Alewijnse implementa novo conceito de controle para instalações offshore

A Alewijnse Marine, em colaboração com a Rockwell Automation e uma das maiores empresas de dragagem do mundo, desenvolveu um conceito de controle inovador baseado em uma plataforma virtual. Com essa plataforma Alewijnse Virtualization & Visualization (AlViVi), todos os sistemas relacionados ao processo de dragagem a bordo são centralizados e integrados. Além disso, os sistemas podem ser visualizados e operados a partir de todas as telas do navio.

“As soluções de controle para dragas e outras instalações offshore estão sujeitas a altas demandas”, explica Johan van Rikxoort, gerente de produto Dredging & Offshore na Alewijnse. “O hardware envelhece mais rápido, porque está continuamente exposto a vibrações e ar salgado. É por isso que a infraestrutura completa de PC a bordo de um navio geralmente é substituída a cada cinco anos. Isso não é apenas uma questão de substituição de hardware e cabeamento. Devido ao desenvolvimento contínuo dos sistemas operacionais, o software do usuário também deve ser atualizado e renovado regularmente. Essa substituição periódica é uma operação drástica e demorada que envolve dezenas de sistemas. O cliente queria simplificar e acelerar a manutenção dos sistemas de TI a bordo.”

Soluções de servidor virtual

A Alewijnse Marine, que trabalha com a Rockwell Automation desde 1997, apresentou um conceito ao cliente de dragagem no final de 2017, que a empresa já havia aplicado de forma um pouco diferente a vários clientes industriais. A característica principal da solução é que as informações de aplicativos e processos não estão mais localizadas em PCs separados a bordo da embarcação, mas são virtualizadas em um servidor central. Com a ajuda de “zero clients”, as informações e os aplicativos são disponibilizados para todas as funções no processo de trabalho, em qualquer lugar do navio. A empresa de dragagem, que possui uma das frotas mais modernas de dragas e dragas de arrasto com escotilha, ficou muito entusiasmada com a solução. O cliente permaneceu intensamente envolvido no desenvolvimento até o teste de prova de conceito e agora instalou com sucesso o sistema em vários navios.

O novo conceito dá aos membros da tripulação acesso fácil a informações relevantes para eles, tornando os processos de trabalho a bordo mais rápidos e eficientes. Um componente fundamental do conceito é o ThinManager Content Delivery Software da Rockwell Automation, que substitui os caros switches kvm nesta solução e disponibiliza as informações dos ambientes de servidor físico e virtual para os usuários.

Sistema de controle de dragagem

Uma draga possui vários sistemas específicos para executar os processos primários. Nas dragas, a Alewijnse instala sistemas de carga e calado, que medem e regulam continuamente a carga, o calado e o volume do coletor, e sistemas de tubo de sucção, que calculam, monitoram e controlam a posição do tubo de sucção. Esses sistemas são integrados ao sistema de controle de dragagem, que monitora e controla todos os equipamentos e sistemas de dragagem. Além dessas funções relacionadas ao processo, os sistemas de energia, propulsão e equipamentos de radar e navegação também são, é claro, de importância crucial no navio. Ao centralizar todas as informações e sistemas críticos de negócios e colocá-los em um servidor virtual, os PCs locais não são mais necessários, e as informações podem ser disponibilizadas para todos os funcionários em todos os locais de trabalho.

Visualização

“Um novo desafio que surgiu durante o processo de desenvolvimento foi a visualização das informações”, explica Van Rikxoort. “Obviamente, todas as informações de todos os sistemas devem estar disponíveis na ponte. Para a maioria dos outros locais no navio, monitorar e controlar subprocessos e sistemas específicos será suficiente. Era tecnicamente difícil operar terminais de exibição simultaneamente a partir de um sistema central porque as informações da tela geralmente são duplicadas simultaneamente em todos os monitores da rede. Para a plataforma AlViVi, no entanto, cada tela deve ser capaz de mostrar informações de forma independente, enquanto em outros monitores vários aplicativos devem ser apresentados simultaneamente.”

Solução técnica

O conceito da plataforma AlViVi, conforme desenvolvido pela Alewijnse, é bastante simples em termos de design. Em vez de uma série de PCs, cada um com seus próprios aplicativos, a base da nova plataforma é formada por um servidor virtual tolerante a falhas. Os aplicativos são executados nele e ele também funciona como uma Virtual Storage Area Network. Todas as partes do servidor virtual são duplicadas. Se uma parte do servidor falhar, outra parte assume o trabalho imediatamente e sem interrupção.

Em projetos anteriores, um switch kvm (teclado, vídeo e mouse) era frequentemente escolhido para a operação, mas para essa nova solução, foram utilizados os thin clients VersaView^® e o software ThinManager^® da Rockwell Automation. O sistema de entrega de conteúdo funciona com thin clients, que são conectados um a um ao servidor virtual via Ethernet. Essa solução economiza uma quantidade considerável de hardware e cabeamento e, portanto, é mais barata para aquisição. Em princípio, todas as informações do servidor podem ser oferecidas em todos os locais de trabalho, mas um sistema de autorizações determina quem tem acesso a quais informações e quem pode realizar quais atividades. Uma solução diferente foi escolhida para a transmissão das imagens de sonar e radar, uma vez que a virtualização desses sistemas não é permitida. Em vez disso, a saída de vídeo é convertida em vídeo streaming e distribuída via ThinManager para os locais de trabalho.

Teste e instalação

A Alewijnse construiu e testou extensivamente toda a instalação e infraestrutura para a plataforma ALViVi no centro de testes em Nijmegen, na Holanda. “O conceito em si pode ser novo”, diz o IT Team Lead Anton Evens, “mas usamos apenas componentes que já se provaram no offshore e são certificados para as respectivas aplicações. Depois que o hardware e a plataforma foram testados, toda a instalação é embalada e instalada no navio. Como, em última análise, menos componentes precisam ser incorporados, a instalação é muito mais rápida em comparação com uma substituição tradicional. Isso proporciona economias de tempo e de custo significativas.”

Outra grande vantagem do novo conceito é que trabalhamos com um template independente de hardware para a configuração do servidor virtual. Isso permite que o principal seja adaptado de forma muito flexível aos aplicativos específicos e processos de trabalho em um navio. A Alewijnse armazena um backup de cada ambiente, para que a configuração original possa ser copiada completamente para o navio em poucos minutos em uma emergência. De acordo com Van Rikxoort, isso forma a base para a próxima etapa em direção a um gêmeo digital de cada servidor. Cenários e eventos podem então ser simulados para resolver problemas ou testar novos aplicativos. Isso pode ser uma opção interessante, já que os navios de trabalho geralmente não têm funcionários de TI dedicados a bordo.

Benefícios

Além da economia de tempo devido ao rápido desenvolvimento, construção e instalação dos novos sistemas de TI, a enorme redução no hardware é particularmente impressionante. O uso de um servidor virtual e da solução de thin client reduz a quantidade de hardware e cabeamento em cerca de 75 %. Meio gabinete de servidor agora é suficiente na ponte, em vez de vários racks de 19″. Embora os custos de aquisição do hardware sejam menores, a construção e instalação totais da plataforma AlViVi por navio inicialmente não é muito mais barata do que com um ambiente de TI tradicional.

De acordo com Van Rikxoort, as maiores economias estão na manutenção dos sistemas. Menos hardware obviamente requer menos manutenção, mas como os aplicativos estão de fato desconectados do hardware, os componentes de hardware podem ser substituídos sem ter que desligar o sistema. Quando um VersaView zero client é substituído, o novo firmware é baixado automaticamente e o novo terminal está operacional novamente em poucos minutos. Além disso, os sistemas operacionais e aplicativos não dependem mais do hardware, de modo que o software usado na plataforma não precisa ser ajustado a cada substituição do hardware e, portanto, dura mais. Todo o software é simplesmente copiado para o novo ambiente de hardware.