Heróis da tecnologia impulsionando o net-zero: IA e a corrida contra as mudanças climáticas. O tempo nos move, com a IA Industrial acelerando nossa jornada. Mais informações no artigo de Pina Schlombs.
O tempo continua sendo a grande força imparável. Pode ser nosso aliado e facilitador, um dos “guerreiros mais poderosos” de Tolstoi. Isso nos une na corrida até o zero, uma corrida na qual todos temos a mesma linha de chegada, as mesmas regras e o mesmo juiz decidindo se vencemos. E nessa corrida, a IA industrial pode ajudar a acelerar o ritmo para minimizar nossos impactos ambientais. Veja como.
Autor: Pina Schlombs, Líder de Sustentabilidade da Siemens Digital Industries Software
Hoje, as mudanças sísmicas estão transformando o mundo em que vivemos. Nossa capacidade de dominá-los 'megatendências' — mudança demográfica, urbanização, glocalização, mudança ambiental e eficiência de recursos e digitalização — moldarão nosso futuro coletivo.
A pressão do tempo pesa muito sobre tudo isso. Mas essa pressão se torna existencial quando se trata da corrida pelo net zero. Net zero, no sentido amplo, abrange todos os impactos ambientais induzidos pelo homem. O tempo está se esgotando para atingir as metas do Acordo de Paris e, conforme destacado no Monitor de Transição de Infraestrutura 2023, menos de 50% das organizações atualmente esperam atingir suas metas de descarbonização até 2030.
A IA, no entanto, promete ser um divisor de águas em nossos esforços aqui. Um estudo publicado na revista Nature, examinando o papel da IA na consecução dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, descreve o potencial, juntamente com as considerações para realizá-lo. Outros fatores de sucesso são referenciados em pesquisa da PwC, que destaca que a IA pode ajudar a reduzir as emissões de CO2 por 0,9 a 2,4 gigatoneladas até 2030, igual às emissões anuais da Austrália, Canadá e Japão.
Quando se trata de transformar a espinha dorsal de nossas economias, como manufatura, infraestrutura e transporte, não se trata de dar um grande salto com a IA. O uso estratégico da 'IA industrial' (IA, que é nível industrial - confiável, segura e protegida) pode servir como um acelerador e aprimorador. Isso pode nos ajudar a resolver problemas mais complexos com mais rapidez e escala para aumentar a eficiência e reduzir as emissões. Como é esse progresso? Aqui estão cinco exemplos principais:
1. Gêmeos digitais: projetando um net zero futuro
No centro dessa revolução aprimorada pela IA estão os gêmeos digitais alimentados por IA, parte integrante do metaverso industrial. Essas simulações sofisticadas de ativos do mundo real permitem uma “viagem no tempo” para engenheiros, permitindo que eles analisem dados anteriores e prevejam cenários futuros. Assim, o impacto ambiental dos produtos pode ser simulado, permitindo que os engenheiros tomem decisões de otimização baseadas em dados, minimizando as pegadas no mundo real.
Por exemplo, a tecnologia digital twin está ajudando a ACC melhorar significativamente o rendimento na fabricação de eletrodos. Isso não apenas acelera sua transição para fábricas com net zero, mas também acelera o aumento de gigafábricas. Como resultado, ele acelera a mudança para a mobilidade elétrica.
2. Infraestrutura mais inteligente: economizando água de forma inteligente
O acesso à água é a necessidade humana mais básica. Globalmente, no entanto, a disponibilidade e o gerenciamento da água são um desafio — exacerbado por fatores como mudanças climáticas, rápidas mudanças demográficas e urbanização. Enfrentamos um Aumento de 1% na demanda de água a cada ano, contra uma realidade em que aproximadamente 30% de toda a água produzida está sendo perdida em todo o mundo.
Uma gestão radicalmente mais eficiente da água, portanto, é fundamental. E inovações como as realizadas pela companhia sueca de água VAN SYD, que podem efetivamente reduzir o vazamento de água, são essenciais para lidar com isso. Aqui, um Solução baseada em IA detecta vazamentos de até 0,5 litro por segundo, oferecendo maior transparência e gerenciamento mais inteligente de ativos, para melhor sustentar e transportar o precioso recurso hídrico.
3. Design generativo: acelerando a inovação
O design generativo utiliza a IA para explorar um vasto espaço de design, gerando inúmeras soluções para requisitos multicritério. Esse método não só oferece uma ampla variedade de soluções, mas também reduz eficientemente as mais eficazes, economizando tempo e recursos nos testes. Isso leva a reduções notáveis de custo, impacto ambiental e risco.
O redesenho de pinças robóticas industriais impulsionado por IA mostra essa inovação. Ao imitar projetos naturais por meio da otimização de topologia com inteligência artificial e aproveitar o potencial da manufatura aditiva, essa abordagem levou à uma redução de 82% nas emissões de CO2 por robô.
4. Manutenção preditiva: um mundo com maior disponibilidade de mobilidade
A manutenção preditiva, capacitada pela IA, está revolucionando a forma como gerenciamos e mantemos sistemas complexos. Essa abordagem envolve o uso de IA para analisar dados em tempo de execução e prever possíveis problemas antes que eles surjam, reduzindo efetivamente o tempo de inatividade, aumentando a eficiência e prolongando a vida útil dos ativos.
Um exemplo de destaque é o projeto Rhein-Ruhr-Express. Aqui, análises orientadas por IA com base em Railigente X contribui para mais de 99% da disponibilidade do serviço. Essa eficiência também permite maior vida útil dos componentes e redução do uso de material, levando diretamente à diminuição do consumo de recursos e energia e menores emissões. Além disso, melhorou significativamente a confiabilidade e o apelo do sistema ferroviário para passageiros diários.
5. Ajudando a equilibrar o impacto da IA: operações de data center com eficiência energética
Embora a IA seja uma ferramenta poderosa na luta contra as mudanças climáticas, é importante reconhecer sua própria natureza intensiva em energia. A inovação está em andamento para abordar as causas principais disso, visando a eficiência do LLM, como a arquitetura de infraestrutura é projetada, o hardware em que os modelos são executados e muito mais.
Além disso, os data centers, cruciais para nossas atividades digitais, operações comerciais e economia global, consomem energia significativa, principalmente para fins de resfriamento. No entanto, a IA também está fornecendo parte da solução aqui. Um exemplo convincente é o gerenciamento de resfriamento baseado em IA nos data centers da Greenergy na Estônia. A aplicação inovadora da IA aqui transformou a instalação em um dos data centers mais sustentáveis do Báltico, aumentando a eficiência em aproximadamente 30% em o simples apertar de um botão.
Em última análise, nossa jornada rumo a um futuro mais ecológico é marcada pela convergência sinérgica da IA com outras tecnologias. A IA Industrial, em particular, está transformando nossa capacidade de dominar problemas multidimensionais complexos em velocidade e escala sem precedentes, aprimorando outras tecnologias que temos disponíveis e acelerando nossas capacidades de aprendizado e inovação.
Essa também é uma jornada de colaboração, apoiada por plataformas de negócios digitais como Siemens Xcelerator. Ninguém pode enfrentar nossos maiores desafios sozinho. Grandes mentes, empresas, desenvolvedores e inovadores devem se unir, além das fronteiras, e tirar proveito de uma abordagem de inovação centrada no ecossistema; para co-criar e alavancar as sinergias e a interoperabilidade da IA industrial com outras tecnologias.
Ao abraçar isso, temos a oportunidade de não apenas nos adaptar ou responder aos desafios ambientais e de recursos; podemos, juntos, impulsionar e moldar proativamente nosso futuro combinando os mundos digital e real. Esse será um passo vital em direção a um mundo mais inteligente e ecologicamente correto; com a IA industrial sendo uma ferramenta cada vez mais poderosa, ajudando a acelerar nosso ritmo na corrida rumo ao net zero.
O Siemens Xcelerator é uma plataforma de negócios digital aberta que facilita a colaboração e a inovação por meio de um portfólio selecionado que combina os mundos real e digital e um poderoso ecossistema de parceiros que podem acelerar em conjunto para atingir suas metas de descarbonização específicas de negócios.
