Digital twin revolucionou a rede ferroviária

A solução acelera o fluxo de comboios, melhora a segurança ferroviária e mostra o caminho para o resto da Europa.

Texto: Gerli Ramler
Fotos: Raul Mee

Edelaraudtee é uma empresa privada de infraestruturas ferroviárias que opera 224 km de via, 11 estações e 20 paragens na Estónia.

“Já há 20 anos, vimos que os caminhos-de-ferro começaram a ser assombrados por um atraso de reparos tecnológicos: o antigo sistema analógico estava a tornar-se ultrapassado, muitos componentes estavam desatualizados, a sua produção tinha sido descontinuada e não havia representação oficial para eles na Estónia”, diz Chuva Kaarjas, CEO da Edelaraudtee.

A Edelaraudtee resolveu o desafio do envelhecimento da tecnologia em conjunto com a Siemens Osakeyhtiö, Go Track, Indústria e Saksa Automaatika. A cooperação criou uma onda significativa de inovação na infra-estrutura ferroviária da Estónia.

Como resultado, os sistemas existentes da Edelaraudtee foram digitalizados e a flexibilidade, sustentabilidade futura e eficiência da rede ferroviária foram melhoradas. Embora o nível de segurança fosse alto antes, agora o sistema como um todo está afinado e atende às expectativas modernas.

Solução de segurança Aprovação de nível SIL3

O digital twin desenvolvido pelos arquitetos de sistemas da Edelaraudtee e da Instry, com base na tecnologia Siemens, permite testes remotos com todas as partes interessadas relevantes, como o avaliador de segurança. Graças a isso, o pessoal chave já não precisa de viajar fisicamente para o local, mas parte do trabalho pode ser feito remotamente.

As novas soluções podem ser utilizadas para melhorar a velocidade do comboio e as características de segurança, monitorização de intertravamento e passagem de nível, aquecimento de interruptores, controlo de acesso centralizado e manutenção de aplicações. A solução foi aprovada por um avaliador de segurança independente (ISA) a nível SIL3.

A Go Track foi responsável por todo o projeto e a Saksa Automatika foi responsável pela entrega e montagem dos armários.

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A colaboração entre Edelaraudtee, Go Track, Instry, Saksa Automaatika e Siemens resultou num sistema em que toda a rede ferroviária opera de forma integrada e baseada em dados. Na foto, na primeira fila, o arquiteto de sistemas da Edelaraudtee, Kauri Oras (à esquerda) e o CEO Rain Kaarjas. Na fila de trás: Ats Alupere, CEO da Saksa Automatikka (esquerda), Ruslan Hamzin, Sócio Manager da Siemens, e Aldo Kaljumäe, Gerente de Vendas da Saksa Automaatika.

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Kauri Ora, Arquiteto de Sistemas na Edelaraudtee.

Os especialistas locais desempenham um papel crucial

Kauri Ooras, Arquiteto de Sistemas da Edelaraudtee, diz que o extenso projeto começou com um simples telefonema há cerca de dez anos.

“A tarefa original era aparentemente pequena: encontrar uma solução para a transferência de dados digitais para um cruzamento de nível usando tecnologia analógica. Então a Go Track sugeriu-nos uma solução para gerir estações ferroviárias com base num controlador lógico industrial da Siemens. Este foi o início de um processo de desenvolvimento rápido e extenso que continuou ativamente até hoje e continuará no futuro”, diz Ora.

O fator decisivo na escolha de um parceiro tecnológico foi a existência da representação local e parceiros da Siemens, o que permite que situações difíceis sejam resolvidas rapidamente — com especialistas internacionais, se necessário.

“Estamos unidos por uma visão comum e valores semelhantes: focamo-nos em encontrar soluções e temos uma boa compreensão do que é importante para a outra parte e como podemos apoiar os negócios uns dos outros”, acrescenta Ora.

“Hoje em dia, não fazemos nada até que seja pré-testado com um digital twin. “

Kauri Ooras

Uma visita à Suíça deu ideias

Os primeiros a serem digitalizados foram a estação ferroviária de Türi e a passagem de nível, seguidos por Tallinn-Väike e Kiisa. Quando surgiram desafios nos sistemas desenvolvidos, a importância da presença local da Siemens tornou-se concreta.

“Se não fosse pelos especialistas da Siemens na Estónia, não teríamos conseguido resolver esses desafios, porque estávamos a substituir uma entidade técnica muito complexa,” diz Ora.

Os engenheiros da Edelaraudtee visitaram o centro de desenvolvimento de um cliente da Siemens na Suíça para ver como esses sistemas já funcionam na Europa.

“O nosso objetivo era fazer a implementação semelhante no nosso próprio ambiente, mas de forma mais flexível. Decidimos que os nossos especialistas tinham de aprender a fazê-los eles próprios. Foi assim que começamos a criar a nossa solução de software para a plataforma Siemens para garantir que tudo está em conformidade com as normas de segurança europeias.“

“É interessante que a nossa pequena estação ferroviária em Võhma esteja sujeita exatamente aos mesmos requisitos que a Estação Ferroviária Central de Berlim. Mas se tivermos os melhores engenheiros do mundo, boas ideias, equipamentos e parceiros à nossa disposição, encontraremos uma solução.“

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Ats Alupere, CEO da Saksa Automaatika, na sala de automação da estação ferroviária de Türi.

O ambiente digital torna o trabalho mais eficiente

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Foto da sala de controlo do Türi. Nos ecrãs, o centro de controlo de tráfego.

O maior salto em frente foi a introdução de um digital twin — um equivalente virtual de uma infra-estrutura ferroviária real que permite que os processos sejam testados antes de serem implantados.

“No passado, construímos modelos físicos para testar sistemas. Foi bom olhar para eles, mas difíceis de atualizar. Agora tudo é feito digitalmente: testes, simulações, ensino. Felizmente, começámos o desenvolvimento no momento certo — cinco anos antes, alguns produtos ou gémeos digitais não podiam ter sido usados”, diz Kauri Ora, um dos criadores do sistema.

“Quando a entidade mudou para um ambiente digital, as nossas horas de trabalho tornaram-se significativamente mais eficientes. Hoje em dia, não fazemos nada até que seja pré-testado com um digital twin.”

O resultado final é um sistema em que toda a rede ferroviária funciona de forma integrada e orientada por dados. Isto pode melhorar a manutenção da pista, aumentar a segurança e reduzir o tempo de inatividade.

A equipa da Edelaraudtee criou um software que pode entregar registos diretamente nos desktops dos técnicos de máquina e cumprir os padrões internacionais de cibersegurança. A equipa tem um sistema em vigor que ainda está a ser considerado noutros países. E o desenvolvimento continua: o próximo passo é conciliar a automação industrial e a modelação BIM.

EDELARAUDTEE COMO

Fundada na Estónia em 1997.

Empresa de infraestruturas ferroviárias pertencente ao Grupo Go.

Fornece serviços de infra-estrutura ferroviária e gestão de tráfego a empresas ferroviárias e proprietários de frotas.

Gere 223,8 km de linhas ferroviárias (incluindo Tallinn-Lelle—Pärnu), 11 estações ferroviárias e 20 plataformas de passageiros fora das estações.

Cerca de 50 funcionários.

Entrar corajosamente nos mercados externos

A tarefa da Saksa Automaatika era fornecer apoio da Siemens para o projeto de desenvolvimento. Eles eram responsáveis pelo fornecimento de componentes, montagem de gabinetes de equipamentos e conexão de software criado pela Edelaraudtee e pela Instry.

“As pessoas da Edelaraudtee vieram visitar e falaram da sua ideia escalável,” recorda Aldo Kaljumäe, Gerente de Vendas da Saksa Automaatika.

“Embora não tivesse ideia de como funcionava a ferrovia, foi emocionante. O nosso trabalho era montar quadros elétricos estação a estação. Foi um grande desafio, mas também extremamente inspirador.“

Ruslan Hamzin, Partner Manager para os Bálticos da Siemens Corporation, sublinha que a coragem da Edelaraudtee para experimentar novas tecnologias os diferencia de muitos outros clientes.

“Normalmente, leva anos a introduzir novas tecnologias nos primeiros projetos reais. A Edelaraudtee estava imediatamente disposta a experimentar. A minha tarefa era atuar como uma pessoa de contacto entre os especialistas da Siemens e o cliente. A solução que escolhemos foi testada e certificada pela Go Track e pode ser exportada com ousadia para mercados estrangeiros.“

Ats Alupere, Managing Director da Saksa Automaatika, lembra que a Edelaraudtee iniciou o seu projeto de desenvolvimento quando o país estava a começar a falar da Indústria 4.0 e muitas pessoas não sabiam nada sobre gémeos digitais.

“Este projeto era revolucionário na Estónia na altura”, diz Alupere.

“Agora podemos dizer que a empresa de infraestruturas tem à sua disposição uma ferramenta real que torna os caminhos-de-ferro mais seguros e eficientes todos os dias.“

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A Edelaraudtee e os seus parceiros criaram uma solução de segurança que é aprovada pela SIL3 e oficialmente certificada pela ISA (Avaliador de Segurança Independente).

A Estónia é um exemplo para toda a Europa

Rain Kaarjas diz que embora nem todos inicialmente acreditassem que a Edelaraudtee poderia desenvolver um sistema deste tipo, o resultado final é uma ferrovia funcional e preparada para o futuro.

“Temos uma equipa com experiência que vai desde a era dos relés até à era digital e parceiros com os quais pudemos criar algo que cumpra os mais elevados padrões europeus.“

“Em 2007, a Edelaraudtee empregava 150 pessoas, mas agora somos 48, mas operamos mais comboios do que nunca a partir do mesmo centro digital de controlo de tráfego ferroviário.”

Kaarjas acredita que, a longo prazo, o desenvolvimento da ferrovia da Estónia pode tornar-se um exemplo para toda a Europa.

“Tomamos uma série de decisões ousadas que abrem as portas às novas tecnologias. Trouxemos material circulante e infraestruturas das tradições da era soviética até aos dias atuais e introduzimos soluções de comunicação modernas que também permitirão o uso de comboios autônomos no futuro. No entanto, uma parte inevitável disso é a cibersegurança e o envolvimento de uma nova geração de engenheiros. Estes são os nossos desafios e oportunidades.”

Esta entrevista foi dada a 22 de outubro de 2025.