Yokogawa Emprenderá una prueba de concepto de 5G, nube e IA para el control remoto de sistemas de planta con NTT DOCOMO

Tokio, Japón - 14 de abril de 2021

Yokogawa Electric Corporation / Corporación Eléctrica Yokogawa (TOKYO: 6841) anuncia la firma de un acuerdo con NTT DOCOMO, INC. (DOCOMO) el 13 de abril para llevar a cabo conjuntamente una prueba de concepto (PoC) para el control remoto de un sistema de planta mediante la utilización de comunicaciones móviles de quinta generación (5G), la nube, la IA y otras tecnologías.

El PoC implicará el uso de la IA basada en la nube Yokogawa para el control de plantas y un módulo de comunicación 5G montado en un sistema de control de tres Nivel del depósito *1 para controlar a distancia el nivel de agua. Esta prueba pretende demostrar la facilidad con la que las empresas de los sectores químico, petrolero y otras industrias de procesos podrán modificar sus sistemas actuales para hacer uso de dispositivos de control autónomo 5G de última generación con la IA más avanzada basada en la nube. Con el objetivo de lograr un control autónomo en las plantas en el futuro, Yokogawa colaborará con DOCOMO para verificar y optimizar esta tecnología.

Impulsada en parte por la actual pandemia de COVID-19, se ha producido un aumento espectacular de la necesidad de mejoras en la seguridad y la eficiencia de la producción que pueden lograrse mediante el control autónomo de las plantas. En una encuesta*2 sobre industrias de procesos que Yokogawa realizó el año pasado, el 64% de los encuestados afirmaron que preveían que las plantas tendrían operaciones totalmente autónomas para 2030, y que los mecanismos de control autónomo que utilizan IA y otras tecnologías y no requieren intervención humana serán cada vez más comunes. Sin embargo, dada la latencia en la comunicación que se produce entre la nube y los controladores de los dispositivos cuando se utiliza la comunicación inalámbrica convencional, se han planteado importantes retos tecnológicos a la hora de realizar el control remoto autónomo de los sistemas de las plantas.

Este PoC examinará si el reto técnico de lograr una baja latencia puede resolverse utilizando la red de comunicaciones 5G de alta velocidad, gran capacidad y baja latencia de DOCOMO, la DOCOMO Open Innovation Cloud. ®*3 que ofrece computación de borde multiacceso *4 (MEC) para lograr una baja latencia y cumplir otros requisitos similares de la era 5G, así como otras tecnologías en la nube. Yokogawa ya ha completado una prueba de un sistema de control autónomo basado en su tecnología de IA patentada *5 que controló con éxito el nivel del agua en un sistema de control de tres Nivel del depósito, una tarea que generalmente se reconoce como muy difícil, y la tecnología que se utilizó se considera dentro de la industria como una de las más avanzadas de su tipo. En el PoC, a finales de marzo de 2022, Yokogawa trabajará con DOCOMO para construir un entorno de demostración para el control remoto basado en la nube del nivel de agua en un sistema de control de tres Nivel del depósito utilizando la IA, y emprender, entre otras cosas, la comparación y evaluación del rendimiento de la comunicación entre LTE y 5G.

Basándose en su profundo conocimiento del control de plantas y la tecnología operativa, las TI y la industria, Yokogawa está ayudando a los clientes de una amplia gama de industrias a visualizar los problemas que afectan a todas las áreas de sus actividades empresariales, optimizar sus operaciones y, de este modo, crear nuevo valor y mantener el crecimiento. A través de este PdC, Yokogawa trabajará con DOCOMO para crear nuevo valor y contribuir al desarrollo no sólo de las industrias de procesos, sino también de todas las demás industrias.

Kenji Hasegawa, vicepresidente de Yokogawa y responsable de la sede central de productos Yokogawa, comentó: "Yokogawa ha desempeñado durante mucho tiempo un papel de liderazgo en el desarrollo de sistemas de control distribuido que controlan y supervisan el funcionamiento de las instalaciones de producción de las plantas, y hemos apoyado el crecimiento de una amplia gama de industrias. Con la vista puesta en un futuro en el que las industrias adopten operaciones autónomas, ahora estamos promoviendo IA2IA (Industrial Automation to Industrial Autonomy). Mediante la vinculación de 5G con la nube, la IA de Yokogawa y los controladores de dispositivos, creemos que podemos hacer una gran contribución para lograr plantas cuyos sistemas puedan controlarse a distancia y sean totalmente capaces de funcionar de forma autónoma. Junto con NTT DOCOMO, trabajaremos para crear más valor para nuestros clientes."

*1 Used to perform training and experiments that involve the regulation of the flow of water from one level to the next, with the overall aim of controlling the water level at the lowest stage. Given the characteristics of these fluids, it is widely acknowledged in the process industries that it can be difficult to correctly control their flow rate, but that this can lead to increased productivity.
*2 Yokogawa Electric Corporation (2020) "The Outlook for the Shift to Industrial Autonomy"
(Reference: https://www.yokogawa.com/news/press-releases/2020/2020-09-16/)
*3 A cloud service that utilizes MEC to achieve the low-latency and high-security needed for 5G communications, with the necessary cloud infrastructure an integral component of DOCOMO's network facilities.
*4 A setup whereby mobile communications network servers and storage are positioned close to customers
*5 This AI for the autonomous control of plant operations, the Factorial Kernel Dynamic Policy Programming (FKDPP) reinforcement learning algorithm, was jointly developed with the Nara Institute of Science and Technology (NAIST) in 2018. By monitoring the water level in a three tank level control system and adjusting the opening of three valves accordingly, it was able to control the water flow and keep the water level in the third tank at a set level. An optimum control model could be created in just 30 AI training cycles.
(Reference: https://www.yokogawa.com/library/videos/product-overviews/ai-control-3-levels/)

Visión general de PdC

  1. Detalles
    Yokogawa utilizará la IA de Yokogawa con DOCOMO Open Innovation Cloud y otros servicios en la nube para construir un entorno de demostración para el control remoto del nivel del agua en un sistema de control de tres Nivel del depósito, comparar el rendimiento de la comunicación entre LTE y 5G y evaluar el impacto de la latencia de la comunicación en el control remoto.

<Ilustración>
Ventajas previstas:Control remoto, entrenamiento de IA a alta velocidad | Desafíos: Diferencia de tiempo en la señal de control de E/S debido al control a través de 5G/nube.

  1. Calendario del PdC
    A finales de marzo de 2022
  2. Papel de cada empresa
    Yokogawa Electric Corporation / Corporación Eléctrica Yokogawa
    • Construcción de un entorno de demostración para controlar a distancia un sistema de control de tres Nivel del depósito mediante IA basada en la nube
    • Comparación del rendimiento de las comunicaciones LTE y 5G, y evaluación del impacto de la latencia de las comunicaciones en el control remoto.
    DOCOMO
    • Provisión de 5G, construcción y verificación de DOCOMO Open Innovation Cloud, etc.
    • Verificación y optimización del entorno de comunicación para el control de depósitos de agua

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Sobre Yokogawa

Founded in 1915, Yokogawa engages in broad-ranging activities in the areas of measurement, control, and information. The industrial automation business provides vital products, services, and solutions to a diverse range of process industries including oil, chemicals, natural gas, power, iron and steel, and pulp and paper. With the life innovation business, the company aims to radically improve productivity across the pharmaceutical and food industry value chains. The test & measurement, aviation, and other businesses continue to provide essential instruments and equipment with industry-leading precision and reliability. Yokogawa co-innovates with its customers through a global network of 114 companies spanning 62 countries, generating US$3.7 billion in sales in FY2019. For more information, please visit www.yokogawa.com.

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