[en] A COLLABORATIVE ENVIRONMENT FOR OFFSHORE ENGINEERING SIMULATIONS BASED ON VISUALIZATION AND WORKFLOW - ISMAEL HUMBERTO FERREIRA DOS SANTOS (2017)
[pt] Os sistemas de produção de petróleo em águas profundas, incluindo as unidades flutuantes de produção (plataformas ou navios) e todos os equipamentos que participam da produção são atualmente projetados por complexos sistemas de modelagem computacional. Tais sistemas envolvem as áreas de cálculo estrutural, meteo-oceanografia (forças de correntes, ondas e ventos), hidrodinâmica, risers (tubos de aço rígidos ou flexíveis para levar o óleo do poço em sub-superfície até a unidade de produção), sistemas de ancoragem, equipamentos submarinos, fundações e avaliação de risco geológico-geotécnico. O projeto de uma nova unidade de produção é um processo longo e custoso, podendo durar anos e consumir centenas de milhões de dólares, dependendo da complexidade da unidade e da maturidade da tecnologia desenvolvida para tornar o projeto econômica e tecnicamente viável. Os projetos são conduzidos por diversos especialistas, por vezes geograficamente dispersos, gerando artefatos e resultados independentes, porém altamente inter-relacionados. A necessidade de colaboração é uma característica inerente aos projetos de unidades flutuantes de produção para águas profundas. A possibilidade de compartilhar informações entre usuários, controlar a execução de diferentes ferramentas de modelagem, visualizar e manipular modelos 3D virtuais em ambientes imersivos de Realidade Virtual vem empurrando os limites das atividades dos times na indústria do petróleo especialmente em Engenharia de Petróleo. O objetivo desta tese é o de fundamentar os princípios e equacionar os principais problemas para o desenvolvimento de um Ambiente Colaborativo para Engenharia, denominado CEE (Collaborative Engineering Environment), de forma a permitir a visualização colaborativa e interpretação dos resultados de simulações criadas nos projetos de engenharia, que em geral envolvem também diferentes especialidades. Devido à característica multidisciplinar dos projetos, a visualização colaborativa torna-se um componente de fundamental importância durante o ciclo de vida de projetos de engenharia, especialmente os da área de Engenharia Offshore, utilizada neste trabalho como caso de estudo. Propomos um ambiente integrado para visualização colaborativa a ser usado pelas equipes de engenheiros projetistas durante a execução e controle de projetos de engenharia complexos como é o caso dos projetos de unidades flutuantes de produção para águas profundas. Os requisitos do sistema foram levantados com o objetivo de permitir uma colaboração efetiva entre os participantes, criando um ambiente propício para discussão, validação, interpretação e documentação dos resultados das simulações executadas durante as fases de um projeto de engenharia. Para aumentar ainda mais a capacidade de interpretação e uma melhor compreensão dos resultados o suporte a visualização em ambientes imersivos 3D também esta disponibilizado na ferramenta de visualização utilizada, que foi especialmente adaptada para a área de Engenharia Offhore. Para atingir estes objetivos, propomos uma Arquitetura Orientada a Serviços para o CEE. Esta arquitetura é composta pela integração de diferentes tecnologias de Trabalho Colaborativo Auxiliado por Computador (CSCW), Realidade Virtual e Computação em Grade. Utiliza-se um sistema de Gerência de Workflows de Experimentos Científicos (ScWfMS), baseado em BPEL (Business Process Execution Language), para execução de simulações de engenharia em uma infra-estrutura de computação em grade subjacente e um sistema de Videoconferência (VCS) para suporte a colaboração de áudio e vídeo. Para a visualização dos resultados um sistema de visualização, especializado para Engenharia Offshore, ENVIRON, foi desenvolvido em conjunto com a equipe da PUC-Rio/TecGraf.