Mueller Water Products usa o Amazon SageMaker para melhorar a performance da detecção de vazamentos

A Mueller Water Products Inc. (Mueller) queria continuar melhorando sua infraestrutura de tecnologia e desenvolvendo meios sofisticados de coleta de dados e fornecimento de insights críticos aos clientes. Para isso, a empresa planejou consolidar vários de seus sistemas em nuvem e on-premises em um único e abrangente sistema na nuvem.

A Mueller conseguiu realizar esse objetivo na Amazon Web Services (AWS) criando um data lake no Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), um serviço de armazenamento de objetos que oferece escalabilidade, disponibilidade de dados, segurança e performance líderes do setor. A partir daí, a empresa foi capaz de aumentar a performance da detecção de vazamentos usando o Amazon SageMaker, um serviço totalmente gerenciado que permite criar, treinar e implantar modelos de ML com rapidez.

Criando uma solução escalável de dados e software na AWS, a Mueller pôde dar aos clientes uma visão mais precisa de dados críticos do abastecimento de água, incluindo vazamentos, permitindo que gerenciem suas infraestruturas mais eficientemente. Atualmente operando amplamente na nuvem, a Mueller está pronta para ampliar seu sucesso, reimaginando o papel da tecnologia na infraestrutura do fornecimento de água.

Com uma história que remonta a 1857, a Mueller é fabricante global de produtos e fornecedora de soluções de transmissão, distribuição e medição de água. Com mais de 3.100 funcionários em todo o mundo, a Mueller opera em dois segmentos: infraestrutura e tecnologia. No lado da infraestrutura, a empresa fabrica hidrantes, válvulas, acoplamentos e outros componentes. A Mueller tem uma das maiores bases instaladas de hidrantes e válvulas de gaveta nos Estados Unidos. Para capitalizar sua posição sólida em serviços de água dos EUA, a Mueller vem desenvolvendo uma infraestrutura tecnológica desde o início dos anos 2000, adquirindo várias empresas de tecnologia para aprimorar seus recursos de medição inteligente e detecção de vazamentos.

Com o tempo, a Mueller reconheceu que precisava de um método mais simples de gerenciar a colaboração interna e os requisitos on-premises porque não queria se tornar uma empresa de hospedagem de dados. “Tínhamos diversos pipelines de ingestão de dados e locais onde os dados eram armazenados e gerenciados, tanto on-premises como em nuvem”, explica Dave Johnston, diretor de infraestrutura inteligente na Mueller. “Alguns anos atrás, decidimos repensar toda a estratégia e centralizar tudo em uma infraestrutura de servidores baseada na nuvem, e a AWS nos ajudou com essa iniciativa.” As aquisições da Mueller ampliaram largamente o escopo de seu roteiro de desenvolvimento. Com a coleta manual de dados se tornando totalmente automatizada na AWS, a Mueller passou a poder coletar mais de 5 GB de dados diários da Internet das Coisas (IoT) rapidamente e com o mínimo de esforço. Isso permite registrar, em um só dia, dados que a empresa levaria centenas de horas para obter manualmente.

Entre todas as estratégias de nuvem que a Mueller avaliou, a consolidação na AWS pareceu a mais prática. “Decidimos que era mais barato e simples desenvolver em torno de uma única solução”, conta Kenji Takeuchi, vice-presidente sênior de soluções tecnológicas da Mueller. “Operar na AWS nos oferece um processo de desenvolvimento mais rápido.”

A primeira parte da solução de infraestrutura de dados da Mueller envolveu criar um data lake no Amazon S3. “Escolhemos a AWS como a solução principal para nossos produtos de dados e software”, explica Takeuchi. “O objetivo era ter uma infraestrutura escalável baseada na nuvem, incluindo um data lake no qual poderíamos reunir nossos dados e colher insights de ML e inteligência artificial.” A Mueller usa software e análises da AWS como suporte para sua plataforma Sentryx Water Intelligence, que fornece uma interface de usuário comum em todas as ofertas e soluções de software da empresa.

Atualmente, a Mueller usa um data lake do Amazon S3 para manter terabytes de dados de uso de água relacionados à detecção de vazamentos, monitoramento de pressão e medição. “Nos últimos nove meses, trouxemos três grandes famílias de produtos, incluindo mais de um milhão de hidrômetros conectados, para a plataforma Sentryx Water Intelligence com tecnologia da AWS”, conta Takeuchi.

Ter todos esses dados em um só local permitiu à Mueller desenvolver de forma mais simples modelos de ML usando o Amazon SageMaker. “Estamos usando o Amazon SageMaker para ajudar a aumentar a precisão da classificação de eventos de vazamento”, explica Takeuchi. Depois da implantação do serviço, a Mueller cortou o número de alertas falsos pela metade e maximizou o potencial de identificar eventos reais de vazamento.

Esse caso de uso é fundamental, pois estima-se que vazamentos representem a perda de aproximadamente 6,5 trilhões de litros de água – aproximadamente 30% de toda a água tratada – a cada ano nos Estados Unidos. Esse tipo de desperdício é um enorme problema tanto para o meio ambiente como para as finanças e a sustentabilidade das empresas de serviços públicos, que não registram qualquer receita quando há perda de água. Como diz Johnston, “o desperdício chega a bilhões de dólares e representa uma pegada de carbono desnecessariamente elevada para o setor de abastecimento de água. Os números são impressionantes.”

Usando a solução de análises baseada na AWS, a Mueller continua melhorando seus recursos de detecção de vazamentos. Uma empresa de abastecimento de água na região nordeste dos Estados Unidos instalou um sistema de detecção de vazamentos da Mueller e estima, com base na performance atual, que economizará USD 8 milhões em despesas operacionais ao longo de 5 anos. Contudo, o custo da água não é a única preocupação relacionada a vazamentos. Vazamentos que não são consertados rapidamente podem aumentar e causar danos catastróficos, além de levar a dispendiosos reparos de infraestrutura e multas regulamentares. Graças à tecnologia da empresa, um cliente da Mueller conseguiu mitigar a exposição a instruções de conformidade ambiental que poderiam ter resultado em multas de milhões de dólares pelo despejo descontrolado de água clorada em cursos d’água protegidos (“Small Leaks, Big Money” [Pequenos vazamentos, altos custos]. Cúpula virtual da American Water Works Association, dezembro de 2020).

A Mueller criou com sucesso uma solução escalável de dados e software na AWS – e isso é só o começo. “Estamos trabalhando intensamente nas visualizações”, conta Takeuchi. “Mas também queremos fornecer automação completa. Como empresa líder em válvulas de controle de pressão, por exemplo, estamos muito bem posicionados para usar nossa solução de monitoramento para controlar automaticamente a pressão como necessário.” Como o gerenciamento da pressão é uma das principais formas de controlar a qualidade da água e prolongar a vida útil dos canos, o uso de tecnologia para automatizar o processo tem implicações profundas na redução tanto de custos como do desperdício de água. Como parte dessa iniciativa, a Mueller planeja usar o AWS IoT Analytics, um serviço totalmente gerenciado que permite que os usuários executem análises de dados de IoT.

De forma mais ampla, a Mueller busca ampliar seus recursos de análise e de ML. A Mueller segue uma estratégia definida de software como serviço para fornecer aos clientes insights críticos de avaliação da qualidade da água, monitoramento de pressão e outros aspectos da distribuição de água. Capacitando os clientes com maior potencial de solução de problemas, a Mueller está ajudando a liderar o mercado rumo à inovação e ao crescimento.

“O nível do suporte da equipe da AWS é impressionante”, afirma Johnston. “Além de ajuda na solução de problemas técnicos, recebemos assistência em termos da nossa necessidade de rápido desenvolvimento para atender a nossos clientes. A AWS entende nossas necessidades e está sempre buscando oportunidades de acelerar nossos procedimentos.”