Oleoductos con válvulas en una refinería donde las máquinas se comunican usando microprocesadores
Petróleo y gas

El Internet industrial de las cosas y lo que significa para la industria del petróleo y el gas

Escrito por Tom Gorman Al corriente diciembre 22, 2017
Tom Gorman

Tom Gorman

Casi dos décadas después del boom de las puntocom, Internet se ha convertido en un clima para la revolución digital en todos los frentes. Estamos viendo que la comunicación digital ocurre no solo entre humanos, sino también entre cosas, introduciendo nuevos métodos de cultivo de datos y abriendo las compuertas a petabytes de información no explotada. La red formada entre dispositivos, maquinaria y vehículos integrados con sensores de recopilación de datos que participan en el intercambio de información en tiempo real se conoce como Internet of Things o IoT.

graphic representing the industrial internet of things

Los Internet de las Cosas ha marcado el comienzo de una era de interconexión total con una amplia gama de aplicaciones, que van desde controlar la temperatura de su hogar desde un dispositivo móvil hasta supervisar las autopistas en busca de incidentes de tráfico y luego utilizar esos datos para proyectar mensajes de advertencia en las señales de tráfico. En lugar de apuntar a piratas informáticos como IoT, el Internet industrial de las cosas (IIoT) conjura el poder del big data para canalizar mejoras en la salud del sistema y la eficiencia operativa.

Todos estamos familiarizados con la expresión, el tiempo es dinero, pero para las entidades en el Industria de petróleo y gas , el tiempo no productivo puede tener un impacto muy perjudicial en los ingresos. Para considerar los beneficios de IIoT para la industria petrolera, primero es importante comprender los puntos problemáticos de la industria: tiempo improductivo, lesiones y pérdidas, y mano de obra. IIoT reconfigura estos gastos de una manera en que las cosas que una vez definimos como costos fijos se convierten en costos variables al introducirnos en tecnologías a las que antes no teníamos acceso. Al aprovechar IIoT, los participantes del petróleo y el gas no están reorganizando los datos antiguos, sino que están creando nuevos datos.

En 2014, el costo por barril alcanzó máximos sin precedentes y se estableció alrededor de $ 100 / barril. A medida que las tecnologías de fracking y otras tecnologías de excavación llegaron al mercado, ese $ 100 cayó a $ 50 y esto dejó a los proveedores desechando para aumentar el volumen para compensar la disminución significativa en el valor. Además de esa disminución en el valor de sus servicios, la industria del petróleo y el gas está dirigida por una fuerza laboral que envejece, la mayoría de los cuales se jubilará en la próxima década. Esta dualidad ha hecho que la automatización sea un imperativo para la industria del petróleo y el gas.

Creando un Ecosistema de Colaboración

La eficiencia es indicativa de una infraestructura saludable y, al optimizar la interacción de las partes de un sistema, las compañías de petróleo y gas limitarán el desperdicio que anteriormente se había restado a las ganancias. Esta optimización proviene de la comunicación máquina a máquina (M2M), donde, si hablamos de una operación de plataforma petrolífera, la tubería de perforación envía información al dispositivo de prevención de reventones, y el dispositivo de prevención de reventones envía el mensaje a los tanques de combustible, etc. .

Este proceso ocurre automáticamente, creando un diálogo perpetuo y telemétrico para que un supervisor acceda desde un panel. La comunicación M2M requiere microcontroladores integrados, sensores y procesadores que se conectan a través de una puerta de enlace de Internet. Los dispositivos inteligentes se conectan a la nube y transmiten los datos y el procesamiento en tiempo real.

Sistema de Análisis de Salud y Mantenimiento Preventivo

The Oil & Gas Journal cita el mantenimiento preventivo como el imperativo principal para llevar a cabo una operación exitosa en su industria. La clave para sobrevivir al precio fluctuante por barril es la consistencia, ejecutando "una operación continua e ininterrumpida". A $ 50 por barril, no hay espacio para el tiempo de inactividad, y cualquier mal funcionamiento mecánico se traduce en una pérdida irrecuperable. Debido a que las máquinas son incapaces de comunicarse cuando están enfermas, la industria del petróleo y el gas se ha basado en el mantenimiento programado para detectar errores cuando aún están en las primeras etapas de degradación. No importa qué tan rutinariamente los participantes de petróleo y gas realicen revisiones del sistema, todos los procedimientos manuales están sujetos a errores humanos y fallas imprevisibles.

En un intento por reducir los costos, las empresas de Petróleo y Gas están reemplazando a los especialistas en refinerías por contratistas novatos, que aún no pueden reconocer las señales de advertencia de los equipos dañados. Y por otro lado, el personal veterano puede cansarse de los procedimientos de mantenimiento y someter al sistema a negligencia sin saberlo.

Mediante la instalación de microsensores en maquinaria preexistente, las compañías de Petróleo y Gas pueden obtener acceso ilimitado a un grupo de datos que describen el estado del sistema en tiempo real, permitiendo a los operadores ser intuitivos para el flujo y reflujo de la red y posibilitar localizar números asimétricos. El análisis de rendimiento en tiempo real distancia a los dueños de negocios del costo del control de daños mientras cataliza la producción.

Los propietarios de empresas no solo experimentarán una disminución de las fallas del sistema, sino también una disminución de los accidentes en el sitio. Existe un riesgo inherente asociado con la industria del petróleo y el gas; la operación es peligrosa y fácilmente corruptible. En el pasado, hemos visto explosiones en plataformas petrolíferas, exposición a toxinas, caídas de trabajadores desde alturas extremas; no es un entorno fácil para trabajar. Debido a que muchos de estos accidentes ocurren debido a un error del sistema, los análisis preventivos de IIoT tienen el potencial reducir estos accidentes, minimizando demandas basadas en negligencia grave.

Monitoreo remoto

Así es como aborda el IIoT la gestión del capital humano. A medida que la fuerza laboral que envejece se retira, serán reemplazados por centros de monitoreo remoto IIoT, instalaciones fuera del sitio donde los operadores procesan los datos entrantes de los microprocesadores. Esto es también un medio de reducir accidentes; si menos trabajadores están expuestos a los riesgos de un entorno de trabajo tan cáustico, inevitablemente habrá menos accidentes y lesiones.

El trabajador promedio de la plataforma petrolera gana 100 k / año, un salario ajustado a los riesgos y el conjunto de habilidades necesarias para realizar el trabajo. Quizás, a medida que la fuerza de trabajo que envejece se disipe orgánicamente y descubramos nuevas aplicaciones para los grandes datos propagados a través de las redes IIoT, las compañías de Petróleo y Gas podrán reducir su personal mientras mantienen la misma tasa de producción. La colaboración de M2M en un IIoT no es un reemplazo humano, sino que es un complemento. No estamos reemplazando a los humanos con máquinas; simplemente estamos mejorando la comprensión con la colaboración humana absoluta entre máquinas y ayudando a los expertos a hacer su trabajo de manera más eficiente.

Mediante el envío de análisis desde plataformas marinas, directamente a un dispositivo móvil, los trabajadores pueden responder a los datos de forma remota, gestionando los ajustes del sistema sin estar físicamente allí. Este acceso proviene de un tablero personalizado que se corresponde con todos los microprocesadores.

Gestión de activos

El cultivo de petróleo y gas tiene limitaciones naturales, un activo orgánico pero finito, y por esta razón la gestión de activos es imprescindible para la industria del petróleo y el gas. Aunque la conciencia pública sobre la escasez de combustibles fósiles está en su apogeo, la tasa de excavación también lo es. Cada año, vemos tecnologías emergentes que permiten a las operaciones de la plataforma petrolera perforar más rápido y con mayor precisión: almohadillas de múltiples pozos, plataformas móviles y plataformas eléctricas.

Oil pump jack drawing illustrating how the industrial internet of things helps all the parts communicate

El IIoT crea interconexión entre estas tecnologías, proporcionando una plataforma para que conversen. Al apoyar la comunicación M2M, las empresas de petróleo y gas podrán acceder a datos minuto a minuto que ilustran la productividad y trazan el ciclo de vida de cada pozo, mientras que al mismo tiempo determinan las coordenadas de yacimientos ricos en petróleo para perforar en el próximo. No solo, el IIoT proporciona administración de inventarios, sino que también ayuda a los operadores a decidir cuándo es hora de seguir adelante.

La comunicación máquina a máquina es el punto de venta de IIoT, pero creo que también mejora la comunicación entre humanos. La comunicación humana es una de las mayores barreras para las empresas en general, ya que a menudo se pasa por alto, especialmente para las empresas con una gran fuerza de trabajo internacional. El IIoT tiene el potencial de cerrar las brechas en la comunicación entre los trabajadores mediante el envío de datos a un panel de fácil uso al que se puede acceder desde cualquier lugar. Otorgar acceso a todos los trabajadores al mismo conjunto de datos eliminará la división departamental y fomentará una visión unificada para llevar a la práctica, ayudando a que todo el sistema funcione de forma más coherente, humanos y máquinas por igual.

Por supuesto, todavía estamos descubriendo formas de aplicar Big Data IIoT, y para ser sincero, hay algunas tecnologías que la industria del petróleo y el gas aún no sabe cómo aplicar. Sin embargo, es mejor tener un excedente que un déficit, y por primera vez en un tiempo, la industria del petróleo y el gas tiene acceso a más números de los que saben cómo procesar.

Comenzando con IIoT

Chetu programa soluciones de puerta de enlace para microprocesadores, sensores y procesadores que hacen que el diálogo M2M sea posible. Estos dispositivos se conectan a la nube para que se pueda acceder en tiempo real. Chetu comienza con los procesadores y continúa a través de los servicios de conectividad. Un protocolo Universal Plug and Play proporciona una interfaz para la comunicación entre dispositivos inteligentes, porque aunque el microprocesador les da la capacidad de conectarse entre sí, el IIoT requiere conectividad a Internet. Chetu aprovecha los protocolos REST y SOAP para permitir la comunicación entre programas JSON y XML.

Después de completar el desarrollo back-end necesario, crear una red para que los microprocesadores transmitan datos a través de, Chetu se centra en la ingeniería de un tablero donde los operadores pueden visualizar los datos y luego usarlos funcionalmente.

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Chetu se incorporó en 2000 y tiene su sede en Florida. Entregamos Soluciones de Desarrollo de Software de Clase Mundial sirviendo a empresarios a clientes de Fortune 500. Nuestros servicios incluyen diseño de procesos y sistemas, implementación de paquetes, desarrollo personalizado, inteligencia empresarial e informes, integración de sistemas, así como también pruebas, mantenimiento y soporte. La experiencia de Chetu abarca todo el espectro de TI.

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