Implemente la computación perimetral para acelerar la transformación digital en las industrias intermedias del petróleo y el gas

El documento técnico sobre petróleo y gas analiza las plataformas de computación periférica y su aplicación para impulsar la excelencia operativa. Con Edge Computing, los operadores tienen la capacidad de adquirir datos en tiempo real de manera efectiva para monitorear el rendimiento y obtener información en tiempo real.

Lea este documento técnico para obtener información sobre:

• Plataformas modernas de computación perimetral
• Cómo la computación perimetral habilita las aplicaciones que impulsan la excelencia operativa

La oportunidad es ahora: transformar las operaciones intermedias con datos desde la periferia operativa

Para los operadores de Midstream, la excelencia operativa comienza en la periferia operativa: el punto de transacción y adquisición de datos que se caracteriza predominantemente por activos e infraestructuras remotos y descentralizados (tuberías y terminales) y equipos asociados (bombas, compresores y otros dispositivos) en estas ubicaciones. Estos activos y equipos también deben gestionarse en tiempo real con recursos y personal limitados.

Según un informe reciente de Gartner, la mayoría de los datos nuevos se generarán en estos activos remotos. Para aprovechar su valor y utilidad, los operadores de Midstream deben implementar nuevas arquitecturas informáticas que eliminen las restricciones de escala y capacidad que existen actualmente en la periferia operativa debido a la infraestructura heredada y a los recursos informáticos estándar.

Las plataformas de Edge Computing más recientes brindan a los operadores de Midstream la capacidad de adquirir datos en tiempo real de manera efectiva en la periferia industrial para monitorear el rendimiento y obtener información en tiempo real. Por lo tanto, aprovechar estos datos se convierte en algo fundamental para los objetivos generales de los operadores de Midstream relacionados con la seguridad, el cumplimiento normativo, la excelencia operativa, la sostenibilidad y la satisfacción del cliente. Más específicamente, las plataformas de Edge Computing crean nuevas oportunidades que las empresas de Midstream deben aprovechar para obtener visibilidad en tiempo real de la logística, permitir el rendimiento de los activos y proporcionar una supervisión avanzada para visualizar el rendimiento, brindar apoyo a la toma de decisiones en tiempo real y emplear análisis avanzados para activos y equipos fuera de la frontera.

Este documento técnico analiza las plataformas modernas de computación perimetral, su aplicación para impulsar la excelencia operativa, los casos de uso que resuelven los desafíos digitales en Midstream y el camino hacia las capacidades avanzadas de la Industria 4.0 mediante la implementación en la vanguardia industrial.

Superar los desafíos de Midstream de larga data a través de la tecnología

Investigaciones recientes muestran que el uso de tecnologías digitales tiene el potencial de generar un valor de hasta 1,6 billones de dólares para las empresas de petróleo y gas, sus clientes y la sociedad en general de aquí a 2025.¹ Para aprovechar el valor de estas nuevas tecnologías digitales, en particular las capacidades avanzadas de la Industria 4.0, los operadores de Midstream deben superar el desafío único de aplicar soluciones en activos geográficamente dispersos y, a menudo, remotos. Los factores que añaden complejidad a la transformación digital en Midstream incluyen:

• Los activos críticos suelen estar remotos con personal limitado. Los operadores necesitan la capacidad de recopilar datos en tiempo real directamente desde equipos remotos y convertirlos en información procesable. En muchos casos, existe una infraestructura informática insuficiente para estos activos. Los centros de datos tradicionales no son factibles para los entornos Midstream, y una canalización puede tener un servidor para 1000 millas de canalización, sin necesidad de computación en sitios individuales. Además, la naturaleza distribuida de los activos de Midstream presenta desafíos relacionados con la latencia de los datos que impiden la supervisión eficaz del rendimiento y las transacciones.
• La infraestructura de TI heredada es una carga de mantenimiento. La infraestructura y los sistemas de TI heredados, que suelen prevalecer en el sector del petróleo y el gas, son inflexibles e incapaces de integrarse con la tecnología de la Industria 4.0. Es posible que los equipos de TI se vean atrapados en ciclos regulares de «parches y actualizaciones» como indicador de la disponibilidad, en lugar de centrarse en actividades de valor agregado que transforman el espacio de TI para lograr un funcionamiento automatizado y preparado para el futuro. Los equipos pueden dedicar medio año a realizar trabajos de mantenimiento y verificación del estado que podrían gestionarse de forma remota. Del mismo modo, las aplicaciones de cadena única que se ejecutan en PC estándar aumentan aún más la administración de TI.
• Las aplicaciones de misión crítica se ejecutan con una computación estándar que no puede ofrecer confiabilidad. La disponibilidad de los equipos y, por el contrario, la minimización del tiempo de inactividad no planificado son las principales áreas de inversión y enfoque de la Industria 4.0 en el sector del petróleo y el gas. En la primera línea de las operaciones de oleoductos, los ingenieros de las salas de control se enfrentan a desafíos diarios para mantener la infraestructura de oleoductos funcionando de manera efectiva y segura. Garantizar la disponibilidad de los sistemas críticos es un requisito para el rendimiento y la seguridad de los oleoductos y gasoductos.
• Convergencia de OT e IT con recursos limitados. Con recursos de TI limitados, la responsabilidad de administrar la infraestructura crítica puede recaer en quienes se ocupan de las operaciones comerciales. Los profesionales de tecnología de operaciones (OT) que administran SCADA, DCS y PLC pueden ser responsables de implementar ellos mismos nuevas aplicaciones y arquitecturas de TI. Necesitan la capacidad de aprovisionar sistemas de TI sin soporte de TI.
• La seguridad es un factor importante para los activos remotos. La seguridad y la prevención de ciberataques son preocupaciones particulares para los activos remotos, ya que cada vez más maquinaria y equipos buscan habilitar los sensores de IIoT para el análisis del rendimiento. Los operadores requieren plataformas informáticas distribuidas que protejan los equipos en toda la cadena de suministro, ya sea para monitorear las secciones de tuberías o el rendimiento en las estaciones de bombeo.

Computación perimetral

La computación perimetral es la piedra angular perfecta para un esfuerzo exitoso de transformación digital en el sector del petróleo y el gas. Al maximizar el tiempo de actividad y proporcionar acceso en tiempo real a los datos de misión crítica, Edge Computing ayuda a las empresas emergentes y intermedias a maximizar su impacto en el medio ambiente, la seguridad de los trabajadores y los activos y las ganancias finales.

Por la naturaleza de sus activos y operaciones, las empresas de Midstream requieren una nueva arquitectura de TI para fomentar la transformación digital. Necesitan la capacidad de ejecutar aplicaciones de misión crítica cerca de sus activos. Para lograrlo, necesitan trasladar los recursos informáticos a donde los necesitan: a la vanguardia industrial.

Las empresas de Midstream ahora tienen la oportunidad, a través de las nuevas plataformas de Edge Computing, de implementar arquitecturas de computación distribuida que extiendan las aplicaciones de software de misión crítica al borde de sus operaciones para la adquisición de datos en tiempo real, la supervisión y el control avanzados y la gestión de activos, con la oportunidad neta de acelerar la Industria 4.0 en Midstream Oil & Gas. Como se ha visto en las últimas décadas, las inversiones en tecnología digital han generado eficiencia operativa, ventaja competitiva y resiliencia frente a las crisis de la industria.

Plataformas de computación perimetral: una base para la transformación de las operaciones de Midstream

La computación perimetral permite a los operadores de Midstream reestructurar su estrategia de administración de datos mediante una arquitectura de información distribuida para recopilar y procesar datos en el punto más alejado, también conocido como «borde» de una red informática. En este modelo distribuido, la recopilación y el procesamiento seguros de los datos se llevan a cabo de forma local (en la bomba, la tubería o el armario de datos remoto, por ejemplo) con una conectividad limitada o nula a una nube centralizada o a un centro de datos remoto. Una vez adquiridos, los datos pueden enviarse localmente a una sala de control central o a la nube para su análisis y administración. Esta proximidad al equipo reduce la latencia y equilibra la utilización del ancho de banda, dos factores que limitan la escala y la capacidad del hardware heredado.

Las plataformas de computación perimetral industrial incorporan una arquitectura redundante para maximizar la disponibilidad de las aplicaciones, ofrecer tolerancia a fallos y minimizar las interrupciones provocadas por un único punto de fallo. También ofrecen el rendimiento de los servidores en un formato robusto que es ideal para los entornos de Midstream y que no requiere ningún toque de TI. Este diseño de calidad industrial permite instalarlos en el borde, directamente junto a compresores, bombas u otros equipos en terminales y tuberías. Las plataformas de computación perimetral diseñadas específicamente para la periferia industrial también cumplen con los estándares de TI y seguridad listos para usar, lo que permite una implementación rápida que cumple con los requisitos de TI, pero no requiere recursos de TI para su implementación.

Por último, las plataformas modernas de Edge Computing proporcionan operaciones altamente eficientes a través de la virtualización, lo que permite que varias aplicaciones se ejecuten en un solo nodo. Estas soluciones reducen el espacio y el mantenimiento de TI, lo que reduce el costo total de propiedad.

Con su flexibilidad, alta disponibilidad, tolerancia a fallos y arquitectura distribuida, Edge Computing proporciona la base para la adquisición y el flujo de datos para las operaciones de misión crítica, y es un requisito previo para contar con capacidades avanzadas como el análisis predictivo, el gemelo digital y otras soluciones de la Industria 4.0.

Implementaciones de Edge Computing que permiten la excelencia operativa

La excelencia operativa es fundamental para Midstream, y las empresas pueden aplicar la computación perimetral para impulsar el tipo de excelencia operativa lograda en otros sectores y que se ha traducido en una mayor satisfacción de los clientes. Tres formas en las que los operadores implementan las plataformas de Edge Computing para lograr la excelencia operativa:

• Visibilidad del movimiento y la logística de los productos. El elemento vital de las operaciones de Midstream es la capacidad de rastrear y contabilizar con precisión el movimiento de gas y líquidos para los clientes y los informes reglamentarios. Las empresas intermedias están recurriendo a las plataformas de Edge Computing para garantizar la contabilidad de las transacciones y proporcionar un flujo de datos para los servicios de administración de datos. El traslado de la computación perimetral a las estaciones terminales brinda visibilidad e información en tiempo real de las operaciones que brindan apoyo a la toma de decisiones y satisfacción del cliente.
• Gestión del rendimiento de los activos para el tiempo de actividad de los equipos. En los últimos años, Oil & Gas ha registrado un interés y una inversión significativos en soluciones de gestión del rendimiento de los activos para permitir el mantenimiento predictivo mediante el análisis y la supervisión basada en el estado de los activos críticos. Como ocurre con cualquier operación de proceso, Midstream requiere la disponibilidad de los equipos; el tiempo de inactividad no planificado es costoso e inaceptable. Al adquirir datos de rendimiento de los activos en la ubicación del equipo, Edge Computing proporciona visibilidad en tiempo real de las condiciones que se desarrollan en el campo, como las interrupciones de energía, las fallas de integridad de las tuberías, las fallas de los equipos y otros problemas críticos.
• Supervisión y control avanzados para optimizar los equipos y los servicios públicos. La computación perimetral a menudo se implementa en estaciones de bombeo y compresores para proporcionar monitoreo y control de procesos con servidores periféricos tolerantes a fallas implementados en centros de control para ejecutar el software SCADA y DCS. Además, Edge Computing puede ejecutar historiadores de datos para recopilar conjuntos de datos basados en el tiempo para compararlos y analizarlos con los parámetros esperados. Esta aplicación ofrece a las empresas de Midstream los medios para optimizar el consumo de los servicios públicos para la gestión de la energía.

La capacidad de las plataformas de Edge Computing para ejecutar múltiples aplicaciones en un único nodo de alta disponibilidad mediante la virtualización ofrece enormes ahorros de costos y una implementación rápida de las aplicaciones. Una sola pieza de hardware puede ejecutar múltiples cargas de trabajo, por ejemplo, software SCADA e Historian, de grandes proveedores de software industrial como AVEVA, Inductive Automation, Rockwell, Schneider Electric y Siemens, además de aplicaciones especializadas de optimización y análisis avanzados.

La computación perimetral desbloquea las capacidades avanzadas de la Industria 4.0

Una estrategia eficaz de Edge Computing pone las aplicaciones de análisis avanzadas al alcance de los operadores de Midstream. En particular, están en condiciones de recopilar finalmente grandes cantidades de datos potenciales de equipos que están sin explotar debido a la falta de una infraestructura informática actual capaz de capturar los datos adicionales en tiempo real.

Al aprovechar aún más las plataformas de Edge Computing para obtener información, las empresas sientan las bases para buscar capacidades avanzadas de la Industria 4.0, como:

• IoT industrial (IIoT): Las mejoras tecnológicas han reducido el costo de los dispositivos de IIoT, lo que ahora permite instalar sensores en maquinaria y equipos que antes no estaban disponibles. Esto ayuda a los productores intermedios e intermedios a recopilar, procesar y analizar datos significativos en tiempo real para brindar más oportunidades de generar valor y ahorrar costos. El IIoT ahora ofrece capacidades mucho mayores para hacer un mejor uso de los crecientes volúmenes de datos y, luego, actuar sobre la base de los nuevos conocimientos obtenidos a partir de esos datos.
• Mantenimiento predictivo: En la actualidad, un potente software de mantenimiento predictivo también puede analizar los datos de los sensores (por ejemplo, de maquinaria, tuberías e incluso camiones cisterna) para detectar diversas anomalías (fatiga, grietas, corrosión, etc.) y utilizarlos para realizar un mantenimiento proactivo. Por ejemplo, las empresas intermedias utilizan el mantenimiento predictivo en la logística para ayudar a prevenir accidentes y mejorar la seguridad en el transporte y la logística.
• Gemelos digitales: En Oil & Gas, los gemelos digitales son modelos virtuales que combinan los mundos virtual y físico. Los gemelos digitales mejoran el análisis de los datos y la supervisión del sistema de manera que mejoran el diseño y las operaciones, ayudan a prevenir el tiempo de inactividad, reducen los costos de mantenimiento y proporcionan nuevos datos para agregar valor a lo largo del ciclo de vida del activo de petróleo y gas.
• Operaciones autónomas: En la actualidad, la tecnología de perforación autónoma está transformando la exploración de petróleo y gas. Los avances en robótica, sensores y electrónica ahora pueden eliminar los esfuerzos manuales potencialmente peligrosos y realizar perforaciones y otras tareas de una manera segura, confiable y altamente precisa.
• Inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML): Oil & Gas lleva mucho tiempo dedicándose al análisis de datos, especialmente cuando se trata de utilizar cantidades extremadamente grandes de datos para tomar decisiones técnicas y empresariales. Proteger el flujo de datos en tiempo real desde la periferia operativa ofrece a las empresas de Midstream el mismo nivel de análisis que los propietarios y operadores disfrutan desde dentro de la barrera. La siguiente fase consiste en emplear la IA en las áreas de apoyo a la toma de decisiones y rendimiento de los activos, en función de la disponibilidad de datos e información.

Qué requieren los líderes del sector: plataformas sencillas, protegidas y autónomas

Las plataformas de computación perimetral ofrecen la capacidad de extender aplicaciones potentes y de misión crítica a la periferia operativa, al tiempo que simplifican la administración de TI, reducen el espacio de TI y ofrecen un funcionamiento sin intervención. Los atributos clave que los profesionales de operaciones y tecnología deben buscar incluyen:

Sencillo. Para lograr una rápida generación de valor y una administración sencilla, posiblemente por parte de personal no técnico, las plataformas de Edge Computing deben ser fáciles de instalar, implementar y administrar en todas las aplicaciones e infraestructuras. Los sistemas también deben ofrecer virtualización para aprovisionar rápidamente las aplicaciones, ofrecer flexibilidad, maximizar los recursos informáticos y reducir el costo de propiedad. En el caso de las aplicaciones en canalización, la elección de actualizaciones fáciles de poner en marcha que se puedan implementar de forma remota simplifica aún más la administración.

Protegido. La seguridad es un factor fundamental para las operaciones de Midstream. Las plataformas de Edge Computing deben proteger los riesgos operativos, financieros y de reputación garantizando la disponibilidad «siempre activa» y protegiendo los datos contra las ciberamenazas o la pérdida de datos. Las empresas deben seleccionar soluciones que brinden confianza en la seguridad a medida que se conectan más dispositivos y sistemas.

Autónomo. Una promesa fundamental de la computación perimetral es la capacidad de operar de manera confiable en ubicaciones periféricas, como terminales marítimas o plantas de producción. Las plataformas deben ejecutarse en cualquier entorno y ofrecer una computación sin intervención que requiera supervisión, mantenimiento, reparaciones o soporte humanos. Las plataformas de computación periférica que ofrecen funciones de «llamadas a domicilio» y soporte las 24 horas del día, los 7 días de la semana, los 365 días del año, minimizan aún más cualquier posibilidad de tiempo de inactividad no planificado para los equipos y las aplicaciones.

Obtenga una ventaja competitiva con Edge Computing

Los operadores intermedios deben evaluar y seleccionar entre una amplia gama de herramientas digitales, tanto para ayudarlos a superar los desafíos tradicionales como para capitalizar las oportunidades emergentes. Un esfuerzo exitoso de transformación digital puede ser una gran ventaja para mejorar todas las facetas de su negocio.

La computación perimetral es la base ideal para que los operadores de Midstream aceleren la transformación digital y permitan la confiabilidad de los equipos, la disponibilidad de las aplicaciones y una nueva visión operativa mediante la captura de datos en el punto de origen. De este modo, las empresas de Midstream pueden lograr los resultados que más importan: mayor seguridad de los empleados, mejora de la toma de decisiones y la visibilidad, excelencia operativa, reducción de la huella de carbono y aumento de la satisfacción de los clientes para una mayor rentabilidad.

«Las plataformas de computación perimetral ofrecen la capacidad de extender aplicaciones potentes y de misión crítica a la periferia operativa, al tiempo que simplifican la administración de TI, reducen el espacio de TI y ofrecen un funcionamiento sin intervención».

Acerca de Stratus

Para los líderes que transforman digitalmente sus operaciones con el fin de impulsar un rendimiento máximo y predecible con un riesgo mínimo, Stratus garantiza la disponibilidad continua de las aplicaciones críticas para la empresa al ofrecer plataformas de computación periférica sin intervención que son fáciles de implementar y mantener, protegidas contra interrupciones y amenazas y autónomas. Durante 40 años, hemos proporcionado computación confiable y redundante sin intervención, lo que ha permitido a las empresas de Fortune 500 y a las pequeñas y medianas empresas de todo el mundo convertir los datos de forma segura y remota en inteligencia procesable en el Edge, la nube y el centro de datos, lo que aumenta el tiempo de actividad y la eficiencia. Para obtener más información, visite stratus.com.