Shell se encuentra entre el número creciente de empresas que son pioneras en tecnologías de gemelos digitales y recientemente firmó un acuerdo con Aveva para implementar un almacén de datos de ingeniería para respaldar a los gemelos digitales en la gestión del ciclo de vida de los activos.
La compañía de petróleo y gas tiene varias iniciativas de gemelos digitales para respaldar sus operaciones. La crisis del coronavirus ha hecho que el uso de dicha tecnología de simulación sea más importante, porque un gemelo digital puede ayudar a minimizar la cantidad de personal requerido en una instalación para el mantenimiento in situ. Gracias a la inteligencia artificial (IA), un gemelo digital también puede mejorar la seguridad y reducir los costos operativos a través del mantenimiento predictivo.
El analista Gartner ha pronosticado que para 2023, un tercio de las empresas medianas y grandes que implementan IoT (Internet de las cosas) habrán implementado al menos un gemelo digital asociado con un caso de uso motivado por Covid-19. Utilizado en un contexto industrial, IoT permite que las máquinas equipadas con sensores recopilen datos sobre su bienestar y condiciones ambientales.
El procesamiento local en el borde no solo puede permitir que estos dispositivos utilicen estos datos para lidiar con situaciones en tiempo real, sino que los datos también se pueden recopilar de forma centralizada e introducirlos en simulaciones de gemelos digitales. Debido a que el modelo incluye datos de sensores reales de la máquina que se está simulando, el gemelo digital permite a los ingenieros comprender qué tan bien está funcionando la máquina y si es necesario reemplazar los componentes.
Benoit Lheureux, vicepresidente de investigación de Gartner, dijo: «Los gemelos digitales pueden ayudar a las empresas a reconocer las fallas de los equipos antes de que detengan la producción, lo que permite que las reparaciones se realicen antes o con un costo menor».
Lheureux dijo que una empresa puede usar gemelos digitales para programar automáticamente la reparación de múltiples equipos de una manera que minimice el impacto en las operaciones.
Construyendo operaciones resilientes
En una transcripción de la llamada de resultados de la compañía del segundo trimestre de 2020 publicada en Seeking Alpha, el director ejecutivo de Shell, Ben van Beurden, describió cómo la compañía había acelerado las iniciativas de digitalización durante la crisis del coronavirus. Entre las áreas de enfoque se encuentra la reducción de la fuerza laboral contingente de la empresa al acelerar la automatización y la digitalización.
Van Beurden dijo: “Integramos aún más el aprendizaje automático en las actividades de mantenimiento predictivo de nuestro refinado y nuestros activos de aguas profundas con el potencial de implementarlo ahora también en otras partes de la cartera. Hemos implementado nuevas funciones digitales que nos permiten optimizar aún más el inventario de materiales en nuestras refinerías, y estamos aumentando el uso de inteligencia artificial para ejecutar y optimizar nuestros activos en este entorno sin precedentes, así como para simular el regreso a la oficina. escenarios para ello.
“Para nosotros, todas estas acciones son más que iniciativas para garantizar la continuidad del negocio durante la crisis. En realidad, son oportunidades para desarrollar aún más modelos operativos resistentes y optimizar los costos «.
Buque flotante de almacenamiento y descarga de producción (FPSO) Bonga Main de Shell (en la foto de arriba), ubicada a 120 km al suroeste del delta del Níger en Nigeria, entró en funcionamiento en 2004. Tiene una capacidad de 225.000 barriles por día y pesa más de 300.000 toneladas. Está utilizando un gemelo digital desarrollado por Akselos.
El modelo se actualiza periódicamente con las condiciones de carga y los datos de inspección, lo que brinda la posibilidad de realizar evaluaciones estructurales basadas en la condición «tal cual», desde cualquier lugar y en cualquier momento.
La compañía de aguas profundas de Shell en Nigeria y operador de la capacidad de 225.000 barriles de petróleo planea utilizar el modelo de gemelo digital para: identificar áreas críticas para inspección, mantenimiento y reparación priorizados; reducir el personal a bordo del activo; reducir la necesidad de inspecciones físicas en áreas de difícil acceso, como tanques de carga; y apoyar la planificación de escenarios para eventos climáticos extremos y modificación de activos.
Según Shell, la implementación de la tecnología de simulación también permitirá una extensión segura de la vida útil de los activos al reemplazar las estimaciones demasiado conservadoras realizadas con software de simulación convencional, con evaluaciones precisas que reflejan la vida de fatiga restante real.
Elohor Aiboni, administrador de activos de Bonga, dijo: “El Bonga Main FPSO anunció una serie de ‘primicias’ innovadoras cuando se construyó en 2004, por lo que es apropiado que sea el primer activo de su tipo en implementar algo tan avanzado como un gemelo digital estructural. Estamos muy entusiasmados con las nuevas capacidades que aporta Akselos y creemos que crearán un impacto positivo en la forma en que gestionamos la integridad estructural. También es un gran ejemplo de cómo la digitalización cobra vida «.
En una publicación reciente de blog, Victor Voulgaropoulos, analista de la industria de Verdantix escribió: “Shell vuelve a ser el centro de atención, ya que busca acelerar aún más sus iniciativas de transformación digital mediante la implementación de soluciones de gemelo digital en su cartera global de activos y proyectos de capital. Shell ha firmado un acuerdo marco empresarial con Kongsberg Digital, una subsidiaria de Kongsberg, para el despliegue de Kognitwin Energy de Kongsberg, una solución de gemelo digital de software como servicio basada en la nube, dentro del negocio upstream, gas natural licuado y downstream de Shell. líneas.»
Según Voulgaropoulos, Kognitwin Energy utiliza modelos de alta fidelidad basados en la física y algoritmos de aprendizaje automático para simular el funcionamiento real de una planta o activo, y genera datos sintéticos donde las mediciones no están disponibles.
Simulando proyectos
Mientras tanto, el negocio Deepwater de Shell ha seleccionado el enfoque de gemelo digital de Bentley para optimizar sus proyectos de capital. Con un plan para entregar varios proyectos de conexión submarina durante los próximos 10 años, la compañía está implementando un proyecto digital integrado y un entorno de ingeniería, que abarca la concepción del proyecto en la fase inicial del diseño hasta la entrega.
“Shell Deepwater Projects está desarrollando un flujo de trabajo integrado y una plataforma de datos desde la selección del sistema hasta la transferencia de activos para agilizar nuestros procesos de proyectos de capital y acelerar el tiempo hasta el primer petróleo”, dijo GT Ju, gerente general de Proyectos de Aguas Profundas del Golfo de México.
“La plataforma se está desarrollando en asociación con Bentley, aprovechando la tecnología iTwin abierta y escalable de Bentley [Microsoft] Plataforma basada en la nube de Azure, que proporciona interoperabilidad entre los sistemas del propietario y de la cadena de suministro. Creemos que una plataforma de extremo a extremo que nos brinde visibilidad y transparencia de los datos de ingeniería y proyectos en toda nuestra cartera será un factor clave para entregar proyectos competitivos «.