Cuando llenan el tanque de su coche para el fin de semana, mientras escuchan el flujo constante de combustible mientras avanza por la bomba hacia el tanque del auto, es fácil pasar por alto el viaje de esos hidrocarburos: su nacimiento en un yacimiento de petróleo alejado de las costas a 135 metros bajo la superficie, azotados por olas turbulentas mientras son transportados a través del Pacífico Norte para viajar todavía cientos de kilómetros más en una tubería por el desierto.
Una parada en la refinería y luego separados de nuevo, transportados por tren y camión hasta arribar a la estación de gasolina donde llenan su tanque. En el camino, pasaron por incontables bombas, tanques, medidores, monitores y mangueras. Una falla en alguno de esos puntos en cualquier etapa de un viaje hecho innumerables veces cada día, alrededor del mundo, podría arruinar su fin de semana.
Para dar servicio a la constante demanda de combustible y gasolina a nivel mundial, la cadena de suministro petrolera opera 24 horas al día, desde algunas de las áreas más remotas del planeta a las más accesibles. La maquinaria involucrada en extraerlo, moverlo, refinarlo y venderlo es costosa y resistente, y viene de cientos de proveedores.
Con tantas variables, encontrar una forma de monitorear estos costos bienes capitales y utilizar esa información para mejorar la eficiencia, habilitar un mejor desempeño, facilitar la innovación y mantener el flujo del combustible, siempre ha sido un gran reto para la industria del petróleo y el gas, y una enorme oportunidad que no ha sido explotada. Fortalecida por el Internet de las Cosas (IoT), Rockwell Automation ha dado vida a su visión de Empresa Conectada al construir nuevas formas de inteligencia para transformar la cadena de suministro petrolera. Al hacer esto, también cosecha los resultados finales en cuanto a productividad global y competitividad que, en última instancia, se paga en la gasolinera.
“Hablamos de entregar un grado de colaboración y visibilidad sin precedentes en la industria del petróleo y el gas”, dice Doug Weber, gerente de negocios de monitoreo de aplicación remota de Rockwell Automation. “Con sensores, software y la nube, estos activos dispares pueden convertirse en parte de la Empresa Conectada, impulsados en su núcleo por un rico flujo de datos.”
Fundada en 1903 con una línea de controladores de máquinas, hoy Rockwell Automation utiliza los servicios IoT de Microsoft para extender su negocio y proveer monitoreo administrado y soporte para sus productos en campo. La compañía ha dedicado años de investigación en desarrollar soluciones basadas en la nube, utilizando software, sensores y dispositivos para predecir fallas en equipos a lo largo de la cadena de suministro, hacer el seguimiento de su desempeño en tiempo real y ayudar a refinar diseños y procesos para prevenir contingencias en el futuro.
Ya sea en una plataforma de perforación en ultramar, la estación de servicio en la esquina o cualquiera de los miles de kilómetros intermedios, la empresa no sólo asegura que el equipo opera como debe, sino que además lleva su propia reserva de datos y perforación a nuevas formas de valor que no habían anticipado.
Mantener el flujo de crudo
Todo comienza en las frías aguas costeras de la península Kenai, en Alaska. Ahí, plataformas de perforación de petróleo de Hilcorp Energy Company operan las 24 horas del día, todo el año. Como parte de este continuo esfuerzo para extraer crudo de debajo del suelo marino, Hilcorp recientemente actualizó su maquinaria de bombeo al elegir bombas sumergibles confiables y muy eficientes, que trabajan con variadores de velocidad igualmente confiables de Rockwell Automation, los cuales pueden operar por años a pesar de las duras condiciones ambientales.
Con todo, los problemas pueden presentarse. Una sola falla en una bomba de una plataforma remota puede detener las operaciones y significar costos por entre $100,000 y $300,000 dólares al día por pérdidas de producción. Para evitar este escenario, Rockwell Automation ha conectado los variadores de velocidad eléctricos de las bombas a la nube, para que puedan ser monitoreadas de manera continua desde la sala de comando de la compañía a cientos de kilómetros de distancia, en Cleveland, Ohio.
Los sensores a través del sistema llevan los datos al gateway de control de Rockwell Automation, y de ahí a la nube de Microsoft Azure donde son dispuestos para los ingenieros mediante tableros digitales. Esto provee información en tiempo real sobre el desempeño y la salud de los equipos (presión, temperatura, rangos de flujos y docenas de otros cálculos). No sólo los ingenieros de Rockwell Automation pueden analizar datos de los sensores en tiempo real y asegurarse de que los equipos funcionan dentro de sus parámetros específicos; también el sistema puede alertarlos cuando se detecta un problema.
“La última vez que tuvimos un viaje, en cosa de cinco minutos tuvimos una llamada diciéndonos qué se había descompuesto, qué había que observar y cómo ejecutar las pruebas”, dijo el ingeniero de servicios de Hilcorp, Mark McKinley. “Esto salvó seis o más horas de trabajo para resolver el problema, y estuvimos en línea en poco tiempo. El personal está muy emocionado porque el apoyo se consigue antes de tener que tomar los manuales y averiguar qué hacer por ellos mismos.”
Transformando transacciones descendientes
Mientras que el petróleo y el gas brindan vida al trasporte, son también dependientes de él. Sacar el crudo del suelo es una cosa, pero una vez fuera, debe ser trasladado a las refinerías y por último a la bomba. Para tener éxito en esto es necesaria una gran cadena de embarcaciones, oleoductos, trenes y camiones que cruzan todo el mundo.
En casi cada punto de intersección de esta red, hay una pieza de equipamiento que es familiar para quienes forman parte de esta industria pero que la mayoría de las personas nunca pensarían: las llamadas “skids”, que miden la cantidad de producto transferido de un contenedor a otro mientras cambia de manos.
Conocidas como unidades de Arrendamiento de Transferencia en Custodia Automática (LACT, por sus siglas en inglés), estas “skids” representan históricamente apenas uno de los miles de activos dispersos alrededor del mundo y a menudo localizados a la mitad de la nada. Al hacer sus trabajos en soledad, sin ninguna conectividad, las “skids” dependen por lo general de un proceso a base de papel y visitas periódicas para mantenimiento rutinario, lo que las hace vulnerables a imprecisiones y fallas –hasta que una compañía llamada Trigg Technologies cambió esto con la ayuda de Rockwell Automation y Microsoft.
Al modernizar las unidades LACT con sensores y mover la información a la nube con Azure, Trigg Technologies facilitó el mantenimiento y servicio remoto de las “skids”, junto con la habilidad de monitorear el producto que está siendo transferido para asegurar que está correcto, y coordinar las facturas electrónicas de manera inmediata.
“La habilidad para automatizar estas transacciones a través de miles de máquinas e incontables kilómetros es transformador para esta industria”, dice Weber. “Ahora todas las partes involucradas pueden tener de manera inmediata, registros electrónicos de transacciones, rendición de cuentas en estas locaciones remotas y conocimiento inmediato para mantenimiento y diagnósticos, así como nuevos niveles de información sobre cada transacción.”
La construcción de una bomba de gas más inteligente
En cientos de kilómetros descendientes y en las esquinas de las calles alrededor del mundo hay otra pieza del equipamiento con la que la mayoría de las personas están familiarizadas: bombas de gas minoristas. Mientras la mayoría de las personas las usa para gasolina, hoy en día muchos camiones repartidores son llenados con gas natural líquido, y las bombas diseñadas para cargar esa fuente de combustible han comenzado a abrirse paso para llenar estaciones de servicio en todo el mundo también.
Una importante empresa petrolera ha comenzado a trabajar con gasolineras locales para instalar carriles de gas natural líquido, y han dado un paso más allá al colaborar con Rockwell Automation para conectar y habilitar en la nube las nuevas bombas.
Aplicaciones de gateway de nube en cada estación recopilan datos y los envían de manera segura a la plataforma de nube proporcionada por Rockwell Automation. Datos en tiempo real recolectados y almacenados de cientos de sensores, variadores de frecuencia y sistemas de control de Rockwell Automation permiten a cada una de las partes interesadas en toda la cadena de suministro realizar su función de manera más eficiente: “En el nivel básico, hay reportes en el funcionamiento del equipo, inventario del combustible, tasas de consumo y analítica para predecir cuándo es necesario hacer mantenimiento preventivo, reponer los suministros, etc.”, dice Weber. “Esto habilita de manera significativa la productividad y el ahorro de costos.”
Rockwell Automation utiliza Azure para proveer los tableros de control resultantes como una aplicación Web que puede ser vista en computadoras de escritorio, iPhone, Windows Phone o dispositivos Android. De acuerdo con Weber, esta plataforma flexible permite que varias entidades involucradas con la operación accedan a la información y la pongan en uso.
Mientras el proyecto avanza, dice Weber, el volumen de datos recolectados puede facilitar el análisis predictivo para anticipar de mejor forma fallas inminentes y necesidades en torno al mantenimiento. Los datos también pueden utilizarse para optimizar el diseño de las estaciones de gas y otros equipos con base en una perspectiva a largo plazo. Para facilitar estas innovaciones, Rockwell Automation ha comenzado a utilizar Azure Machine Learning para entender cómo las cantidades masivas de datos recolectados pueden crear aún más valor.
“Mientras más datos tenemos, más podemos aprender y unir los algoritmos para predecir problemas”, dice Weber. “Se trata de tomar información de ese sistema de control y usarlo para hacerlo más eficiente y productivo.”
Aunque aún es pronto, la compañía petrolera ya ha comenzado a planear la expansión del proyecto a Europa y Norteamérica, con potencialmente cientos de sitios en línea en los próximos meses. Por su parte, Rockwell Automation ha comenzado a mirar la industria para ver cómo habilitar cientos de otros proveedores de servicio y mantener sus propios equipos de la misma manera.
“Con Microsoft Azure y el Internet de las Cosas podemos habilitar estas soluciones multi-inquilino por primera vez, donde el fabricante de la máquina puede ganar ideas para su equipo sobre una nueva forma de cómo mantenerla y mejorarla”, comenta Weber. “El usuario final puede tener puntos de vista completamente diferentes pero relacionados, y ambos pueden ahora colaborar de manera mucho más eficaz. Es un nivel de colaboración y compartición de conocimientos que en verdad no existía en el pasado.”
Solo algo para pensar la próxima vez que carguen gasolina en su auto para el fin de semana.
