Libro Blanco

Despliegue Edge Computing para acelerar la transformación digital

Transformar las operaciones con los datos de la operativa Edge

La moderna arquitectura de computación distribuida supera los desafíos informáticos únicos de los operadores y trae el rendimiento de los activos, la supervisión y el control, y la visibilidad de la logística fuera de la valla.

El libro blanco de Petróleo y Gas analiza Edge Computing plataformas y su aplicación para impulsar la excelencia operativa. Con Edge Computing los operadores tienen la capacidad de adquirir eficazmente datos en tiempo real para supervisar el rendimiento y obtener información en tiempo real.

Lea este documento para saber más:

  • Moderna Edge Computing plataformas
  • Cómo Edge Computing permite aplicaciones que impulsan la excelencia operativa

La oportunidad es ahora: Transformar las operaciones de Midstream con datos de la operación Edge

Para los operadores de Midstream, la excelencia operativa comienza en el punto de operación edge-el punto de transacción y adquisición de datos caracterizado predominantemente por activos e infraestructuras remotas y descentralizadas (oleoductos y terminales), y los equipos asociados (bombas, compresores y otros dispositivos) en estos lugares. Estos activos y equipos también deben gestionarse en tiempo real con recursos y personal limitados.

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

Las nuevas Edge Computing aportan a los operadores de Midstream la capacidad de adquirir eficazmente datos en tiempo real en la dirección industrial edge para supervisar el rendimiento y obtener información en tiempo real. Por lo tanto, el aprovechamiento de estos datos es fundamental para los objetivos generales de los operadores de Midstream relacionados con la seguridad, el cumplimiento de la normativa, la excelencia operativa, la sostenibilidad y la satisfacción del cliente. Más concretamente, Edge Computing las plataformas crean nuevas oportunidades que las empresas de Midstream deben aprovechar para obtener visibilidad en tiempo real sobre la logística, permitir el rendimiento de los activos y proporcionar una supervisión avanzada para visualizar el rendimiento, proporcionar apoyo a la toma de decisiones en tiempo real y emplear análisis avanzados para los activos y equipos fuera de la valla.

Este informe técnico analiza las plataformas modernas Edge Computing plataformas, su aplicación en el impulso de 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 a través del despliegue en la industria edge.

Superar los desafíos de larga data de la etapa intermedia mediante la tecnología

Investigaciones recientes muestran que el uso de las tecnologías digitales tiene el potencial de liberar hasta 1,6 billones de dólares de valor para las compañías de petróleo y gas, sus clientes y la sociedad en su conjunto para el año20251 . Entre los factores que añaden complejidad a la transformación digital en Midstream se encuentran:

  • Los activos críticos suelen ser remotos con una dotación de personal limitada. Los operadores necesitan la capacidad de reunir datos en tiempo real directamente de los equipos remotos y convertirlos en información procesable. En muchos casos, no existe una infraestructura informática suficiente para esos activos. Los centros de datos tradicionales no son viables para los entornos de Midstream, y un oleoducto puede tener un servidor para 1.000 millas de oleoducto, sin ningún tipo de computación en los sitios individuales. Además, la naturaleza distribuida de los activos de Midstream introduce desafíos con la latencia de datos que impide el monitoreo efectivo del desempeño y las transacciones.
  • Legacy La infraestructura de TI es una carga de mantenimiento.Legacy La infraestructura y los sistemas de TI, que a menudo prevalecen en el sector del petróleo y el gas, son inflexibles e incapaces de integrarse con la tecnología 4.0 de la industria. Los equipos de TI pueden verse atrapados en ciclos regulares de "parcheo y actualización" como un sustituto para permitir la disponibilidad, en lugar de centrarse en la actividad de valor añadido que transforma la huella de la TI para un funcionamiento automatizado y a prueba de futuro. Los equipos pueden pasar medio año realizando tareas de mantenimiento y control de la salud que podrían gestionarse a distancia. Del mismo modo, las aplicaciones de una sola cadena que se ejecutan en computadoras personales estándar aumentan aún más la gestión de la tecnología de la información.
  • Las aplicaciones de misión crítica se ejecutan con una informática estándar que no puede ofrecer fiabilidad. La disponibilidad de los equipos y, a la inversa, la minimización del tiempo de inactividad no planificado, son las principales áreas de inversión y enfoque de la Industria 4.0 de Petróleo y Gas. En la primera línea de las operaciones de los oleoductos, los ingenieros de la sala de control se enfrentan a los retos diarios de mantener la infraestructura de los oleoductos funcionando de forma eficaz 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 finitos, la responsabilidad de la gestión de la infraestructura crítica puede recaer en aquellos que están en el lado de las operaciones comerciales. Los profesionales de la tecnología de operaciones (OT) que manejan SCADA, DCS y PLC pueden ser responsables del despliegue de nuevas aplicaciones y de la arquitectura de TI por sí mismos. Necesitan la capacidad de proveer sistemas de TI sin apoyo 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 más maquinaria y equipos buscan habilitar los sensores del IIoT para el análisis de rendimiento. Los operadores requieren plataformas de computación distribuidas que aseguren el equipo a través de la cadena de suministro, ya sea monitoreando las secciones de los oleoductos o el desempeño en las estaciones de bombeo.

Edge Computing

Edge Computing es la piedra angular perfecta para el éxito de la 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 de upstream y midstream a maximizar su impacto en el medio ambiente, la seguridad de los trabajadores y los activos, y los beneficios finales.

Por la naturaleza de sus activos y operaciones, las empresas 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 conseguirlo, necesitan trasladar los recursos informáticos a donde se necesitan: en la industria edge.

Las empresas de Midstream tienen ahora la oportunidad, a través de nuevas Edge Computing plataformas para desplegar arquitecturas informáticas distribuidas que extienden las aplicaciones de software de misión crítica a la edge 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 aportado eficiencia operativa, ventaja competitiva y resistencia frente a las crisis del sector.

Edge Computing plataformas: Una base para la transformación de las operaciones de Midstream

Edge Computing permite a los operadores de Midstream reestructurar su estrategia de gestión de datos utilizando una arquitectura de información distribuida para recoger y procesar los datos en el punto más alejado, es decir, "edge", de una red informática. En este modelo distribuido, la recogida y el tratamiento seguros de los datos se efectúan localmente (en el bombeo, en la tubería o en el armario de datos remoto, por ejemplo) con una conectividad limitada o nula a un cloud centralizado o a un data center remoto. Una vez adquiridos, los datos pueden enviarse a una sala de control central o a cloud para su análisis y gestión. Esta proximidad a los equipos reduce la latencia y equilibra la utilización del ancho de banda, dos factores que limitan la escala y la capacidad del hardware de legacy .

Las plataformas industriales Edge Computing incorporan una arquitectura redundante para maximizar la disponibilidad de las aplicaciones, proporcionar tolerancia a los fallos y minimizar las interrupciones causadas por un único punto de fallo. Además, ofrecen un rendimiento de servidor en un factor de forma robusto que es ideal para los entornos de Midstream y que no requiere ningún toque de TI. Este diseño de grado industrial les permite instalarse en edge, directamente junto a los compresores, bombas u otros equipos en terminales y oleoductos. Edge Computing Las plataformas creadas específicamente para la industria edge también cumplen con las normas de TI y seguridad de forma inmediata para permitir una rápida implementación que cumpla con los requisitos de TI pero que no requiera recursos de TI para su despliegue.

Por último, las plataformas modernas Edge Computing ofrecen operaciones altamente eficientes a través de la virtualización, permitiendo la ejecución de múltiples aplicaciones en un único nodo. Estas soluciones reducen la huella de TI y el mantenimiento, ofreciendo un menor coste total de propiedad.

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

Edge Computing despliegues que permiten la excelencia operativa

La excelencia operativa es primordial para Midstream, y las empresas pueden aplicar Edge Computing a impulsar el tipo de excelencia operativa lograda en otras industrias que ha dado lugar a una mayor satisfacción de los clientes. Tres formas en que los operadores están desplegando Edge Computing plataformas para lograr la excelencia operativa:

  • Visibilidad sobre el movimiento de productos y la logística. El alma 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 de Midstream están recurriendo a Edge Computing para asegurar la contabilidad de las transacciones y proporcionar un flujo de datos para los servicios de gestión de datos. El traslado de Edge Computing a las estaciones terminales ofrece visibilidad y conocimiento en tiempo real de las operaciones que proporcionan apoyo a la toma de decisiones y satisfacción del cliente.
  • Gestión del rendimiento de los activospara el tiempo de actividad de los equipos. En los últimos años, el sector del petróleo y el gas ha experimentado un gran interés e inversión 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. Al igual que en cualquier operación de proceso, Midstream requiere la disponibilidad de los equipos; el tiempo de inactividad no planificado es costoso e inaceptable. La adquisición de datos sobre el rendimiento de los activos en la ubicación de los equipos Edge Computing proporciona visibilidad en tiempo real de las condiciones que se desarrollan en el campo, como interrupciones de la energía, fallos en la integridad de las tuberías, fallos en los equipos y otros problemas críticos.
  • Monitorización y control avanzados para optimizar los equipos y los servicios públicos. Edge Computing suele desplegarse en estaciones de compresión y bombeo para proporcionar supervisión y control de procesos con servidores edge tolerantes a fallos desplegados en centros de control para ejecutar el software SCADA y DCS. Además, Edge Computing es capaz de ejecutar historiales de datos para recoger conjuntos de datos basados en el tiempo para su comparación y análisis con los parámetros previstos. 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 Edge Computing plataformas para ejecutar múltiples aplicaciones en un único nodo de alta disponibilidad a través de la virtualización ofrece un enorme ahorro de costes y una rápida implantación de aplicaciones. Una sola pieza de hardware puede ejecutar múltiples cargas de trabajo, por ejemplo, software SCADA e historiador, de grandes proveedores de software industrial como AVEVA, Inductive Automation, Rockwell, Schneider Electric y Siemens, además de aplicaciones especializadas de análisis avanzado y optimización.

Edge Computing desbloquea las capacidades avanzadas de la Industria 4.0

Una estrategia Edge Computing pone al alcance de los operadores de Midstream aplicaciones analíticas avanzadas. En particular, están en condiciones de cosechar por fin enormes cantidades de datos de equipos potenciales que no se aprovechan debido a la falta de infraestructura informática actual capaz de capturar los datos adicionales en tiempo real.

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

  • IOTindustrial (IOT): Las mejoras tecnológicas han reducido el costo de los dispositivos de IIoT, haciendo posible ahora la instalación de sensores en maquinaria y equipos que antes no estaban disponibles. Esto ayuda a los productores de la corriente ascendente y media a recolectar, procesar y analizar datos significativos en tiempo real para proporcionar más oportunidades de producción de valor y ahorro de costos. El IIoT ahora proporciona capacidades mucho mayores para hacer un mejor uso de los crecientes volúmenes de datos, y luego actuar sobre los nuevos conocimientos obtenidos de esos datos.
  • Mantenimiento predictivo: Hoy en día, el potente software de mantenimiento predictivo también puede analizar los datos de los sensores -por ejemplo, de maquinaria, tuberías e incluso buques cisterna- para detectar diversas anomalías (fatiga, grietas, corrosión, etc.) y utilizarlos para realizar un mantenimiento proactivo. Por ejemplo, las empresas medianas utilizan el mantenimiento predictivo en la logística para ayudar a prevenir accidentes y mejorar la seguridad en el transporte y la logística.
  • Gemelosdigitales: En Oil & Gas, los gemelos digitales son modelos virtuales que combinan el mundo virtual y el 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 los tiempos de inactividad, reducen los costos de mantenimiento y proporcionan nuevos datos para añadir valor a lo largo del ciclo de vida del activo de petróleo y gas.
  • Operaciones autónomas: Hoy en día, la tecnología de perforación autónoma está transformando la exploración de petróleo y gas. Los avances en robótica, sensores y electrónica pueden ahora eliminar esfuerzos manuales potencialmente peligrosos y realizar perforaciones y otras tareas de forma segura, fiable y altamente precisa.
  • Inteligencia artificial (AI) y aprendizaje automático (ML): El sector del petróleo y el gas lleva mucho tiempo recurriendo a la analítica de datos, especialmente cuando se trata de utilizar cantidades extremadamente grandes de datos para tomar decisiones técnicas y empresariales. Asegurar el flujo de datos en tiempo real desde la página web edge ofrece a las empresas de Midstream el mismo nivel de análisis que los operadores propietarios disfrutan dentro del recinto. La siguiente fase consiste en emplear la IA en áreas de apoyo a la toma de decisiones y al rendimiento de los activos, basándose en la disponibilidad de datos e información.

Lo que los líderes de la industria requieren: plataformas simples, protegidas y autónomas

Edge Computing ofrecen la posibilidad de ampliar las potentes aplicaciones de misión crítica a la página web edge , al tiempo que simplifican la gestión de TI, reducen la huella de TI y ofrecen un funcionamiento sin intervención. Los atributos clave que deben buscar los profesionales de las operaciones y la tecnología son:

Simple. Para una rápida obtención de valor y una gestión sencilla, potencialmente por personal no técnico, Edge Computing las plataformas deben ser fáciles de instalar, desplegar y gestionar 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 coste de propiedad. En el caso de las aplicaciones de canalización, la elección de actualizaciones fáciles de poner en marcha que puedan desplegarse de forma remota simplifica aún más la gestión.

Protegido. La seguridad es un factor crítico para las operaciones de Midstream. Edge Computing Las plataformas deben asegurar el riesgo operativo, financiero y de reputación garantizando la disponibilidad "siempre activa" y protegiendo los datos de las amenazas cibernéticas o la pérdida de datos. Las empresas necesitan seleccionar soluciones que ofrezcan confianza en la seguridad a medida que se conectan más dispositivos y sistemas.

Autónomos. Una de las principales promesas de Edge Computing es la capacidad de operar de forma fiable en edge lugares como terminales marítimas o plantas de producción. Las plataformas deben funcionar en cualquier entorno y ofrecer una informática sin contacto que no requiera supervisión, mantenimiento, reparaciones o asistencia humana. Edge Computing Las plataformas que ofrecen funciones de "llamada home" y soporte 24x7x365 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 ayudarles a superar los desafíos tradicionales como para capitalizar las oportunidades emergentes. El éxito de un esfuerzo de transformación digital puede ser una poderosa ventaja para mejorar todas las facetas de su negocio.

Edge Computing es la base ideal para que los operadores de Midstream aceleren la transformación digital y permitan la fiabilidad de los equipos, la disponibilidad de las aplicaciones y una nueva visión operativa mediante la captura de datos en el punto de origen. Al hacerlo, las empresas de Midstream pueden lograr los resultados que más importan: mayor seguridad de los empleados, mejor toma de decisiones y visibilidad, excelencia operativa, menor huella de carbono y mayor satisfacción de los clientes para lograr una mayor rentabilidad.

"Edge Computing ofrecen la posibilidad de ampliar las potentes aplicaciones de misión crítica a la página web edge , simplificando al mismo tiempo la gestión de TI, reduciendo la huella de TI y ofreciendo un funcionamiento sin intervención."

Acerca de Stratus

Para los líderes que están transformando 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 el negocio mediante la entrega de plataformas sin intervención Edge Computing que son sencillas de desplegar y mantener, están protegidas de interrupciones y amenazas, y son autónomas. Durante 40 años, hemos proporcionado una informática fiable y redundante sin intervención, permitiendo a las empresas de la lista Fortune 500 y a las pequeñas y medianas empresas convertir de forma segura y remota los datos en inteligencia procesable en Edge, cloud y data center- impulsando el tiempo de actividad y la eficiencia. Para más información, visite stratus.com.

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