White paper

Implementare l'Edge Computing per accelerare la trasformazione digitale

Trasformare le operazioni con i dati dall'edge operativo

L'architettura informatica moderna e distribuita supera le sfide informatiche uniche degli operatori e porta le prestazioni degli asset, il monitoraggio e il controllo e la visibilità logistica al di fuori della recinzione.

Il whitepaper Oil and Gas discute le Edge Computing le piattaforme e la loro applicazione nel guidare l'eccellenza operativa. Con Edge Computing gli operatori hanno la possibilità di acquisire efficacemente dati in tempo reale per monitorare le prestazioni e ottenere una visione in tempo reale.

Leggete questo whitepaper per saperne di più:

  • Il moderno Edge Computing piattaforme
  • Come Edge Computing consente applicazioni che guidano l'eccellenza operativa

L' opportunità è adesso: trasformare le operazioni Midstream con i dati dall'erge operativo

Per gli operatori Midstream, l'eccellenza operativa inizia sul sito operativo edge- il punto di transazione e di acquisizione dei dati caratterizzato prevalentemente da beni e infrastrutture remote e decentralizzate (condutture e terminali), e dalle attrezzature associate (pompe, compressori e altri dispositivi) in questi luoghi. Tali beni e attrezzature devono anche essere gestiti in tempo reale con risorse e personale limitati.

Secondo un recente rapporto di Gartner, la maggior parte dei nuovi dati sarà generata in queste risorse remote. Per sbloccarne il valore e l'utilità, gli operatori Midstream devono implementare nuove architetture di calcolo che eliminino i vincoli di scala e capacità che attualmente esistono sul sito operativo edge a causa di legacy infrastrutture e risorse di calcolo standard.

Le più recenti Edge Computing piattaforme portano agli operatori Midstream la capacità di acquisire efficacemente dati in tempo reale sul sito industriale edge per monitorare le prestazioni e ottenere informazioni in tempo reale. Sfruttare questi dati diventa quindi fondamentale per gli obiettivi generali degli operatori Midstream relativi a sicurezza, conformità normativa, eccellenza operativa, sostenibilità e soddisfazione del cliente. Più specificamente, Edge Computing le piattaforme creano nuove opportunità che le aziende Midstream devono perseguire per ottenere visibilità in tempo reale sulla logistica, abilitare le prestazioni degli asset e fornire un monitoraggio avanzato per visualizzare le prestazioni, fornire supporto decisionale in tempo reale e impiegare analisi avanzate per asset e attrezzature al di fuori del recinto.

Questo whitepaper discute le moderne Edge Computing piattaforme, la loro applicazione nel guidare l'eccellenza operativa, i casi d'uso che risolvono le sfide digitali nel Midstream, e il percorso verso capacità avanzate di Industria 4.0 attraverso l'implementazione a livello industriale edge.

Superare le sfide Midstream di lunga data attraverso la tecnologia

Ricerche recenti dimostrano che l'uso delle tecnologie digitali ha il potenziale per sbloccare fino a 1,6 trilioni di dollari di valore per le aziende del settore Oil & Gas, i loro clienti e la società nel suo complesso entro il 2025.1 Per ottenere il valore di queste nuove tecnologie digitali, in particolare le capacità avanzate del settore 4.0, gli operatori del Midstream devono superare la sfida unica di applicare soluzioni attraverso risorse geograficamente disperse e spesso remote. I fattori che aggiungono complessità alla trasformazione digitale nel Midstream includono:

  • Le risorse critiche sono spesso remote con personale limitato. Gli operatori devono poter raccogliere dati in tempo reale direttamente dalle apparecchiature remote e convertirli in informazioni utilizzabili. In molti casi, l'infrastruttura informatica è insufficiente per questi asset. I centri dati tradizionali non sono fattibili per gli ambienti Midstream, e un gasdotto può avere un server per 1.000 miglia di gasdotto, senza alcun calcolo nei singoli siti. Inoltre, la natura distribuita degli asset Midstream introduce problemi di latenza dei dati che impediscono un efficace monitoraggio delle prestazioni e delle transazioni.
  • Legacy L'infrastruttura IT è un onere di manutenzione.Legacy L'infrastruttura e i sistemi IT, spesso prevalenti nel settore Oil & Gas, sono poco flessibili e non sono in grado di integrarsi con la tecnologia Industry 4.0. I team IT possono essere coinvolti in cicli regolari di "patch and update" come proxy per abilitare la disponibilità, piuttosto che concentrarsi su attività a valore aggiunto che trasformano l'impronta IT per un funzionamento automatizzato a prova di futuro. I team possono trascorrere sei mesi per eseguire lavori di manutenzione e di controllo dello stato di salute che potrebbero essere gestiti in remoto. Allo stesso modo, le applicazioni a singolo filamento che girano su PC pronti per l'uso aumentano ulteriormente la gestione IT.
  • Le applicazioni mission-critical sono eseguite con calcoli standard che non possono garantire l'affidabilità. La disponibilità delle apparecchiature e, al contrario, la riduzione al minimo dei tempi di fermo macchina non pianificati, sono le principali aree di investimento e di attenzione per l'Industria 4.0 nel settore Oil & Gas. In prima linea nelle operazioni di pipeline, gli ingegneri della sala di controllo devono affrontare sfide quotidiane per mantenere l'infrastruttura del gasdotto in funzione in modo efficace e sicuro. Garantire la disponibilità di sistemi critici è un requisito necessario per le prestazioni e la sicurezza degli oleodotti Oil & Gas.
  • Convergenza tra OT e IT con risorse limitate. Con risorse IT limitate, la responsabilità della gestione delle infrastrutture critiche può ricadere su chi si occupa delle operazioni aziendali. I professionisti della tecnologia operativa (OT) che gestiscono SCADA, DCS e PLC possono essere responsabili dell'implementazione di nuove applicazioni e dell'architettura IT. Hanno bisogno della capacità di fornire sistemi IT senza supporto IT.
  • La sicurezza è un fattore significativo per gli asset remoti. La sicurezza e la prevenzione dei cyber-attacchi sono preoccupazioni particolari per gli asset remoti in quanto un numero maggiore di macchinari e attrezzature cercano di abilitare i sensori IIoT per l'analisi delle prestazioni. Gli operatori richiedono piattaforme informatiche distribuite che garantiscano la sicurezza delle apparecchiature lungo tutta la catena di fornitura, sia che si tratti del monitoraggio di sezioni di condutture o delle prestazioni nelle stazioni di pompaggio.

Edge Computing

L' Edge Computing è la pietra angolare perfetta per una trasformazione digitale di successo nel settore del petrolio e del gas. Massimizzando i tempi di attività e fornendo accesso in tempo reale ai dati mission-critical, l' Edge Computing aiuta le aziende upstream e midstream a massimizzare il loro impatto sull'ambiente, sulla sicurezza dei lavoratori e dei beni e sui profitti.

Per la natura dei loro beni e delle loro operazioni, le aziende Midstream richiedono una nuova architettura IT per favorire la trasformazione digitale. Hanno bisogno della capacità di eseguire applicazioni mission critical vicino alle loro risorse. Per arrivarci, hanno bisogno di spostare le risorse informatiche dove sono necessarie: nell'industria edge.

Le aziende midstream hanno ora l'opportunità, attraverso nuove Edge Computing piattaforme per implementare architetture di calcolo distribuite che estendono le applicazioni software mission critical a edge delle loro operazioni per l'acquisizione di dati in tempo reale, il monitoraggio e il controllo avanzato e la gestione delle risorse, con l'opportunità netta di accelerare l'Industria 4.0 nel Midstream Oil & Gas. Come si è visto negli ultimi decenni, gli investimenti nella tecnologia digitale hanno fornito efficienza operativa, vantaggio competitivo e resilienza contro gli shock del settore.

Edge Computing piattaforme: Una base per la trasformazione delle operazioni Midstream

Edge Computing consente agli operatori Midstream di ristrutturare la loro strategia di gestione dei dati utilizzando un'architettura informativa distribuita per raccogliere ed elaborare i dati nel punto più lontano, ovvero "edge" di una rete di computer. In questo modello distribuito, la raccolta e l'elaborazione sicura dei dati avviene localmente (alla pompa, alla conduttura o all'armadio dati remoto, per esempio) con una connettività limitata o nulla a un cloud centralizzato o a un data center remoto. Una volta acquisiti, i dati possono essere inviati in loco a una sala di controllo centrale o a cloud per l'analisi e la gestione. Questa vicinanza alle apparecchiature riduce la latenza e bilancia l'utilizzo della larghezza di banda, due fattori che limitano la scala e la capacità dell'hardware di legacy .

Industriale Edge Computing incorpora un'architettura ridondante per massimizzare la disponibilità delle applicazioni, fornire tolleranza ai guasti e ridurre al minimo le interruzioni causate da un singolo punto di guasto. Offrono anche prestazioni da server in un fattore di forma ruggedized che è ideale per gli ambienti Midstream e non richiede alcun tocco IT. Questo design di livello industriale permette loro di essere installati su edge, direttamente accanto a compressori, pompe o altre attrezzature presso terminali e condutture. Edge Computing Le piattaforme costruite appositamente per l'industria edge soddisfano anche gli standard IT e di sicurezza out-of-the-box per consentire un'implementazione rapida che soddisfa i requisiti IT ma non richiede risorse IT per la distribuzione.

Infine, le moderne Edge Computing forniscono operazioni altamente efficienti attraverso la virtualizzazione, permettendo l'esecuzione di più applicazioni su un singolo nodo. Queste soluzioni riducono l'impronta IT e la manutenzione, offrendo un costo totale di proprietà inferiore.

Con la sua flessibilità, alta disponibilità, tolleranza agli errori e architettura distribuita, Edge Computing fornisce le basi per l'acquisizione e il flusso di dati per le operazioni mission critical, ed è un pre-requisito per capacità avanzate come l'analisi predittiva, Digital Twin e altre soluzioni Industry 4.0.

Edge Computing distribuzioni che permettono l'eccellenza operativa

L'eccellenza operativa è fondamentale per il Midstream-e le aziende possono applicare Edge Computing per guidare il tipo di eccellenza operativa raggiunto in altri settori che ha portato a una maggiore soddisfazione dei clienti. Tre modi in cui gli operatori stanno implementando Edge Computing piattaforme per abilitare l'eccellenza operativa:

  • Visibilità sul movimento dei prodotti e sulla logistica. La linfa vitale delle operazioni Midstream è la capacità di tracciare e contabilizzare accuratamente il movimento di gas e liquidi per i clienti e per i rapporti normativi. Le aziende midstream si stanno rivolgendo a Edge Computing piattaforme per assicurare la contabilità delle transazioni e fornire il flusso di dati per i servizi di gestione dei dati. Il trasferimento di Edge Computing alle stazioni terminali offre visibilità e comprensione in tempo reale delle operazioni che forniscono supporto decisionale e soddisfazione del cliente.
  • Asset Performance Management per l'operatività delle attrezzature. Negli ultimi anni, l'Oil & Gas ha visto un interesse e un investimento significativi nelle soluzioni di asset performance management per consentire la manutenzione predittiva attraverso l'analisi e il monitoraggio basato sulle condizioni degli asset critici. Come per tutte le operazioni di processo, il Midstream richiede la disponibilità delle attrezzature; i tempi di fermo non pianificati sono costosi e inaccettabili. Acquisendo i dati sulle prestazioni degli asset nel luogo in cui si trovano le attrezzature, Edge Computing fornisce visibilità in tempo reale sulle condizioni che si verificano sul campo, come interruzioni di corrente, guasti all'integrità delle condutture, guasti alle attrezzature e altri problemi critici.
  • Monitoraggio e controllo avanzati per ottimizzare attrezzature e servizi. Edge Computing è spesso distribuito nelle stazioni di compressione e di pompaggio per fornire il monitoraggio e il controllo del processo con server edge a tolleranza d'errore distribuiti nei centri di controllo per eseguire il software SCADA e DCS. Inoltre, Edge Computing è in grado di eseguire storici di dati per raccogliere serie di dati basati sul tempo per il confronto e l'analisi rispetto ai parametri previsti. Tale applicazione offre alle aziende Midstream i mezzi per ottimizzare il consumo di utilità per la gestione dell'energia.

La capacità delle Edge Computing piattaforme di eseguire più applicazioni su un singolo nodo ad alta disponibilità attraverso la virtualizzazione offre enormi risparmi sui costi e una rapida implementazione delle applicazioni. Un singolo pezzo di hardware può eseguire più carichi di lavoro, per esempio SCADA e software storico, da grandi fornitori di software industriali come AVEVA, Inductive Automation, Rockwell, Schneider Electric e Siemens, oltre ad applicazioni specializzate di analisi e ottimizzazione avanzate.

Edge Computing sblocca le capacità avanzate di Industria 4.0

Una strategia efficace Edge Computing strategia pone le applicazioni di analisi avanzate a portata di mano per gli operatori Midstream. In particolare, essi sono posizionati per raccogliere finalmente grandi quantità di dati potenziali delle attrezzature che non vengono sfruttati a causa della mancanza di infrastrutture informatiche attuali in grado di catturare i dati aggiuntivi in tempo reale.

Sfruttando ulteriormente Edge Computing piattaforme per ottenere informazioni, le aziende gettano le basi per perseguire capacità avanzate di Industria 4.0 come:

  • IoT industriale (IIoT): I miglioramenti tecnologici hanno ridotto i costi dei dispositivi dell'IoT, rendendo ora possibile l'installazione di sensori in macchinari e attrezzature che prima non erano disponibili. Ciò aiuta i produttori a monte e a metà flusso a raccogliere, elaborare e analizzare dati significativi in tempo reale per fornire maggiori opportunità di produzione di valore e di risparmio. L'IIoT offre ora capacità molto maggiori per sfruttare al meglio i crescenti volumi di dati e quindi agire in base alle nuove conoscenze acquisite da questi dati.
  • Manutenzione predittiva: Oggi, un potente software di manutenzione predittiva è anche in grado di analizzare i dati dei sensori - ad esempio da macchinari, tubazioni e persino cisterne - per rilevare varie anomalie (fatica, crepe, corrosione e altro ancora) e utilizzarli per eseguire una manutenzione proattiva. Ad esempio, le aziende midstream utilizzano la manutenzione predittiva nella logistica per aiutare a prevenire gli incidenti e migliorare la sicurezza nei trasporti e nella logistica.
  • Gemelli digitali: In Oil & Gas, i gemelli digitali sono modelli virtuali che combinano il mondo virtuale e quello fisico. I gemelli digitali migliorano l'analisi dei dati e il monitoraggio del sistema in modo da migliorare la progettazione e le operazioni, aiutano a prevenire i tempi di fermo macchina, riducono i costi di manutenzione e forniscono nuovi dati per aggiungere valore durante l'intero ciclo di vita del bene petrolifero e del gas.
  • Operazioni autonome: Oggi, la tecnologia di trivellazione autonoma sta trasformando l'esplorazione del petrolio e del gas. I progressi nella robotica, nei sensori e nell'elettronica possono ora eliminare gli sforzi manuali potenzialmente pericolosi ed eseguire le operazioni di perforazione e altri compiti in modo sicuro, affidabile e altamente preciso.
  • Intelligenza artificiale (AI) e apprendimento automatico (ML): L'Oil & Gas si è da tempo rivolto all'analisi dei dati, soprattutto quando si tratta di utilizzare quantità estremamente grandi di dati per prendere decisioni tecniche e commerciali. Assicurare il flusso di dati in tempo reale dall'operativo edge offre alle aziende Midstream lo stesso livello di analisi di cui godono i proprietari-operatori all'interno del recinto. La prossima fase è l'impiego dell'IA nelle aree di supporto decisionale e di performance delle risorse, in base alla disponibilità di dati e informazioni.

Cosa richiedono i leader del settore: piattaforme semplici, protette e autonome

Edge Computing Le piattaforme offrono la possibilità di estendere potenti applicazioni mission-critical al sito operativo edge semplificando la gestione IT, riducendo l'impronta IT e offrendo un funzionamento zero-touch. Gli attributi chiave che i professionisti delle operazioni e della tecnologia devono cercare includono:

Semplice. Per un rapido time to value e una gestione semplice, potenzialmente da parte di personale non tecnico, Edge Computing le piattaforme devono essere facili da installare, distribuire e gestire attraverso applicazioni e infrastrutture. I sistemi dovrebbero anche offrire la virtualizzazione per fornire rapidamente le applicazioni, offrire flessibilità, massimizzare le risorse di calcolo e abbassare il costo di proprietà. Per le applicazioni della pipeline, la scelta di aggiornamenti facili da mettere in funzione che possono essere distribuiti in remoto semplifica ulteriormente la gestione.

Protetto. La sicurezza è un fattore critico per le operazioni Midstream. Edge Computing Le piattaforme devono garantire il rischio operativo, finanziario e di reputazione assicurando la disponibilità "sempre attiva" e proteggendo i dati dalle minacce informatiche o dalla perdita di dati. Le aziende devono selezionare soluzioni che offrano fiducia nella sicurezza man mano che più dispositivi e sistemi diventano connessi.

Autonoma. Una promessa fondamentale di Edge Computing è la capacità di operare in modo affidabile in edge luoghi come terminali marini o impianti di produzione. Le piattaforme devono funzionare in qualsiasi ambiente e fornire un'elaborazione zero-touch che non richiede monitoraggio umano, manutenzione, riparazioni o supporto. Edge Computing Le piattaforme che offrono funzioni di "chiamata home" e supporto 24x7x365 minimizzano ulteriormente qualsiasi possibilità di tempi di inattività non pianificati per attrezzature e applicazioni.

Ottenere un vantaggio competitivo con Edge Computing

Gli operatori midstream devono valutare e scegliere tra un'ampia gamma di strumenti digitali, sia per aiutarli a superare le sfide tradizionali, sia per capitalizzare le opportunità emergenti. Uno sforzo di trasformazione digitale di successo può essere un potente vantaggio per migliorare tutti gli aspetti del loro business.

Edge Computing è la base ideale per gli operatori Midstream per accelerare la trasformazione digitale e consentire l'affidabilità delle attrezzature, la disponibilità delle applicazioni e nuovi approfondimenti operativi catturando i dati al punto di origine. In questo modo, le aziende Midstream possono ottenere i risultati che contano di più: maggiore sicurezza dei dipendenti, migliore processo decisionale e visibilità, eccellenza operativa, minore impronta di carbonio e maggiore soddisfazione dei clienti per una maggiore redditività.

"Edge Computing Le piattaforme offrono la possibilità di estendere potenti applicazioni mission-critical al sito operativo edge , semplificando la gestione dell'IT, riducendo l'ingombro dell'IT e offrendo un funzionamento zero-touch".

Informazioni su Stratus

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