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Revista Petro & Química |
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| Matéria de Capa | ||||
| O que a IIoT está fazendo no setor de óleo e gás? | ||||
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IIoT - Internet Industrial das Coisas,
é uma rede de sensores inteligentes
e ferramentas de análise que
aprimoram os processos contínuos de
produção, aproveitando os dados disponíveis.
Muitas vezes, usa-se o termo
Indústria 4.0 como sinônimo, mas a
maioria dos trabalhos sobre Indústria
4.0 tende a ser sobre manufatura discreta,
linhas de montagem, máquinas,
robôs e fábricas inteligentes; a fase
de operação do ciclo de vida é onde a
Indústria 4.0 atende à IoT, formando
a IIoT. Jonas Berge, diretor sênior de
tecnologia aplicada da Emerson Automation
Solutions tem um bom texto
sobre essa diferenciação.
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| Os tomadores de decisão estão, de fato, sob pressão. Mas existem profi ssionais que podem ajudar a encaminhar e embasar algumas questões Um bom exemplo é a KPMG, que além de seu leque de serviços tradicionais como consultoria e auditoria – mapeamento e melhorias de processos e riscos, compliance e demonstrações fi nanceiras, etc - tem também uma estrutura que trabalha com startups que se propõe a resolver problemas a partir do mapeamento do negócio e a partir daí, apresentar soluções que podem incluir AI, robotics, blockchain, etc. | |||
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| As startups hoje são bem diferentes das
do começo dos anos 2000, quando eram empresas
de um homem só. Hoje, a maioria delas tem
investidores, estruturas, líderes e implementadores que conhecem
muito bem o setor em que atuam.
A estratégia da KPMG é global, mas o LEAP é uma criação local, elaborada com a Distrito que reúne quase duas mil startups para atender a diversas verticais. Perpassando isso, está um mapeamento da Indústria 4.0 que engloba a indústria como um todo, transformando o LEAP em uma ponte entre o cliente com uma necessidade de negócio e os meios de encontrar soluções. Manuel Fernandes pontua que, no Brasil, tanto oil & gas como utilities têm que investir em pesquisa e desenvolvimento e talvez aí as startups podem gerar muitos ganhos. “Ninguém vai desprezar oportunidades que ajudem a garantir segurança, reduzir paradas, etc...” |
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| A evolução das tecnologias é, ao mesmo tempo, uma
bênção e uma maldição porque, ao mesmo tempo em que
proporcionam ferramentas mais inteligentes, tornam o atual
parque obsoleto num ritmo muito mais rápido – gerando
um pouco de receio para que algumas empresas iniciem seu
processo de inserção digital. O que acaba sendo um desperdício
do que já existe porque há décadas a instrumentação e
a automação embutem sensores e inteligência. Há décadas
o wireless e a comunicação remota são uma realidade na indústria,
inclusive no midstream e no downstream; já é uma
realidade há alguns anos no upstream. Com o monitoramento remoto e automático, o próximo passo natural foi estabelecer um ambiente de nuvem para lidar com a quantidade de dados gerados e fornecer insights mais rápido. Conectar toda a cadeia é uma próxima etapa natural. E aí, de maneira natural e lógica, juntamse outras tecnologias como Inteligência Artifi cial, robótica e impressão 3D, por exemplo. E essas vêm ligadas a análises preditivas que direcionam o cronograma de manutenção, por exemplo. O objetivo fi nal é ter conectividade completa, incluindo instalações offshore, veículos, logística e transferência de dados, de maneira global. Tudo conectado e gerando dados, realimentando o cabedal de conhecimento. Imperdível! Mas, de acordo com um relatório do Gartner, algumas empresas só aproveitam 30% dos dados coletados e armazenados: os lagos de dados podem facilmente se transformar em pântanos de dados estagnados porque maior não é necessariamente melhor. Tudo depende do uso. E a indústria de petróleo e gás está entre as que gera mais dados, constantemente coletados em diversas partes, de inúmeras fontes, tornando extremamente difícil padronizá-los e analisá-los. A IIoT pode homogeneizar conjuntos de dados e armazenar grandes quantidades na nuvem: a adoção de aplicativos da IIoT melhora a efi ciência, a segurança, o investimento e os custos operacionais; é uma transformação inevitável. “Especifi camente para indústria de petróleo e gás, o uso de tecnologias disruptivas, baseadas em tendências digitais, se dá não apenas pelo grande desafi o de aumentar a efi ciência operacional, com melhoria dos fatores de recuperação dos reservatórios e maior rentabilidade em relação ao preço de equilíbrio do barril, mas também pela melhoria de segurança contra fatores de risco a vida humana e meio ambiente. Responsável por 58% da matriz energética mundial e por um PIB brasileiro de 13%, um pequeno percentual da indústria petrolífera nacional utiliza apenas algumas tecnologias como simulação numérica, armazenamento na nuvem, geolocalização, sensores, internet das coisas, segurança cibernética, impressão 3D e visão computacional. Além disso, a realidade virtual e aumentada é diretamente aplicada à indústria de petróleo e gás sendo extremamente relevante para avaliação de reservatórios”, analisa Manuel Fernandes. Digitalização remete a tudo o que se consegue automatizar, tirar da esfera analógica e trabalhosa e passar para a esfera digital, e mais fácil de analisar em “bulk”. A indústria de óleo e gás possui equipamentos muito complexos, monitorados por uma quantidade muito grande de sensores, e esse infi nito de dados coletados somente têm uso se forem estruturados, processados e analisados de forma inteligente. |
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| “No que tange FPSOs, essa transformação consiste em
estruturar e organizar uma quantidade massiva de dados,
além de usar a experiência de décadas dos nossos profi ssionais
para construir uma plataforma de aplicativos e algoritmos
automatizados para construção de valor ao longo de
todo o ciclo de vida de nossos ativos. Um ser humano pode
tomar decisões corretas baseado no que vê e em sua experiência.
Mas quando se trata de um número muito grande de
variáveis, muitas vezes um algoritmo de machine learning
pode fazer uma análise mais abrangente, completa, rápida,
precisa e com múltiplos cenários de modo a melhorar signifi
cativamente a tomada de decisões. Acredito que o primeiro desafi o é ter “processing power” e infraestrutura offshore sufi ciente para mastigar os dados, e esse é geralmente o primeiro investimento feito nessa integração. Depois há que se investir em boa velocidade de troca de dados e sistemas robustos de análise de dados. Esse processo ainda é bastante embrionário em grande parte da cadeia do setor de óleo e gás. Hoje, por exemplo, já se utilizam algoritmos de machine learning construídos em cima de uma estrutura de big data, treinados com base em múltiplos cenários de operação para previsão de falhas. Ou seja, um operador pode ser alertado alguns dias antes sobre uma falha em uma turbina que ainda está por vir. A SBM Offshore tem investido muito em sua jornada de digitalização para não somente fazer bom uso desse infi nito de dados coletados em suas unidades, mas como também para melhorar ainda mais as condições de segurança e confi abilidade de suas FPSOs”, conta Eduardo Chamusca de Azevedo, Country Director da SBM Brasil. E afetam ainda mais fortemente o offshore a infraestrutura de telecom – ou a falta dela. Chamusca lembra que existem investimentos interessantes sendo feitos em tecnologias disruptivas que podem ter efeito global, como por exemplo, satélites “medium earth orbit” que devem permitir bons ganhos de conectividade, além de investimentos robustos em fi bra óptica anunciados recentemente pela Petrobras. “E não se pode esquecer as especifi cidades do gás, abundante no Pré-sal do Brasil, mas com muitas impurezas e contaminantes que precisam ser removidas antes de sua desidratação e processamento, trazendo uma complexidade maior às FPSOs, que passam de topsides do patamar de 15 mil tons para até 35 mil tons”. Qualquer ponto percentual que se consiga economizar na indústria de óleo e gás representa milhões e alavancam o uso das tecnologias chamadas disruptivas – ainda que pontualmente, em projetos piloto, que tendem a se expandir. As empresas já têm equipamentos e instrumentos sensorizados, mas é preciso que essa camada se ligue a uma infraestrutura maior. Imagine uma plataforma há 300 km da costa, ela precisa se comunicar em tempo real e não pode esperar decisões políticas que lhe forneçam infraestrutura então utiliza- se de cabos de fi bra óptica e conexões via satélite para garantir seus projetos de comunicação remota e nuvem. E as iniciativas são muitas. A tecnologia digital está se tornando mais barata e mais rápida e a quantidade de dados e conectividade está aumentando exponencialmente, trazendo mais oportunidades e valor para as empresas e consumidores. A Shell, por exemplo, há muito tempo reconheceu a importância das tecnologias digitais e vem utilizando algumas delas para ter vantagens competitivas – um dos seus pilares estratégicos é a transformação digital para maximizar o valor das operações e reduzir riscos para os colaboradores, a sociedade e o meio ambiente. E a Shell vem formando parcerias estratégicas para implementar o estado da arte das tecnologias nas nossas operações. No upstream, com a aquisição da BG e blocos do Présal, a Shell Brasil é a empresa com a maior produção nacional, atuando como operadora ou em parceria com a Petrobras em diversos campos, apoiada na digitalização, que utiliza com sucesso uma ferramenta digital para planejar, simular e otimizar o alívio (offl oad) das operações, processo antes feito manualmente e que agora é automatizado, levando poucos minutos para ser executado e otimizando a operação logística. O time de engenharia de reservatórios da Shell trabalha com cientistas de dados para construir modelos matemáticos com o objetivo de otimizar a produção de nossos campos operados e automatizar o monitoramento dos poços. Esses projetos são pioneiros e representam grandes oportunidade de aumento de barris produzidos devido a melhores “data insights” que os modelos matemáticos irão gerar para os engenheiros tomarem decisões no campos - esses modelos têm fácil poder de replicação, podendo ser aplicados em outras localidades com operação em águas profundas, gerando mais valor para a empresa. A Shell Brasil está desenvolvimento algoritmos e inteligência artifi cial para identifi car desvios de operação em equipamentos submersos que são imperceptíveis a análise humana ou a meios tradicionais de monitoramento de operação - esse projeto deve ser expandido para outras operações da empresa no Brasil e em outras localidades onde a Shell opera. |
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| No Brasil, a Shell vem trabalhando com universidades,
instituições de pesquisa e outras empresas para desenvolver
diversas soluções robóticas autônomas, que visam reduzir
diretamente a exposição humana a riscos, aumentar a efi ciência
da coleta de dados ou mesmo possibilitar coleta de informações
aonde nenhum humano conseguiria chegar, isto
tudo visando também uma redução signifi cativa em custos
operacionais. A transformação digital não é apenas uma frase de efeito, mas um processo de negócio contínuo e inevitável. Agora é possível que as empresas revolucionem a maneira como operam, abandonando os processos tradicionais de fabricação em favor da automação - Essas mudanças podem vir com melhorias signifi cativas na qualidade, benefícios para a efi ciência e reduções consideráveis ????nos custos operacionais - não fi que para trás. |
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| A Total já tem histórico de aplicação de inteligência artifi cial em suas atividades que remonta à década de 1990, quando começou a aplicar inteligência artifi cial para caracterizar campos de petróleo e gás usando algoritmos de machine learning, aplicação que continuou ao longo dos anos 2000 estendida para a manutenção preditiva de turbinas, bombas e compressores em suas instalações industriais, gerando economias de várias centenas de milhões de dólares. Recentemente, a Total fi rmou parceria com o Google Cloud para desenvolver soluções de inteligência artifi cial para análise de dados de subsuperfície para exploração e produção de petróleo e gás. | |||
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| Há alguns anos a Equinor estabeleceu um centro digital
de excelência com sete programas específi cos para a
digitalização na empresa até 2020 porque acredita que a
digitalização ajudará a melhorar a segurança, a proteção e
a efi ciência de suas operações. A empresa parte do princípio
de que a digitalização afeta toda a sociedade, incluindo os
sistemas globais de energia; então também muda a maneira
pela qual a Equinor produz petróleo, gás e outras energias. A tecnologia de sensores se desenvolveu rapidamente ao mesmo tempo em que os custos diminuíram levando a um maior sensoriamento das plantas e consequente integração, o que se pode chamar de fusão de físico-digital, que permite coletar mais dados que podem ser usados ????para novos propósitos. E esses dados podem se tornar muito mais acessíveis através da nuvem, permitindo o compartilhamento de dados com mais efi ciência dentro das empresas e externamente, com seus parceiros. Nos próximos anos, a Equinor investirá bilhões em tecnologias digitais, incluindo a integração de dados em toda a empresa de uma maneira muito mais perfeita: primeiro, as tecnologias digitais facilitarão a realização de análises sofi sticadas de todos os tipos de dados, garantindo melhores decisões – inclusive sobre onde explorar novos recursos, como melhorar a recuperação dos reservatórios, melhorar a regularidade de nossas instalações e otimizar o comércio. Em segundo lugar, a digitalização aumenta a efi ciência no trabalho, reduzindo o tempo gasto em tarefas manuais e repetitivas, permitindo a realização de trabalhos de maior valor. Em terceiro lugar, a empresa vê muito potencial na robotização e no controle remoto das atividades. E um bom exemplo são as tecnologias aplicada ao campo de Johan Sverdrup, que envolve equipes interdisciplinares e inclui o trabalho em um gêmeo digital. A Equinor possui um Centro de Excelência Digital que reune funcionários novos e antigos para trabalhar em análise de dados, aprendizado de máquina, inteligência artifi cial e desenvolvimento de software. A equipe da Equinor busca usar a digitalização para aumentar a segurança, melhorar os ganhos e reduzir as emissões de carbono em um campo (Johan Sverdrup) que, no pico da produção, representará 25% de toda a produção norueguesa de petróleo e gás. |
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| Para o Brasil, a Equinor já trouxe os óculos de colaboração
virtual remota que possui câmeras e ferramentas
colaborativas de realidade virtual e aumentada para serem
usados tanto em terra quanto nas plataformas. A Petrobras também trabalha em várias frentes quando o assunto é digitalização, com muitos projetos já com retornos quantifi cáveis – o que permite pensar em estendê- los para a companhia. O uso de robôs para pintura em plataformas diminuiu em mais de 80% o tempo do serviço e a exposição humana a riscos, gerando cerca de R$350 mil por ano/FPSO em redução de custos. O uso de drones também é uma realidade, gerando mais segurança e economia na monitoração de fl ares, por exemplo. Sem contar as diversas tecnologias envolvidas no programa Libr@ Digital, apresentado na Rio Oil & Gas do ano passado pela Dra. Sylvia Anjos. |
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| Um relatório desenvolvido pela Oil & Gas IQ e pela
OpenText, examinou a importância de soluções digitais no
setor de petróleo e gás, destacando que 61% dos profi ssionais
do setor reconhecem a importância da nuvem para seus
planos de transformação digital contínua; e 50% deles acreditam
que os recursos analíticos - como conteúdo e dados
estruturados - são essenciais para seus negócios. É um campo vasto de possibilidades. E está acontecendo agora. |
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