• Cómo impulsarán los gemelos digitales la innovación en el
    sector energético

    Un vistazo a los casos de uso actuales de los gemelos digitales y las posibilidades del futuro

Cómo impulsarán los gemelos digitales la innovación en el<br>sector energético

Anne-Marie Walters, Directora de Marketing del sector de Petróleo, Gas y Fabricación

El surgimiento de los gemelos digitales

Los gemelos digitales están captando el centro de atención: más allá de la creación de modelado de información, evolucionan rápidamente y permiten a las organizaciones centradas en activos hacer converger sus tecnologías de ingeniería, operativas y de la información, a fin de obtener una visualización envolvente y visibilidad de análisis. Un gemelo digital es una representación digital de un activo, proceso o sistema físico, así como la información de ingeniería que nos permite comprender y modelar su rendimiento. Generalmente, un gemelo digital se puede actualizar continuamente desde varias fuentes, incluyendo sensores e inspecciones continuas, para representar su estado, funcionamiento o posición casi en tiempo real. Un gemelo digital permite a los usuarios visualizar activos, comprobar su estado, realizar análisis y generar información para predecir y optimizar su rendimiento.

En el sector energético, los gemelos digitales se utilizan para optimizar el funcionamiento y el mantenimiento de activos, sistemas y procesos de producción físicos. Muchas organizaciones ya utilizan gemelos digitales en sus proyectos, demostrando su valor. Un ejemplo excelente es el uso por parte de Shell Chemical de un gemelo digital en un proyecto de construcción muy grande en Pensilvania. Shell inspecciona su planta con drones, ya que los trabajos de construcción se realizan dos veces por semana.

El modelado de realidad se combina con otros datos de activos para actualizar el gemelo digital del proyecto. El gemelo digital se utiliza para realizar un seguimiento de la construcción e identificar problemas mediante la visualización de sus cambios con el tiempo. Esta función permite al equipo responder inmediatamente a los cambios in situ. Shell también captura el registro digital del activo a medida que se construye, a fin de utilizarlo en las operaciones y el mantenimiento de la planta, como la determinación de la ubicación exacta de las instalaciones subterráneas. El gemelo digital permite a la organización tener una mejor percepción de sus datos tanto ahora como en el futuro.

Adopción de gemelos digitales en el sector energético   

El sector energético está en una buena posición para aprovechar las tecnologías digitales. Tanto si se trata simplemente de incorporar un sensor de vibración a una pieza de maquinaria giratoria, como de crear todo un gemelo digital de una planta entera, las tecnologías de los gemelos digitales pueden reducir costos y agilizar los procesos de mantenimiento y operaciones.

Los gemelos digitales son un tema candente, y muchas organizaciones energéticas están dispuestas a averiguar cómo sacar provecho de su uso. La mayoría de las empresas buscan asesoramiento para saber por dónde empezar. Nuestro consejo es comenzar con los datos correctos de activos que ya posee, colocarlos en una posición que pueda compartirse y avanzar a partir de ahí. Muy a menudo, los datos correctos están escondidos en sistemas inaccesibles para las personas que los necesitan. Una de las mayores ventajas de la tecnología de gemelos digitales es que hace que la información fiable y actualizada esté más disponible.

Bentley ofrece un entorno de datos conectados abierto, que es un conjunto de servicios proporcionados en la nube o en las instalaciones que admiten la representación, los componentes y los flujos de trabajo digitales. Mediante la habilitación de un entorno de datos conectados abierto, las empresas de energía pueden gestionar información coherente, confiable y precisa, y acceder a ella de mejor manera. Los propietarios-operadores y las empresas de desarrollo de proyectos también pueden compartir las ventajas de un marco abierto, integrado y conectado.

El sector energético siempre ha adoptado la innovación y existen varios ejemplos en los que las tecnologías digitales ya ofrecen importantes ventajas empresariales. Por ejemplo, Oman Gas desarrolló un programa de fiabilidad e integridad basado en un marco automatizado digitalizado gracias a la tecnología de la solución AssetWise Reliability de Bentley. Las aplicaciones disminuyen la intervención humana y mejoran la eficacia de los recursos. Otro ejemplo es Vedanta Ltd. – Cairn Oil & Gas en India. Esta organización utiliza el software de rendimiento de activos de Bentley para optimizar la producción en sus más de 800 pozos marinos. La empresa implementó un sistema inteligente de integridad de pozo y aseguramiento de flujo para gestionar los riesgos de integridad y sus existencias. AssetWise de Bentley proporciona un entorno de datos conectados que interactúa con los sistemas existentes de la empresa e integra datos de muchas fuentes. 

En Rusia, Volgogradnefteproekt desempeña un papel fundamental hacia la digitalización con Lukoil para el desarrollo del campo Filanovsky en el mar Caspio. Volgogradnefteproekt es el responsable general de la gestión de todos los proyectos de Lukoil en el mar Caspio y ha introducido un enfoque BIM integrado que consolida la información de los diversos contratistas. La organización implementó este enfoque para ofrecer y mantener un modelo en 3D coherente mediante el entorno de datos conectados de Bentley. El entorno de datos conectados, que se utiliza en el diseño, la ingeniería y la construcción, ya ha aportado ventajas, como la disminución del tiempo de diseño general en un 70 % y de los costos de construcción en un 20 %. La organización también utiliza el modelo de ingeniería digital en 3D en todas las áreas, desde el diseño hasta las operaciones y el mantenimiento, pasando por la construcción y la puesta en marcha, y se espera que reduzca en un 30 % los costos de operaciones anuales para el campo.                           

Ahorro de tiempo, organización de la información y aumento de la interoperabilidad                         

Los gemelos digitales y otras tecnologías digitales pueden ayudar al sector energético a ahorrar costos significativos con el tiempo. El enfoque de Bentley aprovecha al máximo las inversiones que las empresas han realizado en tecnologías, ya que ofrece actualizaciones perfectas a nuevas plataformas y utiliza los sistemas, sensores y otras fuentes de datos existentes en la medida de lo posible. En muchos casos, el uso del modelado de realidad para capturar las condiciones actuales es menos costoso que las técnicas de inspección tradicionales.

El siguiente paso para muchas organizaciones es recopilar los datos acumulados de los sensores en una sola vista con el objeto de aprovechar el modelado de realidad para que los usuarios puedan tomar decisiones oportunas fácilmente con base en los datos actuales. Los gemelos digitales pueden ayudar a los usuarios a organizar su información; además, si se dispone de una vista única de la realidad, se puede tomar decisiones rápidas sobre el mantenimiento y la operación, a la vez que se garantiza que estas decisiones estarán basadas en los datos más precisos disponibles. Los gemelos digitales ayudan a los usuarios a decidir la viabilidad de una opción de negocio, así como a implementar dicha decisión. Otra ventaja que ofrecen los gemelos digitales es la simplificación de los procesos de actualización. Con los procesos de actualización tradicionales, se puede tardar hasta seis meses en registrar un cambio realizado en el campo por el mantenimiento. Si se observan los registros durante este intervalo de seis meses, estos estarán obsoletos, lo que provocará accidentes y problemas de cumplimiento importantes. Los procesos de trabajo asociados a gemelos digitales pueden garantizar que toda la información se actualiza inmediatamente y que los datos siempre cumplen las normativas. 

La interoperabilidad de los gemelos digitales con otras aplicaciones es otra de las principales ventajas. Los gemelos digitales abren nuevas oportunidades para todo tipo de nuevos servicios. Debido al rápido aumento en la adopción del modelado de realidad, las nuevas empresas están sustituyendo a las organizaciones de inspección y control tradicionales, generando modelos digitales de activos en lugar de reportes. Un ejemplo de una nueva oferta de servicios es el reciente anuncio de Siemens Power y Bentley Systems para proporcionar servicios de gestión del rendimiento de activos para centrales eléctricas. Este nuevo servicio basado en la nube da herramientas a los propietarios de centrales eléctricas para aprovechar al máximo la digitalización, lo que permite mejorar las operaciones de mantenimiento y la planificación.

Habilitación de un entorno abierto mientras se mejora la seguridad 

La tecnología de nube es crucial para los gemelos digitales, ya que posibilita la colaboración, mejora la toma de decisiones, y ofrece mejores resultados de proyectos y activos con un mejor rendimiento. Para tener acceso abierto y en vivo a la información de los modelos de ingeniería digital, las organizaciones deben implementar un entorno de datos conectados. Este tipo de entorno permite combinar tecnologías de ingeniería (ET, por sus siglas en inglés) con tecnologías de información (TI, por sus siglas en inglés) y tecnologías operativas (OT, por sus siglas en inglés) para mejorar el rendimiento, la seguridad y la fiabilidad de sus activos de producción.

Bentley aprovecha la plataforma en la nube Microsoft Azure para garantizar la seguridad y protección de la información. Microsoft Azure cuenta con muchos niveles de seguridad, y muchas personas del sector la consideran como la plataforma más segura frente a ataques malintencionados. De hecho, muchas organizaciones energéticas han descubierto que mantener sus datos en la nube es más seguro que en sus propios centros de datos. Además, al aprovechar las aplicaciones que también funcionan en un entorno de datos conectados, como la solución de colaboración en proyectos de Bentley, ProjectWise, y la solución de gestión del rendimiento de activos, AssetWise, se garantiza el acceso, tanto a nivel de usuario, como de componente a los datos y a la información. Ambas soluciones garantizan que las personas correctas vean la información correcta en el momento correcto, lo que convierte a sus gemelos digitales en un lugar seguro para almacenar sus datos.

Agilizar la digitalización

Los gemelos digitales tienen el potencial de ofrecer grandes beneficios al sector energético. Sin embargo, los desafíos son saber por dónde empezar, cuáles son los siguientes pasos y cómo se puede agilizar la digitalización. La mayoría de las empresas del sector energético cuentan con buenos sistemas de gestión de documentos que respaldan sus procesos normativos; además, con frecuencia, poseen buenos sistemas de gestión de activos empresariales que respaldan el mantenimiento. No obstante, gran parte de estos datos es inaccesible para las personas que los necesitan y, a menudo, no están tan actualizados como deberían. 

La apertura de esta información mediante un enfoque federado, como el entorno de datos conectados de Bentley basado en ProjectWise con plataformas móviles, aportará beneficios iniciales a la hora de buscar información. Si tiene plantas existentes, utilice el modelado de realidad como motor de arranque para que los gemelos digitales capturen las condiciones actuales y las vinculen con la información del sensor para permitir las operaciones y el mantenimiento, y, de este modo, comprender mejor la representación. Por último, si se incorporan flujos de trabajo sencillos a los gemelos digitales para registrar los cambios en el campo, la información se mantendrá siempre actualizada, lo que proporcionará una base sólida para los siguientes pasos. Estos pasos podrían ser aprovechar la inteligencia artificial y el aprendizaje automático para mejorar los procesos de mantenimiento y operaciones, lo que permitiría a los gemelos digitales impulsar verdaderamente su negocio.