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Saiba como resolver os principais problemas de produtividade na manutenção em óleo e gás

O setor de óleo e gás é uma indústria complexa, com demandas desafiadoras. Juntamente com o fato de profissionais e instalações operarem em ambientes remotos e hostis, está se tornando cada vez mais caro e difícil extrair energia. As organizações foram forçadas a procurar oportunidades para maximizar investimentos, reduzir custos e mitigar riscos.

As últimas tendências digitais em manutenção de equipamentos industriais permitem que os fabricantes simplifiquem essa tarefa. Graças aos dados de monitoramento de condições e análises preditivas, as falhas podem ser antecipadas e a manutenção agendada apenas quando necessário. Sem ter a opção de cometer erros relacionados aos acidentes de segurança e ambientais dos funcionários, o setor de óleo e gás (juntamente com geração de energia e aeroespacial) foi um dos primeiros a adotar a manutenção preditiva. O retorno financeiro é reduzido no tempo de inatividade não programado e no aumento da eficácia do equipamento, juntamente com tarefas automatizadas de alto custo e perigosas.

A era do campo de petróleo inteligente

Com o surgimento das mais recentes tecnologias, criar um campo de petróleo inteligente não é muito difícil. Novas tecnologias inovadoras podem ajudar as empresas a monitorar remotamente e automaticamente poços e campos e, consequentemente, tomar medidas preventivas para ajudar a evitar o tempo de inatividade da produção. Agora, grandes quantidades de dados provenientes de sensores instalados nos equipamentos podem ser armazenadas e pesquisadas usando a avançada tecnologia de visualização. Visualização, modelagem e análise estão facilitando aos tomadores de decisão o entendimento da riqueza de informações complexas, levando a um gerenciamento aprimorado do reservatório.

O mau funcionamento ou a confiabilidade do equipamento é outro grande desafio que a indústria de óleo e gás está enfrentando. Qualquer desaceleração na fase de exploração ou produção resultará em uma grande perda de receita. Os empregadores não podem responder proativamente ao equipamento que mostra desgaste ou que foi relatado como apresentando um mau funcionamento. A manutenção pode demorar ou até ser desconsiderada. Por sua vez, isso pode afetar adversamente a segurança dos trabalhadores em campo. Negligência do fabricante ou defeitos de design e pode resultar em responsabilidade estrita. A falta de treinamento, procedimentos inseguros, pressão para cumprir as metas de produção e redução de custos de manutenção contribuem para a falha do equipamento. Em tempos de fornecimento restrito de produtos, esses problemas de manutenção tornam-se exacerbados ao ponto de uma quebra de segurança abrangente.

As operações de óleo e gás tornam-se mais complexas, especialmente em locais remotos no mar ou em águas profundas. Além disso, a inspeção de equipamentos em locais remotos é cara. Essa falta de visibilidade pode levar a manutenção não programada cara e tempo improdutivo ou derramamentos de óleo ou acidentes resultantes de falhas no equipamento. Muitas empresas usam sensores de campo petrolífero para monitorar dados em tempo real das operações, mas os dados não são frequentemente armazenados e analisados ​​para ajudar a prever possíveis problemas no equipamento. Além disso, eles não têm uma melhor política de rastreamento de ativos e manutenção preditiva.

Empresas que trabalham no segmento de óleo e gás têm o desafio de gerenciar cada ativo com eficiência – especialmente considerando que os ativos tendem a ser muito caros e altamente regulados, além de uma falha ser capaz de provocar desastres que podem custar muitas vidas e destruir o meio ambiente. Veja como aumentar a produtividade na manutenção:

Etapa 1. Coletando dados da Internet das Coisas (IoT)

A manutenção preditiva, que gera maior produtividade aos processos, começa com a coleta dos dados dos pontos de falha em potencial do equipamento (por exemplo, rolamentos de eixo de bombas de vácuo) com a ajuda de sensores. É bom ter um conjunto de dados que ilustre a saúde e o desempenho do equipamento durante toda a sua vida útil e mostre falhas identificáveis. Os cientistas de dados usarão esse conjunto de dados como base para criar modelos preditivos.

Etapa 2. Adicionando contexto

Para melhor confiabilidade e precisão de futuros modelos preditivos, os dados da IoT são combinados com os metadados do equipamento (modelo, configuração, configurações operacionais etc.), histórico de uso do equipamento e dados de manutenção. Esses dados podem ser buscados na plataforma de gestão de ativos OKTO, desenvolvida pela Atech, que ajudam a melhorar o uso dos recursos de manutenção por meio da integração de dados operacionais ao longo de toda a cadeia, oferecendo visibilidade e novas possibilidades de automação e ganho de confiabilidade.

Etapa 3. Procurando padrões

Os cientistas de dados examinam o conjunto de dados combinados de IoT e dados de contexto para identificar dependências e fazer suposições técnicas sobre os possíveis sinais de falha e padrões de uso que levam a falhas.

Etapa 4. Criando modelos preditivos

A essência do estágio se resume à execução do conjunto de dados combinado por meio de algoritmos de aprendizado de máquina para identificar padrões de falha do equipamento e, com base neles, criar modelos preditivos. Os modelos são testados quanto à precisão e, uma vez aprovados, usados ​​para prever a probabilidade de falha do equipamento. À medida que mais dados se tornam disponíveis, os modelos são atualizados, reciclados e testados novamente, para que sejam precisos e representativos da realidade.

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Saiba como a conectividade pode dar mais competitividade ao setor de óleo e gás

A adoção de novas tecnologias pelas empresas é essencial para gerar mais produtividade, eficiência e redução de custos. E, nesse cenário desafiador, as indústrias avançam cada vez mais em direção à maturidade digital, e a adoção de robustas soluções de conectividade no setor de óleo e gás, com sua atuação em áreas remotas, que envolvem altos riscos, é fundamental nessa jornada.

A digitalização do setor, onde a geografia de cada ponto de exploração requer adaptações e atenção especial, está baseada no acesso a informações confiáveis e em tempo real para agilizar a tomada de decisão, o que pode representar a economia ou ganho de milhões de dólares em investimentos. Ou em grandes desastres ambientais, caso os gestores não tenham acesso a esses dados.

Esses dados, que são transformados em inteligência, são entregues pelos milhares de sensores embarcados em equipamentos e em soluções de IoT (Internet of Things – Internet das Coisas) que acompanham, por exemplo, o funcionamento de válvulas, e identificam se elas foram abertas, fechadas, se estão vazando, se a temperatura e o volume de processamento estão adequados, entre outros dados.

Na base de todo esse ambiente digital está uma solução de conectividade robusta e confiável, como a oferecida pelas Redes Mesh, transmitindo, em tempo real, informações disponibilizadas em instalações geograficamente dispersas, tanto acima quanto abaixo do nível do mar. Essa capacidade potencializa a geração de valor a partir da análise e da correlação de dados gerados a partir das mais diversas fontes, como nos sensores em equipamentos operacionais, mas também nos processos corporativos informatizados e mesmo em fontes de informações públicas. Além de acelerar a convergência do mundo real com o mundo virtual, essa capacidade também permite a tomada de decisão mais assertiva, baseada em dados preditivos, ou até mesmo prescritivos.

Segundo analistas da FGV (Fundação Getulio Vargas), o mercado de energia passa por desafios relevantes e de diferentes ordens, sofrendo ataques por dois lados. Ele é atacado pelo lado da oferta, representado pela indústria de não convencionais (que tem uma velocidade de descoberta e produção muito mais rápida do que a indústria tradicional), mudanças geopolíticas importantes, maior difusão e estímulo, assim como demanda da sociedade por energias renováveis. E pelo lado da demanda, onde tem-se mudança de padrões de comportamento em relação a uma economia de baixo carbono, avanços tecnológicos, e aumento de veículos elétricos. Enfim, uma série de questões que levam à rediscussão e modernização do setor petróleo e trazem à tona uma discussão sobre o novo paradigma dessa indústria.

Dados transformados em inteligência

A possibilidade de contar com uma solução de conectividade robusta é que permitiu à ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) implantar um grande projeto – Hermes – de armazenamento de todos os dados gerados pela indústria do petróleo no Brasil, desde dados de sísmica e tomografias computadorizadas de amostras a dados digitais de poços e de métodos não sísmicos das fases exploratórias e de produção nas bacias do Brasil. Esses dados permitirão reduzir ciclos de projeto, custos operacionais e também para prolongar a viabilidade dos campos.

Outra inovação que vai garantir mais competitividade ao setor de óleo e gás é a conhecida como Gêmeos Digitais, uma réplica virtual de um objeto físico ou modelo digital capaz de fornecer todas as perspectivas e dados de um ativo real. O digital twin replica exatamente o que está acontecendo com um equipamento onde ele estiver como, por exemplo, em um poço de petróleo a centenas de quilômetros e em altas profundidades nos campos offshore de petróleo.

Pierce Riemer, diretor-geral do WPC (World Petroleum Council), destacou durante a última edição da O&G TechWeek, promovida pelo IBP (Instituto Brasileiro do Petróleo), que a transformação digital está gerando novos modelos de negócios, acelerando a inovação e oferecendo ganhos em eficiência operacional, design de produto, desenvolvimento e entrega, e ainda no relacionamento com o cliente.

Para Riemer, não existem tecnologias disruptivas, e sem tecnologias capacitadoras. “Se você disser que algo é disruptivo, é quase como dizer que você não quer mudar. Deveríamos usar o termo tecnologia capacitadora. Com ela temos sensores baratos, ampliando a conectividade e o poder de computação, impulsionando o volume de dados coletados. As modernas plataformas offshore podem ter cerca de 90 mil sensores com capacidade para gerar muitos petabytes de dados durante a vida útil de um ativo. E a maioria das empresas de petróleo e gás já está investindo em soluções de Big Data e Analytics, que possibilitarão que as corporações ‘naveguem’ por essa enorme quantidade de dados”.

Parcerias mais conectadas

A digitalização do setor de óleo e gás e a implementação de uma eficiente solução de conectividade não está ligada somente à produtividade nas áreas de upstream (atividades de exploração, perfuração e produção) e midstream (atividades de refino). Quando pensamos em estratégias para a área de downstream (atividades de transporte, distribuição e comercialização dos derivados de petróleo), é preciso também levar em consideração a nova relação entre produtor e distribuidores, que também está baseada na conectividade no setor de óleo e gás.

Os canais de distribuição estão embarcando em suas jornadas digitais e querem construir parcerias onde a empresa de óleo e gás:

  • Forneça conhecimento, recursos ou soluções necessárias para desenvolver maior conhecimento digital e serem mais proativos e preditivos
  • Ajude a aproveitar o marketing digital e análises para crescer, fidelizar clientes e aumentar a sua rentabilidade
  • Seja mais transparente e implante um ambiente de confiança, compartilhando dados
  • Ajude a desenvolver habilidades digitais de sua equipe
  • Trabalhe em conjunto para entender o futuro do negócio no ambiente digital

Investindo na comunicação com Redes Mesh

Está mais do que claro que a transformação digital no setor de óleo e gás está baseada em comunicação e depende de uma robusta, confiável e escalável solução de conectividade de modo a que haja coleta, integração e análise dos dados de diversos equipamentos, reunindo as informações de toda a cadeia produtiva, laboratórios, logística, planejamento, operação.

O objetivo de implantar uma infraestrutura de comunicação deve ser:

  • Obter o máximo de dados de ativos e sistemas para criar um ecossistema de informações
  • Conectar sensores e sistemas com diversos padrões e protocolos, além de sistemas legados
  • Montar uma infraestrutura de conexão que permita escalabilidade e simplicidade de crescimento

E toda essa infraestrutura necessita de uma tecnologia capaz de suportar todas as novas demandas de conectividade no setor de óleo e gás. As Redes Mesh oferecem a capacidade de conectar dezenas ou centenas de pontos em instalações que “conversam” entre si e estendem a conexão da rede para áreas maiores.

Os pontos, ou nós, das Redes Mesh são pequenos radiotransmissores que funcionam como um roteador wireless, se comunicando com os dispositivos e sensores e entre si. Nas Redes Mesh, somente um ponto precisa estar fisicamente ligado a uma conexão de rede com a Internet, que compartilha a sua conexão com os pontos ao seu redor e assim sucessivamente, por meio da característica de saltos (hops em inglês) exclusivo da topologia de Redes Mesh, aumentando de maneira simples a área coberta.

O uso de Redes Mesh oferece uma solução de conectividade abrangente, flexível e escalável, permitindo o acesso a locais remotos sem nenhuma infraestrutura de rede de comunicação, por mais remota e incipiente que seja, como é usual na indústria de óleo de gás. Conheça as soluções de conexões inteligentes oferecidas pela Atech e casos de sucesso.

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Conheça os benefícios da conectividade para a gestão de ativos

Em um cenário de competição global, o setor industrial procura estratégias que permitam maximizar a rentabilidade, disponibilidade e confiabilidade de seus ativos, além de reduzir o custo total de propriedade, atuando em todas as fases do ciclo de vida dos equipamentos, integrando informações técnicas, de manutenção, de projetos e financeiras.

Pensar nos ativos como uma rede integrada, e não como um conjunto de máquinas isoladas, adotando inovadores sistemas de conectividade para gestão de ativos, permite melhorar a capacidade de resposta a possíveis falhas, eliminar gargalos e otimizar as cadeias de valor, de ponta a ponta.

Com a implantação de soluções de IIoT (Internet das Coisas Industriais) e a entrega de dados em tempo real trafegando por uma rede robusta e resiliente, os benefícios são tangíveis, possibilitando prever a quebra de máquinas com meses de antecedência, implantar estratégias eficientes de manutenção, otimizar o trabalho das equipes de manutenção e reduzir o tempo de parada.

Com uma camada de IIoT, a empresa adiciona o elemento futuro na manutenção, passando da manutenção corretiva ou preventiva para a preditiva, com monitoramento em tempo real, agregando as seguintes possibilidades:

Implantar uma estratégia de manutenção preditiva, obtendo as seguintes vantagens

  • Aumento da vida útil do ativo
  • Mais confiabilidade e disponibilidade nos serviços
  • Agilidade e otimização do processo de produção
  • Redução dos custos com manutenções corretivas
  • Eliminação do processo de desmontagem das máquinas para inspeções
  • Redução da quantidade de danos
  • Redução na perda de recursos com falhas na linha de produção

Ações de manutenção baseadas em eventos – quanto maior a capacidade de coleta de dados (IIoT e conectividade para gestão de ativos) maior a capacidade de análise;

Gerenciamento de ativos em rede e Cloud Computing – integrar todos os sistemas legados da organização reunindo dados que estejam alocados em múltiplas bases e organizados de formas diferentes, extraí-los e colocá-los em uma única base de dados categorizada de maneira uniforme. Isso irá permitir que esses dados possam ser acessados com facilidade e usados por todos os envolvidos na gestão de ativos;

Uso de Realidade Aumentada –  mapear ativos físicos e relacionando operação e manutenção, incorporando ferramentas de análise de campo (óculos, tablets, smartphones) aos procedimentos de operação, manutenção e segurança;

Criação de modelos de predição –  ao conectar todos os bancos de dados da planta, planejamentos de manutenção e inventário, é possível desenvolver modelos de predição e prognóstico, baseados em dados de ativos e conhecimentos prévios dos técnicos;

Eliminar manutenção preventiva – substituir ações de prevenção baseadas em diagnóstico por ações baseadas em confiabilidade (prognósticos inteligentes) e decisões orientadas a eventos;

Conectar rede de ativos ao inventário –  permite integrar dados da manutenção (comportamento e padrão do ativo) ao estoque de peças de reposição, otimizando custo e tempo e também conectar ativos e inventários a fornecedores e assistência técnica autorizada;

Reduzir riscos em ambientes adversos – a conectividade para gestão de ativos, com sensores integrados, automação e compartilhamento de informações em tempo real, permite coletar dados operacionais de locais remotos e com condições adversas, como nos setores de mineração e de óleo e gás, removendo as barreiras físicas para que as empresas possam atingir o local das operações inacessíveis ao ser humano, e garantir a integridade dos ativos (equipamentos, robôs, entre outros);

Uso da Inteligência Artificial – algoritmos permitem a correta análise dos dados recolhidos automaticamente pelas máquinas, tomando o lugar do tradicional modelo de monitoramento manual da vida útil padrão dos componentes dos equipamentos. A partir das informações enviadas pelos sensores embarcados de fábrica nos equipamentos as ferramentas de Inteligência Artificial emitem alertas preditivos avaliando a sua condição atual. E também sugerem ações corretivas para reparar ativos, informando quais componentes precisam ser inspecionados, quais ferramentas e que métodos usar, o que resulta em reparos muito mais focados, programados em antecedência;

Fábio Vieira, responsável pelos produtos de Gestão de Ativos da Atech, destaca que “se antes a coleta de dados via sensores era vista como algo ‘inovador demais’ muito distante, hoje a avaliação dessas informações é fundamental para gerar confiabilidade e dar mais inteligência aos negócios, tornando-se algo fundamental para a gestão de ativos.

“A oferta de conectividade para gestão de ativos cria um cenário em que as empresas usam uma enorme quantidade de informações à sua disposição para alinhar as atividades de manutenção de acordo com as necessidades e riscos de ativos individuais, no qual definem prioridades e organizam cronogramas com base em previsões altamente precisas, e não em relatórios improvisados após um evento ou cronogramas predefinidos para manutenções periódicas. Com isso, as equipes de manutenção podem atualizar as informações e gerenciar os ativos quase em tempo real”.

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Quatro melhores práticas para gerenciamento de ativos em empresas de óleo e gás

Empresas que trabalham no segmento de óleo e gás têm o desafio de gerenciar cada ativo com eficiência – especialmente considerando que os ativos no setor de gás e de gás e petróleo tendem a ser muito caros e altamente regulados. Dito isto, os dois pontos acima mencionados servem como principais razões pelas quais a gestão completa e, acima de tudo, holística dos ativos é a chave para manter a saúde operacional do negócio.

Práticas recomendadas de gerenciamento de ativos da indústria de petróleo e gás

A implementação de um plano de gestão de ativos para empresas do setor de óleo e gás requer um planejamento cuidadoso e estratégias de ajuste personalizado, ambos os quais podem ser esboçados a partir das boas práticas fundamentais –que incluem registro de ativos, utilização de software especializado, entre outros. Veja quais são as principais práticas para a gestão de ativos nessa indústria:

Adote uma abordagem detalhada ao seu registro de ativos

Utilizar o tempo para melhorar o gerenciamento de ativos é inútil se não houver sido feito um passo essencial antes: o registro dos ativos. De contadores a reguladores externos a pessoal de operações / manutenção, é preciso manter um registro completo de ativos – assim a execução de manutenção e a prevenção podem ser muito mais assertivas. Para garantir que o cadastro de ativos seja completo, é preciso verificar os seguintes pontos:

– A existência de uma hierarquia de ativos;

– A criação de um código fácil de ser entendido.

Todas as informações relevantes sobre esse ativo precisam estar catalogadas corretamente, como Ids, descrições, números de série, localização dos equipamentos, data de compra, informações de garantia, detalhes de depreciação, sinalizadores estatutários de equipamentos, entre outros.

Diferenciar locais, equipamentos e componentes

Depois de estabelecer uma hierarquia de equipamentos no registro de ativos, é preciso estabelecer um sistema que permita mover os ativos para diferentes locais, por exemplo, sem que dois ativos iguais sejam confundidos. Por exemplo, se o seu equipamento for movimentado ou entre várias instalações, é inteligente atribuir-lhe um conjunto de dados de localização completamente  exclusivo para não confundi-lo com outro equipamento idêntico.

Além dos dados específicos de localização, também é importante decidir se faz ou não sentido para a empresa registrar as atividades e custos em relação a equipamentos no registro de ativos. Isso geralmente só faz sentido quando se lida com ativos de alto valor, ou que são constantemente realocados.

Por fim, é preciso também gerenciar a questão de componentes e peças. A menos que um componente ou uma parte específica seja de alto valor, ou é constantemente realocado, tratá-los como entidades separadas poderá se tornar confuso a longo prazo.

Isso significa que peças e componentes e peças devem estar na parte inferior da hierarquia de registro de ativos. Embora informações detalhadas sobre data de compra, garantia e manutenção devam ser mantidas e registradas, o documento pode ser mais fácil de ser consultado se todos estiverem incluídos na coluna de equipamentos.

Instale soluções de código de barras e etiquetas para melhor controlar o LDAR

Empresas de gás e petróleo têm que lidar com um cenário complexo quando se trata de ativos: a maioria é de alto valor, e opera sob rigorosas medidas regulatórias. Isso significa que problemas como detecção e reparo de vazamentos (LDAR), em particular, podem se tornar um problema sério se não forem controlados adequadamente.

Uma das maneiras mais eficientes de lidar com a LDAR, especificamente, é a instalação de etiquetas de código de barras ou etiquetas de ativos que permitem que os técnicos gerenciem mais facilmente seus equipamentos regulados. Ao automatizar esse processo de detecção, a empresa estará sempre preparada para passar por revisões porque o código de barras e o sistema de rotulagem já ajudaram a identificar e monitorar possíveis vazamentos.

Tire proveito do software de rastreamento de ativos

Uma das condições para uma gestão efetiva de ativos é contar com um software para realizar esse gerenciamento. Para entender se o sistema atual atende aos requisitos necessários, é preciso que a ferramenta permita a inserção de informações complexas e abrangentes sobre os ativos, incluindo locais, equipamentos e componentes.

Além da hierarquia, é preciso garantir que essas especificações possam ser facilmente alteradas em tempo real, para refletir as alterações nos cronogramas de manutenção, atualizações na depreciação, entre outras informações relevantes.

Ferramentas que incluem a tecnologia GPS também são uma excelente opção, especialmente se houver movimentação frequente.

Na indústria de petróleo e gás, acompanhar de perto todos os ativos valiosos da empresa é crucial, além de que existe a necessidade de se obter o máximo de vida útil desses ativos. Seguir essas práticas recomendadas garante maior visibilidade de todos os ativos da empresa, localização de ativos, valor, programações de manutenção e tudo o que você precisa saber sobre seus ativos físicos mais valiosos.

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Saiba como a conectividade dos ativos está reduzindo riscos no setor de óleo e gás

O setor de óleo e gás é uma atividade que envolve altos riscos, seja em qualquer uma das suas três áreas de atuação: upstream (atividades de exploração, perfuração e produção), midstream (atividades de refino) e downstream (atividades de transporte, distribuição e comercialização dos derivados de petróleo). Em todos esses ambientes, a confiabilidade, integridade e bom funcionamento de equipamentos, junto com uma inteligente estratégia de manutenção, é que vão garantir a segurança das operações.

Segundo o estudo “Global IoT in Oil on Gas Market”, realizada pela empresa de pesquisa Research and Markets,  a Internet das Coisas (Internet of Things – IoT) é fundamental para que o setor implante novos modelos de negócios e, principalmente, ganhe a capacidade de tomar decisões estratégicas com muito mais rapidez e assertividade, elevando a eficiência dos processos e o nível de segurança das operações, com uma previsão de investimentos que deve chegar a US$ 39,40 bilhões em 2023.

Sensores integrados, automação e conectividade, e o consequente compartilhamento de informações em tempo real, reúnem e fornecem dados operacionais de locais remotos, ou não, o que ajuda os gestores a avaliarem a eficiência das operações de maneira precisa e detalhada.

A conectividade dos ativos também vai de encontro a um dos maiores desafios do setor de óleo e gás: a necessidade de remover a barreiras físicas para que as empresas possam atingir locais remotos, onde o ser humano não pode chegar, e garantir a integridade dos ativos – equipamentos, tubulações, robôs etc – utilizados nessas operações.

As principais áreas de aplicações da IoT e a conectividade dos ativos no setor de óleo e gás incluem a gestão de ativos, manutenção preditiva e preventiva, monitoramento de tubulações, gerenciamento de segurança e também atividades ligadas a midstream e a downstream, como gestão de frotas.

Menos custo, mais segurança

Atualmente, onde o valor da conectividade dos ativos é mais percebido nas atividades de upstream do setor de óleo e gás é na redução de tempos de parada, que podem ser causados desde por condições climáticas até por falhas de equipamento. Essas paradas têm um grande impacto na receita, respondendo por cerca de 10% a 20% dos custos totais de perfuração.

Com as soluções de IoT, as empresas conseguem implantar estratégias eficientes de manutenção preditiva, antecipando a possibilidade de falhas e detectando vazamentos rapidamente – e assim identificam possíveis problemas antes que eles comecem.

As soluções de IoT enviam alertas sempre que identificam que um ativo precisa de manutenção, com base em um cruzamento de uma série de dados coletados em tempo real nos locais de exploração, evitando paradas repentinas e até mesmo grandes acidentes, como o ocorrido no Golfo do México em 2010, quando a plataforma Deepwater Horizon, operada pela empresa britânica BP, explodiu e derramou cerca de 3,2 milhões de barris de petróleo, formando uma mancha que atingiu cerca de 22 milhas de comprimento.

Já na área de midstream, a IoT é usada para medir a espessura da tubulação, vazão, pressão e várias outras atividades. Essas medições poderiam até ser feitas manualmente, mas seria um trabalho demorado – a entrega dos dados não seria feita em tempo real e muito menos analisada em tempo real, com alto custo e, principalmente, passível de erro, o que pode ser a diferença entre uma operação eficiente e um grande desastre.

Algumas atividades de refino precisam ser mensuradas em tempo real, como o caso de uma válvula, já que uma mudança na taxa de fluxo exigiria o controle quase instantâneo da sua vazão.

E, na área de downstream, a IoT irá permitir um melhor gerenciamento da frota de transporte, indicando rotas mais rápidas e seguras, e rastreando o local exato onde se encontra um caminhão, fornecendo dados imediatos para que o sistema de geolocalização possa analisar e tomar ações de forma automática. Assim, é possível estabelecer novas rotas ou mesmo acionar imediatamente equipes técnicas que irão ao local com mais agilidade e segurança.

Inovadoras soluções de IoT e a conectividade dos ativos proporcionada pela tecnologia de Redes Mesh oferecem mais eficiência ao planejamento de gerenciamento de risco no setor de óleo e gás, que envolvem todos os ativos, físicos ou não, como plataformas, dutos, navios, refinarias, sistemas e, claro, trabalhadores.

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Estratégia de manutenção preditiva reduz riscos no setor de óleo e gás

Por Fábio Vieira, responsável pelos produtos de Gestão de Ativos da Atech

A 19ª. edição da Rio Oil & Gas, realizada em setembro de 2018, teve como um dos principais temas o impacto das tecnologias digitais na indústria mundial de óleo e gás, destacando os benefícios que podem ser percebidos com a implantação de soluções automatizadas que atuam como ferramentas de análise e de gestão de dados de grandes projetos. Com isso, simples dados são convertidos em informações extremamente relevantes.

O mercado está otimista com a retomada dos leilões de áreas exploratórios do pré-sal pela ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) e a previsão é de que os investimentos deverão chegar a R$ 1,8 trilhão até 2054, enquanto a arrecadação deve atingir R$ 6 trilhões. A produção do pré-sal representa 53% de todo o petróleo e gás natural extraído das bacias sedimentares brasileiras. Além disso, os principais players do mercado brasileiro anunciaram investimentos da ordem de até US$ 95 milhões até 2021.

Mas todo esse investimento previsto pelo setor de óleo e gás pode não resultar em lucro no balanço das organizações caso falhas nos equipamentos resultem em grandes desastres ambientais ou morte de trabalhadores.

Especialistas em segurança no setor de óleo e gás ressaltam que um dos maiores perigos é quando acontece a invasão do poço por fluidos e o mais perigoso deles é o gás. Por ser mais leve, ele pode subir e alcançar a superfície com mais facilidade, provocando explosões e incêndios.

Quando fluidos invadem um poço, os técnicos injetam substâncias mais pesadas no poço para impedir que eles saiam de controle. E, na iminência de um acidente ou explosão em uma plataforma de petróleo, segundo o professor Ricardo Cabral de Azevedo, doutor do Departamento de Engenharia de Minas e de Petróleo da Universidade de São Paulo (USP), a primeira alternativa é fechar o poço o mais rápido possível, usando o chamado “blow out preventer”, um conjunto de válvulas feito para fechar um poço em qualquer situação.

Mas e se as válvulas não funcionarem? No episódio da explosão da plataforma Deepwater Horizon, em 2010, o não funcionamento desse sistema pode ter sido um dos motivos da tragédia, quando mais de 10 pessoas morreram e os danos ambientais ultrapassaram US$ 17 bilhões.

E o não funcionamento desse sistema de válvulas teria sido ocasionado por uma falha na estratégia de manutenção preditiva? Até hoje não se pode afirmar qual foi a real causa do acidente, mas certamente não vale a pena arriscar e não investir em manutenção. Além das mortes e dos danos ambientais, os gastos da BP com o vazamento já somam US$ 65 bilhões. Todo líder de negócio certamente concorda que o investimento em soluções de gestão de ativos seria muito menor do que os prejuízos financeiros e os danos à marca.

IoT leva inteligência para a análise da condição do ativo

Com inovadoras soluções de Internet das Coisas (Internet of Things – IoT), embarcadas em veículos robóticos controlados remotamente ou mesmo em equipamentos que operam nas plataformas, é possível aplicar inteligência de dados e, por exemplo, gerenciar os riscos de corrosão com insights em tempo real sobre a situação de cada ativo.

A manutenção baseada na análise da condição do ativo, entrega aos gestores de manutenção uma maior visibilidade de toda a cadeia, aumentando a confiabilidade, disponibilidade e o volume produzido dos equipamentos. Com uma eficiente estratégia de manutenção, é possível prolongar a vida útil do maquinário – que tem um custo de aquisição e operação altíssimo – e reduzir os custos gerados por paradas não programadas, bem como os gerados por falhas que possam colocar a operação e até a mesmo a sobrevivência da empresa em risco.

O uso de soluções digitais para a gestão de ativos permite monitorar a sua condição; planejar e programar e gerenciar a execução da manutenção, gerenciando riscos e permitindo implantar uma estratégia eficiente de manutenção preditiva.

Mas, para isso, é preciso ter em mente que manutenção não é despesa, e sim um investimento em ativos fundamentais para a continuidade e longevidade do negócio. Isso pode gerar um aumento de dez vezes no retorno do investimento e uma redução de 25% a 30% nos custos de manutenção.

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Saiba mais sobre a importância do Analytics para o monitoramento de ativos em ambientes adversos

Se o monitoramento de ativos ainda não alcançou a sua capacidade máxima dentro das plantas industriais, imagine o monitoramento de ativos em ambientes adversos, como os que fazem parte do dia a dia dos setores de óleo e gás, mineração e, por que não dizer, da criação de rebanhos?

Mas com o uso de ferramentas de Analytics é possível aproveitar a enorme quantidade de dados gerados por sensores de IIoT (Industrial Internet of Things – Internet das Coisas Industrial), com suas máquinas conectadas à Internet e a plataformas de análises avançadas que processam os dados produzidos pelos equipamentos.

Com o monitoramento de ativos em ambientes adversos, as empresas ganham a capacidade de usar esses dados para alinhar as atividades de manutenção às necessidades, riscos e criticidade de cada ativo, definindo prioridades e elaborando cronogramas com base em previsões altamente confiáveis – a chamada manutenção preditiva.

A mina do futuro

A tendência é que operações e pessoas estejam conectadas no setor de mineração – connected mine e connected workers – convergindo os sistemas de TI com os sistemas de operação.

As soluções de mina conectada integram as informações de todos os sistemas produtivos, da mina ao porto, e aproveitam as ferramentas de Analytics para gerar insights que são distribuídos para todas as pessoas envolvidas na cadeia de produção. Esses dados são coletados tanto nos sensores embarcados em equipamentos quanto nos trabalhadores, munidos de diversas tecnologias wearables como smart glasses e smart watches.

Todas essas informações, enviadas pelos sensores, é que vão permitir o monitoramento de ativos em ambientes adversos, como o interior de uma mina, em tempo real. Com técnicas de Inteligência Artificial, e possível predizer quando o equipamento irá falhar, com semanas ou meses de antecedência.

Assim, é possível evitar acidentes, reduzir paradas não programadas que acarretam perda de produtividade e também reduzir o custo da manutenção, deixando de lado ações corretivas, que são as mais caras.

Segundo Eduardo Prado, especialista em tendências em mobilidade e convergência, o setor de mineração é uma área “fértil” para IIoT já que essa tecnologia está evoluindo muito, o segmento está atrasado décadas em termos de tecnologia e “a nova geração dos executivos das mineradoras está ansiosa para apostar em tecnologias diferenciadas nas minas, como conectividade, wearables, manutenção preditiva, controle de ativos, sensores e Big Data, entre outras, para expandir-se, aumentar produtividade e reduzir custos”.

A digitalização no setor de óleo e gás

Segundo a Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP), as reservas de petróleo brasileiras comprovadas já somam quase 14 bilhões de barris do óleo. Especialistas do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia (Coppe) da UFRJ, no Rio de Janeiro, apontam uma expansão de 55 milhões de barris de petróleo em razão das reservas do pré-sal. Caso esse cenário se confirme, o Brasil saltará da 14ª para a 8ª posição no ranking global de reservas de petróleo até 2020.

Mas, para manter a sua competitividade, um dos grandes desafios do setor é encontrar soluções de monitoramento de ativos em ambientes adversos, garantindo tanto a segurança dos equipamentos quanto dos seus operadores.

Isso só será possível com o correto uso de ferramentas de Analytics, coletando a analisando dados enviados e prevendo o momento exato para realizar ações de manutenção, substituindo operações baseadas no tempo de uso do equipamento. Com o monitoramento e análise das características dos sistemas, é possível prever o momento de uma falha e realizar somente a manutenção necessária para manter o bom funcionamento de determinado ativo, reduzindo o tempo de parada e reduzindo o custo.

Em um setor que se caracteriza por operar em ambientes adversos como o subsolo marinho, onde não há possibilidade de contar com pessoas nas operações, é necessário ter a certeza da total confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos. Ferramentas de análise e gestão de dados, incorporadas a sistemas de monitoramento de ativos em ambientes adversos, é que vão transformar os dados em informações relevantes, com ganhos nas áreas de manutenção de instalações e gerenciamento de dados operacionais.

Segundo José Firmo, presidente do Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis, as novas tecnologias “estão levando o setor a uma evolução mais preditiva e não preventiva, o que pode trazer excelentes resultados no futuro”.

Rebanho bovino seria um ativo?

Para o setor de agronegócio, sim, o rebanho bovino é um ativo e a sua criação requer ferramentas de monitoramento de ativos em ambientes adversos tanto quanto os setores de óleo e gás ou de mineração. Afinal, rebanhos são criados em locais remotos e difícil acesso por conta de sua extensão, e enfrentam secas, enchentes, e outras situações adversas nos pastos.

E como a Internet das Coisas e sistemas de Analytics se encaixam na criação de rebanhos? Em uma grande fazenda, milhares de cabeças de gado precisam ser monitoradas constantemente. Em muitas delas, a alimentação é individualizada, de modo a resultar na engorda no tempo certo, em animais com melhor saúde e, consequentemente, em um produto de melhor qualidade.

A união de sensores e soluções de Analytics pode monitorar os sinais de saúde dos animais. Especialistas afirmam que pela forma como um boi caminha é possível avaliar a sua saúde, e que um sensor pode detectar o nível de acidez do estômago ou informar a quantidade de água ingerida pelo animal. Os dados consolidados são enviados para veterinários e nutricionistas, que regulam a dieta de cada animal.

Uma empresa global de nutrição animal, inclusive, vem investindo para entregar o que se chama de nutrição holística e serviços de saúde animal. Por meio do monitoramento de ativos em ambientes adversos, ao invés de produzirem quantidades padronizadas de alimentos, a empresa os produz de forma personalizada para cada animal do rebanho de seus clientes – uma alimentação mais rica em minerais ou proteínas, por exemplo.

Veja o que você perde quando a sua máquina falha
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Veja o que você perde quando a sua máquina falha

A implementação de soluções de gestão de ativos durante anos foi feita para capturar, manipular e analisar dados de falhas passadas em ativos industriais. Nesse caso, a otimização de processos para capturar informações de falhas de ativos e usá-las nos sistemas é o foco da criação de políticas de manutenção. Porém, quando levamos a confiabilidade em consideração, a abordagem das organizações em relação à estratégia de manutenção deve ser muito mais ampla para impedir falhas.

Manutenção geralmente é o termo que usamos para definir atividades que dão sustentação a padrões específicos de performance, ou seja, é parte essencial do ciclo de vida do ativo. Falhas nos ativos significam justamente que eles não estão atingindo os padrões específicos de performance esperados para o negócio, seja por um aumento na demanda além de suas capacidades ou pela falta de recursos disponíveis para manter os ativos em funcionamento.

Em todo caso, segurança e compliance, além da otimização de processos de coleta de dados, devem desempenhar um papel importante nesse planejamento.

O impacto das falhas mais críticas no negócio depende de uma série de fatores. De acordo com o relatório original que produziu o Reliability-Centered Maintenance (RCM), falhas consideradas “críticas” são aquelas com grande impacto na segurança. No entanto, o termo “falha crítica” hoje é usado para definir grupos de falhas que vão causar às empresas consequências de alto impacto, algo que pode variar de acordo com o contexto do setor.

No setor de óleo e gás, uma falha relacionada à segurança das operações certamente é considerada crítica. Por outro lado, no setor químico, por exemplo, uma falha considerada crítica em um ativo não necessariamente está relacionada a problemas de segurança, mas a quedas no volume e a interrupções na produção. Da mesma maneira, no setor farmacêutico as falhas críticas provavelmente são aquelas relacionadas à capacidade da produção de estar em conformidade com a regulamentação.

Um bom programa de gestão de ativos deve ter o objetivo de aumentar a rentabilidade do ciclo de vida dos ativos, logo, precisa evitar falhas críticas. Por definição, isso significa manter uma abordagem centrada na correta estratégia de manutenção para o ativo, que se utiliza da confiabilidade.

Com isso, é possível manter custos equilibrados de manutenção e taxas favoráveis de RAV. Altas taxas de RAV significam que sua planta tem altos custos para manter os equipamentos disponíveis e em funcionamento. Para melhorar esse índice, as empresas precisam contar com bons processos e ferramentas.

Veja a seguir alguns problemas que são consequência de diferentes falhas para as empresas:

Falhas de baixa criticidade x falhas críticas

Falhas consideradas de baixa criticidade são aquelas que causam consequências leves para as operações. Como sua ocorrência é considerada aceitável, uma política de manutenção focada apenas na captura e na análise de dados pode ser efetiva para lidar com esse tipo de erro. Com o tempo, é possível acumular um nível suficiente de informação para determinar políticas de manutenção eficientes e com alto grau de confiabilidade.

As falhas críticas, por outro lado, causam quedas na performance e, portanto, têm consequências inaceitáveis. Erros desse tipo, portanto, não podem ser geridos da mesma maneira que as falhas de baixa criticidade. Imagine, por exemplo, que uma máquina, ao falhar, cause um impacto operacional ou econômico de alta gravidade. Por que deixar isso acontecer novamente pelo mesmo motivo, especialmente quando a história recente nos mostra que falhas nos ativos podem gerar consequências graves de segurança e violações do meio ambiente?

Falhas críticas são, por natureza, sérias. Quando uma máquina falha de maneira crítica, geralmente os responsáveis pela gestão de ativos precisam retirá-la, substituí-la ou tomar alguma iniciativa que garanta que isso nunca mais ocorra. Como resultado, o volume de dados disponível para análise de erros mais graves geralmente é menor, reduzindo a habilidade das equipes de entregar resultados com alto nível de precisão sobre como evitar falhas semelhantes no futuro.

Entre as principais causas das falhas estão a especificação errada dos ativos, a degradação dos ativos ao longo do tempo, os erros de operação e as falhas humanas.

No entanto, é possível estabelecer critérios para realizar identificações e análises para descobrir, de maneira mais específica, a origem das falhas e eliminá-las. Uma delas é estabelecer critérios por meio de gatilhos necessários para realizar a análise da origem da falha. Entre os exemplos podemos citar a frequência de eventos específicos que podem ser notados por meio de um monitoramento constante do ativo, como aumento de temperatura da máquina ou vibrações. Os responsáveis pelas manutenções podem revisar o significado desses eventos de maneira contínua ou contar com soluções de análise de dados capazes de interpretar essas informações para sugerir otimizações.

A importância do monitoramento de condição

Não existe um manual de instruções para criar um plano de manutenção eficiente, porém, monitorar constantemente os ativos é essencial para agregar maior confiabilidade à gestão do seu ciclo de vida, dando mais visibilidade e controle aos líderes do negócio e evitando falhas capazes de causar impactos negativos no negócio.

Olhando os principais modos de falha, como vibração, corrosão, trincas, aquecimento, entre outros, você pode antecipar desde falhas não críticas e até catastróficas.

Para atender essa demanda, a Atech desenvolveu um conjunto de soluções para o monitoramento de condição dos ativos, incluindo equipamentos rotativos e estruturas. Saiba mais sobre as soluções da Atech para gestão de ativos.