Aunque el petróleo y el gas han sido utilizados por la humanidad en diversas formas desde hace siglos, los inicios de la industria petrolera moderna se remontan a 1959, cuando Edwin Drake encontró petróleo por primera vez en Titusville (Pensilvania), marcado por la extracción sistemática y la perforación a gran escala.
Desde entonces, las actividades de exploración, extracción, refinado y distribución de petróleo y gas natural han crecido en escala, se han vuelto mucho más intensivas en activos y se utilizan continuamente nuevas tecnologías y métodos para mejorar el rendimiento y la eficiencia de estas actividades.
La creciente complejidad ha allanado el camino a la implantación de varios equipos, maquinaria y utillaje modernos, cada uno de los cuales requiere sus propios programas de mantenimiento, supervisión y gestión operativa.
Dados los grandes requisitos de inversión en capital de los sectores del petróleo y el gas y la consolidación de la mayoría de las operaciones de O&G entre unos cientos de empresas de todo el mundo, cualquier empresa realiza grandes y continuos despliegues de activos operativos para garantizar la mejor eficiencia operativa posible y que los procesos maximicen los resultados y reduzcan los costes.
Estas operaciones suelen ser secuenciales, lo que significa que un proceso de producción depende de la ejecución satisfactoria de los pasos anteriores.
Esto significa que cualquier tiempo de inactividad, retraso o mala gestión relacionado con las actividades de producción puede tener un efecto paralizante en toda la cadena de valor, y los activos fijos, los equipos y la maquinaria a gran escala están en el centro mismo de estas actividades.
En las dos últimas décadas, las empresas están experimentando una oleada de digitalización para mejorar la eficiencia operativa, generar una huella digital que permita rastrear las tareas operativas y mejorar su eficacia.
Casi todas las empresas con operaciones de producción y fabricación de un tamaño razonable emplean un software de gestión de activos empresariales (EAM) con el objetivo de garantizar la continuidad de las operaciones de fabricación y mantenimiento.
Desgraciadamente, dada la variedad de requisitos y la diversidad de las operaciones de fabricación y producción, un enfoque único no funciona, e incluso los grandes gigantes del sector del petróleo y el gas tienen dificultades para adoptarlo.
Los sistemas de gestión de activos empresariales (EAM) son la columna vertebral digital de la fiabilidad operativa en la industria del petróleo y el gas.
Tanto en las fases iniciales de exploración y producción como en las de refinado y distribución, estos sistemas proporcionan una plataforma centralizada para gestionar el ciclo de vida completo de los activos físicos críticos (plataformas, oleoductos, refinerías, compresores, etc.), garantizando su disponibilidad, seguridad, conformidad y rentabilidad.
A continuación se detallan algunas de las actividades que realizan;
En esencia, los sistemas EAM gestionan los activos desde su adquisición hasta su desmantelamiento. En las operaciones de exploración y producción, esto puede significar el seguimiento de componentes de plataformas marinas o cabezas de pozo, mientras que en las de distribución, incluye la gestión de activos como columnas de destilación, intercambiadores de calor o tanques de almacenamiento.
Las soluciones EAM realizan un seguimiento de las especificaciones de diseño, los datos de puesta en servicio, las modificaciones y el historial de rendimiento, garantizando que todas las decisiones se basen en información específica de los activos en tiempo real.
En los entornos upstream, los equipos de mantenimiento suelen estar alejados. Los sistemas EAM ofrecen acceso móvil, órdenes de trabajo digitalizadas e integración GIS para agilizar la ejecución sobre el terreno.
Los técnicos pueden recibir listas de tareas, protocolos de seguridad e información sobre la disponibilidad de piezas, incluso en terrenos accidentados. Del mismo modo, las operaciones descendentes se benefician de la optimización de los turnarounds y la planificación de paradas gracias a estas herramientas.
Las operaciones de petróleo y gas dependen de la disponibilidad de inventario de MRO (Mantenimiento, Reparación y Operaciones).
Los sistemas EAM mantienen una visión en tiempo real de las piezas de repuesto críticas, lo que permite reponerlas justo a tiempo y evitar costosas roturas de stock. En las cadenas de suministro integradas, EAM también admite el inventario gestionado por el proveedor y la sincronización en varios centros.
Los tiempos de inactividad imprevistos en yacimientos petrolíferos o refinerías pueden traducirse en pérdidas millonarias de ingresos.
Los sistemas EAM permiten un mantenimiento predictivo y basado en la condición, utilizando datos de sensores IoT, patrones históricos de fallos y aprendizaje automático para programar intervenciones antes de que se produzcan fallos.
Por ejemplo, los datos de vibración de una estación de compresión pueden activar automáticamente una orden de trabajo si se superan los umbrales.
Ya se trate de las normas OSHA, EPA o API, el cumplimiento no es negociable. Los sistemas EAM automatizan los registros de auditoría, los flujos de trabajo de inspección y los registros de calibración, y garantizan que todo el mantenimiento se realiza conforme a las especificaciones.
También ayudan a hacer cumplir los sistemas de permiso para trabajar (PTW), los procedimientos de bloqueo y etiquetado (LOTO) y los enclavamientos de seguridad, fundamentales en los sistemas de prevención de reventones (BOP) de alto riesgo aguas arriba o en las tuberías de alta presión aguas abajo.
Los sistemas EAM modernos ya no son independientes: se integran con plataformas APM, sistemas ERP (como SAP u Oracle) y sistemas de control (como SCADA).
Esta unificación ayuda a los operadores a correlacionar las métricas de rendimiento con los datos de mantenimiento, los datos financieros y los KPI de producción, lo que permite tomar mejores decisiones de inversión y sustitución.
A pesar de estas modernas plataformas y de algunos de los mejores cerebros en la creación de software, existen varias lagunas en la gestión, ya sea debido a una escasa adopción o disciplina en la adopción de la tecnología o a una desconexión total entre los requisitos empresariales y las pilas tecnológicas.
Estos son algunos de los retos que conocemos;
Los activos de petróleo y gas se encuentran entre los más complejos y geográficamente dispersos de cualquier sector: pensemos en infraestructuras submarinas, oleoductos en el desierto, plataformas marinas y refinerías.
La gestión de estos activos a través de un sistema EAM requiere una conectividad robusta, adquisición de datos en tiempo real y capacidades de trabajo remoto. En muchos casos, la disponibilidad de la red y los entornos adversos limitan el uso de funciones de EAM basadas en dispositivos móviles o IoT.
Los activos de petróleo y gas se encuentran entre los más complejos y geográficamente dispersos de cualquier sector: pensemos en infraestructuras submarinas, oleoductos en el desierto, plataformas marinas y refinerías.
La gestión de estos activos a través de un sistema EAM requiere una conectividad robusta, adquisición de datos en tiempo real y capacidades de trabajo remoto. En muchos casos, la disponibilidad de la red y los entornos adversos limitan el uso de funciones de EAM basadas en dispositivos móviles o IoT.
Ejemplo: La misma bomba puede estar registrada como "Bomba Centrífuga", "Centrif. PMP" o "CP-1000" en diferentes ubicaciones, lo que provoca confusión en los programas preventivos y la planificación de piezas de repuesto.
Los sistemas EAM no funcionan de forma aislada: deben integrarse con Sistemas ERP, SCADA, PLC, CMMS y herramientas APM. Se trata de un reto importante en el sector del petróleo y el gas, donde plataformas heredadas, aplicaciones a medida y operaciones aisladas son la norma. La falta de integración perfecta provoca retrasos en la ejecución de las órdenes de trabajo, lagunas de visibilidad y duplicación de esfuerzos.
Ejemplo: En particular, las refinerías downstream se enfrentan a menudo a problemas de integración de datos de control en tiempo real de DCS (sistemas de control distribuido) en el EAM para activadores de mantenimiento predictivo.
Los sistemas EAM son tan buenos como las personas que los utilizan. En el sector del petróleo y el gas, el personal de campo suele estar formado por técnicos veteranos, contratistas y personal sindicalizado que puede resistirse a adoptar nuevas herramientas digitales.
Sin una formación y una gestión del cambio adecuadas, los flujos de trabajo basados en papel o en hojas de cálculo persisten junto a los sistemas digitales, lo que anula el propósito de la implantación de la EAM.
Un escollo habitual: Los técnicos completan las tareas pero no cierran las órdenes de trabajo digitalmente, lo que provoca discrepancias en los registros de salud de los activos y la acumulación de trabajo atrasado.
Como mencionamos anteriormente, incluso un breve tiempo de inactividad debido a una mala gestión de los equipos y activos es una receta para pérdidas millonarias, por lo que los equipos de fabricación, transformación digital, excelencia operativa y gestión de datos se pelean para abordar algunos de estos retos mencionados anteriormente.
Irónicamente, aunque los sistemas heredados ayudan a racionalizar, analizar, gestionar y hacer un seguimiento del rendimiento y el estado de los activos, su éxito radica en la correcta adopción y gestión por parte de los equipos de campo y directivos.
La idea de un Digital Twin en la producción de petróleo y gas ha ganado popularidad en los últimos tiempos precisamente para que los flujos de trabajo y las operaciones de producción puedan rastrearse digitalmente y supervisar su rendimiento con el fin de garantizar que los flujos de trabajo de planificación, aprovisionamiento y mantenimiento se aborden de forma preventiva.
Si bien la tecnología y los sistemas fuente como un sistema EAM, las plataformas CMMS, las tecnologías IoT, las herramientas de gestión de datos y las aplicaciones de gestión de tareas están en el centro mismo de estos procesos; las personas y los procesos tienen un papel igual que desempeñar para garantizar el éxito de estas iniciativas.
Además de los inconvenientes mencionados, una de las principales críticas a estas tecnologías es que no se adaptan a las necesidades de las empresas o la industria.
A continuación se describen algunas de las posibles soluciones que las empresas pueden explorar para sacar el máximo partido de su software EAM, garantizar una adopción sin problemas y alcanzar los más altos niveles de excelencia operativa, al menos en lo que respecta a los flujos de trabajo de producción y mantenimiento.
Los datos son el corazón mismo de estos sistemas EAM, y cualquier calidad de datos comprometida puede dar lugar a graves deficiencias en las operaciones diarias. Todos los sistemas ERP llevan incorporados módulos para almacenar y gestionar la calidad de los datos de distintos tipos; a continuación se detallan algunos de los tipos de datos que son de especial relevancia para las industrias energéticas.
El objetivo de la gestión de datos maestros es mantener un único registro "limpio" y "completo" a nivel organizativo.
El objetivo de la gestión de datos maestros de equipos, por ejemplo, es mantener una visión completa y limpia de todos los equipos y maquinaria utilizados en la empresa, con información como la ubicación de la planta, las especificaciones y la categoría debidamente asignada.
MRO significa mantenimiento, reparaciones y operaciones, y el objetivo de los datos maestros MRO es simplemente mantener una visión completa y limpia de todas las piezas de repuesto, herramientas y consumibles utilizados para las operaciones de mantenimiento.
Un maestro MRO contiene estos datos junto con la categoría de producto, el nombre del fabricante, la descripción corta y larga del número de pieza del fabricante junto con los atributos clave y la unidad de medida de la pieza de material dada.
La complejidad de las operaciones en el sector del petróleo y el gas significa que las empresas tienen que trabajar con varios proveedores para toda una serie de actividades que requieren especialistas, desde el mantenimiento de los yacimientos hasta el suministro de piezas específicas, materias primas y muchas otras.
El objetivo de un maestro de proveedores es almacenar estos datos, garantizar su mantenimiento limpio y representar claramente las relaciones entre proveedores para asegurar el máximo poder de negociación.
Además de los registros de datos maestros, en el sistema ERP también se almacenan y mantienen otros tipos de datos fundamentales para la gestión de activos.
La lista de materiales es uno de ellos. En pocas palabras, una lista de materiales no es más que una lista exhaustiva de productos, piezas de repuesto y consumibles necesarios para reparar o mantener un equipo.
Una orden de trabajo, por su parte, es una huella digital que detalla secuencialmente la lista de tareas de mantenimiento, actividades y sustituciones realizadas en una determinada pieza de maquinaria.
Cualquier pieza de maquinaria suele tener varias órdenes de trabajo vinculadas, que deben estar actualizadas en el sistema ERP para garantizar la excelencia operativa.
Después de haber trabajado con empresas líderes de mil millones de $ en todo el mundo que se dedican a operaciones de petróleo y gas upstream y mid-stream, en Verdantis hemos desarrollado una profunda experiencia en la creación de soluciones de software autónomas que construyen la excelencia operativa en las operaciones de mantenimiento de petróleo y gas.
Enumeramos algunos de los retos más críticos y la solución a estos problemas, que han sido creados específicamente para empresas del sector de la energía, el petróleo y el gas.
A pesar de las mejores soluciones de utillaje y EAM, un maestro MRO poco fiable es bastante común en las empresas de operaciones energéticas. Algunos de los problemas más comunes son,
1. Las malas prácticas de gobernanza de datos han dado lugar a múltiples registros maestros para el mismo producto, lo que invariablemente da lugar a un exceso de existencias y a un aumento de los costes de inventario.
2. La falta de información como "Nombre del fabricante" o "Número de pieza del fabricante" conduce a decisiones de compra inexactas.
3. Suelen faltar detalles clave del producto como sus "atributos", "unidades de medida" o "categoría".
4. Múltiples taxonomías adoptadas en un momento dado, lo que da lugar a datos mal gestionados y mantenidos.
Estos problemas de calidad de los datos pueden afectar gravemente al rendimiento operativo y provocar paradas de producción por falta de disponibilidad de piezas, un grave exceso de existencias que incrementa directamente los costes de inventario y operaciones de mantenimiento deficientes que pueden afectar a la longevidad de los activos.
Para remediarlo, Verdantis ha puesto en marcha Harmonize© e Integrity©, que juntas son los cimientos de un sólido servicio de gestión de datos MRO mediante la normalización, el enriquecimiento y la gobernanza autónomos de los datos impulsados por IA.
Una lista de materiales (B-O-M), como hemos mencionado antes, es simplemente un volcado de todas las piezas de repuesto y consumibles que se necesitan para el mantenimiento de un determinado equipo o maquinaria. Las mejores prácticas generales dictan que se debe generar y actualizar un registro digital de B-O-M en el sistema de gestión de activos empresariales.
Además, las mejores empresas de fabricación garantizan que;
1. La información B-O-M vinculada a un equipo determinado se asigna al registro correcto en el maestro de equipos.
2. Garantiza la sincronización de las piezas de recambio detalladas en el B-O-M. con el Maestro de materialesDe este modo, si se detecta una nueva pieza de recambio que no existe originalmente en el material pero sí en la lista de materiales, se crea de forma autónoma un nuevo registro en el maestro de materiales y, si ya existe uno, se asigna la dependencia en el propio maestro de materiales.
3. Las listas de materiales se crean y deduplican de forma autónoma a partir de documentación técnica, planos de ingeniería y bases de datos de proveedores, sin intervención humana alguna.
Además de gestionar las órdenes de trabajo, gestión de la lista de materiales es uno de los aspectos más importantes de las estrategias de gestión de activos empresariales.
La solución iBOM de Verdantis es uno de los primeros productos del mercado que aprovecha modelos de IA creados específicamente para ocuparse de forma autónoma de los tres puntos que hemos mencionado anteriormente.
Una orden de trabajo es simplemente un resumen de todas las actividades de mantenimiento llevadas a cabo para la conservación de una determinada pieza de maquinaria. Los sistemas ERP/EAM modernos están diseñados de tal manera que una orden de trabajo ejecutada para una determinada pieza de maquinaria debe actualizarse en el sistema para que se mantenga una huella digital del activo.
Sin embargo, debido a errores humanos, omisiones, falta de controles organizativos; es muy común que estas órdenes de trabajo no se actualicen a tiempo.
Dado que se trata de una actividad de mantenimiento periódica, estas órdenes de trabajo se acumulan y deben actualizarse secuencialmente según los plazos para garantizar un seguimiento adecuado y el contexto histórico de un determinado equipo.
Por tanto, actualizarlas retrospectivamente a granel era antes una tarea muy engorrosa y que consumía muchos recursos.
Con sistemas de IA especialmente entrenados, como WorkSync© que hemos creado aquí en Verdantis, actualizar las órdenes de trabajo históricas en el sistema es mucho más sencillo.
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