Dobrar no Digital

A plataforma dupla digital integral da ix3 contextualiza os dados, o que significa que os dados são consistentes, coerentes e conectados ao longo de toda a vida útil do ativo. (Imagem: x3)

As empresas bem-sucedidas na redução de seus custos de capex e opex no mundo real costumam fazer isso aproveitando o mundo digital.

Há uma razão pela qual termos como big data, digitalização, inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina e o campo petrolífero digital dominam as conversas sobre tecnologia e planos de negócios. Mas o que esses termos realmente significam? Como as empresas podem mitigar os riscos de segurança cibernética que enfrentam? E como exatamente essas tecnologias podem beneficiar o setor de petróleo e gás?

Os fornecedores, dobrando a digital, estão oferecendo uma infinidade de soluções em campos tão diversos quanto gerenciamento de integridade de ativos, aplicativos da Internet das Coisas (IoT), engenharia e condições climáticas.

Tornando-se digital
A digitalização leva o analógico para o mundo digital, ou, como Russ Bodnyk, princípio da Coded Intelligence, coloca: "pega a realidade à nossa volta e a traduz em informações úteis em um computador". Isso pode ser na forma de sensores que medem a temperatura , leituras de pressão ou vibração e registro dos dados.

A quantidade de digitalização está crescendo exponencialmente, em parte devido ao grande volume de dados gerados por dispositivos de Internet das Coisas (IoT), diz Bodnyk.

"Corremos para os limites do big data tradicional", diz ele. "O aprendizado de máquina nasceu em parte por necessidade."

O aprendizado de máquina pode ser supervisionado ou não supervisionado por humanos. As redes neurais artificiais, que são sistemas de computador modelados no cérebro e no sistema nervoso humanos, e o aprendizado profundo também são responsáveis pelos avanços na IA.

“A IA não pode fazer 100% do trabalho de alguém. O que a IA pode fazer, de um modo geral, é mais rotineiro, mais mundano e mais previsível ”, diz Bodnyk. "A IA não é boa com contexto, relações causais ou cognição."

Ainda.

Nos próximos 25 anos, a IA provavelmente poderá fazer mais da metade do que os humanos podem fazer e lidar com mais de três quartos dela nos próximos 50, diz ele.

"A criatividade é um dos últimos bastiões da inteligência tradicional apenas humana", diz ele. “A IA dá às pessoas a capacidade de seguir seus sonhos e a liberdade de interagir da maneira que mais gostam. Existem muitas maneiras pelas quais a IA pode ajudar as empresas. A longo prazo, facilita os trabalhos, toma decisões lucrativas, reduz os riscos, fornece a inteligência certa no momento certo. ”

A IA ainda não é uma grande parte da segurança da informação, ele diz, mas espera que os desenvolvimentos nessa frente sejam interessantes.

“A parte assustadora é que a segurança geralmente é reativa. A IA está criando falsificações mais convincentes, facilitando o hacking de autenticação biométrica, aumentando o ransomware e outros ataques ”, diz Bodnyk.

Segurança na era digital
Um dos desafios que o setor de petróleo e gás enfrenta com a segurança cibernética é que a segurança da tecnologia da informação (TI) é muito diferente da segurança da tecnologia operacional (OT), de acordo com Ian Bramson, chefe global de segurança cibernética do ABS Group, uma subsidiária da American Bureau of Shipping (ABS). Os ataques de TI geralmente visam obter uma vantagem financeira ou interromper as atividades comerciais, enquanto os ataques de OT têm como objetivo interromper ou interromper as operações do mundo real, o que pode resultar em ramificações de segurança no local, segurança pública e segurança ambiental, diz ele.

À medida que a indústria do petróleo conecta mais sistemas de OT, também cria pontos de exposição, o que significa mais maneiras de os “bandidos entrarem” e afetarem as operações principais. "Sistemas que nunca foram projetados ou projetados para serem conectados agora estão conectados", diz ele.

Um entendimento claro da conectividade de uma operação é a base de um sólido plano de segurança cibernética. Isso significa examinar como dois itens estão conectados no mundo real e no digital, que têm acesso em cada um, e descobrir as possíveis consequências de um ataque, diz ele. O próximo passo é determinar o que fazer se ocorrer um ataque.

“A segurança cibernética se resume a duas coisas: visibilidade e controle. Posso ver o que está acontecendo e posso fazer algo a respeito?

E é um cenário em constante mudança, principalmente porque o ambiente do AT é novo para atacantes e defensores, diz ele.

“Os operadores estão tentando descobrir como implementar o básico e depois como chegar à frente. A cibersegurança não é 'defina e esqueça'. À medida que você adiciona a digitalização, a conectividade aumenta e a forma como eles atacam vai mudar ”, diz ele. "Existe um adversário ativo que a maior parte deste setor nunca enfrentou antes."

E quando os ataques acontecem, eles raramente são relatados publicamente devido ao risco de exposição, observa Bramson.

Estão surgindo regulamentos em torno da segurança OT de infraestrutura crítica e Bramson acredita que isso levará alguns a iniciar avaliações cibernéticas. Mas, ele adverte, há uma diferença entre estar em conformidade com os regulamentos que podem estar em vigor e estar realmente seguro.

"A cibersegurança é um imperativo essencial dos negócios", diz ele. "Isso ajuda a proteger seus sistemas de OT para evitar a probabilidade de um ataque e, se você for atacado, isso ajuda a limitar as consequências do ataque".

Sistemas de monitoramento
A combinação do conhecimento de domínio da TechnipFMC com a tecnologia digital trouxe ao mercado submarino Condition Performance Monitoring (CPM), um sistema de vigilância que fornece conhecimento continuamente atualizado sobre gerenciamento de integridade de ativos em tempo real. O CPM ajuda os proprietários de ativos a maximizar as operações, evitando tempo de inatividade, falhas no equipamento e incidentes de segurança, diz Julie Cranga, vice-presidente de Digital Subsea da TechnipFMC.

O CPM elabora a causa raiz dos problemas do equipamento e prevê falhas no equipamento, para que a manutenção preventiva possa ser planejada, diz ela. O CPM faz isso analisando vastos volumes de dados gerados a partir de vários sensores no equipamento.

"O que os clientes gostam em um sistema como o CPM é que eles têm mais confiança", diz Cranga. “Eles têm mais informações sobre seus ativos. Todos os dados chegam na sala de controle. Eles podem ver em tempo real o que está acontecendo. Dá-lhes idéias adicionais para tomar a decisão certa. ”

Usando o CPM, alguns dos clientes da empresa documentaram reduções de até 30% nos custos específicos dos escopos de inspeção, manutenção e reparo e reduziram o número necessário de pessoal enviado para o exterior, diz ela. Em uma intervenção submarina, um operador usou os serviços de CPM da TechnipFMC para impedir o fechamento de um poço, economizando cerca de US $ 50 milhões em reparos e economizando adiamento da produção.

O CPM da TechnipFMC fornece informações valiosas para dar suporte às operações. (Imagem: TechnipFMC)

A empresa não vê limites ao “potencial da digitalização para fazer o que fazemos melhor e ser capaz de desbloquear algumas novas possibilidades”, diz Cranga.

Uma delas é aproveitar o poder da IA para gerenciar inventário.

"Somos capazes de atender à demanda de materiais com disponibilidade de estoque", diz ela. "O aplicativo Excesso de inventário está realizando milhões de combinações para ajudar a comparar os materiais com nosso excesso de estoque".

Esse sistema de gerenciamento de inventário, lançado em 2018, economizou até agora o TechnipFMC mais de US $ 1,5 milhão internamente, diz ela.

"Hoje, temos a capacidade de acessar dados e a tecnologia para aproveitá-los", diz ela. "Até alguns anos atrás, a infraestrutura digital, a conectividade e o poder da computação não estavam disponíveis."

Implantando a IoT
A Baker Hughes, uma empresa da GE, e os especialistas em IA C3.ai criaram uma joint venture (JV) em junho para unir os domínios de tecnologia da informação (TI) e tecnologia operacional (OT). A joint venture, chamada BakerHughes C3.ai, tem como objetivo fornecer tecnologias de transformação digital para impulsionar novos níveis de produtividade para a indústria de petróleo e gás.

Ed Abbo, presidente e CTO da C3.ai, diz que a empresa ajuda as empresas a acelerar o design, desenvolvimento e implantação de aplicativos de IA e IoT para transformar negócios, incluindo petróleo e gás.

“A maioria dos dados não é realmente analisada ou processada. É coletado e negligenciado ”, diz Abbo. Ele acredita que esses dados são a chave para um enorme potencial: reduzir o preço de equilíbrio do petróleo e melhorar a segurança e a confiabilidade das operações.

De acordo com a BHGE, a IA no segmento de petróleo e gás ajuda a melhorar o desempenho geral ao ingerir grandes quantidades de dados, tornando-se inteligente sobre ambientes operacionais específicos e prevendo problemas antes que eles ocorram, para que os operadores possam melhorar o planejamento, a equipe, o fornecimento e a segurança.

Dan Brennan, vice-presidente de digital da BHGE, diz que “a inteligência artificial e a tecnologia de aprendizado de máquina podem realmente ajudar a agregar um valor significativo” em categorias como confiabilidade de equipamentos e otimização da produção. A promessa da IA é que ela pode ajudar as empresas a "liberar valor do fluxo constante de dados operacionais, bem como dados ocultos de 10 anos atrás", diz ele.

A Shell usa há muito o JewelSuite da BHGE para modelagem de reservatórios e, em 2018, anunciou o uso da plataforma C3.ai para acelerar a transformação digital da empresa, concentrando-se no uso de IA e aprendizado de máquina para melhorar as operações gerais, começando com a manutenção preditiva.

Recentemente, a BHGE e a C3.ai anunciaram o lançamento do aplicativo BHC3 Reliability, habilitado para IA, que usa dados históricos e em tempo real de sistemas inteiros para identificar condições anômalas que levam à falha do equipamento e a problemas no processo.

Práticas de engenharia
“O petróleo e o gás estão digitalizando para sempre. Modelos de reservatórios sísmicos, mas ninguém realmente digitaliza as partes superiores ”, diz Dean Watson, diretor de operações da Aker Solutions e vice-presidente executivo de serviços de ciclo de vida submarinos.

Parte do problema está na compreensão dos dados, porque os fabricantes consultam digitalmente os equipamentos de diferentes maneiras e os operadores usam convenções de nomenclatura diferentes para equipamentos como compressores em uma instalação. Além disso, vários sistemas de software representam dados de maneiras diferentes, dificultando a integração e a extração de dados.

"Mesmo sendo parecidos, são diferentes", diz Are Føllesdal Tjønn, que dirige a ix3, empresa de software e serviços digitais, para permitir que as operadoras acelerem os projetos de desenvolvimento de campo e otimizem o desempenho dos ativos que a Aker Solutions lançou em maio. "Precisávamos de uma solução em que pudéssemos extrair dados de muitas fontes e conceituá-los, trazer significado a eles de maneira coerente e consistente em diferentes fontes e bases de clientes".

Na sua forma mais básica, o ix3 trata de diferentes maneiras de classificar dados; portanto, a equipe gastou muito tempo e esforço construindo a Web semântica e criando um modelo semântico de um ativo industrial.

Um dos desafios que os empreiteiros da EPC enfrentam é a capacidade de explorar o histórico de uma instalação offshore para buscar informações sobre como um problema foi resolvido, diz ele, de modo que a empresa criou o aplicativo Engineering Assistant, que é basicamente "um mecanismo de pesquisa para engenheiros" extrair dados de projetos anteriores muito mais rapidamente do que antes.

"Isso nos permitiu desenvolver soluções completamente novas para a forma como fazemos estudos conceituais, FEED e projetos de engenharia", economizando semanas ou meses de tempo de engenharia, diz Tjønn.

Previsão
O big data está até mudando a previsão do tempo. Rob Berglund, líder de soluções de energia da The Weather Company, uma empresa da IBM, disse que há uma década a TWC previa 100.000 pontos diferentes em todo o mundo. Para fazer isso, eram necessárias grandes planilhas que os analistas do mundo todo usavam para fazer previsões atualizadas ao longo do dia.

"Era uma quantidade enorme e incrível de dados para gerenciar", diz Berglund.

Agora, o TWC dedica cerca de 24 terabytes por dia à geração de previsões hiperlocal, com a previsão de 2,2 bilhões de locais a cada 15 minutos, diz ele. Para fazer isso, o TWC teve que deixar de usar apenas dados dos sensores da Federal Aviation Administration em aeroportos e bóias no oceano. Agora os dados vêm de uma variedade de fontes. A TWC conta com o crowdsourcing voluntário de sensores climáticos em todo o mundo, incluindo inclusive sensores de pressão em telefones celulares com permissão do usuário. As companhias aéreas enviam dados sobre as condições atmosféricas superiores que os aviões encontram enquanto sobrevoam os oceanos. O TWC usa a inteligência artificial para quebrar todos os dados.

A TWC fornece a seus clientes offshore um painel baseado no clima que gera alertas. A empresa também vende radares para ajudar a preencher lacunas em áreas offshore com sensoriamento inadequado. Ele envia o feedback para o painel do operador, onde pode ser interpretado.

A Weather Company fornece a seus clientes offshore um painel baseado em clima que gera alertas. (Imagem: The Weather Company)

“É mais do que apenas um palpite remoto. Você tem informações sobre o ativo de que realmente gosta ”, diz ele.

As maneiras pelas quais a inteligência artificial pode ser usada estão evoluindo. É possível, ele diz, treinar imagens de satélite para detectar vazamentos de gás, combinar essa imagem com padrões de tempo e vento e determinar onde o vazamento se originou.

"Poderíamos treinar a imagem de satélite a partir de agora como é o vazamento de um gás, do espaço em escala, e eles podem fazer isso em todos os ativos globais", diz Berglund.

No futuro, ele acredita que imagens em tempo real compartilhadas de "milhões de dispositivos móveis" podem melhorar ainda mais as previsões.

"Imagine a modelagem que você pode fazer, não importa onde você esteja, em áreas remotas", diz Berglund. A inteligência artificial pode analisar "imagens em tempo real de milhões de dispositivos móveis, costurá-las e dizer: é isso que está acontecendo nessa área".