Προγνωστική Συντήρηση

Η Emerson παρέχει υπηρεσίες πρόβλεψης συντήρησης και λειτουργικές υπηρεσίες υποστήριξης στην BP στην πλατφόρμα της Clair Ridge. (Φωτογραφία: BP)

Οι διαχειριστές περιουσιακών στοιχείων αξιοποιώντας προηγμένες τεχνολογίες αισθητήρων, τεράστιες συλλογές αποθηκευμένων και επεξεργασμένων δεδομένων και αναλυτικά στοιχεία σε πραγματικό χρόνο είναι σε θέση να προβλέψουν και να αποτρέψουν τις δαπανηρές αστοχίες των στοιχείων.

Μια πρόσφατη έκθεση από το Lloyd's Register επισημαίνει ότι η προβλεπτική συντήρηση έχει αποδειχθεί ότι οδηγεί σε εξοικονόμηση κόστους από 10% έως 40%, αλλά μόνο το 18% των ερωτηθέντων στην αμερικανική βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου έχει υιοθετήσει αυτήν την προσέγγιση. Αλλά ο ρυθμός υλοποίησης των συμφερόντων και του πραγματικού κόσμου αυξάνεται.

Καθώς οι τεχνολογίες συνεχίζουν να βελτιώνονται και τα περιουσιακά στοιχεία στον τομέα πετρελαίου και φυσικού αερίου στην ανοικτή θάλασσα ολοένα και περισσότερο ψηφιοποιούνται, η προγνωστική συντήρηση αναδύεται ως μέσο για τη βελτίωση της λειτουργικής παραγωγικότητας, της αποδοτικότητας και της ασφάλειας και τα οφέλη παρατηρούνται σε ολόκληρο τον κλάδο.

Η υιοθέτηση αναλυτικών στοιχείων και ψηφιακών τεχνολογιών για τη συντήρηση και τη λειτουργία των περιουσιακών στοιχείων μπορεί να αυξήσει την παραγωγή και να μειώσει το κόστος συντήρησης, παρουσιάζοντας ετήσια αξία 1,8 δισεκατομμυρίων λιρών (1,8 δισεκατομμύρια δολάρια) στην ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα του Ηνωμένου Βασιλείου (UKCS). η Αρχή Πετρελαίου και Αερίου, το Συμβούλιο Τεχνολογίας και το Κέντρο Τεχνολογίας Πετρελαίου & Αερίου.

Η ίδια μελέτη, η οποία εξέτασε τη χρήση δεδομένων από την παραγωγή και τον εξοπλισμό των επιχειρήσεων παραγωγής και τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής και τον προγραμματισμό της συντήρησης, διαπίστωσε ότι χάθηκαν περίπου 110 εκατομμύρια βαρέλια ισοδύναμου πετρελαίου στις κρίσιμες κρίσεις εξοπλισμού στο UKCS το 2017.

Η Emerson είναι μια από τις εταιρείες που παρέχουν δυνατότητες προληπτικής συντήρησης για να αποφύγουν αυτές τις δαπανηρές αποτυχίες εξοπλισμού και απώλειες παραγωγής. Σύμφωνα με μακροπρόθεσμο συμβόλαιο με την BP, η αμερικανική εταιρεία παρέχει υπηρεσίες πρόβλεψης συντήρησης και επιχειρησιακής υποστήριξης για δύο από τα λειτουργικά περιουσιακά στοιχεία του UK supermajor στα αφιλόξενα ύδατα δυτικά του Shetland.

Η Emerson ήταν ο κύριος εργολάβος αυτοματισμού για τα έργα πλατφόρμας παραγωγής πλαστικών προϊόντων Glen Lyon (FPSO) και Clair Ridge και εξασφάλισε ένα πρόσθετο πενταετές βραβείο για την παροχή συνεχών υπηρεσιών επιχειρησιακής υποστήριξης, τεχνολογιών απομακρυσμένης παρακολούθησης και προγνωστικής συντήρησης τόσο για έργα.

Οι λύσεις της Clair Ridge και της Glen Lyon βασίζονται στις τεχνολογίες, το λογισμικό και τις υπηρεσίες του ψηφιακού οικοσυστήματος Plantweb, συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων συστημάτων ελέγχου και ασφάλειας DeltaV, του λογισμικού διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων της AMS καθώς και των συσκευών μέτρησης και ελέγχου που παράγουν δεδομένα παραγωγής και αναλύσεις σε πραγματικό χρόνο να εγκαταστήσετε προσωπικό. Η BP είναι σε θέση να ελέγχει τοπικά τις λειτουργίες, ενώ παράλληλα παρακολουθεί εξ αποστάσεως την παραγωγή και την υγεία του ενεργητικού από μια χερσαία τοποθεσία.

Glen Lyon FPSO (Φωτογραφία: BP)

Ψηφιακό δίδυμο
Ένας βασικός ενεργοποιητής για την προβλεπτική συντήρηση είναι το ψηφιακό δίδυμο , το οποίο είναι ουσιαστικά μια εικονική αναπαράσταση ενός φυσικού περιουσιακού στοιχείου. Είναι σημαντικό το γεγονός ότι τα ψηφιακά δίδυμα διευκολύνουν τη λήψη αποφάσεων βάσει μηχανικών δεδομένων, την παραγωγή και τη συντήρηση.

Η Aker Solutions κατασκευάζει ένα ολοκληρωμένο ψηφιακό δίδυμο από το σύστημα παραγωγής στο πεδίο Nova που λειτουργεί από το Wintershall-Dea, το οποίο αναπτύσσεται επί του παρόντος ως υποθαλάσσιος σύνδεσμος με την πλατφόρμα Gjøa που λειτουργεί με Neptune στο νορβηγικό τμήμα της Βόρειας Θάλασσας.

Οι εμπειρογνώμονες στο ix3 του λογισμικού της Aker Solutions, που εργάζονται για τη δημιουργία του ψηφιακού δίδυμου της Nova, εξέτασαν πρόσφατα τον τρόπο με τον οποίο μπορούν να προστεθούν ζωντανές ροές δεδομένων και παρακολούθηση της απόδοσης της κατάστασης (CPM), δήλωσε ο Are Føllesdal Tjønn, επικεφαλής της ανάπτυξης λογισμικού για την Aker Solutions.

"Με τη ζωντανή ροή δεδομένων μπορούμε να παρέχουμε οπτική απομακρυσμένη παρακολούθηση και κατάσταση ενός συστήματος ελέγχου υποθαλάσσιων από οποιαδήποτε τοποθεσία με πρόσβαση στο διαδίκτυο, χρησιμοποιώντας δεδομένα ζωντανής διαδικασίας από τη λίμνη δεδομένων cloud της Aker Solutions. Αυτό θα επιτρέψει στους χρήστες να επαληθεύσουν την τρέχουσα κατάσταση ενός συστήματος ελέγχου καθώς και να υποστηρίξουν τη διαπίστωση σφαλμάτων ", δήλωσε ο Tjønn.

"Δημιουργούμε μια ροή δεδομένων πραγματικού χρόνου από το σύστημα ελέγχου σε μια λίμνη δεδομένων cloud (ψηφιακή δίδυμη) της Aker Solutions, επεξεργαζόμαστε τη ροή δεδομένων για να ανιχνεύσουμε ανωμαλίες και να δημιουργήσουμε γνώση σχετικά με την κατάσταση και την απόδοση και να απεικονίσουμε τα δεδομένα, τις ανωμαλίες και τις πληροφορίες σε ένα χρήστη -φιλική εφαρμογή ", πρόσθεσε.

Ένα πλήρες ψηφιακό δίδυμο του πεδίου του συστήματος παραγωγής Nova που κατασκευάζεται από την Aker Solutions θα επιτρέψει τις προγνωστικές δυνατότητες συντήρησης. (Εικόνα: Λύσεις Aker)

Η εφαρμογή λογισμικού παρακολούθησης της κατάστασης της εταιρείας Subsense, που υλοποιείται με τη βοήθεια της εταιρίας Cognite της Aker, επιτρέπει τη μεταφορά δεδομένων συστήματος ελέγχου στο νέφος ώστε να μπορούν να προσεγγίσουν τους ειδικούς του αντικειμένου και τα προγράμματα λογισμικού που το αναλύουν, δήλωσε ο Tjønn.

Μέσω της ψηφιακής διπλής πλατφόρμας, την οποία η Aker Solutions αποκαλεί Integral, η Subsense μπορεί να ενσωματωθεί με μια ευρύτερη προσφορά, όπως το Coabis για δεδομένα ελέγχου, επιχειρηματικές λύσεις των πελατών ή / και μια σειρά πακέτων τρίτων. Το Subsense επιτρέπει στους χρήστες να εκμεταλλεύονται τις υπηρεσίες υπολογιστικού νέφους, τα μοντέλα μηχανικής μάθησης και τη δυνατότητα συνδυασμού δεδομένων από διαφορετικές πηγές, όπως αρχεία καταγραφής συντήρησης και δεδομένα προϊόντων, δήλωσε ο Tjønn.

"Στον κόσμο μας, μια αποτυχία είναι συνήθως το τελικό αποτέλεσμα μιας αλυσίδας γεγονότων που συμβαίνουν σε διαφορετικά υποσυστήματα, όπου τα ιστορικά δεδομένα είναι διαφορετικά - σε διαφορετικές μορφές, με διαφορετικά επίπεδα πιστότητας. Φέρνουμε μαζί αυτά τα δεδομένα, «ακόμη και» και δημιουργούμε στοιχεία από τα δεδομένα », δήλωσε ο Tjønn.

"Το σύστημα διατίθεται σε επιχειρησιακό προσωπικό, διευθυντικά στελέχη και μηχανικούς, τόσο στο χειριστή όσο και στο Aker Solutions, και λειτουργεί συνήθως στο παρασκήνιο παρέχοντας ειδοποιήσεις. Η ομάδα εξυπηρέτησης μας παρακολουθεί και διασυνδέει άμεσα με την εφαρμογή για να διασφαλίσει ότι αυτές οι ειδοποιήσεις που φτάνουν στο δωμάτιο λειτουργιών προσθέτουν αξία και δεν αποσπούν την προσοχή από ήδη γεμάτα χρονοδιαγράμματα. "

"Οι αναλύσεις CPM σχεδιάζονται συνήθως για υδραυλικά συστήματα, ηλεκτρικό σύστημα, επικοινωνίες, ηλεκτρονικά, βαλβίδες πύλης, πνιγμούς και όργανα», δήλωσε ο Tjønn.

"Εφαρμόζοντας την προηγμένη εκμάθηση μηχανών, το σύστημα μαθαίνει ποια είναι η κανονική συμπεριφορά και μπορεί να επισημάνει πιθανά προβλήματα πριν μετατραπούν σε σφάλματα. Επίσης μαθαίνει από γεγονότα σε όλα τα στοιχεία που παρακολουθούνται από την Aker Solutions, πράγμα που σημαίνει ότι η γνώση μπορεί να μοιραστεί σε παγκόσμιο επίπεδο, χωρίς ευαίσθητα δεδομένα από κάθε τομέα.

"Απελευθέρωση δεδομένων"
Οι πιο εξελιγμένες πλατφόρμες πετρελαίου και φυσικού αερίου στον κόσμο, όπως η πολύ ψηφιοποιημένη Ivar Aasen που διαχειρίζεται η Aker BP στον νορβηγικό τομέα της Βόρειας Θάλασσας, παράγουν περισσότερο από υδρογονάνθρακες. Παράγουν επίσης και μεταφέρουν μεγάλους όγκους δεδομένων που πρέπει να ερμηνευθούν και να αναλυθούν.

Το 2018, η Aker BP εισήγαγε μια «έξυπνη σύμβαση παροχής υπηρεσιών» με την εταιρεία λογισμικού Cognite και την αντλία προμηθευτή Framo, όπου η Cognite ελευθερώνει και οργανώνει τα βιομηχανικά δεδομένα της Aker BP για να δημιουργήσει μια ψηφιακή αντιπροσώπευση του Ivar Aasen, τόσο αναδρομικά όσο και σε πραγματικό χρόνο. Το Aker BP είναι στη συνέχεια σε θέση να εξάγει επιχειρησιακές πληροφορίες για δεδομένα που πρέπει να μοιραστούν με συνεργάτες όπως το Framo για να το χρησιμοποιήσουν για προληπτική συντήρηση.

Με την πρόσβαση σε δεδομένα ζωντανά και με βάση τα δεδομένα, η Framo είναι σε θέση να δημιουργήσει εκ των προτέρων τις δικές της εφαρμογές για να προβλέψει εκ των προτέρων την κατάσταση του εξοπλισμού της και να προγραμματίσει τη συντήρησή της, δήλωσε ο Trond Petter Abrahamsen, Διευθύνων Σύμβουλος της Framo Services AS, "Με την Cognite και Aker BP ανακοινώθηκε. "Το νέο σύστημα στέλνει έξυπνα δεδομένα στις αντλίες μας, έτσι μπορούμε να προβλέψουμε πώς θα λειτουργήσουν οι αντλίες στο μέλλον", είπε.

Ένας άλλος στόχος της πρωτοβουλίας είναι να αλλάξει η παραδοσιακή προσέγγιση στη συντήρηση, δήλωσε ο Framo. Η συνεχής ροή ζωντανών δεδομένων επιτρέπει την παρακολούθηση επί τόπου του εξοπλισμού που αντικαθιστά περιττές προγραμματισμένες δραστηριότητες συντήρησης με συντήρηση όταν χρειάζεται.

"Ενώ οι συμφωνίες παροχής υπηρεσιών που μόλις προηγουμένως ορίζαμε ωριαίες τιμές, θα επικεντρωθούμε τώρα στο uptime. Αυτό είναι κάτι εντελώς νέο για εμάς και απαιτήσαμε το σχεδιασμό νέων έξυπνων συμβάσεων με την Aker BP ", δήλωσε ο Abrahamsen.

Με τη χρήση δεδομένων live και contextualized από την πλατφόρμα Ivar Aasen, η Framo είναι σε θέση να προβλέψει εκ των προτέρων την κατάσταση του εξοπλισμού της και να προγραμματίσει τη συντήρησή της. (Φωτογραφία: Aker BP)

Μια εφαρμογή AI
Η εταιρεία υπηρεσιών πετρελαιοπηγών Baker Hughes, εταιρεία της GE (BHGE), προωθεί επίσης τις προγνωστικές δυνατότητες συντήρησης. Η κοινοπραξία C3I με την εταιρία παροχής λογισμικού τεχνητής νοημοσύνης (AI) C3.ai ξεκίνησε πρόσφατα την εφαρμογή BHC3 Reliability, μια εφαρμογή AI που παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση για το χρόνο διακοπής της παραγωγής και τον κίνδυνο διεργασιών και δίνει συστάσεις πρόληψης αποτυχιών και προδιαγραφικές ενέργειες.

Η γενικά διαθέσιμη εφαρμογή χρησιμοποιεί προγνωστικά μοντέλα βαθιάς εκμάθησης, επεξεργασία φυσικής γλώσσας και μηχανική όραση για τη συνεχή συγκέντρωση των δεδομένων των αισθητήρων σε όλο το εργοστάσιο, των συστημάτων επιχειρήσεων, των σημειώσεων συντήρησης και των σχημάτων σωληνώσεων και οργάνων. Χρησιμοποιώντας ιστορικά δεδομένα και δεδομένα σε πραγματικό χρόνο από ολόκληρα συστήματα, τα μοντέλα AI και μηχανικής μάθησης αναγνωρίζουν ανώμαλες συνθήκες που οδηγούν σε αποτυχία εξοπλισμού και ανατροπές διεργασιών σε οποιοδήποτε αριθμό περιουσιακών στοιχείων και διαδικασιών και έπειτα προειδοποιεί τον χρήστη να προβεί σε ενεργό δράση.

Ένας εκπρόσωπος της BHGE δήλωσε στον Offshore Engineer ότι η εταιρεία αυτή τη στιγμή συνεργάζεται με έναν πελάτη για την εφαρμογή της αξιοπιστίας του BHC3 και ότι πολλοί άλλοι πελάτες εξέφρασαν ενδιαφέρον.