Cómo la Automatización y el Internet de las Cosas (IoT) ha estado transformando las operaciones en las industrias, para un futuro sostenible

Como muchos de ustedes saben, las industrias de procesos, entre ellas las del petróleo y el gas, son conocidas por sus operaciones complejas y que requieren un uso intensivo de recursos, ha experimentado una transformación tecnológica constante, impulsada por la automatización y el Internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés), entre otras áreas. Estas innovaciones están remodelando el enfoque de la industria hacia la exploración, producción y refinación y, al mismo tiempo, abordan desafíos ambientales y operativos.

Este artículo explora brevemente cómo la automatización y el IoT están revolucionando las industrias en algunos aspectos de interés, haciéndola más eficiente, sostenible y competitiva en un panorama energético que cambia rápida y contantemente en el tiempo.

  • La unión entre la automatización y el internet de las cosas (IoT): están intrínsecamente vinculadas en las industrias de procesos entre ellas la del petróleo y el gas. La automatización se refiere al uso de sistemas de control, como controladores lógicos programables (PLC) y sistemas de control distribuido (DCS), para operar equipos y procesos con una mínima intervención humana. Mientras que el IoT implica conectar dispositivos y sensores a Internet para recopilar datos y poder analizarlos para tomar decisiones soportadas e informadas. Al juntar la automatización y el IoT se crean una poderosa sinergia que está remodelando o transformando las industrias de procesos, entre ellos el sector del petróleo y el gas.
  • Exploración y perforación: en la exploración y perforación de la industria del petróleo y gas, se implementan sensores habilitados para el IoT que permiten recopilar datos sobre las condiciones del subsuelo, la integridad del pozo y el rendimiento del equipo. Luego, estos datos en tiempo real se analizan para optimizar los parámetros de perforación y reducir el riesgo o mitigar accidentes costosos. Las tecnologías de automatización controlan los procesos de perforación con mayor precisión, mejorando la eficiencia y la seguridad.
  • Optimización de la producción: las tecnologías de automatización e IoT son esenciales para maximizar la producción de un proceso en particular; así como, la producción de yacimientos de petróleo y gas. Por ejemplo, los sensores de IoT colocados en pozos e instalaciones de producción monitorean continuamente variables como presión, temperatura y composición del fluido del yacimiento.

En general, los sistemas de control automatizados ajustan las tasas de producción, como los equipos de boca de pozo para optimizar la recuperación y minimizar el impacto ambiental. Esto no sólo aumenta el rendimiento de la producción sino que también puede llegar a reducir u optimizar el consumo de energía y las emisiones.

  • Mantenimiento predictivo: uno de los beneficios más importantes del IoT en las industrias de procesos y del petróleo y el gas es el mantenimiento predictivo. Los sensores conectados a equipos críticos, como por ejemplo, bombas, compresores y turbinas, recopilan constantemente datos sobre su rendimiento (presión, temperatura, vibración) , en tiempo real; permitiendo recopilar datos y brindar información valiosa, que permita a los tomadores de decisiones optimizar los procesos operativos y la asignación de recursos.
  • Algoritmos de aprendizaje automático o Machine Learning: los datos recopilados por los sensores de IoT son vastos y complejos y que asociados a los algoritmos de aprendizaje automático ofrecen una forma de analizar con precisión estos datos para identificar patrones y anomalías, que también pueden predecir problemas potenciales en los equipos basándose en datos históricos, contribuyendo así al mantenimiento proactivo.
  • Eficiencia de costos: el mantenimiento predictivo (previamente tratado) y la reducción del tiempo de inactividad contribuyen al ahorro de costos al prevenir fallas o averías y por qué no lograr extender la vida útil de los equipos.
  • Toma de decisiones basada en datos: Los análisis avanzados y los algoritmos de aprendizaje automático analizan estos datos para predecir cuándo es necesario el mantenimiento basado en el uso y el desgaste real, es decir, el mantenimiento basado en condición, en lugar de programas fijos o mantenimiento rutinario. Como resultado, las empresas e industrias de procesos pueden programar el mantenimiento de los equipos de forma proactiva, reduciendo u optimizando el tiempo de inactividad, la vida útil de los equipos y la eficiencia operativa de los procesos asociados.
  • Tecnologías de monitoreo: Al combinar herramientas y servicios que pueden incluir la aplicación y resolución de problemas mediante sensores inalámbricos (IoT), soluciones de red y adaptables, software de vanguardia y acceso a bases de conocimientos y opiniones de expertos, las empresas y los especialistas de distintas áreas, entre ellas los de confiabilidad y de mantenimiento, pueden obtener beneficios como reducción del tiempo de inactividad y tiempo, monitoreo remoto de instalaciones enteras, por nombrar algunos aspectos de interés.
  • Beneficios ambientales y de seguridad: la automatización y el IoT están mejorando la seguridad al reducir la necesidad de intervención manual en entornos peligrosos. Los sistemas de monitoreo y control remotos permiten a los operadores gestionar las operaciones desde ubicaciones más seguras, minimizando la exposición a los riesgos. Además, los sensores de IoT tienen la capacidad de detectar fugas, mal funcionamiento de los equipos e incluso violaciones de seguridad, lo que permite respuestas rápidas y puede prevenir accidentes.

Desde una perspectiva medioambiental, estas tecnologías ayudan a reducir las emisiones de carbono y los residuos. Así mismo, los procesos optimizados y las operaciones eficientes energéticamente conducen a un menor consumo de energía y una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los sensores de IoT también ayudan a monitorear el cumplimiento ambiental, asegurando que las industrias operen de manera responsable y sustentable.

  • Desafíos y direcciones futuras: si bien la automatización y el IoT ofrecen un inmenso potencial para las industrias de procesos, también presentan desafíos; por tanto, es necesario abordar las preocupaciones de seguridad relacionadas con los ciberataques a infraestructuras críticas y la privacidad de los datos. Además, integrar nuevas tecnologías en sistemas heredados puede resultar complejo y costoso.

A medida que estas tecnologías continúan evolucionando, al abordar desafíos nuevos y complejos y adoptar tendencias futuras será crucial para maximizar el potencial de IoT y asegurar la confiabilidad y longevidad de los equipos críticos. Así mismo, las industrias seguirán invirtiendo en automatización y tecnologías de IoT para seguir siendo competitiva y sostenible.

La adopción de la inteligencia artificial (IA) y la cadena de bloques para la gestión y el comercio de datos puede transformar aún más las operaciones y las cadenas de suministro de las industrias. Además, a medida que el mundo avanza hacia fuentes de energía renovables, por ejemplo, la industria del petróleo y el gas explorará oportunidades para diversificar su cartera y aprovechar su experiencia en automatización e IoT para desarrollar soluciones sostenibles.

En conclusión, la automatización y el IoT han venido marcado el comienzo de una nueva era para las industrias de procesos, entre ellas las del petróleo y el gas, permitiéndole operar de manera más eficiente, segura y sostenible. Estas tecnologías no solo optimizan la producción y reducen los costos operativos, sino que también ayudan a la industria a enfrentar los desafíos ambientales y regulatorios. A medida que evoluciona el panorama energético, el compromiso de las industrias con la innovación a través de la automatización y el IoT será fundamental para dar forma a un mejor futuro.

Artículo para la Revista Predictiva21

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Autor:
Elimar Anauro Rojas Monsalve
Ingeniero Mecánico. Especialista en Confiabilidad, Integridad y Riesgo. Maestro Especialista en Procesos y en la Industria Petrolera. CEO de EARM Consulting

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