{"id":16000,"date":"2020-06-10T09:15:04","date_gmt":"2020-06-10T07:15:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.yokogawa.com\/eu\/blog\/renewables\/procedimientos-modulares-upstream\/"},"modified":"2022-09-13T12:42:25","modified_gmt":"2022-09-13T10:42:25","slug":"procedimientos-modulares-upstream","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.yokogawa.com\/eu\/blog\/renewables\/es\/procedimientos-modulares-upstream\/","title":{"rendered":"Automatizaci\u00f3n de Procedimientos Modulares para Procesos de Upstream"},"content":{"rendered":"

Historia la Automatizaci\u00f3n de los Procedimientos Modulares<\/strong><\/h2>\n

Un procedimiento de operaci\u00f3n consiste en un conjunto de tareas del operador llevadas a cabo de una manera determinada una y otra vez para alcanzar un objetivo determinado tal como iniciar o detener una unidad, o fabricar un producto. Tal como lo demostr\u00f3 Paul McKenzie (Bristol Myers Squibb), en la conferencia norteamericana World Batch Forum (WBF) de 2007 en Baltimore, podr\u00eda incluso aplicar a la operaci\u00f3n de un analizador. Entonces, \u00bfc\u00f3mo fue el camino hacia la automatizaci\u00f3n modular de procesos?<\/p>\n

Si se observan las funciones disponibles en los sistemas de control, tanto en los controladores l\u00f3gicos programables (PLC), como en los sistemas de control distribuido (DCS), estos se focalizan en el control discreto y continuo. Las funciones secuenciales y por lote fueron a\u00f1adidas m\u00e1s tarde y su l\u00f3gica es m\u00e1s compleja. Los procesos por lote son procedimentales por naturaleza, pero generalmente involucran conjuntos de procedimientos funcionando en paralelo sobre unidades de proceso variables y casi siempre necesitan cierta flexibilidad integrada. El est\u00e1ndar ISA-88 contempla muy bien la automatizaci\u00f3n de lotes, aunque ya hubo intentos en las d\u00e9cadas de 1970 y 1980 de implementar una gesti\u00f3n avanzada de procedimientos utilizando funciones de sistema de control con cadenas de bloques de funciones o por aplicaciones codificadas en l\u00ednea recta. Estas funciones pod\u00edan sin duda manejar la naturaleza secuencial del procedimiento, pero ten\u00edan limitaciones.<\/p>\n

Un \u00e1rea clave fue la mensajer\u00eda y comunicaci\u00f3n con el operador. El control y la gesti\u00f3n de procedimientos requiere una interfaz muy detallada pero los sistemas de control, por naturaleza, limitaban esta capacidad. Por lo tanto, dar informaci\u00f3n limitada al operador obstaculizaba su capacidad para tomar decisiones del procedimiento, actuar sobre alternativas, y dar cuenta de las razones de los estados de los procesos. La gesti\u00f3n o transici\u00f3n de procedimientos de forma autom\u00e1tica no funcionaba del todo bien y los operadores optaron por gestionar el procedimiento manualmente.<\/p>\n

Otra \u00e1rea dif\u00edcil de superar fue que la mayor\u00eda de las gestiones de procedimientos implicaban operaciones en estado inestable que inclu\u00edan muchas operaciones manuales para el operador de campo o de sala. Esto significaba que la habilidad y el conocimiento sobre la gesti\u00f3n del procedimiento operacional quedaba en manos de los operadores y del personal de operaciones, y no en las manos del dise\u00f1ador o ingeniero del sistema de control. Com\u00fanmente, el equipo de operaciones no est\u00e1 a cargo de la ingenier\u00eda ni configuraci\u00f3n del sistema de control.<\/p>\n

En los \u201890, comenzaron a aparecer herramientas de soporte o funciones de asistencia avanzada para el operador, las cuales eran independientes del sistema de control. La industria qu\u00edmica, tanto con procesos continuos o de lote, comenz\u00f3 a implementar la automatizaci\u00f3n de procedimientos utilizando estas nuevas herramientas y paquetes. Aparecieron en las consolas de los operadores los diagramas de flujo de transici\u00f3n de procedimientos con los pasos que guiaban al operador a trav\u00e9s de los complejos cambios del proceso. Hacia los 2000, la industria petroqu\u00edmica y la de Downstream de Oil&Gas tomaron los \u00e9xitos logrados en la industria qu\u00edmica y comenzaron a aplicar soluciones similares de gesti\u00f3n de transici\u00f3n autom\u00e1tica. Durante la \u00faltima d\u00e9cada, se presentaron diversos art\u00edculos que describen estas implementaciones y los resultados alcanzados. En 2010, la innovaci\u00f3n lleg\u00f3 a la industria de Upstream<\/a>, donde se prob\u00f3, desarroll\u00f3 y model\u00f3 la automatizaci\u00f3n de procedimientos mediante plataformas de producci\u00f3n y en campos petroleros en tierra.<\/p>\n

Gesti\u00f3n de transici\u00f3n<\/strong><\/h2>\n

En su definici\u00f3n b\u00e1sica, la gesti\u00f3n de transici\u00f3n es un m\u00e9todo para implementar gesti\u00f3n avanzada de procedimientos. El objetivo es mejorar el rendimiento general a trav\u00e9s de transiciones m\u00e1s r\u00e1pidas y suaves. Esto contribuye a extender la vida \u00fatil de los equipos y a optimizar la producci\u00f3n o el rendimiento del producto. Existen tres grandes procedimientos operacionales que involucran transiciones: arranque, parada y cambio de estado de la unidad. El cambio de estado de la unidad incluye transiciones como cambios de grado, cambios en la velocidad de producci\u00f3n, cambios de equipos de proceso, etc. La gesti\u00f3n de transici\u00f3n aplica por igual a una unidad de proceso completa como a un equipo seleccionado de una unidad de proceso, como una v\u00e1lvula de cierre, un separador de prueba o un intercambiador de calor. Las transiciones tambi\u00e9n incrementan inherentemente el riesgo de interrupciones que pueden provocar incidentes o p\u00e9rdidas de producci\u00f3n. Seg\u00fan un informe de la compa\u00f1\u00eda de seguros Marsh Ltd., durante el per\u00edodo de 1975-2009, la tasa de p\u00e9rdidas de cinco a\u00f1os (ajustada por la inflaci\u00f3n) en la industria de las refiner\u00edas sigui\u00f3 aumentando.<\/p>\n

Los incidentes que ocurr\u00edan durante el arranque y las paradas continuaron siendo un factor importante. Un estudio adicional de J&H Marsh y McLennan mostr\u00f3 que el examen de los incidentes importantes por la p\u00e9rdida promedio por incidente indicaba que el error operacional causaba la mayor p\u00e9rdida promedio en d\u00f3lares.<\/p>\n

Una cuarta \u00e1rea que se suma a la gesti\u00f3n de transici\u00f3n es la de cambios \u201canormales\u201d en el estado de los procesos, como un enclavamiento en el proceso que resulta en una parada de un pozo o un evento mayor que resulta en la parada de toda una plataforma. En algunas transiciones anormales, como un enclavamiento en el proceso, la mayor\u00eda de las veces hay oportunidad de que el operador de proceso reinicie el equipo y las condiciones de operaci\u00f3n para restablecer las condiciones normales. El objetivo es minimizar la tasa de interrupci\u00f3n de la producci\u00f3n. Pero la ventana de tiempo es angosta y es muy dif\u00edcil de hacer durante un evento anormal, por lo que la mayor\u00eda de las veces el proceso es llevado a un estado de parada mucho m\u00e1s largo resultando en mayores p\u00e9rdidas de producci\u00f3n.<\/p>\n

Estas cuatro categor\u00edas de gesti\u00f3n de transici\u00f3n que se conocen hace 20 a\u00f1os en otras industrias, se aplican tambi\u00e9n para la industria Upstream. En los dos \u00faltimos a\u00f1os, otra categor\u00eda de operaciones procedimentales se ha vuelto cada vez m\u00e1s importante involucrando una significativa cantidad de tiempo para el operador de Upstream. Se trata de los procedimientos de pruebas de seguridad y de conformidad (\u201ccompliance\u201d) en la industria Upstream.<\/p>\n

\"Upstream
Figura 1. Capturar las mejores pr\u00e1cticas en los procedimientos<\/figcaption><\/figure>\n

Capturar el conocimiento del procedimiento<\/strong><\/h2>\n

Juntas, las cinco \u00e1reas mencionadas anteriormente son los lugares para implementar la automatizaci\u00f3n de procedimientos avanzados integrados en la consola del operador. La biblioteca de procedimientos para el operador y los manuales de procedimientos operativos est\u00e1ndar (SOP) existentes, basados en papel, contienen conocimiento \u201cest\u00e1tico\u201d adquirido cuando la plataforma de producci\u00f3n estaba siendo construida y puesta en marcha. El conocimiento real y habilidades reales est\u00e1n en las cabezas de los operadores m\u00e1s experimentados. Sin embargo, los conocimientos y habilidades que los acompa\u00f1an est\u00e1n dejando el lugar de trabajo debido a la jubilaci\u00f3n, y la disponibilidad de buenos operadores para ejecutar estos procedimientos manuales est\u00e1 disminuyendo. C\u00f3mo preservar el conocimiento de los mejores operadores en su mejor d\u00eda se convirti\u00f3 en la gran pregunta. La Automatizaci\u00f3n Modular de Procedimientos (MPA, Modular Procedural Automation) puede facilitar el proceso de capturar el conocimiento de estos empleados habilidosos antes de que se jubilen o sean despedidos, ya que recientes investigaciones han demostrado que hasta el 42% de todo el conocimiento de una compa\u00f1\u00eda est\u00e1 realmente alojado en los cerebros de sus empleados. Dado que muchas empresas contin\u00faan operando con un n\u00famero reducido de personal t\u00e9cnico, aunque el nivel de complejidad tecnol\u00f3gica est\u00e1 aumentando, el flujo oportuno de informaci\u00f3n, datos y conocimiento es m\u00e1s importante que nunca en las industrias de procesos. Esta tendencia a reducir el staff y el incremento en la demanda de informaci\u00f3n precisa y en tiempo real se traduce en la aplicaci\u00f3n de sistemas adicionales con niveles de automatizaci\u00f3n m\u00e1s sofisticados, incluyendo la automatizaci\u00f3n modular de procedimientos. La fuerza de trabajo m\u00e1s reducida y con menos experiencia que existir\u00e1 en el futuro debe empoderarse con nuevas tecnolog\u00edas y flujos de trabajo que puedan transferir el conocimiento a demanda.<\/p>\n

La figura 1 representa la metodolog\u00eda para captar las mejores pr\u00e1cticas de procesos. El objetivo de este enfoque es \u201cdestilar\u201d las mejores pr\u00e1cticas de operaci\u00f3n y encontrar el balance entre procedimientos manuales, dirigidos y automatizados, documentando e implementando los procedimientos y ejecutando ciclos de mejora continua en ellos. Automatizar todo no siempre es la mejor soluci\u00f3n; tampoco lo es hacer todo manualmente. Lo que s\u00ed proporciona la mejor soluci\u00f3n es examinar con conciencia los hechos que causaron las interrupciones de producci\u00f3n, y luego examinar las operaciones procedimentales asociadas a ellos, documentarlos y determinar qu\u00e9 tipo de implementaci\u00f3n proporcionar\u00e1 el mejor rendimiento econ\u00f3mico, mejorando a su vez la seguridad, la salud y las m\u00e9tricas ambientales de la instalaci\u00f3n.
\nUn procedimiento modular consiste en pasos y, como se muestra en la figura 1, cada operador comenz\u00f3 con el SOP pero lo modific\u00f3 para manejar diferentes situaciones y estilos de operaci\u00f3n a\u00f1adiendo pasos adicionales. Del lado derecho est\u00e1 la \u201cmejor pr\u00e1ctica\u201d resultante.<\/p>\n

Otro ejemplo de captaci\u00f3n de las mejores pr\u00e1cticas se muestra en la figura 2. El SOP original era simplemente:<\/p>\n

    \n
  1. Comprobar el nivel base del tanque LI100.PV\u226550%<\/li>\n
  2. Iniciar bomba P-101 luego de confirmar la presi\u00f3n correcta del cabezal de succi\u00f3n<\/li>\n
  3. Comprobar la respuesta de bandera<\/li>\n
  4. Confirmar que el operador de cubierta abri\u00f3 la v\u00e1lvula manual HV100<\/li>\n<\/ol>\n

    Sin embargo, luego de evaluar y consultar con los equipos operativos, la mejor pr\u00e1ctica, \u201cknow-how\u201d, fue incorporada al diagrama SOP inicial. Esto se ve en la figura 2 dentro de los recuadros de l\u00edneas punteadas rojas. Los SOP se actualizan y se convierten en un procedimiento de base electr\u00f3nica. La documentaci\u00f3n del procedimiento luego puede estar f\u00e1cilmente disponible para el operador y es un documento vivo. La ejecuci\u00f3n del procedimiento queda documentada y grabada y reportada autom\u00e1ticamente. As\u00ed, se desarrolla y se despliega un est\u00e1ndar global de mejores pr\u00e1cticas. Esto favorece y aumenta el intercambio de conocimiento y genera sinergia con toda la empresa Upstream.<\/p>\n

    \"Upstream
    Figura 2. Incluyendo el \u201cknow how\u201d con SOP<\/figcaption><\/figure>\n

    Operaciones procedimentales<\/strong><\/h2>\n

    Las instalaciones del Upstream se administran y mantienen siguiendo procedimientos operacionales, y todo proceso y transici\u00f3n cuenta con un SOP documentado. Un procedimiento consiste en un conjunto de tareas llevadas a cabo de una manera determinada para alcanzar un objetivo. Los procedimientos var\u00edan por tipo de instalaci\u00f3n\/compa\u00f1\u00eda\/ubicaci\u00f3n, pero requieren una ejecuci\u00f3n consistente. Existen tres tipos principales de procedimientos: manual, dirigido y automatizado.<\/p>\n