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Petróleo y gas: Simulación para mejorar la seguridad en el sector

Producto: Simcenter
Industria: Petrolera

¿Cómo apoya la simulación las normas y procedimientos de seguridad del sector del petróleo y el gas?

Descubra algunas iniciativas de seguridad innovadoras respaldadas por la simulación de ingeniería avanzada y el gemelo digital.

¿Es una plataforma petrolífera un lugar de trabajo peligroso? Claro que lo es. Expuestos a los elementos, manejando maquinaria pesada y compleja, tratando con hidrocarburos inflamables: los trabajadores de la plataforma no pueden tomarse sus tareas a la ligera.

Tanto el entorno de una plataforma petrolífera como el de las refinerías o los lugares de transporte son entornos propensos a los accidentes.

Caídas, derrames, choques, quemaduras… ¿Cómo pueden los agentes del sector reducir a cero el número de incidentes de seguridad?

En este artículo, compartimos algunos datos sobre la situación de la seguridad en el sector del petróleo y el gas y exploramos algunas iniciativas que pueden ayudar a reducir aún más las cifras.

La situación de la salud y la seguridad en el sector: mejor de lo esperado

Todos hemos visto imágenes de accidentes trágicos. Pozos petrolíferos en llamas, plataformas que naufragan en el mar. Escenarios para una increíble superproducción de Hollywood. Pero no la realidad a la que queremos enfrentarnos. Los accidentes pertenecen a los libros de historia o sólo deberían vivir en la imaginación de los escritores de ficción. Y las empresas de petróleo y gas deben aspirar a un informe de cero incidentes.

Por suerte, las perspectivas son mejores de lo que temíamos. Veamos las cifras.

Según el informe anual de 2019 de UK Oil & Gas, entre 1996 y 2007 se produjeron 21 accidentes mortales en el sector petrolero británico. Entre 2007 y 2018, sin embargo, solo hubo cinco. Además, según el informe de seguridad de 2019 de la Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas, las víctimas mortales del sector en todo el mundo se habían reducido de 30 en 2017 a 27 en 2018. (fuente: OHS online)

Si observamos el gráfico siguiente, vemos una tendencia general positiva en Estados Unidos, en particular una reducción de los incidentes no mortales.

Los tres objetivos de las normas y procedimientos de seguridad de la industria del petróleo y el gas
¿Por qué deben preocuparse por la seguridad las empresas del sector del petróleo y el gas?

La seguridad es crucial por tres razones principales:
En primer lugar, las medidas de seguridad ayudan a proteger a los trabajadores. Como ya hemos señalado, los trabajadores se desenvuelven en un entorno peligroso. Las medidas de seguridad ayudan a preservar sus vidas y a minimizar los riesgos de incidentes no mortales. Del mismo modo, las empresas no deben ignorar las posibles consecuencias indirectas de un entorno laboral difícil, como las enfermedades cardiovasculares derivadas de un estrés excesivo.
En segundo lugar, ayudan a proteger los activos. La industria del petróleo y el gas es una industria intensiva en capital. Una forma de evitar la erosión de los beneficios es salvaguardar los activos existentes e incluso prolongar su vida operativa. Garantizar que los equipos funcionen con seguridad tanto en condiciones normales como extremas a lo largo de su vida útil prevista o ampliada es fundamental.
Por último, ayudan a proteger el medio ambiente. Ahora más que nunca, la política de buen gobierno de una empresa debe tener en cuenta las preocupaciones ecológicas. Los vertidos, por ejemplo, no son infrecuentes. Unas medidas adecuadas ayudan a evitar incendios, caídas o emanaciones de gases que ponen en peligro la salud de los trabajadores y dañan el medio ambiente. Y si se produce un suceso tan perjudicial, las medidas adecuadas ayudarán a contener el daño.
Entonces, ¿cuál es la clave para alcanzar el objetivo de cero incidentes? Las medidas de seguridad, la prevención de accidentes y las tecnologías innovadoras son elementos de éxito.

El papel de las normas y procedimientos de seguridad en la industria del petróleo y el gas
La reducción de los incidentes es el resultado de la experiencia, el aprendizaje de los errores, la creación de consejos de seguridad y la exploración de medidas preventivas. Por ejemplo, el Instituto Americano del Petróleo contribuyó activamente a mejorar la seguridad estableciendo normas aplicadas en todo el sector. De hecho, muchas medidas de seguridad y prevención se aplican a la industria del petróleo y el gas.

Algunas medidas concretas son
Un entorno de trabajo limpio y ordenado
Una señalización clara
Equipos de protección laboral adecuados (cascos, guantes, etc.)
Maquinaria y equipos en buen estado
El uso adecuado de tecnologías de mejora de la seguridad
En este último punto, las tecnologías de mejora de la seguridad son de naturaleza variada. Entre ellas se incluyen:

El uso de drones o robots para minimizar la exposición humana a los peligros causados por los elementos o el funcionamiento de equipos mecánicos.
Técnicas de automatización que eliminan la necesidad de que los trabajadores realicen tareas tediosas y repetitivas
Tecnologías de simulación para predecir y prevenir sucesos perjudiciales
El uso de un gemelo digital para el mantenimiento predictivo
Otras medidas de seguridad intangibles son
Formación periódica y adecuada
Procedimientos claros y adecuados
Revisión periódica de los procedimientos para ajustarlos a la realidad del entorno de trabajo
Atención a la salud física pero también mental del trabajador
Esfuerzos para crear una cultura de la seguridad en toda la empresa
Crear una cultura de la seguridad es esencial para las empresas modernas de petróleo y gas (sobre este tema, lea el artículo de McKinsey: Transformar la cultura de la seguridad: Insights from the trenches at a leading oil and gas company).

Pero las medidas de seguridad no siempre tienen una connotación positiva. Las empresas también las perciben como una fuente de preocupación, ya sea porque son difíciles de aplicar, porque son demasiado restrictivas o porque no dan los resultados esperados.

En Simcenter, creemos que la simulación y el gemelo digital forman parte de la solución. De hecho, estas tecnologías ayudan eficazmente a las empresas a implantar procedimientos de seguridad adecuados y a ejecutar acciones preventivas y correctivas.

¿Cómo pueden ayudar la simulación y el gemelo digital?
Las tecnologías de simulación y gemelo digital se han mencionado anteriormente en este artículo como tecnologías que mejoran la seguridad. A continuación, desarrollamos un poco más y explicamos por qué estas tecnologías pueden resultar realmente eficaces para mejorar la seguridad en la industria del petróleo y el gas.

Garantizar la seguridad de los procesos
La seguridad de los procesos es fundamental en todas las instalaciones de producción y procesamiento de petróleo y gas. Mediante el uso de gemelos digitales, es posible simular sucesos relacionados con la seguridad. A continuación, los resultados y los datos que los acompañan pueden utilizarse para diseñar y operar los activos con el máximo conocimiento para minimizar los riesgos de seguridad de los procesos.

Por ello, Simcenter ofrece una gama de soluciones para simular el comportamiento único de sistemas y procesos.

Estas soluciones ofrecen oportunidades para:

Crear gemelos digitales para visualizar y comprender los comportamientos del mundo real
Evaluar el impacto de la disposición en eventos y consecuencias relacionados con la seguridad
Simular comportamientos reales relacionados con el flujo, la transferencia de calor, la respuesta estructural y los sistemas de control.
Modelar sucesos planificados y no planificados, como escapes y dispersión de gases.

Gestionar las interacciones entre la instalación y el entorno.
Aplicar la exploración del espacio de diseño para identificar nuevos métodos que aumenten la seguridad de los procesos.
Gestionar todos los datos de simulación y análisis en un único lugar

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Aprovechar la digitalización para acelerar los plazos de producción y garantizar la calidad de la trazabilidad – El caso de MicroPort

Producto: Opcenter
Industria: Medicina

El alto rendimiento es fundamental

MicroPort CRM (Cardiac Rhythm Management) es una unidad de negocio de MicroPort Scientific Corporation que fabrica marcapasos, desfibriladores implantables, cables de estimulación y monitores Holter para pacientes con trastornos del ritmo cardiaco. Las soluciones de MicroPort CRM son productos de Clase III, lo que significa que están estrictamente regulados por las autoridades normativas y deben tener el máximo nivel de calidad.

Más allá de un sistema basado en papel

Antes de la introducción de MES en 2014, la trazabilidad era totalmente manual y todas las grabaciones de los sistemas de prueba que se utilizaban para comprobar las características electrónicas de los dispositivos, los números de lote y los materiales utilizados para la fabricación de los productos eran gestionados y firmados de forma separada y paralela por el operario.

Se gastaba una enorme cantidad de trabajo en realizar la actividad de trazabilidad en papel.

Este fue el impulso para implantar el software Opcenter™, un sistema de ejecución de fabricación (MES). Forma parte de la cartera Xcelerator™, la cartera completa e integrada de software y servicios de Siemens Digital Industries Software. Y hoy en día muchas máquinas de la planta de producción MicroPort CRM reciben información de Opcenter MES.

“Opcenter nos permitió controlar la producción: registrar todos los datos relacionados con la producción y buscar, recuperar y consumir una cantidad masiva de datos, pero también nos permite controlar y evitar errores durante el flujo de fabricación”, – dice Federico Carnovale, director de tecnología de la información (TI) en MicroPort CRM.

Carnovale continúa destacando la importancia de la trazabilidad: “Si no tenemos una trazabilidad completa de un producto, no podemos vender ese producto, así que tenemos que desecharlo. Hoy en día, con un sistema que dirige la ejecución de la fabricación, podemos evitar este tipo de problemas y el consiguiente rechazo”.

Opcenter merece la pena

“Uno de los beneficios que obtuvimos con este sistema fue que, con la enorme cantidad de datos recopilados en un único repositorio digital, añadimos la posibilidad de realizar informes analíticos. Antes de Opcenter era más difícil crear informes con datos en directo procedentes directamente de una fábrica” – dice Carnovale.

“Si nos fijamos en las plantas industriales, podemos imaginar que un gran porcentaje de la línea de tiempo de la fabricación se gasta en firmar, escribir, perder, imprimir: eliminar todo esto significa acelerar el tiempo de entrega de la producción y esto es un beneficio para la digitalización de la fabricación” – dice Fadi Fakhouri, Director de TI en MicroPort CRM

“A menudo nos auditan entidades de certificación y recientemente hemos recibido elogios del organismo notificado por nuestro sistema de trazabilidad y la solidez de nuestra estabilidad. Podemos proporcionar a los auditores información en tiempo real, recuperar los datos cuando quieran y demostrar la fiabilidad de los datos que desean sin demora”. – afirma Alessandro Starace, Director de Gestión de Datos de MicroPort CRM

Integración de Opcenter con otros sistemas de la fábrica

Opcenter está integrado con el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) de la empresa y está interconectado directamente con sus máquinas de pruebas y fabricación y con los sistemas de automatización, que interactúan en tiempo real.

Esta integración es clave porque, por ejemplo, una máquina que debe fabricar una pieza debe obtener información sobre la instrucción de fabricación inmediatamente en tiempo real antes de ejecutar la fabricación. A su vez, tiene que proporcionar información al sistema sobre la operación que acaba de realizar porque la siguiente operación puede producirse unos segundos más tarde. Por tanto, es necesario disponer de un medio de comunicación que sea extremadamente rápido.

El etiquetado es otro aspecto clave en la industria de los productos sanitarios. El etiquetado del producto se realiza con un software que gestiona el etiquetado de todos los productos en el sistema MicroPort CRM. En este caso MES proporciona información que es consumida por el software de etiquetado para producir etiquetas.

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Opcenter ayuda a un fabricante de dispositivos médicos a reducir la liberación de material de días a minutos

Producto: Opcenter
Industria: Medica

Terumo Americas es un líder mundial en la industria de dispositivos médicos que fabrica dispositivos de mantenimiento y soporte vital de clase III en cuatro divisiones desde hace 50 años, incluidos sistemas intervencionistas, dispositivos de terapia de inyección e infusión y dispositivos de administración de fármacos.

La implementación de MES basada en Siemens de Terumo Americas hace más de una década resultó en la reducción de NCR y quejas en un 40 – 60%. En 2018, se basaron en este éxito inicial con una iniciativa de transformación digital más grande. Con SAP S/4HANA seleccionado como su ERP, el liderazgo de Terumo Americas seleccionó a Siemens como su socio estratégico para la gestión de operaciones de fabricación (MOM), implementando Siemens Opcenter Execution for Medical Device and Diagnostics. Estos servirían como los principales sistemas empresariales para sus fábricas digitales en todo el mundo.

“Nos propusimos construir nuestras fábricas digitales del futuro. Se trataba de transformar nuestra forma de hacer negocios”. – Kalyan Balsubramanian, vicepresidente y director de información de Terumo Americas.

Terumo implantó Siemens Opcenter en sus instalaciones de Puerto Rico el mismo día que SAP. Lograron lo que consideraban el pináculo de los objetivos MES, la generación de eDHR. Simultáneamente, pusieron en marcha su mayor centro en Elkton, Maryland.

“Ambas implantaciones fueron un éxito rotundo”, afirma Rick Larrieu, Vicepresidente de Aplicaciones e Infraestructura de TI Globales de Terumo Americas. “Aprovechamos la experiencia de Siemens para que nos ayudara a elaborar la hoja de ruta y el plan de implantación. Aprendimos mucho de esa experiencia, lo que nos ayudará a adaptarnos para futuras implementaciones, así como nuestra integración con equipos de automatización.”

El objetivo de Terumo Americas era integrar su capa de logística empresarial, ERP, con su capa de operaciones de fabricación, MOM, y conectarse con la automatización y los sensores – en última instancia, construir el marco para la Industria 4.0. Al mismo tiempo, Terumo necesitaba escalar su producción no solo de productos de calidad, sino de procesos de calidad. La complejidad de sus requisitos de conformidad, especialmente con la FDA estadounidense, era desalentadora.

“La transición a los eDHR ha sido de suma importancia, antes teníamos que revisar una pila de papeles de 5 pulgadas de grosor para la liberación de cada lote de material, lo que nos llevaba un día entero o más. Con Opcenter, podemos liberar lotes en menos de 30 minutos”.

Rick Larrieu Vicepresidente de Aplicaciones e Infraestructura de TI Global Terumo Americas

El entorno de fabricación sin papel proporcionado por Siemens Opcenter supuso una transformación para la productividad, así como la racionalización de los procesos de calidad. Terumo descubrió que las no conformidades de sus productos anteriores se debían al papeleo y a errores en la introducción de datos. Como el MES controlaba cada uno de los puntos de entrada de datos, pudieron reducir drásticamente las no conformidades.

Otro impacto de la digitalización fue en la cultura de la organización de fabricación. “No se trataba de una iniciativa tecnológica”, afirma Balsubramanian.

“Aprovechamos la experiencia de Siemens para que nos ayudara a construir la hoja de ruta y el plan de implantación. Aprendimos mucho de esa experiencia, lo que nos ayudará a adaptarnos para futuras implementaciones, así como nuestra integración con equipos de automatización.”

Rick Larrieu Vicepresidente de aplicaciones e infraestructura de TI globales Terumo Americas

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Impulsar la fabricación farmacéutica sostenible con software de simulación de fábricas

Producto: Tecnomatix
Industria: Farmacéutica

Descubra cómo las soluciones Siemens Tecnomatix Plant Simulation y Opcenter ayudan a digitalizar la fabricación farmacéutica para lograr una eficiencia sostenible.

En el corazón de Glasgow, Escocia, el Medicines Manufacturing Innovation Centre (MMIC) encabeza un viaje transformador dentro de la industria farmacéutica. CPI, catalizador de la innovación tecnológica, inauguró el MMIC, líder mundial, para subir el listón de la fabricación farmacéutica redefiniendo el futuro de la producción farmacéutica con tecnología digital de vanguardia, experiencia colaborativa y prácticas de fabricación más sostenibles. El MMIC es una colaboración única entre CPI y 23 organizaciones asociadas de todos los sectores.

MMIC es un centro de innovación colaborativo de acceso abierto específico para la fabricación farmacéutica, lo que significa que trabajan con numerosos socios, como gigantes de la industria como GSK, Pfizer y Novartis, así como socios de empresas, instituciones académicas y organismos gubernamentales Su colaboración para la fabricación farmacéutica tiene como objetivo ofrecer innovación que impulse nuevos procesos y productos en la industria farmacéutica utilizando soluciones de digitalización de Siemens para abordar cuestiones como el desarrollo de procesos de fabricación más sostenibles.

El singular reto de la fabricación farmacéutica
MMIC trabaja con empresas farmacéuticas, así como con empresas tecnológicas y fabricantes de equipos que proporcionan tecnología para ayudar a la industria. Sin embargo, uno de los retos del centro tiene que ver con mantener el verdadero sentido de la colaboración a través de la digitalización mediante la creación de una arquitectura estándar que permita a las fábricas construir de forma coherente. Esto incluye agilizar los procesos, acelerar el desarrollo y reducir los residuos y el consumo de energía, que es donde entra en juego la Simulación de Planta de la cartera Tecnomatix®. Al crear un gemelo digital basado en datos reales, Tecnomatix permite a los operarios optimizar los procesos, minimizar los residuos y mejorar la eficiencia. El gemelo digital es el motor de innovación del centro. Con él, las empresas farmacéuticas pueden diseñar desde el producto individual más pequeño hasta los procesos de fabricación, pasando por toda la fábrica, y detallar y ajustar cada uno de ellos según sea necesario. Desde identificar qué materiales funcionan bien hasta almacenar los productos acabados, Tecnomatix Plant Simulation permite a los operarios elegir los módulos adecuados, realizar pruebas y evitar cuellos de botella.

La herramienta que más hemos utilizado para nuestros gemelos digitales de diseño es Tecnomatix. Nuestros socios industriales fijan nuestra ambición digital y mi equipo la cumple.

El éxito de la gran farmacéutica también radica en el aprovechamiento de Siemens Opcenter™ Execution junto con Tecnomatix. Esta integración perfecta entre el software de fabricación digital de Siemens es un ejemplo perfecto de cómo la cartera Siemens Xcelerator garantiza una experiencia optimizada para los usuarios de software. Opcenter es un elemento clave del gemelo digital, que garantiza que la ejecución de la fabricación se realiza correctamente y proporciona una trazabilidad completa del producto y del proceso. MMIC puede garantizar ahora el seguimiento de la información, el control regulado de los procesos y la simplificación de los procesos de aprobación. Con cuadros de mando personalizados que consolidan los datos de varios sistemas, el personal puede tomar decisiones más rápidas y con más información, impulsando la eficiencia y la agilidad.

La simulación de planta Tecnomatix y el software Opcenter impulsan el éxito de la fabricación
En el núcleo de la innovación se encuentra el gemelo digital, impulsado por Tecnomatix. El software de simulación de fábrica permite a las empresas farmacéuticas diseñar y ajustar todos los aspectos de los procesos de fabricación, desde productos individuales hasta fábricas enteras. Mediante la simulación de escenarios y la identificación de soluciones óptimas, Tecnomatix impulsa la eficiencia y minimiza los residuos. Por no mencionar que los datos en tiempo real mejoran aún más la precisión de la simulación, gracias a los servicios de localización en tiempo real (RTLS) de Simatic®, que proporcionan información sobre el movimiento de objetos dentro de las instalaciones. Esta integración cierra el bucle entre la simulación y la realidad, facilitando la mejora y optimización continuas.

Más allá del aumento de la eficiencia, el centro adopta la sostenibilidad como principio básico. En colaboración con los consultores de Siemens, MMIC pudo implantar la automatización, optimizar los procesos y adoptar soluciones de edificios inteligentes para reducir su huella de carbono. La lucha por la sostenibilidad es primordial para MMIC, que cuenta con las soluciones de digitalización de Siemens. Tecnomatix Plant Simulation surge como piedra angular en el camino de la industria farmacéutica hacia la sostenibilidad y la eficiencia. Mediante la optimización de procesos, la reducción de residuos y la adopción de la digitalización, MMIC sienta un precedente para las prácticas de fabricación limpias y sostenibles. Con Tecnomatix como factor impulsor del éxito, el futuro de la fabricación farmacéutica se presenta más brillante, ecológico y eficiente que nunca.

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