Petroamazonas riduce i fermi macchina con l'HMI virtualizzata

Contesto

Petroamazonas è il principale produttore di petrolio dell'Ecuador e rappresenta quasi i due terzi della produzione petrolifera nazionale. A seguito della fusione con Petroecuador EP nel 2013, l'azienda ha più che raddoppiato i suoi tassi di produzione portandoli al livello corrente di circa 355.000 barili al giorno.

Le operazioni di esplorazione, sviluppo e produzione dell'azienda, con sede nella capitale Quito, sono diffuse in 17 diversi siti in tutto il paese. La maggior parte di tali siti è ubicata nella regione del bacino Oriente, caratterizzata da una fitta giungla e situata nella parte orientale del paese.

Molti dei siti aziendali erano precedentemente sfruttati da varie compagnie del settore Oil & Gas. che acquisivano o sviluppavano un sito, quindi lo sfruttavano per un breve periodo di tempo per poi cederlo a Petroamazonas. Di conseguenza, erano fortemente carenti in termini di macchine e processi standardizzati.

Petroamazonas necessitava quindi di standardizzare i suoi sistemi e processi per migliorare le efficienze e semplificare riparazioni e manutenzione. Grazie alla collaborazione con Rockwell Automation, richiesta per migliorare la connettività nell'azienda, ha uniformato la sua infrastruttura dell'interfaccia operatore e virtualizzato i server, riducendo i fermi e le spese delle macchine.

Sfida

Petroamazonas ha acquistato due nuovi siti di produzione, il campo Eden Yuturi e il campo Indillana, che produceva circa 81.000 barili di petrolio al giorno. Una volta divenuta proprietaria, la compagnia ha da subito rilevato un'infrastruttura dell'interfaccia operatore, uniforme tra i due siti, datata e bisognosa di un aggiornamento o una sostituzione. La piattaforma software di interfaccia operatore era instabile e il sistema operativo obsoleto, con licenze mancanti e codici seriali duplicati. Inoltre, anche le garanzie dei server fisici erano scadute.

"L'infrastruttura non era più affidabile e questo si era tradotto in problemi reali per i nostri operatori impegnati negli stabilimenti", afferma Javier Maldonado, Technical Application Supervisor presso Petroamazonas. "Si era raggiunto il punto in cui venivano segnalate giornalmente anomalie sui siti. Gli arresti anomali del sistema su base regolare richiedevano il riavvio dei server poiché non c'erano server di backup e il tempo di riavvio di 40 minuti comporta spegnimenti lenti".

L'infrastruttura esistente prevedeva inoltre limiti in termini di informazioni che potevano essere fornite al personale dell'impianto. Gli operatori non avevano la capacità di raccogliere e analizzare facilmente i dati storici che potevano, ad esempio, facilitarli nell'identificazione degli andamenti e nel miglioramento delle operazioni presso i siti.

In parallelo a tutto questo, le applicazioni Oil & Gas presso i campi Eden Yuturi e Indillana stavano crescendo in termini di dimensioni e richieste. Di conseguenza, era necessario espandere gli stabilimenti ed erano richiesti più tag, allarmi e servizi. Ciò ha determinato un incremento nel numero di server dati fisici presso i siti, spingendo i data center vicini al limite massimo di capacità.

Petroamazonas ha cercato di incrementare la disponibilità, l'affidabilità e la manutenibilità della sua infrastruttura dell'interfaccia operatore presso i due siti, ottimizzando al contempo le sue risorse aziendali.

Soluzione

I nuovi siti di Eden Yuturi e Indillana già usavano hardware di base di Rockwell Automation, inclusi i controllori Allen-Bradley^® ControlLogix^® e CompactLogix^™. Di conseguenza, Petroamazonas ha scelto di usare il software FactoryTalk^® View e FactoryTalk Historian di Rockwell Automation per le sue esigenze in termini di prestazioni, visibilità e gestione dati grazie alla compatibilità del software e alla facilità di integrazione con l'hardware esistente.

Il software di interfaccia operatore FactoryTalk View usa un look and feel e un formato di navigazione comuni per aiutare Petroamazonas a ridurre i tempi di sviluppo e formazione. Il software prevede svariati impieghi che vanno da applicazioni con singola macchina ad applicazioni a livello di supervisione basate sull'azienda, assicurando al personale di Petroamazonas l'accesso ai dati storici e in tempo reale.

Rockwell Automation supportava il progetto dal suo ufficio in Ecuador, ubicato a Guayaquil, e offriva inoltre uno scambio di licenza per la maggior parte del software sostituito.

Invece di preparare, collaudare e distribuire la nuova architettura dell'interfaccia operatore sulle strutture fisiche datate dei due siti, caricando ulteriormente i già limitati data center, Maldonado e il suo team hanno scelto un approccio completamente nuovo: la virtualizzazione. Rockwell Automation con il team IT di Petroamazonas hanno eseguito la migrazione delle piattaforme dell'interfaccia operatore dai server fisici ai server virtuali per entrambi i siti.

"La virtualizzazione offriva interessanti capacità di backup e protezione dei dati, conferendo una maggiore flessibilità alle nostre operazioni per qualsiasi cambiamento futuro", afferma Maldonado. "Abbiamo eseguito l'aggiornamento a un sistema DCS moderno, la piattaforma PlantPAx^® virtualizzata di Rockwell Automation, alla luce della compatibilità che offre con le applicazioni che usiamo e perché sapevamo che il processo di migrazione sarebbe stato più fluido, con un minimo impatto sulle nostre operazioni".

Il PlantPAx è realizzato su un'architettura basata su standard. Nei sistemi virtualizzati, i modelli di immagine virtuale PlantPAx possono fornire gli elementi principali del sistema PlantPAx come modelli preconfigurati, drop-in.

Per prepararsi alla migrazione, il team IT di Petroamazonas ha clonato i server fisici su server virtualizzati in entrambi i siti e sono stati preparati i nuovi modelli server. Le nuove infrastrutture virtualizzate sono state valutate per dimensioni di archiviazione ed è stata convalidata la ridondanza in entrambe le architetture. Il campo Eden Yuturi è stato migrato da otto server fisici a tre server fisici e 16 server virtuali. Il campo Indillana è passato da sette server fisici a tre server fisici e 13 server virtuali.

Risultati

L'infrastruttura dell'interfaccia operatore aggiornata con virtualizzazione ha prodotto risultati immediati non appena implementata in entrambi i siti.

"La raccolta dati tramite software FactoryTalk è ora fino a 10 volte più veloce rispetto al nostro sistema precedente", afferma Maldonado. "Il sistema dell'interfaccia operatore è più stabile e affidabile e offre maggiori capacità rispetto al sistema ereditato, il che ci permetterà di monitorare al meglio i nostri processi e aiutare gli operatori a prendere le decisioni migliori nello svolgimento delle operazioni quotidiane. Ci aiuta inoltre a gestire al meglio il numero crescente di tag, che ora ammonta a circa 190.000 tra i due siti".

L'infrastruttura virtualizzata ha portato con sé miglioramenti misurabili in termini di riduzione del tempo di fermo. I siti non sono più soggetti a tali tempi e attività di manutenzione e l'intervallo di riavvio del server è passato da 40 a 5 minuti. Anche la scelta di usare i server virtuali al posto di quelli fisici ha contribuito alla riduzione degli investimenti aziendali del 70%.

Il tempo richiesto per implementare i nuovi server è notevolmente migliorato. Un server virtuale può essere implementato in circa 30 minuti, mentre un nuovo server fisico può richiedere fino a 60-70 giorni.

Sulla base dei risultati osservati nei siti Eden Yuturi e Indillana, Petroamazonas ha deciso di analizzare le piattaforme di interfaccia operatore usate altrove e sta valutando la possibilità di lanciare lo stesso sistema in altri 13 siti per realizzare un'azienda completamente connessa.

I risultati sopra descritti sono specifici di Petroamazonas in seguito all'utilizzo dei prodotti e servizi di Rockwell Automation assieme ad altri prodotti. I risultati possono variare per altri clienti.