Digital twin : a roadmap to reliable operations of oil and gas industry

Technology is advancing at a pace faster than ever and transforming the ways of performing routine tasks. To date, it has created countless wonders, one of which is Digital Twin, a virtual photocopy of a physical system that imitates the exact same behaviour and acts as digital assistant. This composition presents a step-by-step procedure for digitalizing a network of oil and gas circuits, owned by an Italian multinational, by creating digital models of mechanical assets. With a far-sighted vision of creating a self-sustainable system, the goal is to have a virtual setup for online condition monitoring and control of operations. Oil & gas is a safety and business-critical industry and hence, there is a high need for reliable operations ensuring mechanical integrity at all the times. The process starts off with creating the digital model using information resources including drawings, photos, and laser scans from a plant site. Most of the time the information available in documents is quite old and because of that reason, laser scans are used as a reference for modelling. The model is created using the Autodesk software package and once the model is ready, every single component gets a digital identity which is afterwards used to link it back to the physical site. The scope of the project is vast, and the work presented in this document is till the stage to creating a Digital Shadow in which 3D models of the assets are created. The models are equipped with necessary technical information so that they can become live when the rest of the assets are complete and ready to be networked.

La tecnologia sta avanzando a un ritmo più veloce che mai e sta trasformando il modo di svolgere le attività di routine. Ad oggi, ha creato innumerevoli meraviglie, una delle quali è il Digital Twin, una fotocopia virtuale di un sistema fisico che ne imita l'esatto comportamento e funge da assistente digitale. Questa composizione presenta una procedura passo-passo per la digitalizzazione di una rete di circuiti petroliferi e del gas, di proprietà di una multinazionale italiana, attraverso la creazione di modelli digitali di asset meccanici. Con la visione lungimirante di creare un sistema autosostenibile, l'obiettivo è quello di avere un setup virtuale per il monitoraggio delle condizioni online e il controllo delle operazioni. L'industria petrolifera e del gas è un settore critico per la sicurezza e per l'economia, quindi è necessario che le operazioni siano affidabili e che garantiscano l'integrità meccanica in ogni momento. Il processo inizia con la creazione del modello digitale utilizzando risorse informative quali disegni, foto e scansioni laser del sito dell'impianto. Nella maggior parte dei casi le informazioni disponibili nei documenti sono piuttosto vecchie e per questo motivo le scansioni laser vengono utilizzate come riferimento per la modellazione. Il modello viene creato utilizzando il pacchetto software Autodesk e, una volta pronto, ogni singolo componente riceve un'identità digitale che viene poi utilizzata per collegarlo al sito fisico. L'ambito di applicazione del progetto è vasto e il lavoro presentato in questo documento è fino alla fase di creazione di un'Ombra Digitale in cui vengono creati i modelli 3D degli asset. I modelli sono dotati delle informazioni tecniche necessarie affinché possano diventare operativi quando il resto degli asset sarà completo e pronto per essere collegato in rete.