Shell recurre a la IA para mejorar sus estaciones de servicio

Imaginen que un hombre enciende un cigarrillo mientras espera junto al surtidor hasta que termina de repostar en una estación de servicio de Shell en Singapur, sin percatarse de que con un movimiento podría causar un incendio o una explosión.

Una cámara de video captura la escena y un dispositivo dentro de la estación, que recurre a Microsoft Azure IoT Edge puede utilizar herramientas de Inteligencia Artificial (IA) para identificar ese comportamiento (al margen de todos los vehículos que entran y salen de la instalación y, por ejemplo, clientes que realizan una compra en la tienda) como un riesgo potencial para la seguridad. Se trata de una primera línea de defensa en el “entorno inteligente” en el cual los datos son procesados de manera rápida cerca de donde son recolectados (sin tener que acceder a ‘la nube’) y recurriendo a algoritmos simples de aprendizaje automático discriminan todo aquello que no sea de interés. También pueden ser diseñados para buscar otras incidencias de alto riesgo: gente que conduce de manera imprudente, robos, repostajes inadecuados.

Situaciones dudosas son subidas de manera inmediata a la nube de Microsoft Azure, que puede impulsar más modelos sofisticados de aprendizaje profundo de IA, que pueden llegar a identificar al fumador imprudente y activar una alerta instantánea para que el gerente de la estación pueda tomar desactivar el surtidor antes de que se produzca una situación de mayor riesgo.

Este proyecto piloto, que en la actualidad ya está operativo en dos estaciones de servicio en Tailandia y Singapur, es solo un ejemplo de cómo Shell integra tecnología de IA, el ‘Cloud Computing’ (‘la nube’) y el Internet de las Cosas (IoT, en su acrónimo en inglés) en todas sus dimensiones de su negocio energético. Desde petróleo y campos de gas natural al surtidor a los puntos de recarga de baterías eléctricas, Shell ha desarrollado tecnologías de vanguardia que hacen más seguras las operaciones, impulsan la eficiencia, ahorran dinero y ayudan a los empleados a comunicarse y compartir soluciones a través de toda la compañía.

Para acelerar esa transformación digital a escala global, Shell ha seleccionado C3 IoT y Microsoft Azure para impulsar una nueva plataforma IA que abarque toda la compañía. La empresa angloholandesa planea implementar Shell AI Platform en un amplio conjunto de aplicaciones. Desde predecir el momento en el que cientos de miles de piezas de equipo en centros marítimos de producción, refinerías o pozos necesitan recibir mantenimiento antes de que surjan incidencias imprevistas para confirmar que esas piezas están almacenadas y puedan llegar a ubicaciones remotas de manera rápida.

“Las nuevas posibilidades que en los últimos años ofrece trabajar con datos han comenzado a desbloquear increíbles oportunidades en todos los aspectos de lo que hacemos en la compañía”, afirma Yuri Sebregts, Executive Vice President Technology and Chief Technology Officer at Shell. “De manera más inmediata, esto nos ayudará a escalar soluciones que hemos comenzado a desarrollar”, añade.

“Como ejemplo, ahora podemos predecir en muchos casos cuándo un compresor está en riesgo de fallar 24 o 48 horas por adelantado, lo cual no era sencillo de avanzar antes, a pesar de todos los instrumentos que tienes en estas grandes y complejas máquinas. Hemos demostrado que es posible predecir este tipo de incidencias en varias decenas de compresores, y poder escalar estos datos a miles de máquinas alrededor del mundo es muy útil”, afirma Sebregts.

La colaboración entre C3 IoT y Microsoft permite a las compañías visualizar de manera sencilla y en tiempo real datos de todas sus operaciones de negocios, y permite a los usuarios elegir -a partir de un amplio conjunto de capacidades inteligentes- las soluciones adecuadas.

Ésta es sólo una de las maneras en las que Shell y Microsoft colaboran para ayudar a transformar de manera digital una compañía que emplea a 85 mil personas en 70 países, gestiona infraestructuras energéticas críticas a través de todo el mundo y opera 44 mil estaciones de servicio y tiendas de conveniencia alrededor del mundo.

Además de científicos de datos profesionales, Shell también cuenta con miles de empleados expertos en perforación, exploración submarina o el desarrollo de combustibles alternativos más eficientes. Todos necesitan una plataforma de datos e IA que sea sencilla de utilizar y les permita innovar de manera rápida, apunta Rohan Kumar, vicepresidente corporativo de Microsoft para Azure Data.

“Ellos quieren tener la capacidad de recolectar datos, utilizar esta plataforma, ‘hacer esa magia tras las bambalinas’ y obtener la información de valor que quieren. Las inversiones que realizamos en Azure e IA consisten en ponerse en los zapatos de ese cliente”, comenta Kumar.

Por ejemplo, en sus puntos de venta minoristas, Shell necesitaba una solución que pudiera identificar riesgos potenciales a la seguridad en la masiva transmisión de datos capturados por las video cámaras de circuito cerrado, y que -además- tuviera la suficiente velocidad para que los empleados respondieran de manera adecuada a esos riesgos y evitaran problemas potenciales. Las tecnologías ofrecidas por otros proveedores, que subían y procesaban todo el volumen de datos de vídeo en la nube, tardaba mucho tiempo como para ser de utilidad.

Debido a que la solución de Microsoft utiliza Azure IoT Edge, Azure IoT Hub y Azure Databricks para procesar muchos de los datos in situ y sólo sube cuadros que requieren un procesamiento de IA más avanzado, la demora ha sido casi eliminada. En el proyecto piloto los empleados también son capaces de ofrecer retroalimentación sobre qué grado de efectividad ha logrado el sistema, por lo que el modelo aprende en cada experiencia.

“Cada una de nuestros puntos de venta minoristas tienen tal vez seis cámaras y capturan imágenes con 200 megabytes de datos por segundo. Si tratan de subir toda esa información en la nube, se vuelve poco manejable”, confirma Daniel Jeavons, gerente general para Ciencia de los Datos en Shell. “El entorno inteligente nos permite ser selectivos acerca de los datos que trasladamos a la nube”.

Azure Databricks también permite a los científicos de datos de Shell utilizar tecnologías populares de código abierto que, por sí mismas, pueden ser laboriosas y requerir mucho soporte. “La instalación de Databricks es estable y sencilla de utilizar y además permite una colaboración más fluida”, declara Jeavons.

Shell augura un amplio potencial para las herramientas de visión inteligente para detectar de manera automática comportamientos y alertar a la compañía sobre riesgos potenciales. Por ejemplo, estas herramientas pueden ser implementadas en proyectos de construcción y etiquetar a los empleados que no utilicen el equipo adecuado de seguridad o, por añadir otra posibilidad, inspeccionar equipos que se encuentra en el fondo del mar.

“A nivel histórico, hemos tenido robots con cámaras que podíamos enviar allá abajo, pero teníamos que mirar ese material de vídeo de manera manual para determinar si había una razón para intervenir”, apunta Sebregts. “Con la analítica de vídeo podemos automatizar esto por completo. Es más rápido, más económico, mejor y más seguro. Los casos de uso y las oportunidades son interminables”, agrega.

Shell también colabora con ingenieros de Microsoft en un proyecto que utiliza IA y aprendizaje automático para mejorar la manera con la que perfora pozos horizontales. Desde Microsoft se destaca que la industria de petróleo y gas ha conseguido significativas eficiencias de coste, ha reducido su huella y ha alcanzado nuevos recursos de petróleo y gas en tierra al sustituir métodos tradicionales de perforación por la perforación horizontal de largo alcance.

Shell desarrolló Shell Geodesic con sus propios científicos de IA. Se trata de una solución que mejora la precisión y consistencia de un control direccional de pozo horizontal para llegar a reservas óptimas de petróleo y gas. Shell Geodesic cuenta con un simulador de perforación con una interfaz amigable y una suite de aprendizaje automático, así como algoritmos de control que brinda a los geólogos y perforadores una mejor visión de las mejores capas de roca de petróleo y gas.

En una parte de la solución, aplicaron un marco de trabajo con aprendizaje automático desarrollado por Bonsai, una ‘startup’ especializada en el desarrollo de inteligencia artificial adquirida por Microsoft el año pasado.

La plataforma Bonsai realiza muchas de las mecánicas de aprendizaje automático en segundo plano, traduce instrucciones en algoritmos, crear redes neurales y enseñar al modelo el comportamiento deseado. A través de este enfoque, se creó un agente inteligente que, en una prueba de concepto, aprendió cómo encauzar la perforación de manera óptima a través de un ambiente simulado y simplificado de un pozo virtual en 2D.

La nueva plataforma de AI de Shell que recurre a Microsoft Azure ayudará a monitorizar y predecir cuándo requiere mantenimiento infraestructuras críticas. Foto: Shell.

La transformación digital de Shell no solo está limitada a sus pozos físicos, ductos o plantas. También ha cambiado la manera en la que los empleados que trabajan en todo el mundo para la compañía se comuniquen entre ellos.

Cuando el equipo de comunicación interna de Shell comenzó a buscar maneras de incrementar el compromiso de los empleados y compartir información, para lo cual establecieron una combinación de herramientas inteligentes ofrecidas como parte de Microsoft Office 365: ‘Yammer’, ‘Stream’ y ‘SharePoint Online’.

‘Stream’ es un servicio de vídeo empresarial que permite conectarse de una manera más personal. Gracias a su uso los empleados pueden encontrar o crear vídeos de manera sencilla para promover la seguridad, compartir mejores prácticas o analizar un proyecto de éxito. El subtitulado automático y la búsqueda profunda de ‘Stream’ aseguran que las comunicaciones sean accesibles y ayuden a los empleados a encontrar el contenido más útil de manera rápida.

Esos vídeos pueden ser publicados de manera sencilla en ‘SharePoint’, un repositorio de colaboración, y ‘Yammer’, una red social corporativa que permite a los empleados tener conversaciones con sus colegas a través de toda la organización y ofrecer a los líderes de los equipos información de valor sobre lo que experimentan los empleados. Más de tres cuartos de los empleados de Shell utilizan ahora ‘Yammer’ y se unen, de media, cuatro mil al mes. Las discusiones ayudan a unificar equipos que están dispersos en todo el mundo, resolver problemas en conjunto y fomentar una comunicación abierta entre grupos que habían tenido poco contacto antes.

Es el caso de los empleados que trabajan en el turno de noche en una plataforma fuera de la costa de Australia pueden utilizar ‘Yammer’ para alertar a la plantilla entrante sobre cualquier problema que hayan experimentado. Ahora, además, pueden preguntar si alguien que trabajó en otra ubicación alrededor del mundo podrían tener una solución sobre esa incidencia.

“Estas herramientas permiten a la gente conectarse entre sí, para aprender de los demás, ver oportunidades de manera más rápida y aumentar las habilidades de los demás”, comentó Sebregts. “Lidero una organización global, y en el pasado alguien que hacía el trabajo que hago podía trabajar por todo el mundo y realizar reuniones en todos lados y una vez al trimestre podría enviar un email con algunas reflexiones. Esta es una nueva era de comunicación: es abierta, instantánea, moderna, rápida y nos encanta”.

Los empleados de Shell utilizan las herramientas inteligentes de productividad de Microsoft para mantenerse conectados con sus compañeros alrededor del mundo, incluidos aquellos que trabajan en ubicaciones remotas. Foto: Shell.