IBP180_09
ISO 15926 - PADRÃO INTERNACIONAL PARA
INTEGRAÇÃO E AUTOMAÇÃO NO PLM ( PLANT
LIFECYCLE MANAGEMENT )
Ricardo Yogui(1)
Copyright 2009, Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis - IBP
Este Trabalho Técnico foi preparado para apresentação no V Congresso Rio Automação, realizado nos dias 28 e 29 de maio de
2009, no Rio de Janeiro. Este Trabalho Técnico foi selecionado para apresentação pelo Comitê Técnico do Evento, seguindo as
informações contidas na sinopse e no texto final submetido pelo(s) autor(es). O conteúdo do Trabalho Técnico, como apresentado,
não foi revisado pelo IBP. Os organizadores não irão traduzir ou corrigir os textos recebidos. O material conforme, apresentado, não
necessariamente reflete as opiniões do Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíves, Sócios e Representantes. É de
conhecimento e aprovação do(s) autor(es) que este Trabalho Técnico seja publicado nos Anais do V Congresso Rio Automação.
Resumo
O grande benefício na área de automação de projeto e industrial é poder realizar a integração entre diversos sistemas
de forma a permitir a reutilização das Informações de Engenharia em todo o gerenciamento do ciclo de vida das
unidades industriais e não somente a realização da automação de forma pontual. Neste desafio de integração são
investidos milhões de dólares que geram uma integração momentânea já que os sistemas ficam desatualizados com o
tempo e novas tecnologias emergem ao longo do ciclo de vida de uma planta, quer seja ela uma plataforma de petróleo,
uma refinaria ou uma unidade petroquímica. A norma ISO 15926 permite uma padronização nesta interoperabilidade
entre diferente sistemas, integrando de forma mais consistente e persistente ao longo do tempo, consequentemente
reduzindo custos no processo de Automação como um todo.
Abstract
The main benefit in the Project and Industrial Automation is the possibility to integrate different systems that allow the
reuse of Engineering Information through the entire Plant Lifecycle Management and not only considering isolated
automation initiatives. In order to do that millions of dollars are invested in this temporarily integration since systems
are upgraded and new technologies are introduced during the Plant Lifecycle – that can be an offshore platform ,
refinery or a petrochemical unit . The ISO 15926 allows the standardization in this interoperability issue between
different systems, providing a long term and solid integration that promote cost reduction in the comprehensive
Automation process.
______________________________
1
Engenheiro Mecânico pela Faculdade de Engenharia Industrial SBC/SP, Pós Graduação em
Marketing pela ESPM e MBA Gestão Empresarial pela Fundação Getúlio Vargas - Diretor de
Negócios da BENTLEY SYSTEMS INCORPORATED na Operação América Latina

V Congresso Rio Automação
1. Introdução
Motivados pela competitividade global, pelas exigências de SMS, pela redução de recursos, pela redução cada
vez maior nos prazos de projetos e pela integração com Sistemas Corporativos como ERP – Enterprise Resources
Planning, as empresas tem dado maior atenção as áreas de Automação de Projetos e de Automação Industrial como
ponto-chave para criar um ambiente que possa atender estas demandas. Neste sentido, milhões de dólares são investidos
todos os anos na área de automação e especialmente na integração de sistemas. Os benefícios deste investimento em
termos qualitativos são claros, porém demandam alto investimento por uma situação momentânea de integração. Como
as tecnologias destes sistemas são muito dinâmicas, pois sofrem constantes processos de atualização ou
reposicionamento, estas mutações tecnológicas demandam novos retrabalhos para o restabelecimento de integrações
feitas em versões anteriores destes sistemas. Este problema é ampliado quando falamos de uma ambiente onde a
integração envolve mais do que dois sistemas, o que é o que normalmente acontece.
Em realidade, uma parte substancial dos recursos investidos na Automação quando se chega a um nível de
integração mais abrangente é destinado a restabelecer as integrações perdidas pelas mudanças impostas pelos
provedores das tecnologias usadas neste ambiente integrado. Certamente é muito mais fácil criar um ambiente integrado
inicialmente do que preservar e manter este ambiente ao longo dos anos. A opção por congelar este ambiente integrado
não atualizando os sistemas usados, não faz sentido se levarmos em conta os prejuízos que teremos ao longo do ciclo de
vida da Planta e o princípios que norteiam a sua aplicação, como aqui expusemos anteriormente.
Assim muitas empresas questionam a relação custo x benefício do investimento feito para conseguir este
ambiente integrado de automação. Nos Estados Unidos, o “NIST – National Institute of Standards and Technology – “
equivalente a ABNT no Brasil , realizou um estudo em 2005 sobre o quanto se perde por falta de uma interoperabilidade
adequada entre sistemas usadas nos Projetos – do estudo de viabilidade à Operação e Manutenção - dos
Empreendimentos daquele país. O número é de US$ 15.8 bilhões de dólares por ano que é perdido por uma inadequada
interoperabilidade entre os sistemas usados nos Projetos daquele país. Este estudo motivou um grande debate nacional
nos Estados Unidos da comunidade de Engenharia sobre o tema e ganhou espaço em eventos de tecnologia de
automação de projeto, como é o caso do DaratechPlant , evento que anualmente ocorre na cidade de Houston no Texas,
que é promovido pelo instituto de pesquisa americano Daratech especializado em Tecnologia aplicada a Engenharia.
Além disto, o debate ganhou maior espaço na FIATECH – que é um consórcio de empresas – Owner
Operators, EPC´s, Provedores de tecnologias e outros membros da Comunidade de Engenharia que tem o propósito de
identificar e acelerar o desenvolvimento, a demonstração e a implementação de práticas e tecnologias que propiciem um
ambiente melhor integrado de forma a prover um maior benefício ao longo do ciclo de vida de todos os
Empreendimentos que seus membros fazem parte. Deste debate sobre o estudo do NIST, nasceu o grupo da FIATECH
que identificou a ISO 15926 – Norma de Automação Industrial e Integração de Sistemas no ciclo de vida de plantas de
processo – incluindo as unidades de produção na área de Óleo e Gás – como a base apropriada para a integração entre
Sistemas e ai se iniciou um processo para sua divulgação bem como sua adoção pelo seus membros e pela Comunidade
Internacional de Automação.
2. Os Benefícios da Integração entre Sistemas e o Conceito PLM
Os sistemas de Automação de Projeto e Industrial, se tornaram mais acessíveis e inicialmente utilizados em
meados dos anos 80 como os primeiros sistemas CAD/CAE – Computer Aided Design e Computer Aided Engineering,
com as primeiras Maquetes Eletrônicas 3D Inteligentes e um maior uso dos Controladores Lógicos Programáveis. De
forma isolada mas de forma paralela foram feitos esforços para consolidação destas tecnologias e a comprovação do
benefícios que as mesmas agregam ao longo do ciclo de vida dos empreendimentos.
Os anos 90, com a difusão de aplicações para os computadores pessoais, foi marcado pela consolidação destas
tecnologias de Automação que começaram a ter maior espaço nos projetos na área de Óleo e Gás. Outras tecnologias
surgiram de forma complementar, compondo soluções específicas para cada fase do ciclo de vida dos empreendimentos.
Assim surgiram sistemas de simulação de processos, soluções de realidade virtual, sistemas de gerenciamento eletrônico
de documentos, programas de planejamento de projetos, sistemas supervisórios, soluções de monitoramento remoto e de
operação/manutenção.
No inicio deste século, um novo salto qualitativo na área de automação ganhou maior destaque, a integração
entre os sistemas de Engenharia. No ambiente corporativo, as empresas estavam destacando a implantação dos sistemas
de gestão, os ERPs – Enterprise Resources Planning – assim no lado da Engenharia, o objetivo era integrar de forma
mais abrangente as informações geradas por diferentes sistemas ao longo do ciclo de vida dos empreendimentos,
gerando assim um novo conceito, o PLM – Plant Lifecycle Management. O PLM permitiria uma maior facilidade para
se integrar o ambiente de Engenharia ao ambiente corporativo que estava implementando os sistemas de ERP.
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Os avanços tecnológicos na utilização da internet e no uso de modelos “data-centric”, ou seja, onde a
informação de Engenharia é baseada em banco de dados, permitiram que o conceito PLM fosse impulsionado para o
ambiente de Automação tanto nos Owner-Operators como nas empresas EPC´s.
Considerando estas tendências da valorização da Informação com o advento de um novo ambiente virtual, o
renomado consultor de negócios, Jeremy Rifkin, na época escreveu em seu livro The Age of Access – “ A transição de
uma economia na qual a solidez e o sucesso são medidos pelas propriedade física de ativos para uma onde o sucesso é
medido pelo aumento de controle das idéias na forma de capital intelectual está começando a minar as práticas
convencionais de valores das Empresas “.
Com a introdução do conceito do PLM, novos investimentos foram feitos então para a integração das
informações que permitiu trabalhar com informações mais atualizadas, mais precisas e de forma mais efetiva condizente
com os desafios que a Globalização trazia ao mundo da Engenharia. Assim, os primeiros ambientes integrados iniciaram
sua implementação, porém com dinâmica do ambiente de Engenharia e as mudanças tecnológicas cada vez maior em um
espaço de tempo menor, percebeu-se que haviam espaços não preenchidos neste processo ( gaps ) ou que se preenchidos
estavam fadados a uma desconexão futura pelas mudanças externas , assim neste ambiente, foi realizado o estudo pela
NIST sobre Inadequada Interoperabilidade entre Sistemas nos Empreendimentos de Engenharia nos Estados Unidos.
3. NIST e o Estudo sobre Inadequada Interoperabilidade entre Sistemas de Engenharia
O NIST – National Institute of Standard and Technology – é o instituto nacional americano de padrões e
tecnologia, ligado ao departamento federal de Comércio – que em 2005 gerou um estudo – o NIST GCR 04-867 , para
identificar e estimar as perdas nos Empreedimentos de Engenharia por falta de uma interoperabilidade apropriada nos
Estados Unidos. Este estudo abrangeu as áreas de projeto, gerenciamento dos ativos, programas de Engenharia e
redundância de informação registrada no gerenciamento de todas as fases do ciclo de vida dos Empreendimentos.
Segundo o NIST, com o uso maior das tecnologias de informação de Engenharia , existe um potencial para revolucionar
esta Indústria e desfragmentar os processos tratados de forma isoladas do mesmo projeto. Entre estas tecnologias estão o
uso de ferramentas de CAD/CAE, Modelamento 3D, o uso da Internet além de ferramentas de colaboração.
A Interoperabilidade é definida como a habilidade de gerenciar e comunicar eletronicamente dados de projeto
entre empresas e indivíduos nas áreas de Projeto Básico, Detalhamento, Construção, Manutenção e Sistemas de
Processos Corporativos.
O estudo do NIST abordou estas áreas através de entrevistas, pesquisas por internet e visitas as instalações da
empresas com reuniões com diferentes grupos de profissionais. Basicamente este estudo considerou 4 grupos de
stakeholder que diretamente são afetados com perdas geradas por inadequada interoperabilidade nos Empreendimentos :
Grupo de Engenharia: neste grupo encontram-se as empresas de engenharia e consultores técnicos
EPC: neste grupo as empresas responsáveis pelo Contrato dos Empreendimentos como
Contratada, principalmente focando as atividades de Construção e Gerenciamento de Projeto
Fabricantes e Fornecedores de Equipamentos: provedores de equipamentos ou sistemas
específicos dentro dos Empreendimentos – como módulos de geração ou compressão em
plataformas de petróleo
Owner-Operators : neste grupo estão os proprietários dos Empreendimentos ou aqueles que
operam os mesmos.
Ao final deste estudo chegou ao número de US$ 15.8 bilhões gastos anualmente por falta de uma
interoperabilidade adequada nos Empreendimentos feitos nos Estados Unidos, sendo que 2/3 deste valor reside no lado
dos Owners-Operators durante o processo de Operação e Manutenção.
Neste estudo do NIST, destaca-se o esforço feito pela FIATECH – para melhorar o uso das informações de
Engenharia – que já tinha abordado o tema em 2002 quando gerou um documento destacando os pontos críticos para
uma padronização na questão da Interoperabilidade entre Sistemas de Engenharia
4. FIATECH e a ISO 15926
Fundada em 2000, a FIATECH é um consórcio mundial do segmento de Engenharia composta por empresas,
como os proprietários e operadores de ativos (Owners-Operators) que constroem seus grandes Empreendimentos –
como refinarias, plantas de geração de energia e plantas de processos. Somando-se as estes estão também representados
na FIATECH as principais EPC´s e os principais provedores de tecnologia, com o objetivo único de definir os próximos
passos na área da Tecnologia que possam prover melhorias nas áreas de Engenharia, Construção, Operação e
Manutenção dos Empreendimentos. Entre os membros da FIATECH encontramos empresas como: BP, Chevron,
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Petronas, Bechtel, Fluor, Jacobs, Hatch, CH2M Hill, Burns and Roe, Intel, Adobe, Oracle, Aveva , Intergraph e Bentley
Systems.
A FIATECH se posiciona como um espaço para seus associados de discussão das melhores práticas,
possibilidades de inovação e novas soluções para aplicação das Tecnologias nos seus Empreendimentos. Este esforço
conjunto feito pela Comunidade de Engenharia é mais um exemplo do poder da Colaboração em Massa que vem
ganhando espaço nos dias hoje e destacado por Don Tapscott em seu livro “Wikinomics – Como a Colaboração em
Massa pode mudar o seu Negócio”. Tapscott comenta em seu livro – “Apreender como interagir e criar em conjunto
com um grupo mutante de parceiros auto-organizados está se tornando uma habilidade essencial, tão importante como
a elaboração de orçamentos, P&D e planejamento”.
Com este propósito, a FIATECH desenvolveu o “Roadmap for Capital Projects” que é um modelo conceitual
para assegurar que as tecnologias certas estão desenvolvidas para prover o maior valor agregado ao longo de todas as
fases de um Empreendimento, sendo a norma ISO 15926 uma das tecnologias chaves que a FIATECH tem trabalhado
ao longo de sua existência. A figura 1 demonstra o “Roadmap for Capital Projects”.
Figura 1 – O Roadmap da FIATECH
A adoção de uma norma definida pela International Organization for Standardization ( ISO ) estabelecida para
padronizar a integração de sistemas de automação industrial no ciclo de vida da informação de plantas de processos
incluindo instalações de produção de Óleo e Gás - a ISO 15926 – foi o caminho adotado pela FIATECH para abordar
os desafios apresentados pelos estudos da NIST quanto ao tema da inadequada interoperabilidade entre Sistemas.
5. A ISO 15926
Em 1991, um grupo de pesquisa chamado ProcessBase iniciou na Europa um estudo sobre o desenvolvimento
de um Modelo de Dados para o ciclo de informação que ajustasse aos requerimentos da indústria de processo. Naquela
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época este grupo era formado por empresas que formaram um consórcio para este estudo tomando como ponto de
partida o padrão STEP que também era um norma ISO para a troca de informação entre sistemas gráficos. Deste
trabalho originou-se a norma ISO 15926 - Norma de Automação Industrial e Integração de Sistemas no ciclo de vida
de plantas de processo – incluindo as unidades de produção na área de Óleo e Gás.
A Norma ISO 15926 consiste de 7 partes. A Informação relativa a Engenharia, Construção e Operação é
criada, usada e modificada por diferentes organizações ao longo do ciclo de vida de um Empreendimento. O propósito
da ISO 15926 é facilitar a integração dos dados de modo a suportar as atividades ao longo deste ciclo de vida e os
processos de produção de um Empreendimento.
A norma especifica o modelo de dados ( data model ) e a referência inicial de dados ( initial reference data )
são trabalhado para compartilhar os banco de dados ou um sistema de armazenamento de dados no desenvolvimento do
projeto, na operação e manutenção.
A seguir apresentamos as 7 partes que compõe a ISO 15926 :
Parte 1 – Visão Geral e os Princípios Fundamentais
ISO 15926-1:2003 especifica a representação da informação associada com as fases de Engenharia, Construção
e Operação de Plantas de Processos. Esta representação suporta os requerimentos de informação dos processos
industriais em todas as fases de um ciclo de vida de uma planta e o compartilhamento e a integração da informação entre
todas as partes envolvidas ao longo da vida da planta.
Parte 2 – Modelo de Dados ( Data Model )
ISO 15926-2:2003 é uma parte da ISO 15926 para representação dos processos de informação no ciclo de vida
de uma planta. Esta representação é especificada por um genérico modelo de dados conceitual desenhado para ser usado
em conjunto com a referência de dados: instâncias padrões que representam uma informação comum para um número
de usuários, plantas de processos ou ambos. O uso e a definição de referência de dados para plantas de processos são
temas para as partes 4, 5 e 6 da norma.
O modelo de dados pode suportar todas as disciplinas e estágios do projeto, podendo suportar informações
sobre requerimentos funcionais, soluções físicas, tipos de objetos e atividades.
Parte 3 - Ontologia ( Esquema Conceitual ) para Geometria e Topologia
ISO 15926-3 é a parte da ISO 15926 que trata a informação gráfica (geométricas) como os modelos CAD
2D/3D (Computer Aided Design) e topológicas provenientes de sistemas de informação geográfica ( GIS ). Para isto o
recurso utilizado é o Reference Data Class (Classe de Referencia de Dados).
Nota: O principal propósito de uma ontologia é tornar explícita a informação de maneira independente das
estruturas de dados subjacentes que podem ser usadas para armazenar a informação em data-warehouse
Parte 4 - Referência Inicial de Dados
ISO/TS 15926-4:2007 define o conjunto inicial de referências dados para ser usado em conjunto com ISO
15926.
ISO Maintenance Agency ( que subtitui a Parte 5 )
ISO TC184/SC4 começou a iniciativa para desenvolver a ISO Maintenance Agency para referência de dados
de Manutenção na ISO 15926
Parte 6 – Metodologia para o desenvolvimento e validação de Referência de Dados
Parte 7 – Métodos de Implementação para integração de sistemas distribuídos
ISO 15926-7 é para a definição e testes de métodos de implementação.
A partir destas definições, com o desenvolvimento do modelo de dados genérico e uma Biblioteca de
Referencia de Dados ( Reference Data Library - RDL), em 2006 a FIATECH em conjunto com a POSC Caesar -
organização sem fim lucrativos que também promove especificação de sistemas abertos para interoperabilidade de
dados - iniciou os seus trabalhos para que a ISO 15926 se tornasse um padrão de fato para a Interoperabilidade entre os
sistemas usados pelos seus membros . Os benefícios de sua adoção são óbvios e os ganhos indiscutíveis, já que a
integração passa a ser feita de forma mais consistentes e perene.
A figura 2 mostra de forma simplificada como as Informações são tratadas através do ISO15926.
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Figura 2 – Esquema do Padrão ISO 15926
6. O Cenário Atual no Mundo e no Brasil
Atualmente vários provedores de tecnologias na área de Engenharia vem anunciado o desenvolvimento de
sistemas adequados a ISO 15926, entre elas podemos citar empresas como Oracle, Primavera, Intergraph, Aveva e
Bentley Systems. Esta última, já lançou uma nova linha de produtos denominada OpenPlant totalmente baseado na
ISO 15926.
A lista de empresas que estão atuando junto a FIATECH para uma implementação mais efetiva da norma conta
com nomes como: Aramco, Aker Kvaerner, Bechtel Corporation, BP, ConocoPhillips, DNV, Dow Chemical, DuPont,
Fluor Corporation, Hatch, KBR, Petronas e Statoil. Além do apoio de instituições como a NIST e POSC Caesar
Association.
As empresas estão substituindo seus antigos sistemas de integração por novos sistemas compatíveis com a
norma ISO 15926, economizando horas de desenvolvimento que eram contratadas das empresas de consultoria ou dos
provedores das tecnologias para estabelecer, ou em certos casos restabelecer integrações entre os seus sistemas. Assim
deixam de ser totalmente dependentes de um provedor de tecnologia e o foco fica não mais nos sistemas mas sim na
Informação.
A grande vantagem para a área de Automação é que o foco fica estabelecido em novas integrações ou
interoperabilidade dos sistemas já que haverá pouco retrabalhado nas conexões já estabelecidas.
No Brasil, a adoção da ISO 15926 ainda é incipiente mas existem profissionais de Automação que estão
começando a considerar o seu uso. O grupo de tecnologia de computação gráfica da PUC-RJ – a Tecgraf – apoiado pelo
área do Abastecimento da Petrobras está nos últimos meses estudando a norma ISO 15926 e analisando sua aplicação
em seus Projetos.
7. Propostas e Conclusões
A Comunidade de Automação no Brasil precisa estabelecer um relacionamento mais próximo com instituições
como a FIATECH para absorção deste conhecimento e iniciar uma discussão nacional da adoção da ISO 15926 nos
projetos locais. Se considerarmos o momento atual, onde os recursos estão cada vez mais escassos e os desafios que a
Engenharia nacional enfrenta, faz total sentido adotar este padrão nos processos de Interoperabilidade de Sistemas e ter
maiores ganhos qualitativos nos projetos de Automação, quer seja na área de Projetos ou na área Industrial. Além disto,
a dependência exclusiva de um único provedor de tecnologia também acaba sendo descartada já que estes provedores
terão que buscar um comprometimento com a norma, ou então perderão o seu espaço cativo neste novo cenário.
Nas várias oportunidades que tive de reunir com o Doutor Richard Jackson da FIATECH nos Estados Unidos,
este se mostrou interessado em apoiar esta iniciativa no Brasil e promover uma consciência da importância da ISO
15926 na Engenharia. Cabe a Comunidade de Automação iniciar este processo de Colaboração em Massa que
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possivelmente abrirá novos horizontes nas questões de Integração e Interoperabilidade de Sistemas de Engenharia no
Brasil.
Para concluir, faço menção ao texto escrito por Alvin Toffler em seu livro Riqueza Revolucionária , ele diz “ é
um erro encarar avanços na ciência e na tecnologia como eventos isolados. O verdadeiro retorno intelectual e
financeiro ocorre quando dois ou mais saltos tecnológicos convergem ou são associados. Quanto mais diversos
projetos, mais cientistas envolvidos e mais avanços feitos, maior o potencial para novas justaposições que gerem
resultados mais abrangentes.”
8. Agradecimentos
Gostaria de agradecer o apoio dos seguintes profissionais que me ajudaram a desenvolver este trabalho:
Richard Jackson, PhD – Diretor da FIATECH
Manoj Dharwardkar , PhD – Director of Data Interoperability - Bentley Systems Incorporated
Aos profissionais da área de Automação – Paulo Roberto de Oliveira Araujo, Alexandre Casalechi, Marcio
Henrique G. Pinto e Eduardo Thadeu Leite Corseuil pelo incentivo e apoio na elaboração deste trabalho.
Além disto, gostaria de agradecer o apoio sempre incondicional de minha esposa, Laura Cunha, que me
encorajou no desenvolvimento deste trabalho.
9. Referências
MICHAEL P. GALLAHER, ALAN C. O’CONNOR, JOHN L. DETTBARN, JR., AND LINDA T. GILDAY -
Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. Capital Facilities Industry – NIST GCR 04-867 -
http://fire.nist.gov/bfrlpubs/build04/art022.html
JEREMY RIFKIN - The Age of Access p. 52, 2000.
RICHARD JACKSON – BIM, BIM Interoperability, and ISO 15926 – presentation in daratechPLANT 2008
FIATECH - Capital Projects Technology Roadmap Overview
ISO - INTERNATIONAL STANDARDS FOR BUSINESS, GOVERNMENT AND SOCIETY - ISO 15926 -
Industrial automation systems and integration - Integration of life-cycle data for process plants including oil
and gas production facilities
DON TAPSCOTT, ANTHONY D. WILLIAMS - Wikinomics – Como a Colaboração em Massa pode pudar o
seu negócio p. 31, 2006.
ALVIN TOFFLER - Riqueza Revolucionária – O significado da riqueza no futuro p. 29, 2006
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