Tulevaisuuden muuttaminen: Öljy- ja kaasuteollisuuden digitaalinen vallankumous. Öljyn digitaalinen polku. Digitaalisen muutoksen johtaja
Lähde: popmech
Neuroverkot, digitaaliset kaksoset, tekoäly. Teollisuus 4.0 -teknologiat muuttavat öljyteollisuutta tuntemattomaksi
Digiajan arkkitehdit
Yleensä teknologisesti edistyneimmiksi alueiksi katsotaan tietotekniikka ja biolääketiede. Suhtautuminen perinteisten toimialojen, kuten metallinvalssauksen tai öljyntuotannon ja -jalostuksen yrityksiin, on aivan erilainen. Ensi silmäyksellä ne vaikuttavat konservatiivisilta, mutta monet asiantuntijat kutsuvat heitä uuden digitaaliajan pääarkkitehdeiksi.
Teollisuuden jättiläiset alkoivat automatisoida tuotantoprosesseja viime vuosisadan 30-luvun puolivälissä. Monien vuosikymmenten aikana laitteisto- ja ohjelmistojärjestelmiä on jatkuvasti parannettu ja monimutkaistu. Tuotantoprosessien automatisointi - esimerkiksi öljynjalostuksessa - on edennyt pitkälle. Nykyaikaisen öljynjalostamon toimintaa valvotaan satojen tuhansien antureiden ja laitteiden avulla, ja polttoaineen saantia seurataan reaaliajassa satelliittinavigointijärjestelmillä. Keskimääräinen venäläinen jalostamo tuottaa päivittäin yli 50 000 teratavua tietoa. Vertailun vuoksi: 3 miljoonaa kirjaa, jotka on tallennettu Venäjän valtionkirjaston digitaaliseen varastoon, vievät satoja kertoja vähemmän - "vain" 162 teratavua.
Tämä on erittäin "big data" tai Big Data - virta, joka on verrattavissa suurimpien sivustojen ja sosiaalisten verkostojen tiedon lataamiseen. Kertynyt tietojoukko on ainutlaatuinen resurssi, jota voidaan käyttää liikkeenjohdossa. Mutta perinteiset tiedon analysointimenetelmät eivät enää sovellu tähän. Tällaisen tietomäärän kanssa on mahdollista työskennellä tehokkaasti vain Teollisuus 4.0 -teknologioiden avulla. muuttuvan taloudellisen paradigman yhteydessä rikas teollinen "historiallinen kokemus" on vakava etu. Big data on tekoälyn ytimessä. Sen kyky oppia, ymmärtää todellisuutta ja ennustaa prosesseja riippuu suoraan ladatun tiedon määrästä. Samaan aikaan teollisuusyrityksillä on vahva insinöörikoulu, ja ne ovat aktiivisesti mukana uusien teknologioiden käyttöönotossa ja parantamisessa. Tämä on toinen seikka, joka tekee heistä avaintoimijoita "uudessa taloudessa".
Lopuksi kotimaiset teollisuusyritykset tietävät liiketoiminnan tehokkuuden hinnan. Venäjä on pitkien etäisyyksien maa. Usein tuotantolaitokset sijaitsevat kaukana kuluttajista. Näissä olosuhteissa on erittäin vaikeaa reagoida nopeasti markkinoiden heilahteluihin. Perinteiset tekniikat mahdollistavat enintään prosentin kymmenesosan. Samaan aikaan digitaaliset ratkaisut mahdollistavat jo nykyään kustannussäästöjen jopa 10-15 % kuukaudessa. Tosiasia on ilmeinen: neljännen teollisen vallankumouksen aikakaudella ne, jotka oppivat tehokkaimmin soveltamaan uutta teknologiaa kertyneen kokemuksen puitteissa, ovat kilpailukykyisiä. Petr Kaznacheev, resurssitalouden keskuksen johtaja, RANEPA: "Ensimmäisenä askeleena kohti "integroitua" tekoälyjärjestelmää öljyn ja kaasun alalla voitaisiin harkita "älykästä" johtamista ja yrityssuunnittelua. Tässä tapauksessa voitaisiin puhua algoritmin luomisesta kaiken yrityksen toimintaa koskevien avaintietojen digitalisoimiseksi. - kentältä huoltoasemalle. Tämä tieto voitaisiin lähettää yhdelle automatisoidulle keskukselle. Näiden tietojen perusteella voitaisiin tekoälymenetelmiä käyttäen tehdä ennusteita ja suosituksia yrityksen työn optimoimiseksi."
Digitaalisen muutoksen johtaja
Tämän trendin ymmärtäessään Venäjän ja maailman teollisuusjohtajat järjestävät uudelleen vuosikymmeniä kehittyneitä liiketoimintaprosesseja ottamalla tuotantoon teolliseen esineiden internetiin, tekoälyyn ja Big Dataan perustuvia Teollisuus 4.0 -teknologioita. Voimakkain muutos on käynnissä öljy- ja kaasuteollisuudessa: ala "digitoituu" dynaamisesti ja investoi hankkeisiin, jotka tuntuivat eilen tieteiskirjallisuudesta. Tekoälyn ohjaamat ja tilanteita ennustavat kasvit, asennukset, jotka kehottavat käyttäjää valitsemaan optimaalisen toimintatavan – kaikki tämä on jo todellisuutta tänään.
Samalla suurin tehtävä on luoda tuotannon, logistiikan, tuotannon ja markkinoinnin johtamisjärjestelmä, joka yhdistäisi älykaivot, tehtaat ja huoltoasemat yhdeksi ekosysteemiksi. ihanteellinen digitaalinen malli, sillä hetkellä, kun kuluttaja painaa polttoaineen annostelijan vipua, yrityksen analyytikot toimintakeskuksessa saavat välittömästi tiedon siitä, minkä merkkistä bensiiniä tankkiin täytetään, kuinka paljon öljyä on otettava pois, toimitettava tehtaalle ja prosessoitava vastata kysyntään tietyllä alueella. Toistaiseksi yksikään venäläisistä ja ulkomaisista yrityksistä ei ole pystynyt rakentamaan tällaista mallia. Gazprom Neft on kuitenkin edistynyt pisimmälle tämän ongelman ratkaisemisessa. Sen asiantuntijat toteuttavat nyt useita projekteja, joista pitäisi lopulta muodostua perusta yhtenäisen alustan luomiselle käsittelyn, logistiikan ja myynnin hallintaan. Alusta, jota kukaan muu maailmassa ei vielä ole.
Digitaaliset kaksoset
Nykyään Gazprom Neftin jalostamot ovat alan moderneimpia. Neljäs teollinen vallankumous kuitenkin avaa laadullisesti uusia mahdollisuuksia ja asettaa samalla uusia vaatimuksia automaatiolle. Tarkemmin sanottuna kyse ei ole niinkään automaatiosta, vaan tuotannon lähes täydellisestä digitalisoinnista.
Uuden vaiheen perustana ovat niin sanotut "digitaaliset kaksoset" - virtuaaliset kopiot jalostamoasennuksista. 3D-mallit kuvaavat luotettavasti kaikki todellisissa prototyypeissä esiintyvät prosessit ja suhteet. ne perustuvat hermoverkkoihin perustuvan tekoälyn työhön. "Digital Twin" voi tarjota optimaaliset laitteiden toimintatilat, ennustaa sen vikoja ja suositella korjausehtoja. Sen muiden etujen joukossa on kyky jatkuvasti oppia. Hermoverkko itse löytää virheet, korjaa ja muistaa ne, mikä parantaa toimintaansa ja ennusteen tarkkuutta.
"Digitaalisen kaksosen" koulutuksen perustana on joukko historiallista tietoa. Nykyaikaiset öljynjalostamot ovat yhtä monimutkaisia kuin ihmiskeho. Satoja tuhansia osia, kymmeniä tuhansia antureita. Jokaisen asennuksen tekninen dokumentaatio vie kokoonpanohallin kokoisen huoneen. "Digitaalisen kaksosen" luomiseksi kaikki nämä tiedot on ensin ladattava hermoverkkoon. Sitten alkaa vaikein vaihe - vaihe, jossa opetetaan tekoälyä ymmärtämään asennus. Se sisältää antureiden ja instrumenttien lukemat, jotka on kerätty laitoksen muutaman viime vuoden aikana. Operaattori simuloi erilaisia tilanteita, saa hermoverkon vastaamaan kysymykseen "mitä tapahtuu, jos jokin toimintaparametreista muuttuu?" - esimerkiksi vaihtamaan jokin raaka-aineen komponenteista tai lisäämään laitoksen tehonsyöttöä. Neuraaliverkko analysoi viime vuosien kokemuksen ja sulkee laskentamenetelmällä pois ei-optimaaliset tilat algoritmista ja oppii ennustamaan asennuksen tulevaa toimintaa.
Gazprom Neft on jo täysin "digitoinut" kaksi autojen polttoaineiden tuotantoon osallistuvaa teollisuuskompleksia - Moskovan öljynjalostamon katalyyttisen krakkausbensiinin vetykäsittelyyksikön ja yhtiön öljynjalostamolla Omskissa toimivan yksikön. Testit ovat osoittaneet, että tekoäly pystyy samanaikaisesti ottamaan huomioon valtavan määrän "digitaalisen kaksosensa" parametreja, tekemään päätöksiä ja ilmoittamaan mahdollisista poikkeamista työssä jo ennen kuin ongelma uhkaa kehittyä vakavaksi ongelmaksi.
Samaan aikaan Gazprom Neft testaa integroituja ratkaisuja, jotka minimoivat inhimillisen tekijän vaikutuksen koko tuotannon mittakaavaan. Vastaavia projekteja toteutetaan parhaillaan yhtiön bitumitehtailla Ryazanissa ja Kazakstanissa. Empiirisesti löydetyt onnistuneet ratkaisut voidaan myöhemmin skaalata suurten jalostamoiden tasolle, mikä lopulta luo tehokkaan digitaalisen tuotannonhallintaalustan.
Nikolai Legkodimov, Advanced Technologies Advisory Groupin johtaja, KPMG Venäjällä ja IVY:ssä:"Erilaisia komponentteja, kokoonpanoja ja järjestelmiä mallintavia ratkaisuja on tiedetty ja käytetty pitkään, myös öljy- ja kaasuteollisuudessa. Laadullisesta harppauksesta voidaan puhua vasta, kun näiden mallien kattavuus on riittävän laaja. malleja voidaan yhdistää toisiinsa, yhdistää ne kokonaiseksi monimutkaiseksi ketjuksi, mikä mahdollistaa ongelmien ratkaisemisen täysin uudella tasolla - erityisesti simuloimalla järjestelmän käyttäytymistä kriittisissä, epäsuotuisissa ja yksinkertaisesti vaarallisissa käyttöolosuhteissa. alueilla, joilla uusiminen ja laitteiden modernisointi ovat erittäin kalliita, mahdollistaa uusien komponenttien esitestauksen."
Tulosohjaus
Jatkossa Gazprom Neftin logistiikka-, jalostus- ja markkinointilohkon koko arvoketjua yhdistää yksi tekoälyyn perustuva teknologinen alusta. Tämän organismin "aivot" ovat Performance Management Center, joka perustettiin vuosi sitten Pietariin. Täällä virtaa "digitaalisten kaksosten" tiedot, täällä se analysoidaan, ja täällä tehdään saatujen tietojen perusteella johtamispäätöksiä.
Jo nyt yli 250 000 anturia ja kymmeniä järjestelmiä välittävät tietoa reaaliajassa keskukseen kaikista Gazprom Neftin logistiikka-, käsittely- ja markkinointilohkon piiriin kuuluvista yhtiön varoista. Joka sekunti tänne saapuu 180 000 signaalia. Tämän tiedon katselu ihmiseltä kestäisi noin viikon. Keskuksen digitaaliset aivot tekevät tämän välittömästi: se valvoo tuotteiden laatua ja öljytuotteiden määrää reaaliajassa koko ketjussa - jalostamon tuotannosta loppukuluttajalle.
Keskuksen strateginen tavoite on Teollisuus 4.0:n teknologioita ja mahdollisuuksia hyödyntäen tehostaa radikaalisti loppupään segmenttiä. Eli ei vain prosessien hallintaa - tämä voidaan tehdä perinteisissä järjestelmissä, vaan tehdä näistä prosesseista tehokkaimpia: käyttämällä ennakoivaa analytiikkaa ja tekoälyä liiketoiminnan jokaisessa vaiheessa vähentää tappioita, optimoida prosesseja ja estää tappioita.
Lähitulevaisuudessa keskuksen pitäisi oppia ratkaisemaan useita keskeisiä liikkeenjohdon tehokkuuteen vaikuttavia tehtäviä. mukaan lukien tulevaisuuden ennustaminen 60 päivää eteenpäin: kuinka markkinat käyttäytyvät kahden kuukauden kuluttua, kuinka paljon öljyä on jalostettava täyttääkseen bensiinin kysyntä tällä hetkellä, missä kunnossa laitteet ovat, pystyvätkö laitokset selviytyäkseen tulevasta kuormituksesta ja siitä, tarvitsevatko ne korjausta. Samanaikaisesti keskuksen tulisi seuraavan kahden vuoden aikana saavuttaa 50 % kapasiteetti ja alkaa seurata, analysoida ja ennustaa öljytuotevarastojen määrää kaikilla yhtiön öljyvaroilla ja tankkauskomplekseilla; valvoa automaattisesti yli 90 % tuotantoparametreista; analysoida yli 40 % prosessilaitteiden luotettavuutta ja kehittää toimenpiteitä öljytuotteiden häviämisen ja laadun heikkenemisen estämiseksi.
Vuoteen 2020 mennessä Gazprom Neftin tavoitteena on saavuttaa 100 % suoritusjohtamiskeskuksen kyvyistä. Ilmoitettuja indikaattoreita ovat muun muassa kaikkien laitteiden luotettavuuden analyysi, tuotteiden laadun ja määrän aiheuttamien häviöiden estäminen sekä teknisten poikkeamien ennakoiva hallinta.
Daria Kozlova, VYGON Consultingin vanhempi konsultti:"Yleensä integroidut ratkaisut tuovat teollisuudelle merkittäviä taloudellisia etuja. Esimerkiksi Accenturen mukaan digitalisaation taloudellinen vaikutus voi olla yli 1 biljoona dollaria. Siksi suurista vertikaalisesti integroituneista yrityksistä integroitujen ratkaisujen käyttöönotto on varsin perusteltua. Mutta se on perusteltua myös pienille yrityksille, sillä tehokkuushyöty voi vapauttaa niille lisävaroja alentamalla kustannuksia, tehostamalla käyttöpääoman hallintaa jne. ".
Digitointi (laajassa merkityksessä) on prosessi, jossa otetaan käyttöön digitaalisia siirtojärjestelmiä (DTS) primaariverkkojen tasolla, kytkentä- ja ohjauslaitteita, jotka varmistavat tietovirtojen siirron ja jakelun digitaalisessa muodossa toissijaisten verkkojen tasolla.
Ajoittain meidän kaikkien on luotava pieni tietokanta kätevällä ja ymmärrettävällä logiikalla ja käyttöliittymällä, mutta samaan aikaan ei ole mitään halua sekaantua Accessin tai muiden vastaavien ohjelmien kanssa...
Maailman energiateollisuus on teknologisen ja rakenteellisen uudistuksen partaalla. Maailman talousfoorumin mukaan pelkkä öljy- ja kaasuteollisuuden digitalisointi voisi tuottaa 1,6 biljoonaa dollaria lisätuloja vuoteen 2026 mennessä. Tämä teknologinen muutos voi kuitenkin olla erittäin tuskallinen muutos monille vanhoille teollisuusyrityksille.
Viime vuosina on ilmaantunut uusia termejä ja käsitteitä kuvaamaan käynnissä olevaa digitaalista muutosta. Maailman rakennetta, myös teollista, muuttaa älykkään yrityksen (IE) käsite – joukko teknologisia innovaatioita, mukaan lukien tekoäly (tekoäly, AI), älykäs automaatio (älykäs automaatio, IA), syvä oppimisteknologiat, ennustava analytiikka ja kognitiivinen tietojenkäsittely.
International Data Corporationin mukaan kognitiivisten ratkaisujen ja tekoälyn markkinat kasvavat 46 miljardiin dollariin vuoteen 2020 mennessä, mikä on 500 % kasvua vuoden 2016 tasosta.
Tieteiskirjallisuudesta on tulossa dokumentoitu todellisuus nopeista muutoksista sosioekonomisessa tilassa: meneillään olevan muutoksen rajat laajenevat nopeasti - ihmisen geenien puuttumisesta neljänteen teolliseen vallankumoukseen. Accenture uskoo, että IE-ratkaisujen laajentaminen lisää työvoiman tehokkuutta ja voisi lisätä kansantalouksien tuottavuutta 40 % vuoteen 2035 mennessä useissa maissa.
Pitäisikö sinun käyttää rahaa uusiin teknologioihin?
Vaikka rahoitusala, kiinteistö- ja terveydenhuolto ovat nopeasti muuttumassa ja johtavat IE-järjestelmiin tehtävissä investoinneissa, öljy- ja kaasuteollisuus ei ole vielä saanut merkittävää hyötyä uudesta digitaalisesta tilauksesta. Öljyteollisuus on juuri käynyt läpi vaikeimman ajanjaksonsa 30 vuoteen. Öljyn hinnan lasku vuodesta 2014, 350 000 työntekijän irtisanominen maailmanlaajuisesti ja tuotantoinvestointien lasku ovat suuri kriisi, jonka öljy- ja kaasuteollisuus on kohdannut viime vuosina. Tuloksena oli yrityksiä optimoida liiketoimintaa, uusien teknologioiden potentiaalin hyödyntäminen yritysten tehokkuuden ja kannattavuuden parantamiseksi.
Oil & Gas IQ:n suurimpien kansainvälisten öljy- ja kaasuyhtiöiden edustajien keskuudessa tekemän tutkimuksen mukaan, kun vastataan kysymykseen "Miten älykkäät yritysjärjestelmät voivat vaikuttaa liiketoimintaasi?" 65 % kannatti kustannusten vähentämistä, 45 % - prosessien optimointia, 44 % - liiketoiminnan modernisointia, 42 % - ajansäästöä, 35 % - kilpailun voittoa.
Mutta toistaiseksi öljy-yhtiöt ovat vakavasti jäljessä muilla toimialoilla tapahtuvista muutoksista valtavalla nopeudella. Viimeisimpien mielipidemittausten mukaan neljä viidestä öljy- ja kaasualan ammattilaisesta on "ilahtunut" meneillään olevista muutoksista, kolme neljästä uskoo, että IE-järjestelmät auttavat yrityksiä säästämään rahaa vähentämällä pääoma- ja toimintakuluja. Kuitenkin joka kolmas vastaaja sanoi, että heidän yrityksensä ei ole vielä aloittanut toimintaansa, ja osalla ei ole edes aikomusta integroida innovatiivisia IE-järjestelmäratkaisuja olemassa olevaan liiketoimintamalliinsa.
Öljy- ja kaasuteollisuuden digitalisaatiolla pyritään ensisijaisesti kykyyn tehdä nopeasti riskiarvioinnilla tasapainotettuja päätöksiä sekä kasvattaa yrityksen tuottavuutta ja arvoa. BP:n toimitusjohtaja Robert Dudley digitaalisesta muutoksesta puhuessaan huomauttaa, että on tärkeää tehdä nopeita päätöksiä sekä muuttaa ihmisten työtapoja. Mutta öljy- ja kaasuteollisuus on perinteisesti konservatiivinen, vain harvat, taloudellisesti turvallisimmat, näyttävät olevansa loistavia uudistajia tietyillä alueilla.
Alkuketjun alkupään yrityksen johtajan Bernard Loneyn mukaan big data (big data) johtaa vallankumoukseen öljyteollisuudessa.
"Hyväksy uusi aikakausi, älä odota, että se pakotetaan meille",
soittaa ylin johtaja.
Vuonna 2017 BP osti Beyond Limitsin, tekoälyn ja kognitiivisen laskennan aloitusyrityksen, joka mukauttaa NASAn alkupään teknologiaa syväavaruuden tutkimiseen alalla.
Chevron kehittää aktiivisesti seismisen datan visualisointia ja 3D-säiliömallinnusta GPU:ta. Päätavoitteena on löytää sopivimmat porauspaikat.
Shell kehittää seismisi koneoppimisalgoritmeja tunnistamaan ja luokittelemaan automaattisesti geologisia rakenteita maalla ja merellä sijaitsevilla öljy- ja kaasukentillä.
Pääkysymys, joka jokaisen öljy- ja kaasuyhtiön on esitettävä ja päätettävä, on se, kuinka tuhlausta se voi olla luomalla ja toteuttamalla ihmeitä neljännen teollisen vallankumouksen arsenaalista.
Esimerkiksi Eni Italiassa joutui leikkaamaan investointejaan 20 % johtuen valtavista investoinneista jo palkituun korkean suorituskyvyn HPC3 hybriditietokoneeseen, joka lanseerattiin vuoden 2017 alussa ja joka on suunniteltu käytettäväksi hiilivetyjen etsintä- ja tuotantosegmentissä. Asiantuntijat kuitenkin huomauttavat, että IE-elementit voidaan asentaa jo olemassa olevien vanhojen järjestelmien päälle ja käyttää laitteiden jo tuottamaa tietoa. Tämä alentaa merkittävästi öljy- ja kaasuprojektien digitalisoinnin kustannuksia, mikä on hyvä uutinen toimialalle, jossa neljä viidestä meneillään olevasta megaprojektista on myöhässä aikataulusta tai yli budjetin.
Selvitysten mukaan IE-järjestelmäarsenaalista kaksi teknologia-aluetta voivat tuoda suurimman vaikutuksen öljy- ja kaasuteollisuuteen: ennakoiva analytiikka ja älykkäät automaatiojärjestelmät.
Syväoppimisteknologiat ovat tärkeitä teollisuuslaitosten vikojen tarkkaan analysointiin, ja niitä voidaan soveltaa pääomavaltaisessa öljy- ja kaasuteollisuudessa. Älykkäät automaatiojärjestelmät mahdollistavat tietojen integroinnin avulla siirtymisen henkilökunnan perinteisesti suorittamien toimintojen automaattiseen suorittamiseen. Asiantuntijat huomauttavat, että vuoteen 2020 mennessä öljy- ja kaasuteollisuudessa tulee henkilöstökriisi: puolet kokeneista insinööreistä ja geofyysikoista saavuttaa eläkeiän. Digitalisaatio voi vaikuttaa öljy- ja kaasuteollisuuden koko arvoketjuun. Lupaavimpia segmenttejä digitaaliseen teknologiaan siirtymisessä ovat omaisuudenhallinta ja infrastruktuuritilat, kenttäkehitys, geofyysiset palvelut, putkistot ja prosessointi.
Venäjän tapa
Marraskuussa 2017 Gazprom hyväksyi tavoiteohjelman yhtenäisen tietotilan kehittämisestä vuoteen 2022 asti. Yhtiö on asettanut itselleen tehtäväksi ottaa käyttöön automatisoituja ratkaisuja kaikilla johtamisen tasoilla perustuen tämänhetkisiin digitaalitalouteen siirtymisen trendeihin.
Gazprom on julistanut kolme periaatetta, joihin sen politiikka tällä alueella perustuu: innovaatio, integraatio ja tuonnin korvaaminen. Käytämme edistyneitä IT-ratkaisuja, jotka mahdollistavat tiedonhallintajärjestelmien maksimaalisen integroinnin ja synergiavaikutuksen Gazpromin liiketoiminnalle. Yhtiö pyrkii suosimaan kotimaista kehitystä. Informatisointistrategiaa ollaan toteuttamassa, käyttöön on otettu 35 tieto- ja ohjausjärjestelmää, jotka mahdollistivat monien tärkeiden liiketoimintaprosessien automatisoinnin. Tietojenkäsittelykeskus rakennettiin tiukoilla tietoturvavaatimuksilla.
Gazpromilla on nyt yrityksen tietovarasto, jossa on tärkeimmät tuotantoprosessien tehokkuuden mittarit, joita käytetään keskeisten johtamispäätösten tekemisessä. Suunnitelmissa on automatisoida kokonaisvaltaisesti tuotannon kirjanpito ja suunnittelu, luoda virtuaalinen yhtenäinen tietovarasto, joka vastaanottaa tietoja tiloista reaaliajassa, sekä ottaa käyttöön työkalut tuotantoomaisuuden teknisen kunnon seurantaan, mallintamiseen ja ennustamiseen.
Suuria toiveita liittyy lupaavan yrityksen johtamismallin - "Industry 4.0" -konseptin (neljäs teknologinen vallankumous) -elementtien käyttöön.
Se sisältää digitaalisten teknologioiden ja työkalujen laajan käytön tuotantolaitosten ja prosessien ennakoivaan hallintaan koko arvoketjussa liiketoiminnan kannattavuuden maksimoimiseksi. Tehokkaiden laskentaresurssien ja suurten tietomäärien käsittelyyn tarkoitetun ohjelmistoalustan avulla on tarkoitus luoda digitaalisia malleja olemassa olevista tuotantolaitoksista ("digitaaliset kaksoset").
Gazprom Neft näkee myös suuria mahdollisuuksia digitalisoitumiseen. Mielenkiintoisin suunta on liikkeenjohtoon, liiketoimintaprosesseihin, organisaatiomallin uudelleenjärjestelyihin ja yrityksen liiketoimintaan vaikuttavat muutokset. Gazprom Neftin mukaan digitaaliseen transformaatioon liittyy symbioosi laajamittaisista teknologisista ja organisatorisista muutoksista, joiden tarkoituksena on parantaa radikaalisti liiketoiminnan tehokkuutta sen täydellisen digitalisoinnin kautta arvonluonnin kaikissa vaiheissa. Öljy-yhtiön johtajan Alexander Dyukovin mukaan teknologioita voidaan käyttää koko arvoketjussa geologisesta etsinnästä polttoaineen myyntiin huoltoasemilla, mikä parantaa työn tehokkuutta.
Mahdollisuudet lokalisointiin
Tärkeimmät digitalisaation näkymät Venäjällä liittyvät energiasektoriin. Tässä on potentiaalia lokalisointiin. Siten Dassault Systèmesin energiateollisuuden johtajan Simon Huffeteaun mukaan venäläisten yritysten erityistarpeisiin luotuja IT-ratkaisuja voidaan käyttää tulevaisuudessa globaaleilla markkinoilla. Venäjällä Dassault Systèmes osallistuu aktiivisesti liiketoiminnan digitalisointiprosessiin ja tekee yhteistyötä keskeisten markkinatoimijoiden kanssa. Rosatom Oyj:stä tuli yksi tärkeimmistä yhteistyökumppaneista. Dassault Systèmes tekee aktiivista yhteistyötä konsernin tytäryhtiön ASE-konsernin kanssa.
”Aloitimme vuorovaikutuksen ydinreaktorien suunnittelun ja rakentamisen sisäisten prosessien puitteissa. Ajan myötä he ymmärsivät, että yrityksillä on erinomaiset mahdollisuudet tuoda yhteisiä ratkaisuja energiamarkkinoille paitsi Venäjällä myös ulkomailla. Kehityksemme pohjalta ASE on luonut oman Multi-D-alustan - 3DEXPERIENCE-alustallamme toimivan työkalusarjan, jonka avulla voit toteuttaa kaikki suuret rakennusprojektit teknisen tiedon järjestämisen, työjärjestyksen optimoinnin ja suunnittelun osalta. maa- ja vesirakentamisen tilat. Autamme ASE:tä kehittämään tätä teknologiaa, mutta meillä on myös muita yhteistyösuunnitelmia.
Juffeto sanoi.
Öljy- ja kaasualalla Dassault Systèmes tekee yhteistyötä laitevalmistajien, tiloja suunnittelevien ja ylläpitävien insinööritoimistojen sekä tiloja operoivien toimijoiden kanssa. Ehdotetut ratkaisut auttavat infrastruktuuritilojen suunnittelussa ja rakentamisessa, pääomarakennusprojektien hallinnassa sekä prosessien optimoinnissa toimivissa yrityksissä.
Dassault Systèmes on kiinnostunut vaihtoehtoisista energiaprojekteista Venäjällä. Yhtiöllä on optimistiset ennusteet tämän segmentin kehityksestä.
”Venäjällä vaihtoehtoisten energialähteiden osuus on hyvin pieni. Potentiaalia on kuitenkin valtavasti, etenkin syrjäisillä alueilla, joilla tarvitaan paikallista sähköntuotantoa. Vaihtoehtoinen energia voi auttaa etäisten alueiden taloudellista kehitystä sekä luoda kilpailuetuja Venäjän taloudelle maailmanmarkkinoilla. Hyvä esimerkki yhteistyöstä on Krasnojarskin RUSAL ja RusHydro -hanke, jossa alumiinin valmistukseen käytetään vesivoimalaa, ympäristöystävällistä energianlähdettä. Toinen tekijä on se, että Venäjällä on erittäin suuria kaupunkeja, joiden kehitys ja kasvu aiheuttavat suuria vaikeuksia julkisille laitoksille. Tässä Smart Grid -teknologia auttaisi luomaan pitkäjänteistä ja ympäristöystävällistä kaupunkikehitystä. Projekteja ja mahdollisuuksia on monia, mutta kaikissa näissä projekteissa on tehtävä - monimutkaisuuden hallinta. Kuinka käsitellä monimutkaisempia projekteja? Kaikilla näillä alueilla viimeisin teknologia voi auttaa, ja 3D-työskentely on tässä erittäin tärkeässä roolissa”, Simon Juffeto sanoo.
Neuroverkot, digitaaliset kaksoset, tekoäly. Teollisuus 4.0 -teknologiat muuttavat öljyteollisuutta tuntemattomaksi
Digiajan arkkitehdit
Yleensä teknologisesti edistyneimmiksi alueiksi katsotaan tietotekniikka ja biolääketiede. Suhtautuminen perinteisten toimialojen, kuten metallinvalssauksen tai öljyntuotannon ja -jalostuksen yrityksiin, on aivan erilainen. Ensi silmäyksellä ne vaikuttavat konservatiivisilta, mutta monet asiantuntijat kutsuvat heitä uuden digitaaliajan pääarkkitehdeiksi.
Teollisuuden jättiläiset alkoivat automatisoida tuotantoprosesseja viime vuosisadan 30-luvun puolivälissä. Monien vuosikymmenten aikana laitteisto- ja ohjelmistojärjestelmiä on jatkuvasti parannettu ja monimutkaistu. Tuotantoprosessien automatisointi - esimerkiksi öljynjalostuksessa - on edennyt pitkälle. Nykyaikaisen öljynjalostamon toimintaa valvotaan satojen tuhansien antureiden ja laitteiden avulla, ja polttoaineen saantia seurataan reaaliajassa satelliittinavigointijärjestelmillä. Keskimääräinen venäläinen jalostamo tuottaa päivittäin yli 50 000 teratavua tietoa. Vertailun vuoksi: Venäjän valtionkirjaston digitaaliseen varastoon tallennetut 3 miljoonaa kirjaa vievät satoja kertoja vähemmän - "vain" 162 teratavua.
Tämä on erittäin "big data" eli Big Data, virta, joka on verrattavissa suurimpien sivustojen ja sosiaalisten verkostojen tietokuormitukseen. Kertynyt tietojoukko on ainutlaatuinen resurssi, jota voidaan käyttää liikkeenjohdossa. Mutta perinteiset tiedon analysointimenetelmät eivät enää sovellu tähän. Tällaisen tietomäärän kanssa on mahdollista työskennellä tehokkaasti vain Teollisuus 4.0 -teknologioiden avulla. Muuttuvan taloudellisen paradigman kontekstissa rikas tuotanto "historiallinen kokemus" on vakava etu. Big data on tekoälyn ytimessä. Sen kyky oppia, ymmärtää todellisuutta ja ennustaa prosesseja riippuu suoraan ladatun tiedon määrästä. Samaan aikaan teollisuusyrityksillä on vahva insinöörikoulu, ja ne ovat aktiivisesti mukana uusien teknologioiden käyttöönotossa ja parantamisessa. Tämä on toinen seikka, joka tekee heistä avaintoimijoita "uudessa taloudessa".
Mielenkiintoista netissä
Lopuksi kotimaiset teollisuusyritykset tietävät liiketoiminnan tehokkuuden hinnan. Venäjä on pitkien etäisyyksien maa. Usein tuotantolaitokset sijaitsevat kaukana kuluttajista. Näissä olosuhteissa on erittäin vaikeaa reagoida nopeasti markkinoiden heilahteluihin. Perinteiset tekniikat mahdollistavat enintään prosentin kymmenesosan. Samaan aikaan digitaaliset ratkaisut mahdollistavat jo nykyään kustannussäästöjen jopa 10-15 % kuukaudessa. Tosiasia on ilmeinen: neljännen teollisen vallankumouksen aikakaudella ne, jotka oppivat tehokkaimmin soveltamaan uutta teknologiaa kertyneen kokemuksen puitteissa, ovat kilpailukykyisiä.
Petr Kaznacheev, resurssitalouden keskuksen johtaja, RANEPA: "Ensimmäisenä askeleena kohti "integroitua" tekoälyjärjestelmää öljyn ja kaasun alalla voitaisiin harkita "älykästä" johtamista ja yrityssuunnittelua. Tässä tapauksessa voitaisiin puhua algoritmin luomisesta, jolla digitalisoidaan kaikki yrityksen toimintaa koskevat keskeiset tiedot - kentältä huoltoasemalle. Nämä tiedot voitaisiin lähettää yhteen automatisoituun keskukseen. Näiden tietojen perusteella voitiin tekoälymenetelmien avulla tehdä ennusteita ja suosituksia yrityksen työn optimoimiseksi.
Digitaalisen muutoksen johtaja
Tämän trendin ymmärtäessään Venäjän ja maailman teollisuusjohtajat järjestävät uudelleen vuosikymmeniä kehittyneitä liiketoimintaprosesseja ottamalla tuotantoon teolliseen esineiden internetiin, tekoälyyn ja Big Dataan perustuvia Teollisuus 4.0 -teknologioita. Voimakkain muutos on käynnissä öljy- ja kaasuteollisuudessa: ala "digitoituu" dynaamisesti ja investoi hankkeisiin, jotka tuntuivat eilen tieteiskirjallisuudesta. Tekoälyn ohjaamat ja tilanteita ennustavat kasvit, asennukset, jotka kehottavat käyttäjää valitsemaan parhaan toimintatavan – kaikki tämä on jo todellisuutta tänään.
Samalla suurin tehtävä on luoda tuotannon, logistiikan, tuotannon ja myynnin hallintajärjestelmä, joka yhdistäisi älykaivot, tehtaat ja huoltoasemat yhdeksi ekosysteemiksi. Ihanteellisessa digitaalisessa mallissa heti, kun kuluttaja painaa polttoaineen annostelijan vipua, yrityksen analyytikot toimintakeskuksessa saavat välittömästi tiedon siitä, minkä merkkistä bensiiniä tankkiin täytetään, kuinka paljon öljyä on poistettava, toimitettava tehtaalle ja käsitellään tietyn alueen kysynnän mukaan. Toistaiseksi yksikään venäläisistä ja ulkomaisista yrityksistä ei ole pystynyt rakentamaan tällaista mallia. Gazprom Neft on kuitenkin edistynyt pisimmälle tämän ongelman ratkaisemisessa. Sen asiantuntijat toteuttavat nyt useita projekteja, joista pitäisi lopulta muodostua perusta yhtenäisen alustan luomiselle käsittelyn, logistiikan ja myynnin hallintaan. Alusta, jota kukaan muu maailmassa ei vielä ole.
Digitaaliset kaksoset
Nykyään Gazprom Neftin jalostamot ovat alan moderneimpia. Neljäs teollinen vallankumous kuitenkin avaa laadullisesti uusia mahdollisuuksia ja asettaa samalla uusia vaatimuksia automaatiolle. Tarkemmin sanottuna kyse ei ole niinkään automaatiosta, vaan tuotannon lähes täydellisestä digitalisoinnista.
Uuden vaiheen perustana ovat niin sanotut "digitaaliset kaksoset" - virtuaaliset kopiot jalostamoyksiköistä. 3D-mallit kuvaavat luotettavasti kaikki todellisissa prototyypeissä esiintyvät prosessit ja suhteet. Ne perustuvat hermoverkkoihin perustuvan tekoälyn työhön. "Digital Twin" voi tarjota optimaaliset laitteiden toimintatilat, ennustaa sen vikoja ja suositella korjausehtoja. Sen muiden etujen joukossa on kyky jatkuvasti oppia. Hermoverkko itse löytää virheet, korjaa ja muistaa ne, mikä parantaa toimintaansa ja ennusteen tarkkuutta.
"Digitaalisen kaksosen" koulutuksen perustana on joukko historiallista tietoa. Nykyaikaiset öljynjalostamot ovat yhtä monimutkaisia kuin ihmiskeho. Satoja tuhansia osia, kymmeniä tuhansia antureita. Jokaisen asennuksen tekninen dokumentaatio vie kokoonpanohallin kokoisen huoneen. "Digitaalisen kaksosen" luomiseksi kaikki nämä tiedot on ensin ladattava neuroverkkoon. Sitten alkaa vaikein vaihe - vaihe, jossa opetetaan tekoälyä ymmärtämään asennus. Se sisältää antureiden ja instrumenttien lukemat, jotka on kerätty laitoksen muutaman viime vuoden aikana. Operaattori simuloi erilaisia tilanteita, saa hermoverkon vastaamaan kysymykseen "mitä tapahtuu, jos jokin toimintaparametreista muuttuu?" - esimerkiksi vaihtamaan jokin raaka-aineen komponenteista tai lisäämään laitoksen tehonsyöttöä. Neuraaliverkko analysoi viime vuosien kokemuksen ja sulkee laskentamenetelmällä pois ei-optimaaliset tilat algoritmista ja oppii ennustamaan asennuksen tulevaa toimintaa.
Mielenkiintoista netissä
Gazprom Neft on jo täysin "digitoinut" kaksi autojen polttoaineen tuotantoon osallistuvaa teollisuuskompleksia - Moskovan öljynjalostamon katalyyttisen krakkausbensiinin vetykäsittelyyksikön ja yhtiön öljynjalostamolla Omskissa toimivan yksikön. Testit ovat osoittaneet, että tekoäly pystyy samanaikaisesti ottamaan huomioon valtavan määrän "digitaalisen kaksosensa" parametreja, tekemään päätöksiä ja ilmoittamaan mahdollisista poikkeamista työssä jo ennen kuin ongelma uhkaa kehittyä vakavaksi ongelmaksi.
Samaan aikaan Gazprom Neft testaa integroituja ratkaisuja, jotka minimoivat inhimillisen tekijän vaikutuksen koko tuotannon mittakaavaan. Vastaavia projekteja toteutetaan parhaillaan yhtiön bitumitehtailla Ryazanissa ja Kazakstanissa. Empiirisesti löydetyt onnistuneet ratkaisut voidaan myöhemmin skaalata suurten jalostamoiden tasolle, mikä lopulta luo tehokkaan digitaalisen tuotannonhallintaalustan.
Nikolai Legkodimov, Advanced Technologies Advisory Groupin johtaja, KPMG Venäjällä ja IVY:ssä:”Erilaisia komponentteja, kokoonpanoja ja järjestelmiä mallintavia ratkaisuja on tunnettu ja käytetty jo pitkään, myös öljy- ja kaasuteollisuudessa. Laadullisesta harppauksesta voidaan puhua vasta, kun näiden mallien kattavuus on riittävän laaja. Jos onnistumme yhdistämään nämä mallit keskenään, yhdistämään ne kokonaiseksi monimutkaiseksi ketjuksi, tämä todellakin mahdollistaa ongelmien ratkaisemisen täysin uudella tasolla - erityisesti simuloimalla järjestelmän käyttäytymistä kriittisissä, kannattamattomissa ja yksinkertaisesti vaarallisissa käyttöolosuhteissa . Niillä alueilla, joilla laitteiden uusiminen ja päivittäminen on erittäin kallista, tämä mahdollistaa uusien komponenttien esitestauksen."
Tulosohjaus
Jatkossa Gazprom Neftin logistiikka-, jalostus- ja markkinointilohkon koko arvoketjua yhdistää yksi tekoälyyn perustuva teknologinen alusta. Tämän organismin "aivot" ovat Performance Management Center, joka perustettiin vuosi sitten Pietariin. Täällä virtaa "digitaalisten kaksosten" tiedot, täällä se analysoidaan, ja täällä tehdään saatujen tietojen perusteella johdon päätöksiä.
Jo nyt yli 250 000 anturia ja kymmeniä järjestelmiä välittävät tietoa reaaliajassa keskukseen kaikista Gazprom Neftin logistiikka-, käsittely- ja markkinointilohkon piiriin kuuluvista yhtiön varoista. Joka sekunti tänne saapuu 180 000 signaalia. Tämän tiedon katselu ihmiseltä kestäisi noin viikon. Keskuksen digitaaliset aivot tekevät tämän välittömästi: se valvoo tuotteiden laatua ja öljytuotteiden määrää reaaliajassa koko ketjussa - jalostamon toimipisteestä loppukuluttajaan.
Keskuksen strateginen tavoite on Teollisuus 4.0:n teknologioita ja mahdollisuuksia hyödyntäen tehostaa radikaalisti loppupään segmenttiä. Eli ei vain prosessien hallintaa - tämä voidaan tehdä perinteisissä järjestelmissä, vaan tehdä näistä prosesseista tehokkaimpia: käyttämällä ennakoivaa analytiikkaa ja tekoälyä liiketoiminnan jokaisessa vaiheessa vähentää tappioita, optimoida prosesseja ja estää tappioita.
Lähitulevaisuudessa keskuksen pitäisi oppia ratkaisemaan useita keskeisiä liikkeenjohdon tehokkuuteen vaikuttavia tehtäviä. Tähän sisältyy tulevaisuuden ennustaminen 60 päivää eteenpäin: kuinka markkinat käyttäytyvät kahden kuukauden kuluttua, kuinka paljon öljyä on jalostettava täyttääkseen bensiinin kysyntä tällä hetkellä, missä kunnossa laitteet ovat, ovatko laitokset kunnossa. pystyy selviytymään tulevasta kuormituksesta ja siitä, korjataanko ne. Samanaikaisesti keskuksen tulisi seuraavan kahden vuoden aikana saavuttaa 50 % kapasiteetti ja alkaa seurata, analysoida ja ennustaa öljytuotevarastojen määrää kaikilla yhtiön öljyvaroilla ja tankkauskomplekseilla; valvoa automaattisesti yli 90 % tuotantoparametreista; analysoida yli 40 % prosessilaitteiden luotettavuutta ja kehittää toimenpiteitä öljytuotteiden häviämisen ja laadun heikkenemisen estämiseksi.
Vuoteen 2020 mennessä Gazprom Neftin tavoitteena on saavuttaa 100 % suoritusjohtamiskeskuksen kyvyistä. Ilmoitettuja indikaattoreita ovat muun muassa kaikkien laitteiden luotettavuuden analyysi, tuotteiden laadun ja määrän aiheuttamien häviöiden estäminen sekä teknisten poikkeamien ennakoiva hallinta.
Daria Kozlova, VYGON Consultingin vanhempi konsultti:”Yleensä integroidut ratkaisut tuovat alalle merkittäviä taloudellisia etuja. Esimerkiksi Accenturen mukaan digitalisaation taloudellinen vaikutus voi olla yli 1 biljoona dollaria. Siksi suurten vertikaalisesti integroituneiden yritysten osalta integroitujen ratkaisujen käyttöönotto on erittäin perusteltua. Mutta se on perusteltua myös pienille yrityksille, sillä tehokkuuden parantaminen voi vapauttaa niille lisävaroja vähentämällä kustannuksia, tehostaa käyttöpääoman hallintaa jne. ”
Mielenkiintoista netissä
Konstantin Kravchenko, tietotekniikan johtaja, automaatio- ja televiestintäosasto, Gazprom Neft PJSC
Nyt digitaalinen aikakausi öljy- ja kaasuteollisuudessa - on jo todellisuutta. Yritykset ympäri maailmaa ovat siirtyneet sanoista digitaalisiin teknologioihin: Shell ja Total käyttävät robotteja, Chevroneja ja Shell - droneita, Statoil - 3D-visualisointia, Chevron havaitsee putkien vuodot videoanalytiikan avulla, BP toteuttaa laajaa projektiin liittyvää projektia. sovellus Industrial Internet of Things kaivosalustoille. Lähes kaikki globaalin öljy- ja kaasuteollisuuden toimijat käyttävät jo tekoälyä sekä virtuaalisen ja lisätyn todellisuuden mahdollisuuksia. Jopa lohkoketjun kaltainen tekniikka ei ole jäänyt huomaamatta. Tänä vuonna BP liittyi Enterprise Ethereum Allianceen, jonka toiminta tähtää muun muassa älykkäiden sopimusten jakeluun yrityksissä.
Gazprom Neft ei jää sivuun etenevästä digitalisaatiokilpailusta. Vuoden aikana lähes kaikissa yhtiön tuotantoyksiköissä ja konsernitoiminnoissa käynnistettiin pilottiprojekteja tai käynnistettiin mittavia digitaaliteknologiaan perustuvia hankkeita.
Samalla on huomioitava, että digitalisaatio johtaa radikaaleihin muutoksiin kokonaisilla toimialoilla. Näin ollen Internet-puhelimen, pikaviestien ja virtuaalisten operaattoreiden leviäminen on pakottanut teleyritykset muuttamaan liiketoimintamalliaan kokonaan. Elektronisten ja miehittämättömien ajoneuvojen sekä autojen yhteiskäyttöpalvelujen syntyminen on muuttanut kuljetusalan ilmettä. Nämä innovaatiot, liuskeresurssien kehittäminen, uusiutuvien energialähteiden lisääntyvä käyttö, huoltoasemien ulkopuolella auton tankkausta tarjoavien start-up-yritysten aktiviteetti ovat vaikuttaneet myös öljy- ja kaasusektoriin. Mutta digitalisaatio ei tuo vain mullistuksia - , se kätkee selviytymismahdollisuuksia perinteisille alan toimijoille.
Sinun täytyy vain osata käyttää näitä mahdollisuuksia oikein. Ja tekniseltä puolelta olemme valmiita: tuotantodataa on kertynyt huomattava määrä, niiden käsittelyyn on luotu laskentakapasiteettia; innovaatioiden käyttöönoton kustannukset pienenevät ja kokemus niiden onnistuneesta soveltamisesta laajenee. Mutta digitalisaatio ei ole sama asia kuin teknologia, vaan siihen liittyy myös toiminta- ja liiketoimintamallien radikaali muutos. Tämä on sen perustavanlaatuinen ero perinteiseen automaatioon. Uudet teknologiat eivät toimi muuttamatta liiketoimintatapoja, ja tässä digitaalisella teknologia-alustalla on keskeinen rooli. Hänestä tulee yritysten erilaisten prosessien ja toimintojen hallinnan työkalu ja tulevaisuudessa teollisuuden ekosysteemin perusta.
Meneillään on päästä päähän -arvoketjujen muodostumisprosessi, joita johdetaan monitoimikeskuksista. Gazprom Neftillä on jo porauksen tukikeskus (etsintä- ja tuotantolohkossa), öljynjalostuksen ja logistiikan tehokkuutta parantava keskus, offshore-projektien tuotannon optimointikeskus sekä pääomarakentamisen projektinhallintakeskus. Tulevaisuudessa harkitsemme yhdestä keskuksesta johdettujen tasaisten rakenteiden luomista, jotka yhdistävät kumppaneiden ekosysteemin.
Tällä tiellä meidän on vielä ratkaistava monia ongelmia. Yritystasolla on tarpeen luoda uusi yrityskulttuuri, johtamis- ja päätöksentekojärjestelmä sekä harkita uudelleen tietotekniikan ja tietohallintojohtajan roolia. Mutta on tehtäviä, jotka on ratkaistava toimialatasolla - standardointi, lainsäädännön muutokset ja yhteisen teknologisen alustan luominen.
Korostan, että ilman tällaista alustaa tehokas eteneminen digitalisaation tiellä on mahdotonta. Suurimpien teknologiayritysten edustajat ja yrityskonsultit puhuvat tästä, tämä on myös todettu Venäjän federaation digitaalitalousohjelmassa.
Nyt markkinoilla on noin 300 teollista Internet of Things -alustaa, mutta nämä ovat pääasiassa länsimaisia ratkaisuja. Niiden käyttö pilveen siirtymisen aikakaudella luo kriittisiä riskejä toimialallemme. Lisäksi olemassa olevat alustat ratkaisevat vain osan digitalisaation tehtävistä, eivät täysin vastaa huomisen tarpeita.
Pääkysymys on: missä on pelaaja tai tiimi, joka luo lupaavan venäläisen pilvialustan digitaaliseen tuotantoon? On selvää, että näin laajamittainen tehtävä on yhden yrityksen voimien ulkopuolella.
Kun puhumme neuroverkoista ja koneoppimisesta, kuvittelemme ennen kaikkea älypuhelimissa digitaalisia avustajia, jotka työskentelevät kuvien tai musiikkia kirjoittavan tekoälyn parissa. Itse asiassa Teollisuus 4.0 -konseptin tekniikoita, joihin kuuluvat neuroverkot, käytetään muun muassa aivan eri asioihin. N+1 Yhdessä Gazprom Neftin kanssa olemme luoneet testin, joka kertoo sinulle interaktiivisella tavalla nykyaikaisten teknologioiden käytöstä öljyteollisuudessa. Uskalla!