Мы прошли «впадину разочарования» и приближаемся к «склону просветления»...
Как цифровые технологии меняют облик традиционной отрасли, какие выгоды и сложности они несут, и как нефтегазовые компании могут адаптироваться к новым реалиям? Об этом рассказывает эксперт Дмитрий Крикунов, руководитель офиса систем автоматизации и оптимизации производства компании Enera.
Дмитрий Крикунов – руководитель офиса систем автоматизации и оптимизации производства компании Enera. Команда Дмитрия обладает наградой «Проект года» по версии Global CIO и «Лучший проект в области промышленной автоматизации» на Тюменском энергетическом форуме в 2023 году, имеет опыт разработки IoT платформ и AI-решений для крупнейших компаний нефтегазовой отрасли.
– Каким образом цифровые технологии меняют традиционные процессы в нефтегазовой отрасли?
– Коренным образом меняют. Трансформация процессов происходит в нескольких вариантах. Некоторые перестают существовать вовсе, примером являются процессы ведения бумажных журналов ключевых производственных показателей в операторных по часам. Процесс автоматизации полностью заменяет сбор данных с датчиков. Некоторые процессы невозможно автоматизировать в полной мере, и они претерпевают изменения. Например, бумажные журналы трансформируются в электронные версии, которые заполняются с использованием персональных компьютеров. Возникают процессы, которые не существовали ранее.
Видоизменяются организационные структуры, требования к квалификации персонала. Ведущие компании вводят обязательные курсы по анализу данных на Python или их визуализации в BI системах.
– Какие ключевые тренды цифровизации наблюдаются в нефтегазовой отрасли сейчас?
– Можно обобщить тренды цифровизации: автоматическое сквозное управление производственными процессами на основе данных. Составляющих этот тренд множество. Самые обсуждаемые последние несколько лет – искусственный интеллект, IoT платформы и цифровые двойники. За каждым из этих трендов стоят понятные идеи, такие как: помощь человеку в принятии решений на основе накопленной цифровой истории; уход от монотонного труда в пользу творческой составляющей; упрощение интеграции различных программных решений; создание единой базы знаний с высококачественными данными; отработка сценариев на цифровых моделях и только потом внедрение этих изменений в реальной жизни. Я думаю, что сегодня по многим из направлений, если смотреть на цикл зрелости технологий, мы прошли зону «впадина разочарования» и приближаемся к зоне «склон просветления». Действительно, прошло время, когда эти слова использовали при любом удобном случае, а технологии применяли где только возможно, и уже разочаровались. Сегодня намного лучше понимаем сферы эффективного применения, ограничения, четко формулируем задачи, решаемые этими технологиями. В своем профессиональном опыте мне повезло участвовать в разработке десятка промышленных решений с использованием машинного обучения, а также цифровой платформы. Я стараюсь делиться этим опытом и призываю «догоняющие» рынки избегать уже пройденных ошибок, обращая внимание на опыт зарубежных разработчиков. Считаю, что следить за трендами и быть их адептом очень важно, но на практике часто куда более больший эффект могут принести операционные и организационные изменения.
– Какие преимущества и вызовы стоят перед нефтегазовыми компаниями при внедрении цифровых технологий?
– Цифровизация носит огромный практический эффект. Нужно понимать, что она требует мобилизации и трансформации всех уже устоявшихся процессов в компаниях, а также существенных инвестиций. Эффект часто отложен, а работать и платить нужно уже сегодня. Основным вызовом является способность на длинной дистанции следовать принятой стратегии на цифровизацию, методично меняя корневые процессы и устои.
Также хочу отметить важность понимания изменений со стороны высшего руководства. Это именно тот вызов для среднего менеджмента, чтобы новейшие цифровые технологии внедрялись на основе полной базовой автоматизации в промышленности, а эта автоматизация или ее обновление часто требует инвестиций, превышающих затраты на прикладные верхнеуровневые AI-приложения. Обновиться до индустрии 4.0 с нуля не получится, это не установка приложений с App Store. Индустрия 4.0 строится на компьютеризации и автоматизации, оснащении локальными системами управления, датчиками, ERP и MES системами. Без цифровых технологий 3.0, 4.0 не сработает. Из этого следует, что предприятиям, не прошедшим модернизацию, требуется гораздо больше инвестиций в цифровизацию и достижение ее эффектов.
– Как цифровизация влияет на экологию и устойчивое развитие в нефтегазовой отрасли?
– Цифровые технологии приводят к более рациональному использованию оборудования и имеющихся ресурсов. Также применение цифровых двойников и киберфизических систем оптимального управления технологическими процессами позволят сократить техногенные аварии и повысить качество выходного продукта нефтепереработки. Если мы уменьшаем использование продуктов тяжелой промышленности, сокращаем плановые и аварийные выбросы в экосистемы и снижаем токсичность продуктов сгорания топлива, то мы движемся в соответствии с современной экологической повесткой и способствуем устойчивому развитию.
– Какую роль играют стартапы и инновационные компании в развитии цифровых технологий для нефтегазовой отрасли?
– Никто не знает производство лучше, чем сотрудники с многолетним опытом работы на самом предприятии. И хотя процессы добычи и переработки описаны в академической литературе, дело в деталях, специфике технологического процесса в конкретной локации, организационном устройстве, локальном уровне автоматизации. Программные и технические решения для крупной вертикально-интегрированной компании всегда уникальны. Стартапы свободны от внутренних ограничений, регламентов и правил промышленных компаний, они привносят свежий взгляд на проблему со стороны. Можно сказать, стартапы – это свежая кровь цифровых вен предприятия. Стартапы выводят максимально оперативно на рынок продукты, развитие которых внутри нефтегазовых компаний заняло бы в разы больше времени. Мое убеждение, что максимальный эффект достигается при тесном сотрудничестве, партнерстве инновационных компании и промышленных активов. Это также доказано на практике: количество совместных предприятий и покупки промышленными группами стартапов имеет устойчивый тренд роста. Стартапы выполняют важнейшую роль максимально быстрой доставки нового подхода и технологии до конечных потребителей, а также не менее важную роль доработки идеи до продукта.
– Как цифровизация влияет на стоимость добычи и переработки нефти и газа?
– По-моему мнению, конечной целью внедрения цифровых технологий является сквозная оптимизация по всей производственной цепочке, что приводит к сокращению затрат компаний нефтегазовой отрасли, по оценке экспертов, на десятки процентов. Цифровые технологии сокращают себестоимость добычи. Могут быть разработаны залежи, которые ранее считались бесперспективными, с точки зрения затраченных на извлечение средств. А увеличить общий объем добычи с конкретного участка крайне важно при условии дефицита энергоресурсов и их конечности из общемировых запасов. Приведу пример.
Сегодня в нефтегазовой отрасли действуют несколько подходов к техническому обслуживанию и ремонтам. Превентивные ремонты, которые осуществляются по заранее известному графику-расписанию, позволяют планировать работоспособность технологической цепочки, делая ее поведение предсказуемой.
Рассмотрим ремонт насоса, который обеспечивает движение нефтесодержащей жидкости по определенному участку трубопровода. При замене подшипников раз в год понимаем, что никогда не достигнем момента критического износа.
Вне зависимости от реального состояния – меняем, т.е. платим за работу, комплектующие, транспорт, несем потери в объеме добычи. Однако мы можем четко планировать затраты и периоды простоя, т.е. наши потери предсказуемы.
Внедрение цифровых технологий в этом локальном кейсе позволяет обслуживать и делать ремонт исходя из фактического состояния подшипников. Проще говоря, менять подшипник не раз в год, а раз в полтора года. Эффекты с точки зрения затрат – понятны.
Конечно, всегда нужно учитывать соотношение «ценность к затратам». Действительно, бывают случаи, когда расходы на установку датчиков, связь, вычислительные мощности и автоматизированные рабочие места никогда не окупятся полученными результатами – это вопрос для обсуждения. Продолжая обсуждать ограничения в использовании цифровых технологий в этом случае, представим такую ситуацию: предиктивная модель, основанная на многолетней истории работы насосов и алгоритмах машинного обучения, прогнозирует необходимость замены подшипника в течение месяца.
Вы поменяли подшипник через неделю, остановив технологический процесс. Еще через неделю, на планерке вы узнаете, что через два месяца сам трубопровод будет остановлен для капитального ремонта. Правильно ли вы сделали, поменяв подшипник, согласно рекомендациям предиктивной модели? Корректная работа предиктивных моделей не гарантирует рациональное использование ресурсов предприятия и сокращение затрат.
Тут можно говорить о потребности в сквозной оптимизации на основе цифрового двойника всего месторождения и включенных в него предиктивных моделях. Модели разных уровней имеют информацию о всех используемых технологиях, процессах и планах (строительство, ремонты, модернизация).
Оптимизационный алгоритм перебирает все сценарии и дает ответ в зависимости от вашей целевой функции, например, сокращение себестоимости или максимизация общего объема добычи за период. Таким образом, цифровые технологии сокращают затраты за счет сквозной оптимизации процессов добычи и переработки.
– Какие новые бизнес-модели возникают в связи с развитием цифровых технологий в нефтегазовой отрасли?
– Приведу несколько примеров. Они тесно связаны с опытом использования цифровых технологий в повседневной жизни. Сегодня для заказа такси мы используем приложение, оно позволяет снизить и унифицировать цену для потребителя, а также сократить время ожидания. Плюсом для водителя является увеличенный суточный заработок. Выигрывают все.
Это бизнес-модель, которая перевернула рынок. Сегодня аналогичные системы внедряются в нефтегазовых компаниях. Месторождения эксплуатируют тысячи единиц колесной техники. Современные технологии позволяют сократить ее простой и оптимизировать ремонты. При этом предоставляемая техника может принадлежать как добычной компании, так и частным компаниям и лицам, подключенным к подобной информационной системе. Также активно внедряются корпоративные платформы закупок, аналоги «гражданских» маркетплейсов. Внедрение закупочных платформ доказало свои эффекты в части снижения человеческого фактора, достижения факта оптимальной цены и ранжирования поставщиков по степени надежности.
Если говорить о процессе бурения, внедряя цифровые решения, появилась возможность стороннего сопровождения бурения. Если ранее компания могла рассчитывать на пул внутренних высокооплачиваемых и квалифицированных специалистов, которые работали на ограниченном и несвоевременном наборе данных о ходе бурения, сегодня можно воспользоваться услугами стороннего инженерного центра, который может находиться в любой точке мира, покрывая почасовые затраты сотрудников. Думаю, дойдет и до того, что и промышленное программное обеспечение будет предоставляться как сервис по часам или суткам. Такой опыт уже есть в отрасли. Тут на лицо сокращение затрат на персонал, повышение скорости и точности бурения. Цифровые технологии сегодня значительно меняют и создают новые бизнесы вокруг нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей.
– Как нефтегазовые компании могут обучить свой персонал работе с цифровыми технологиями?
– Есть тренд на создание корпоративных образовательных программ. Появляется все больше центров, которые могут предоставить такие услуги на базе ведущих государственных и частных университетов. Обучение ведется на всех уровнях компаний. Традиционно образовательные услуги предоставляют вендоры промышленных программных решений. Образовательные программы ведущих отраслевых игроков также пользуются спросом, что может позволить промышленным компаниям зарабатывать на образовательных услугах и стажировках.
Конечно, должна быть базовая компьютерная грамотность, но, по-моему, этот фактор практически нивелирован на территории СНГ или быстро нивелируется, учитывая количество курсов по этому направлению в разных форматах.
– Как цифровизация влияет на культуру и ценности отрасли?
– Развитие цифровых решений медленно, но привносит культуру, свойственную IT-компаниям, в промышленную отрасль. Думаю, что компании стали более оциально ответственными и человекоориентированными, общение между сотрудниками становится все более неформальным и дружеским, стираются вертикальные связи.
Текст: Ирина Силкина