ННФ

Ключевой инструмент цифровой трансформации

Процесс роботизации служит залогом конкурентоспособности компаний нефтегазовой отрасли

Нефтегазовая индустрия – одна из немногих отраслей промышленности, в которых технологические решения, требующие многомиллиардных затрат, связаны с крайне высокой степенью неопределенности получения прибыли. Это главным образом связано с со следующими факторами. Во-первых, если раньше при геологоразведке обнаруживали мощные высокопродуктивные пласты нефти, то сегодня компании имеют дело с трудноизвлекаемой нефтью. Она залегает в тонких низкопроницаемых пластах, которые при вскрытии бурением могут не дать притока. Поэтому для эффективной добычи требуются инновационные решения. Во-вторых, до недавнего времени инфраструктура месторождений возводилась в освоенных регионах, прежде всего в ХМАО и Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, а сегодня практически все наиболее крупные проекты реализуются в ЯНАО, Восточной Сибири, а также на шельфе.

Новая роль робототехники

Следствием вышеперечисленных факторов является повышение требований к качеству работы. На Севере наблюдается рост количества «дорогих» рабочих мест, и возникает необходимость оптимизации технологических процессов для сокращения издержек. Возрастающая сложность нефтегазового бизнеса и снижающийся потенциал оптимизации за счет традиционных подходов требуют применения инновационных цифровых технологий.

Цифровая трансформация нефтегазовой отрасли в ближайшие 10 лет будет происходить по четырем ключевым направлениям:

· робототехника и физическая автоматизация;

· цифровизация процессов и автоматизация программного обеспечения;

· углубленная аналитика;

· связь и датчики (см. «Направления цифровой трансформации нефтяной отрасли»).

Наиболее важным направлением является развитие робототехники, которое в средне- и долгосрочной перспективе позволит отрасли минимизировать риски для персонала (в частности при работе в неблагоприятных природно-климатических условиях), ускорить процесс принятия решений, сократить сроки выполнения операций и достичь высоких показателей эффективности в технологических процессах.

Направления цифровой трансформации нефтяной отрасли.jpg

Согласно определению международного стандарта, робот – это приводной механизм, программируемый по двум и более осям, имеющий некоторую степень автономности, движущийся внутри своей рабочей среды и выполняющий предназначенные ему задачи. Иными словами, роботом можно назвать любое устройство, выполняющее предназначенные ему действия, которое одновременно отвечает трем условиям:

· воспринимает (sense) окружающий мир с помощью сенсоров;

· понимает (think) окружающий мир и строит модели поведения, чтобы выполнять предназначенные ему действия;

· воздействует (act) на физический мир тем или иным способом (см. «Определение робота»).

До недавнего времени роботизированные системы применялись в опасных для людей технологических процессах. Сегодня внедрение роботизированных решений в других областях нефтегазовой отрасли имеет глобальные перспективы. В течение следующих нескольких лет многие из рутинных операционных задач, решаемых людьми в суровых с точки зрения погодных условий или отдаленных районах, будут выполняться роботами. Кроме того, многие крупные компании уже сотрудничают с отраслевыми партнерами, поставщиками оборудования и научными учреждениями для разработки новых роботизированных систем в целях решения конкретных прикладных задач.

Определение робота.jpg

В нефтегазовой промышленности робототехнические системы начали использоваться с 1960-х годов, но диапазон их применения, как правило, был ограничен областями, где прямое вмешательство человека было невозможно – например, в экстремальных глубоководных условиях. Такими решениями стали телеуправляемые подводные необитаемые аппараты (Remotely operated underwater vehicle – ROV).

Главный приоритет – безопасность

Сегодня нефтегазовые компании продолжают разрабатывать и внедрять роботизированные решения в тех областях, где есть возможности снижения рисков для персонала. Хотя робототехнические системы менее универсальны, чем инженеры-люди, они могут работать непрерывно, поддерживать неизменно высокую производительность и действовать в широком диапазоне температур и условий качества воздуха. В настоящее время существуют следующие ключевые области применения робототехники:

· инспекционные работы;

· операции в замкнутых пространствах и опасных зонах;

· оценка качества химического и физического состояния материалов;

· подводное и морское глубоководное оборудование.

Мировой рынок нефтегазовой робототехники активно растет за счет проектов ведущих ВИНК. Ключевые игроки рынка уже реализовали несколько успешных проектов по роботизации:

· Shell разработала дистанционно управляемую роботизированную систему Sensabot, которая занимается мониторингом оборудования и проверкой систем безопасности;

· ExxonMobil проводит поиски углеводородов на шельфе с помощью автономных роботов-глайдеров;

· BP осуществляет ремонт подводного оборудования морских скважин с помощью робота-манипулятора;

· Total проводит инспекцию оборудования для переработки нефти с помощью роботов-инспекторов.

Список проектов не является исчерпывающим. ВИНК активно формируют и обновляют стратегии цифровой трансформации, отводя одно из ключевых мест внедрению робототехники.

Трудности и перспективы

Однако повсеместного внедрения роботизированных решений среди нефтегазовых компаний пока не наблюдается. Особенно это касается российского рынка, который находится на стадии становления. Нежелание нарушать существующие процедуры, опасения по поводу последствий отказа и необходимость значительных предварительных инвестиций в разработку систем, отвечающих отраслевым требованиям, приводят к тому, что многие компании не хотят испытывать новые технологические решения.

Ключевые российские ведомственные инициативы, направленные на развитие и поддержку внедрения робототехники в промышленности.jpg

Вторым препятствием для широкого распространения робототехники является жесткая нормативно-правовая база, регулирующая нефтегазовые операции. Например, правила утверждают, что определенные задачи могут выполняться только людьми. Несмотря на то, что можно комбинировать человеческие и роботизированные системы, экономические преимущества роботизированного решения значительно уменьшаются, если люди все еще тесно вовлечены в эту деятельность. Поэтому одной из ключевых задач для отрасли является работа с правительствами и отраслевыми регуляторами для обеспечения соответствия правовой базы возможностям робототехнических систем.

Учитывая данные барьеры и необходимость стимулирования рынка робототехники, ведомства РФ начинают уделять больше внимания развитию данного направления. Составлен перечень ключевых отраслевых инициатив, ориентированных на решение этой задачи (см. «Ключевые российские ведомственные инициативы…»).

Средства роботизации могут эффективно применяться для решения широкого круга задач в нефтегазовой отрасли при условии наличия технических и инфраструктурных средств единой экосистемы. На данный момент из средств и технологий в зрелом виде присутствует только роботизированный мониторинг и контроль. Однако во всех обозначенных направлениях только ведутся активные НИОКР. Период внедрения отдельных технологий в широкое коммерческое использование можно оценить от пяти до 10 лет (см. «Сводная информация о потенциальных направлениях НИР по роботизации в нефтегазовом секторе»).

Для применения средств роботизации в НГК требуется успешно завершить все необходимые стадии исследований, разработок и получения опытных данных о технических и экономических параметрах эксплуатации. Для одной компании совокупность таких работ и соответствующих затрат экономически нецелесообразна, к тому же это потребует длительных циклов исследований и разработок. Существенно ускорить получение готовых к применению решений по роботизации можно путем разделения рисков и затрат с участниками инновационной экосистемы.

Сводная информация о потенциальных направлениях НИР по роботизации в нефтегазовом секторе.jpg

св.jpg

Переход к роботизированным активам требует последовательного подхода с детальной технико-экономической оценкой каждого робота в рамках технологического процесса, а также с мерами по снижению возможных бизнес-рисков. Первичная технико-экономическая оценка потенциала роботизации ВИНК может быть разбита на следующие шаги:

1. Определение границ проектов по роботизации:

· анализ предпосылок роботизации внутри компании;

· определение масштаба работ – локальная роботизация конкретных процессов или глобальная в масштабах всех функциональных подразделений ВИНК;

· Выявление потенциальных рисков внедрения робототехники.

2. Анализ мирового опыта:

· исследование опыта роботизации ВИНК, ведущих отраслей промышленности, стартапов и патентов;

· формирование единого реестра со способами применения робототехники и их описанием.

3. Анализ технологических процессов функциональных подразделений:

· формирование структуры технологических процессов по цепочке создания стоимости внутри функциональных подразделений;

· качественный анализ технологических процессов функциональных подразделений ВИНК на возможность роботизации;

  • определение ключевых показателей эффективности технологических процессов (КПЭ);
  • унификация КПЭ для всех функциональных подразделений ВИНК – в случае, если они отличаются.

4. Формирование программ роботизации:

  • определение методологии приоритизации способов применения робототехники;
  • детализация и приоритизация способов применения робототехники по функциональным подразделениям согласно технологическим процессам совместно с соответствующими экспертами;
  • формирование потенциальных проектов для НИОКР и их объединение в программы роботизации функциональных подразделений;
  • разработка дорожных карт роботизации функциональных подразделений;
  • распределение ответственных лиц и сроков для наиболее приоритетных проектов.

После выполнения обозначенных шагов необходимо установить требуемую периодичность, с которой будет производиться обновление реестра технологий роботизации с учетом новинок рынка и изменения технологических процессов, а также детализация технико-экономической оценки приоритетных проектов.

Иными словами, внедрение робототехники в ВИНК невозможно без системного, последовательного и гибкого подхода к планированию процесса роботизации. Ввиду этого необходимо выделить особую роль руководителей и специалистов каждого уровня. Технологий и приоритетных проектов может быть много, но лидеров, способных реализовать их потенциал от начала и до конца, может оказаться недостаточно. Развитие цифровой корпоративной культуры высокого уровня, обеспечение открытости для инноваций и пассионарности внутренних лидеров нефтегазовых компаний сыграют здесь наиболее важную роль. И тогда даже самые сложные проекты роботизации окажутся по плечу.

скачать pdf
Читайте также :