Digitale Wirtschaft. Ölindustrie: Digitale Realität

Neuronale Netze, digitale Zwillinge, künstliche Intelligenz. Industrie 4.0-Technologien werden die Ölindustrie bis zur Unkenntlichkeit verändern

Architekten des digitalen Zeitalters

Die Informationstechnologie und die Biomedizin gelten in der Regel als die technologisch fortschrittlichsten. Unternehmen in traditionellen Industrien wie Metallwalzen oder Erdölförderung und -raffination werden unterschiedlich behandelt. Auf den ersten Blick wirken sie konservativ, aber viele Experten nennen sie die Hauptarchitekten des neuen digitalen Zeitalters.

Bereits Mitte der 30er Jahre des letzten Jahrhunderts begannen Industriegiganten, Produktionsprozesse zu automatisieren. Im Laufe der Jahrzehnte wurden Hard- und Softwarekomplexe ständig verbessert und kompliziert. Die Automatisierung von Produktionsprozessen – beispielsweise in der Erdölraffination – ist weit fortgeschritten. Der Betrieb einer modernen Ölraffinerie wird von Hunderttausenden von Sensoren und Instrumenten überwacht, und die Kraftstoffversorgung wird in Echtzeit von Satellitennavigationssystemen überwacht. Jeden Tag produziert eine durchschnittliche russische Raffinerie über 50.000 Terabyte an Informationen. Zum Vergleich: 3 Millionen Bücher, die im digitalen Speicher der Russischen Staatsbibliothek gespeichert sind, brauchen Hunderte Male weniger - "nur" 162 Terabyte.

Dies ist genau dasselbe "Big Data" oder Big Data - ein Stream, der mit der Informationslast der größten Websites und sozialen Netzwerke vergleichbar ist. Das akkumulierte Datenarray ist eine einzigartige Ressource, die in der Unternehmensverwaltung verwendet werden kann. Doch dafür sind traditionelle Methoden der Informationsanalyse nicht mehr geeignet. Wirklich effizientes Arbeiten mit einer solchen Datenmenge ist nur mit Hilfe von Industrie 4.0-Technologien möglich. Im Kontext eines sich wandelnden wirtschaftlichen Paradigmas ist eine reiche industrielle „historische Erfahrung“ ein großer Vorteil. Big Data ist das Herzstück der künstlichen Intelligenz. Seine Fähigkeit zu lernen, die Realität zu verstehen und Prozesse vorherzusagen, hängt direkt von der Menge des geladenen Wissens ab. Gleichzeitig verfügen Industrieunternehmen über eine leistungsstarke Ingenieurschule, beteiligen sich aktiv an der Implementierung und Verbesserung neuer Technologien. Dies ist ein weiterer Umstand, der sie zu wichtigen Akteuren in der „New Economy“ macht.

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Petr Kaznacheev, Direktor des Zentrums für Rohstoffwirtschaft, RANEPA: „Intelligentes Management und Unternehmensplanung könnten als erster Schritt zu einem „integrierten“ künstlichen Intelligenzsystem in Öl und Gas angesehen werden. In diesem Fall könnten wir über die Erstellung eines Algorithmus zur Digitalisierung aller wichtigen Informationen über die Aktivitäten des Unternehmens sprechen – vom Feld bis zur Tankstelle. Diese Informationen könnten einem einzelnen automatisierten Zentrum zugeführt werden. Auf Basis dieser Informationen könnten mithilfe von Methoden der Künstlichen Intelligenz Prognosen und Empfehlungen zur Optimierung der Unternehmensarbeit erstellt werden.“

Führer der digitalen Transformation

Diesen Trend erkennend, bauen Industrieführer in Russland und der Welt seit Jahrzehnten gewachsene Geschäftsprozesse neu auf und führen Industrie 4.0-Technologien in die Produktion ein, die auf dem industriellen Internet der Dinge, künstlicher Intelligenz und Big Data basieren. Die intensivste Transformation findet in der Öl- und Gasindustrie statt: Die Branche „digitalisiert“ sich dynamisch und investiert in Projekte, die gestern noch fantastisch erschienen. Anlagen, die von künstlicher Intelligenz gesteuert werden und Situationen vorhersagen können, Installationen, die den Betreiber zur optimalen Betriebsweise auffordern – all das wird bereits heute Realität.

Gleichzeitig besteht die maximale Aufgabe darin, ein Produktions-, Logistik-, Produktions- und Vertriebsmanagementsystem zu schaffen, das intelligente Brunnen, Fabriken und Tankstellen in einem einzigen Ökosystem vereint. In einem idealen digitalen Modell erhalten die Analysten des Unternehmens in der Betriebszentrale in dem Moment, in dem der Verbraucher den Hebel der Zapfpistole drückt, sofort Informationen darüber, welche Benzinmarke in den Tank eingefüllt wird, wie viel Öl produziert werden muss, an der Raffinerie und verarbeitet, um die Nachfrage in einer bestimmten Region zu decken. Bisher ist es keinem der russischen und ausländischen Unternehmen gelungen, ein solches Modell zu bauen. Gazprom Neft ist jedoch bei der Lösung dieses Problems am weitesten fortgeschritten. Die Spezialisten setzen derzeit eine Reihe von Projekten um, die letztendlich die Basis für die Schaffung einer einheitlichen Plattform für Abwicklung, Logistik und Vertriebssteuerung bilden sollen. Eine Plattform, die noch niemand auf der Welt hat.

Digitale Zwillinge

Heute gehören die Raffinerien von Gazprom Neft zu den modernsten der Branche. Die vierte industrielle Revolution eröffnet jedoch qualitativ neue Chancen und stellt gleichzeitig neue Anforderungen an die Automatisierung. Genauer gesagt geht es weniger um Automatisierung als um die nahezu vollständige Digitalisierung der Produktion.

Basis der neuen Etappe werden die sogenannten „digitalen Zwillinge“ sein – virtuelle Kopien von Raffinerieanlagen. Alle Prozesse und Zusammenhänge, die in realen Prototypen ablaufen, werden in 3D-Modellen genau beschrieben. Sie basieren auf der Arbeit der künstlichen Intelligenz basierend auf neuronalen Netzen. Der „digitale Zwilling“ kann optimale Betriebsmodi für Geräte vorschlagen, deren Ausfälle vorhersagen und Reparaturzeiten empfehlen. Zu seinen weiteren Vorteilen gehört die Fähigkeit, ständig zu lernen. Das neuronale Netz findet selbst Fehler, korrigiert und merkt sich diese und verbessert so seine Arbeit und Prognosegenauigkeit.

Als Grundlage für das Training des „digitalen Zwillings“ dienen zahlreiche historische Informationen. Moderne Raffinerieanlagen sind so komplex wie der menschliche Körper. Hunderttausende Teile, Zehntausende Sensoren. Die technische Dokumentation jeder Installation nimmt einen Raum von der Größe einer Montagehalle ein. Um einen „digitalen Zwilling“ zu erstellen, müssen all diese Informationen zunächst in ein neuronales Netz geladen werden. Dann beginnt die schwierigste Phase - die Phase des Lehrens der künstlichen Intelligenz, um die Installation zu verstehen. Es umfasst Messwerte von Sensoren und Instrumenten, die in den letzten Jahren der Installation gesammelt wurden. Der Bediener simuliert verschiedene Situationen, zwingt das neuronale Netz, die Frage zu beantworten "Was passiert, wenn einer der Arbeitsparameter geändert wird?" - zum Beispiel den Austausch einer der Rohstoffkomponenten oder die Erhöhung der Stromversorgung der Anlage. Das neuronale Netz analysiert die Erfahrungen vergangener Jahre und schließt mit der Berechnungsmethode nicht optimale Modi aus dem Algorithmus aus und lernt, den zukünftigen Betrieb der Anlage vorherzusagen.

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Gazprom Neft hat bereits zwei Industriekomplexe, die an der Herstellung von Autokraftstoff beteiligt sind, vollständig digitalisiert - einen Hydrotreater für katalytisches Cracken von Benzin in der Moskauer Ölraffinerie und eine Anlage in der Ölraffinerie des Unternehmens in Omsk. Tests haben gezeigt, dass künstliche Intelligenz in der Lage ist, eine Vielzahl von Parametern ihres „digitalen Pendants“ gleichzeitig zu berücksichtigen, Entscheidungen zu treffen und mögliche Arbeitsabweichungen zu melden, noch bevor der Ärger zu einem ernsthaften Problem zu werden droht.

Gleichzeitig testet Gazprom Neft komplexe Lösungen, die den Einfluss des menschlichen Faktors auf die gesamte Produktion minimieren. Ähnliche Projekte werden derzeit in den Bitumenwerken des Unternehmens in Rjasan und Kasachstan umgesetzt. Erfolgreiche empirisch gefundene Lösungen können anschließend bis auf die Ebene großer Raffinerien skaliert werden, wodurch letztendlich eine effektive digitale Produktionsmanagement-Plattform entsteht.

Nikolay Legkodimov, Leiter der Advanced Technologies Consulting Group, KPMG in Russland und der GUS:„Lösungen, die verschiedene Aggregate, Baugruppen und Systeme simulieren, sind seit langem bekannt und werden auch in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. Von einem qualitativen Sprung kann erst dann gesprochen werden, wenn eine ausreichende Abdeckungsbreite dieser Modelle erreicht wurde. Gelingt es uns, diese Modelle miteinander zu kombinieren, zu einer ganzen komplexen Kette zusammenzufassen, dann wird es wirklich möglich sein, Probleme auf einer ganz neuen Ebene zu lösen – insbesondere das Verhalten des Systems in kritischen, unrentablen und schlichtweg gefährlichen Arbeitsbedingungen zu simulieren . Für Bereiche, in denen die Umrüstung und Aufrüstung der Ausrüstung sehr teuer ist, ermöglicht dies eine Vorprüfung neuer Komponenten.

Leistungsmanagement

Zukünftig wird die gesamte Wertschöpfungskette im Logistik-, Raffinerie- und Vertriebsbereich von Gazprom Neft durch eine einzige technologische Plattform auf Basis künstlicher Intelligenz vereint. Das „Gehirn“ dieses Organismus wird das Performance Management Center sein, das vor einem Jahr in St. Petersburg gegründet wurde. Hier fließen Informationen aus den „digitalen Zwillingen“, hier werden sie analysiert und hier werden auf Basis der gewonnenen Daten Managemententscheidungen getroffen.

Bereits heute übertragen mehr als 250.000 Sensoren und Dutzende von Systemen in Echtzeit Informationen aus allen Vermögenswerten des Unternehmens, die sich im Umkreis der Logistik-, Raffinerie- und Vertriebseinheit von Gazprom Neft befinden, an das Zentrum. Jede Sekunde werden hier 180.000 Signale empfangen. Es würde etwa eine Woche dauern, bis eine Person diese Informationen einsehen würde. Das digitale Gehirn des Zentrums macht es sofort: Es überwacht in Echtzeit die Qualität der Produkte und die Menge der Mineralölprodukte entlang der gesamten Kette – vom Ausgang der Raffinerie bis zum Endverbraucher.

Strategisches Ziel des Zentrums ist es, die Effizienz des nachgelagerten Segments mit den Technologien und Fähigkeiten der Industrie 4.0 radikal zu steigern. Das heißt, es geht nicht nur darum, die Prozesse zu managen – dies kann im Rahmen traditioneller Systeme erfolgen, sondern diese Prozesse am effektivsten zu gestalten: durch Predictive Analytics und künstliche Intelligenz in jeder Phase des Geschäfts Verluste reduzieren, Prozesse optimieren und Verluste zu vermeiden.

In naher Zukunft soll das Zentrum lernen, mehrere Schlüsselaufgaben zu lösen, die sich auf die Effizienz der Unternehmensführung auswirken. Einschließlich der Prognose der Zukunft 60 Tage im Voraus: wie sich der Markt in zwei Monaten verhalten wird, wie viel Öl raffiniert werden muss, um den aktuellen Benzinbedarf zu decken, in welchem Zustand die Ausrüstung sein wird, ob die Installationen in der Lage sind um die anstehende Belastung zu bewältigen und ob es notwendig ist, sie zu reparieren. Gleichzeitig sollte das Zentrum in den nächsten zwei Jahren eine Kapazität von 50 % erreichen und damit beginnen, die Menge der Erdölproduktreserven in allen Öldepots und Tankanlagen des Unternehmens zu überwachen, zu analysieren und vorherzusagen; Überwachen Sie automatisch mehr als 90% der Produktionsparameter; die Zuverlässigkeit von mehr als 40 % der technologischen Ausrüstung analysieren und Maßnahmen entwickeln, um den Verlust von Erdölprodukten und deren Qualität zu verhindern.

Bis 2020 hat sich Gazprom Neft das Ziel gesetzt, 100 % der Fähigkeiten des Performance Management Centers zu erreichen. Zu den erklärten Indikatoren - Analyse der Zuverlässigkeit aller Geräte, Vermeidung von Qualitäts- und Quantitätsverlusten der Produkte, vorausschauendes Management technologischer Abweichungen.

Daria Kozlova, Senior Consultant bei VYGON Consulting:„Im Allgemeinen bringen integrierte Lösungen erhebliche wirtschaftliche Vorteile für die Branche. Nach Schätzungen von Accenture könnte der wirtschaftliche Effekt der Digitalisierung beispielsweise mehr als 1 Billion US-Dollar betragen. Daher ist bei großen vertikal integrierten Unternehmen die Implementierung integrierter Lösungen sehr gerechtfertigt. Aber auch für kleine Unternehmen ist es gerechtfertigt, da durch eine Effizienzsteigerung zusätzliche Mittel freigesetzt werden können, indem Kosten gesenkt, die Effizienz des Working Capital Managements erhöht usw.

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Text: Natalia Petrova, Illustrationen: Alexey Stolyarov

Um die Auswirkungen der heute stattfindenden Veränderungen einzuschätzen, genügt es, sich gedanklich in die Vergangenheit zurückzuziehen und sich daran zu erinnern, wie wir vor 10-15 Jahren gelebt, gearbeitet und Geschäfte gemacht haben. Analysten argumentieren jedoch, dass dies nur der Anfang des Prozesses ist und versprechen der Geschäftswelt in naher Zukunft dramatische Veränderungen. Die oberen Stockwerke der Konzerne sind sich des Wandels bewusst: In der regelmäßigen Umfrage von IBM unter CEOs multinationaler Unternehmen stand Technologie bereits 2012 als wichtigster Geschäftstreiber an erster Stelle und hält diese Position seither.

Experten weisen darauf hin, dass die Gefahr der laufenden Prozesse vor allem in ihrem Umfang und ihrer Geschwindigkeit liegt. Der wissenschaftliche und technologische Fortschritt hat sich noch nie so schnell entwickelt - und diese Geschwindigkeit nimmt weiter zu, so dass immer weniger Zeit zum Nachdenken, Prognostizieren und Vorbereiten bleibt. Die Veränderungen selbst waren noch nie so umfassend: Die Digitalisierung geht an keinem Bereich unseres Lebens vorbei und früher oder später werden Zahlen in jede Branche und jedes Zuhause kommen. Darüber hinaus betrafen alle bisherigen technologischen Durchbrüche die materielle Welt, aber jetzt werden die Grenzen zwischen der materiellen Welt und dem virtuellen Raum aufgehoben und vermischen, was immer zuverlässig getrennt wurde. Wie sollen wir mit diesen Veränderungen umgehen? Was ist von ihnen zu erwarten und wie soll das Geschäft weitergehen?

Alexander Dyukov, Vorstandsvorsitzender, Gazprom Neft: « Wir leben in einer besonderen Ära – der Ära der vierten industriellen Revolution. Diese Ära hat sehr gravierende Auswirkungen auf die Weltwirtschaft. Wir können deutlich sehen, wie schnell neue Branchen entstehen, wie neue Unternehmen entstehen und wachsen. Bisher dominierende Player sind gezwungen, die Herausforderung der Entwicklung digitaler Technologien entweder anzunehmen und aktiv mitzugestalten, oder sie verlassen den Markt. Wenn wir über die Ölindustrie sprechen, dann sind wir im Gegensatz zum Bankgeschäft nicht so abhängig und nicht so sensibel für die digitale Revolution. Dennoch kann der Einsatz digitaler Technologien für Unternehmen gewisse Vorteile bringen. Wir haben den Weg in Richtung weltweite Technologieführerschaft eingeschlagen, und eine der Voraussetzungen für diese Marktführerschaft ist der effektive und schnelle Einsatz digitaler Technologien.“

Im allgemeinen Stream

Auf den ersten Blick scheinen Transformationen willkürlich und unvorhersehbar zu passieren. „Digital Ice Drift“ beginnt hier und da – es berührt die eine Branche tangential, stellt die andere auf den Kopf, die jüngsten Marktführer gehen bergab, und Unternehmen, von denen vor einem Jahr noch niemand gehört hat, treten in den Vordergrund. Mit der Entwicklung des Internets verlassen also die Printmedien langsam aber sicher den Markt und weichen elektronischen. Nicht nur die Art der Informationsverbreitung verändert sich, sondern auch die Gattungen und Formate des Umgangs mit dem gedruckten Wort. Markt für Markt verändert auch mobile Anwendungstechnologien – Lkw, Banken, Tourismus. Als nächstes folgen Einzelhandels-, Mobilfunk- und sogar B2B-Märkte, in denen auch mobile Anwendungen aufgekommen sind, die verschiedene Servicefunktionen ersetzen. Das damals von Uber vorgeschlagene Interaktionsmodell ist heute ein Begriff.

Eine Welle verschiedener digitaler Technologien und der damit verbundenen Transformationen rollt über die Welle: das Internet, soziale Netzwerke, Big Data, neuronale Netze ... Eine sorgfältige Untersuchung der Ereignisse und ihrer treibenden Kräfte zeigt jedoch, dass hinter der externen Vielfalt gemeinsame universelle Merkmale stecken, die lassen Sie uns sagen, was wir mit einem einzigen Prozess zu tun haben. Dieser Veränderungsprozess wird zunehmend als digitale Transformation bezeichnet.

Bildungsplattform

Ein markantes Beispiel für die Implementierung einer Plattformlösung in einem Unternehmen ist die Gazprom Neft Corporate University. Dies ist eine neue Form von Bildungsprojekten, die es Mitarbeitern ermöglicht, nicht nur Wissenskonsumenten zu sein, sondern sich aktiv an deren Gestaltung zu beteiligen. Voraussetzung für die Entstehung der Corporate University war zum einen die Notwendigkeit einer Vielzahl von Mitarbeitern, sich weiterzuqualifizieren, zum anderen aber auch ein enormer Wissens- und Erfahrungsschatz der Experten des Unternehmens. Beides bietet das Plattformformat durch die vollständige Integration des Bildungsraums nahezu unbegrenzte Interaktionsmöglichkeiten.

Gleichzeitig leistet die Corporate University viel Arbeit hinter den Kulissen, um sicherzustellen, dass der Service die richtige Qualität hat. Die strukturelle Grundlage dieser Arbeit sind die Fakultäten und Abteilungen in ihnen. Die Abteilung ist eine professionelle Community, die ein wichtiges Instrument für den Erhalt und die Verbreitung von Wissen ist. Träger von Berufserfahrung und Wissen können in dieser Gemeinschaft in zwei Rollen agieren. Als Experten stellen sie hochwertige Ausbildungsinhalte bereit und überwachen die inhaltliche Relevanz von Kompetenzmodellen, Profilen, Tests und Curricula. Als interne Trainer konzipieren und führen sie Schulungen durch. Eine der wichtigsten Aufgaben der Corporate University ist es, Führungskräfte und Know-how-Träger in diese Arbeit einzubeziehen und sie dabei zu unterstützen, die dafür notwendigen Fähigkeiten und Fertigkeiten zu stärken. Derzeit hat die Corporate University bereits 21 Abteilungen und es ist geplant, weitere 9 zu eröffnen. Das Plattformformat der Corporate University ermöglicht es, Tausende von Experten in ihre Arbeit einzubeziehen, die den Bildungsprozess für Dutzende von Tausende von Führungskräften und Mitarbeitern.

Von welchen Funktionen sprechen wir? Erstens das Wachstum der Anzahl der Verbindungen. Die Anzahl der Verbindungen nimmt jedes Mal zu, wenn sich herausstellt, dass ein Element der physischen Welt, das zuvor isoliert war, mit der digitalen Welt verbunden ist. Ein solches Element kann die Person selbst oder einige der Gegenstände und Geräte um sie herum sein. Telefone, Kameras, Player sind digital geworden - sie alle werden zu Hilfsgeräten, um eine Person mit einem Netzwerk zu verbinden. Kühlschränke und Waschmaschinen nutzen bereits Wi-Fi. Wir beschäftigen uns mit dem Internet der Dinge. Digitale Selbstbedienungskasse. Digitale Rezeption. Ein digitaler Code auf einem Museumsstück. An sich ist das Aufkommen von Verbindungen kein neues Phänomen, die Neuheit liegt in der schnellen Zunahme ihrer Zahl.

Jede aktive Verbindung wird zur Informationsquelle für den digitalen Ozean. Diese Informationen waren in der physischen Welt verstreut, aber mit einer neuen Verbindung verschmolzen sie mit dem allgemeinen Informationsarray. Und das explosionsartige Wachstum der Verbindungen führt zu einem explosionsartigen Wachstum der verfügbaren Informationen. Mit anderen Worten, wir sammeln Big Data an.

Die verfügbaren Informationen wiederum eröffnen bisher unbekannte Interaktionsmöglichkeiten. Die Spielstrategie einer Basketballmannschaft kann heute nicht mehr auf der Erfahrung eines Trainers basieren, sondern auf einer maschinellen Analyse von Schüssen und Verhalten auf dem Feld der gegnerischen Spieler. Mithilfe von Big Data analysiert Amazon die feinen Nuancen der Vorlieben seiner Kunden und macht ihnen überraschend genaue Angebote. Yandex.Verkehrsstaus, die mit verschiedenen Quellen interagieren, sammeln Informationen über die Situation auf der Straße und sticken Verkehrsströme.

Infolgedessen schlägt die Zunahme der digitalen Dichte – die Zahl der Verbindungen, verfügbaren Informationen und Interaktionen – eine Brücke zwischen der physischen und der digitalen Welt: Die digitale Welt spiegelt die physische immer genauer wider und beginnt ihrerseits, sie zu transformieren . Dieser Einfluss kann einfach sein, wie im Beispiel von Basketball, Shopping und Stadtnavigation, oder indirekter. Die Zunahme der digitalen Dichte entwickelt sich irgendwann zu qualitativen Veränderungen im Umfeld, in dem Menschen und Unternehmen leben.

Große Daten

Gazprom Neft nutzt das Phänomen der zunehmenden digitalen Dichte bereits erfolgreich zur Verbesserung der Geschäftseffizienz. Bereits 2012 startete das Unternehmen beispielsweise das ERA-Programm (Electronic Asset Development) zur Entwicklung der Automatisierung in der Exploration und Produktion. Geologische Informationen über alle Bereiche des Unternehmens werden im eigenen Informationssystem GeoMate gesammelt und analysiert, und das Programm "Schachbrett und technischer Modus" speichert Informationen aus Brunnen und bildet einen technologischen Modus für deren Betrieb.

Die Implementierung verschiedener IT-Lösungen führte sofort zu Ergebnissen - das Unternehmen hat die Menge an Informationen in Bezug auf geologische Exploration, Feldentwicklung, Bohrlochbetrieb usw mit Hilfe des Supercomputers St.-Petersburg Polytechnic University of Peter the Great. Diese Kapazität wird benötigt, um die kolossale Menge an heterogenen und halbstrukturierten Daten zu nutzen, die aus der Untersuchung komplexer Reserven gewonnen wurden.

Konstantin Kravchenko, Leiter der Abteilung Informationstechnologie, Automatisierung und Telekommunikation: „Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass die digitale Transformation kein Ersatz einer Technologie durch eine andere ist. Digitale Transformation ist in erster Linie eine Änderung des betriebswirtschaftlichen Modells, eine Änderung der Geschäftsprozesse, eine Umstrukturierung des Organisations- und Geschäftsmodells in einem Unternehmen, und im Fall von Öl- und Gasunternehmen sprechen wir davon die Transformation aller Bereiche seiner Aktivitäten - Exploration, Produktion, Raffination, Vertrieb und Unternehmensführung. Um solche groß angelegten Transformationen durchführen zu können, ist es daher notwendig, eine digitale Transformationsstrategie zu entwickeln. Wir müssen von getrennten innovativen Initiativen und Projekten zu einem einzigen Schritt-für-Schritt-Plan für den Übergang zur digitalen Wirtschaft übergehen. Und solche Arbeiten sind bei Gazprom Neft bereits im Gange."

Ein weiteres Beispiel für die aktive praktische Nutzung der Chancen, die die Idee der digitalen Transformation mit sich bringt, ist die Analyse von Informationen mittels Machine Learning – Künstliche Intelligenz. Von den Produktionsanlagen von Gazprom Neft werden täglich große Datenmengen empfangen – Messungen der Produktionsbohrungen (Fluidflussrate, Ölflussrate, Wasserschnitt, Bohrlochdruckwerte), Studien der physikalischen Eigenschaften der Lagerstätte und der geförderten Flüssigkeit. Gleichzeitig können diese Daten aus verschiedenen Gründen nicht immer richtig oder vollständig sein, und ihre Analyse kann zu falschen Rückschlüssen auf den aktuellen Zustand der Bohrungen oder des gesamten Feldes führen und letztendlich die Entscheidungen über die Entwicklung beeinflussen. Solche Lösungen können hydraulische Frakturierung oder Bohrlochüberarbeitung, Sidetracking oder tertiäre verbesserte Ölgewinnungstechniken umfassen.

Die Aufgabe der Künstlichen Intelligenz besteht in dieser Situation darin, Fehler in den Daten zu finden und fehlende Werte neu zu definieren und dadurch die Informationsqualität zu erhöhen, neue, bisher unbemerkte Muster zu erkennen und den Analyseprozess selbst zu beschleunigen. Nur eine Maschine kann jedes Megabyte an Daten analysieren, heterogene Daten integrieren und bei Prognosen verschiedene Muster berücksichtigen. Heute haben Spezialisten des Gazprom Neft Science and Technology Center zusammen mit dem MIPT Engineering Center damit begonnen, Algorithmen zu entwickeln, um Maschinen die entsprechenden Fähigkeiten beizubringen. In Zukunft - die Schaffung eines vollwertigen intellektuellen Assistenten für einen Fachentwickler.

Zeichen der Transformation

Die digitale Transformation hat eine Menge Symptome, die grob in drei Gruppen eingeteilt werden können. Zum einen gibt es einen Mentalitätswandel der Endverbraucher, der bereits als Consumerization bezeichnet wurde. Die Veränderungen bedeuten, dass spezialisierte IT-Technologien zunehmend dem Massenanwender zur Verfügung stehen. Im Gegenzug versuchen Benutzer, „Heim“-Technologien im Büro zu verwenden, ohne an ihre Sicherheit zu denken. Seit anderthalb Jahrzehnten hat sich der technologische Fokus deutlich vom Business-Segment zum Consumer-Segment verlagert: Waren Anfang des Jahrtausends Technologieunternehmen wie Microsoft, Cisco, IBM, die vor allem mit Unternehmen arbeiteten, führend, waren jetzt Google , Apple, Facebook, die auf die durchschnittliche Person am Ende der Kette abzielen. Die Menschen haben massiv erstklassige digitale Erfahrungen gesammelt – und ihre Erwartungen und Verhaltensweisen haben sich dramatisch verändert. Wer gestern zusammen mit seinem Sohn seine Nachbarschaft mit einem iPhone von einem Quadrocopter aus gefilmt hat, gibt sich nicht mit einer mobilen Banking-Anwendung mit einer Schnittstelle wie einem Geldautomaten oder dem alten einfachen Schema „Pay-Fill-Go“ zu einem Tank zufrieden Station - er möchte etwas mehr bekommen, etwas, das seinen übrigen Erfahrungen entspricht. Wenn eine Person gleichzeitig eine große Datei bei der Arbeit senden oder dringend jemanden kontaktieren muss, zögert sie nicht, die Dateifreigabe im Netzwerk oder im Messenger zu nutzen. Das Unternehmen muss diesen Trends Rechnung tragen, damit nicht der Moment kommt, in dem das Unternehmen nicht nur den Kunden, sondern auch den eigenen Mitarbeitern vorsintflutlich erscheint.

Leistungsmanagementzentrum

Im Juni 2017 wurde das Gazprom Neft Refinery Efficiency Management Center (CUE) in St. Petersburg eröffnet. Strategisches Ziel dieses in der Branche einzigartigen Projekts ist der Aufbau einer einheitlichen digitalen Plattform für das Management der Effizienz der Wertschöpfungskette – vom Ölfluss über Raffinerien bis hin zum Verkauf von Ölprodukten an den Endverbraucher. Das Zentrum nutzt moderne Datenanalyse-Technologien, Predictive Analytics und Big-Data-Methoden.

Das Funktionsprinzip des CUE basiert auf der Integration verschiedener Wertschöpfungsketten-Managementsysteme, der Organisation des freien und kontinuierlichen Datenaustauschs zwischen ihnen und dem Einsatz prädiktiver Analysemethoden für Parameter wie Nachfrage nach Ölprodukten, Anlagenzuverlässigkeit, Qualität der Ölprodukte, Umweltüberwachung, Energieeffizienz usw. In Echtzeit übertragen 250.000 Sensoren und Dutzende von Systemen Informationen aus allen Vermögenswerten des Unternehmens, die sich im Umkreis der Logistik-, Raffinerie- und Vertriebseinheit von Gazprom Neft befinden, an das ESC.

Im Rahmen der Arbeit des Zentrums wird die Bildung genauer technischer Modelle technologischer Installationen fortgesetzt - digitale Zwillinge von Vermögenswerten, die den Übergang zu einem proaktiven Management der Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz von Unternehmen ermöglichen.

Ein weiteres wichtiges Zeichen dafür, dass die digitale Transformation bereits die eine oder andere Branche erfasst hat: das demokratische Wettbewerbsumfeld, das durch die Senkung der Einstiegsschwelle ins Geschäft erreicht wird und sich in einem lawinenartigen Wachstum der Startup-Zahlen ausdrückt. Viele Start-up-Gründer suchen sich kleine Nischen, in denen große Unternehmen die Kundenbedürfnisse schlecht abdecken, aber dennoch beachtliche Einnahmen erzielen können. Sie konkurrieren nicht unbedingt direkt mit den „Dinosauriern“, bilden aber durch ihr sehr lebendiges Dasein in ihrer gewählten Nische ein Umfeld, das einen starken Wettbewerbsdruck auf traditionelle Unternehmen ausübt. In einer konservativen Branche wie Öl und Gas können Startups ihren Platz finden, indem sie Unternehmen innovative Technologien, IT-Produkte und betriebswirtschaftliche Lösungen anbieten.

Gleichzeitig führt die Demokratisierung der Wirtschaft zu einer Vielzahl von Geschäftsmodellen, die nicht nur für Startups gelten, obwohl sie hier zweifellos den Ton angeben. Jedes Unternehmen, unabhängig von Größe oder Branche, kann seine Art der Interaktion mit Kunden erweitern oder ändern. Ein markantes Beispiel für einen neuen Ansatz sind Plattformlösungen. Google und Apple waren die ersten Anwender dieses Modells, gefolgt von Hunderten von Verbraucherplattformen. Jetzt ist es Zeit für Industrieunternehmen. In Russland beispielsweise beschäftigt sich die Mail.ru Group mit der Entwicklung von Plattformproduktionssystemen. Mit der Einführung der Tarantool IIoT-Plattform, die es ermöglicht, Daten von Sensoren in Unternehmen zu sammeln und zur Analyse an Rechenzentren zu senden, hat die Holding bereits den Markt für das industrielle Internet der Dinge (IIoT) betreten.

Mit plattformbasierten Produktionssystemen bauen Sie die Unternehmensführung neu auf, steigern die Produktionseffizienz und optimieren die gesamte Wertschöpfungskette. In Gazprom Neft ist eine solche Plattform das kürzlich eröffnete Performance Management Center im Logistik-, Raffinerie- und Verkaufsblock (siehe Kasten).

Gleichzeitig können große Industrieunternehmen selbst aktiv an der Schaffung von Plattformen als Geschäftsmodelle für das Zusammenspiel verschiedener Wirtschaftsvertreter – Technologieschöpfer, Dienstleister – mitwirken. So agiert Gazprom Neft bereits aktiv als Kunde von Innovationen und bindet gleichzeitig wissenschaftliche Organisationen und Gerätehersteller in deren Entstehung ein. Insbesondere führt das Unternehmen das Projekt „Schaffung eines Komplexes von einheimischen Technologien und High-Tech-Geräten für die Erschließung der Reserven der Bazhenov-Formation“ durch. Dieses Projekt kann als Prototyp eines Plattformmodells der Beziehungen zwischen allen Marktteilnehmern angesehen werden. Zur Teilnahme sind verschiedene Forschungsinstitute und Industrieunternehmen eingeladen. Und die systematische Entwicklung und Erprobung neuer heimischer Technologien soll auf der Grundlage des TRIZ-Entwicklungszentrums für Produktionstechnologie durchgeführt werden, das Gazprom Neft auf dem Territorium des Autonomen Kreises Chanty-Mansijsk zusammen mit der Verwaltung des Chanty- Autonomer Kreis der Mansi - Yugra.

Verkaufsplattform

Die digitale Transformation kann dem Vertriebsblock Gazprom Neft erhebliche Wettbewerbsvorteile bringen. Heute baut das Unternehmen eine digitale Vertriebsplattform auf. Es ermöglicht Ihnen, das Produkt- und Dienstleistungsangebot für jeden Kunden in jedem der Vertriebskanäle fein und genau anzupassen, neue Produkte und Dienstleistungen schnell zu erstellen und auf den Markt zu bringen, dem Verbraucher sofortigen Zugang zu der erforderlichen Lösung zu bieten - sei es ein Tankstellenmanagementvertrag, ein Kraftstoffliefervertrag oder ein Auftrag, eine Bestellung aus einem Online-Shop zu einer bestimmten Zeit an eine bestimmte Tankstelle zu liefern.

Mit anderen Worten, das Unternehmen sichert sich die führende Position im Endverbrauchermarkt, auch im B2B-Segment, indem es das gesammelte Wissen über seinen Kunden nutzt, eine effektive End-to-End-Logistik organisiert und die Fähigkeiten der Partner organisch einbindet aus jeder anderen Branche in das eigene Kundenangebot. IT-Lösungen in diesen drei Bereichen bilden die Basis der Architektur der digitalen Vertriebsplattform. Die Festlegung von Wettbewerbsfeldern zur Ausgestaltung konkreter IT-Projekte erfolgt im Rahmen der Entwicklung einer Digitalstrategie für die regionale Vertriebsdirektion. Bis Ende des Jahres wird die Strategieentwicklung abgeschlossen sein und mit der Implementierung der technologischen Komponente der Plattform begonnen. Gleichzeitig werden Änderungen im Organisationsmodell der Direktion erarbeitet, die für die Bildung der Geschäftskomponente der digitalen Vertriebsplattform notwendig sind.

Das Unternehmen der Zukunft

Mit dem Wachstum der digitalen Dichte ändern sich die wichtigsten Geschäftskompetenzen, die ihre Existenz sichern - ermöglichen Sie es Ihnen, Wert für den Kunden zu schaffen und den geschaffenen Wert zu monetarisieren. Das Auftauchen einiger und das Absterben anderer Schlüsselkompetenzen ist nicht neu: Einst hat das Erscheinen von Autos die fahrerischen Fähigkeiten abgewertet, aber einen Bedarf an fahrerischen Fähigkeiten geschaffen. Heutzutage, mit dem Aufkommen des Navigators, hat die Fähigkeit zur Orientierung in der Stadt an Bedeutung verloren, aber der Wert der Fähigkeit, mit digitalen Geräten umzugehen, ist gestiegen. Das gleiche passiert auf der Ebene von Organisationen und Branchen. Sowohl Einzelpersonen als auch Organisationen können jedoch Schwierigkeiten haben, ihre ausgefeilten Kompetenzen aufzugeben, wenn sie nicht mehr benötigt werden.

Veränderungen in Schlüsselkompetenzen führen zu Umstrukturierungen der Branche, der Entstehung neuer Geschäftsmodelle und organisatorischen Veränderungen. Die digitale Transformation von Unternehmen ist die Entwicklung der Fähigkeit, neue Kompetenzen zu schaffen und zu entwickeln, die Unternehmen in einem Umfeld ständiger und umfangreicher Veränderungen erfolgreich machen. Medien, Einzelhändler, IT-Unternehmen, Banken sahen sich den beschriebenen Phänomenen in vollem Wachstum gegenüber. Die Branche liegt abseits, doch wer sich sicher fühlt, täuscht sich selbst: Auch hier sind nach wie vor erste Echos der digitalen Transformation zu hören. Experten zufolge werden in der digitalen Zukunft für Unternehmen aus dem Öl- und Gassektor Kompetenzen rund um die innovative Entwicklung, die Entwicklung neuer Produkte und die Erschließung neuer Märkte im Vordergrund stehen. Während Routineaufgaben zunehmend an Roboter ausgelagert werden, bleibt Wissen in Bezug auf geologische Exploration, Datenanalyse und das Management der Zuverlässigkeit und Effizienz von Unternehmen gefragt.

Konstantin Kravchenko, Leiter der Abteilung für Informationstechnologien, Automatisierung und Telekommunikation, Gazprom Neft PJSC

Das digitale Zeitalter in der Öl- und Gasindustrie ist Realität. Unternehmen auf der ganzen Welt sind von Worten zu digitalen Technologien übergegangen: Shell und Total verwenden Roboter, Chevron und Shell verwenden Drohnen, Statoil verwendet 3D-Visualisierung, Chevron verwendet Videoanalysen, um Lecks an Pipelines zu erkennen, BP setzt ein Großprojekt im Zusammenhang mit der Nutzung des industriellen Internets der Dinge auf Mining-Plattformen. Nahezu alle Akteure der globalen Öl- und Gasindustrie nutzen bereits künstliche Intelligenz und die Möglichkeiten von Virtual und Augmented Reality. Selbst eine Technologie wie Blockchain wurde nicht ignoriert. In diesem Jahr ist BP der Enterprise Ethereum Alliance beigetreten, deren Aktivitäten unter anderem auf den Vertrieb von Smart Contracts in Konzernen abzielen.
Gazprom Neft bleibt dem sich entfaltenden Digitalisierungswettlauf nicht fern. Nahezu alle Produktionseinheiten und Konzernfunktionen des Unternehmens haben im Laufe des Jahres Pilotprojekte gestartet oder groß angelegte digitale Initiativen gestartet.

Gleichzeitig ist zu beachten, dass die Digitalisierung zu radikalen Veränderungen in ganzen Branchen führt. Beispielsweise zwang die Verbreitung von Internettelefonie, Instant Messenger und virtuellen Betreibern Telekommunikationsunternehmen dazu, ihr Geschäftsmodell komplett zu ändern. Das Aufkommen von elektronischen und selbstfahrenden Autos sowie Carsharing-Diensten hat das Gesicht der Transportbranche verändert. Diese Innovationen haben neben der Entwicklung der Gewinnung von Schieferressourcen, der zunehmenden Verbreitung erneuerbarer Energiequellen, den Aktivitäten von Start-ups, die das Betanken des Autos außerhalb der Tankstelle anbieten, auch den Öl- und Gassektor beeinflusst. Doch die Digitalisierung ist nicht nur ein Schock – sie birgt auch die Überlebenschancen für traditionelle Branchenakteure.

Sie müssen nur in der Lage sein, diese Möglichkeiten richtig zu nutzen. Und aus technischer Sicht sind wir bereit: eine beträchtliche Menge an Produktionsdaten wurde gesammelt, Rechenleistung für deren Verarbeitung geschaffen; die Kosten für die Einführung von Innovationen sinken und die Erfahrung mit deren erfolgreicher Anwendung wächst. Digitalisierung ist aber nicht gleich Technologie, sie bringt auch einen radikalen Wandel der Betriebs- und Geschäftsmodelle mit sich. Dies ist der grundlegende Unterschied zur traditionellen Automatisierung. Neue Technologien funktionieren nicht ohne veränderte Geschäftsansätze, und hier spielt die digitale Technologieplattform eine Schlüsselrolle. Sie ist es, die zum Werkzeug für das Management unterschiedlicher Prozesse und Funktionen von Unternehmen und in Zukunft zur Grundlage des Branchen-Ökosystems wird.

Der Prozess der Bildung von End-to-End-Wertschöpfungsketten ist im Gange, die von multifunktionalen Zentren aus gesteuert werden. Ein Bohrunterstützungszentrum (im Explorations- und Produktionsblock), ein Zentrum zur Effizienzsteigerung in der Ölraffination und Logistik, ein Zentrum zur Optimierung der Produktion bei Offshore-Projekten und ein Projektmanagementzentrum für den Investitionsbau sind bereits in Betrieb oder befinden sich in der Entwicklungsphase Gründung bei Gazprom Neft. Für die Zukunft erwägen wir die Schaffung flacher Strukturen, die aus einer Hand geführt werden und das Ökosystem der Partner vereinen.

Auf diesem Weg müssen wir noch viele Probleme lösen. Auf Unternehmensebene gilt es, eine neue Unternehmenskultur, ein Führungs- und Entscheidungssystem zu schaffen und die Rolle der Informationstechnologie und des CIO zu überdenken. Es gibt jedoch Aufgaben, die auf Branchenebene angegangen werden müssen – Standardisierung, Gesetzesänderungen und die Schaffung einer gemeinsamen Technologieplattform.

Ich möchte betonen, dass ohne eine solche Plattform kein effektiver Fortschritt auf dem Weg der Digitalisierung möglich ist. Darüber sprechen Vertreter der größten Technologieunternehmen und Unternehmensberater, was auch im Programm Digitale Wirtschaft der Russischen Föderation zum Ausdruck kommt.

Mittlerweile gibt es etwa 300 industrielle IoT-Plattformen auf dem Markt, aber das sind hauptsächlich westliche Lösungen. Ihr Einsatz im Cloud-basierten Zeitalter birgt kritische Risiken für unsere Branche. Zudem lösen bestehende Plattformen nur einen Teil der Digitalisierungsaufgaben und entsprechen nicht vollständig den Anforderungen von morgen.

Die Hauptfrage lautet: Wo ist der Spieler oder das Team, das eine vielversprechende russische Cloud-Plattform für die digitale Produktion schaffen wird? Offensichtlich liegt eine so umfangreiche Aufgabe außerhalb der Macht eines einzelnen Unternehmens.

Der globale Energiesektor steht vor einer technologischen und strukturellen Reform. Allein die Digitalisierung der Öl- und Gasindustrie könnte laut Weltwirtschaftsforum bis 2026 zusätzliche Einnahmen von 1,6 Billionen Dollar generieren. Dieser technologische Wandel kann sich jedoch für viele alte Industrieunternehmen als sehr schmerzhafte Transformation erweisen.

In den letzten Jahren sind neue Begriffe und Konzepte entstanden, um die fortschreitende digitale Transformation zu beschreiben. Das Konzept des Intelligent Enterprise (IE) verändert die Struktur der Welt, einschließlich der industriellen Welt, einer Reihe von technologischen Innovationen, die künstliche Intelligenz (KI), intelligente Automatisierung (IA), Deep-Learning-Technologien, Predictive Analytics und Cognitive Computing umfassen.

Nach Angaben der International Data Corporation wird der Markt für kognitive Lösungen und künstliche Intelligenz bis 2020 auf 46 Milliarden US-Dollar anwachsen, was einem Anstieg von 500% gegenüber 2016 entspricht.

Science-Fiction wird zu einer dokumentierten Realität rasanter Veränderungen im sozioökonomischen Raum: Die Grenzen des fortschreitenden Wandels erweitern sich rasant - vom Eingriff in die menschlichen Gene bis zur vierten industriellen Revolution. Accenture ist der Ansicht, dass der verstärkte Einsatz von IE-Lösungen die Arbeitseffizienz verbessern und die Produktivität der Volkswirtschaften bis 2035 um 40 % steigern kann.

Sollen wir Geld für neue Technologien ausgeben?

Während sich der Finanzsektor, der Immobiliensektor und das Gesundheitswesen rasant wandeln und in Bezug auf Investitionen in IE-Systeme führend sind, hat die Öl- und Gasindustrie noch nicht wesentlich von der neuen digitalen Ordnung profitiert. Die Ölindustrie hat gerade ihre schwierigste Phase seit 30 Jahren hinter sich. Der Rückgang der Ölpreise seit 2014, der Abbau von 350 Tausend Mitarbeitern weltweit und der Rückgang der Investitionen in die Produktion sind eine schwere Krise, mit der die Öl- und Gasindustrie in den letzten Jahren konfrontiert war. Das Ergebnis waren Versuche, das Geschäft zu optimieren, der Beginn, das Potenzial neuer Technologien zur Steigerung der Effizienz und Rentabilität von Unternehmen zu nutzen.

Laut einer Umfrage von Oil & Gas IQ unter Vertretern der größten internationalen Öl- und Gasunternehmen bei der Beantwortung der Frage "Wie können intelligente Unternehmenssysteme Ihr Geschäft beeinflussen?" 65 % befürworteten Kostensenkung, 45 % - Prozessoptimierung, 44 % - Betriebsmodernisierung, 42 % - Zeitersparnis, 35 % - Gewinn des Wettbewerbs.

Aber bisher hinken die Ölkonzerne den Veränderungen, die in anderen Branchen mit enormer Geschwindigkeit stattfinden, ernsthaft hinterher. Laut den neuesten Umfragen sind vier von fünf Fachleuten der Öl- und Gasindustrie „begeistert“ von den Veränderungen, und drei von vier glauben, dass IE-Systeme den Unternehmen helfen werden, Geld zu sparen, indem sie die Kapital- und Betriebskosten senken. Dennoch gab jeder dritte Befragte an, dass sein Unternehmen noch nicht gestartet ist und einige nicht einmal die Absicht haben, innovative Lösungen von IE-Systemen in das bestehende Geschäftsmodell zu integrieren.

Die Digitalisierung der Öl- und Gasindustrie zielt in erster Linie auf die Fähigkeit ab, schnelle Entscheidungen mit ausgewogener Risikobewertung zu treffen sowie die Produktivität und den Wert des Unternehmens zu steigern. BP-CEO Robert Dudley weist in Bezug auf die digitale Transformation darauf hin, wie wichtig es ist, operative Entscheidungen zu treffen und die Arbeitsweise der Menschen zu verändern. Aber die Öl- und Gasindustrie ist traditionell konservativ, nur wenige, die am stärksten finanziell abgesicherten Akteure zeigen sich in bestimmten Bereichen als kluge Innovatoren.

Laut dem Chef des Upstream-Unternehmens Bernard Lowney wird Big Data zu einer Revolution in der Ölindustrie führen.

"Akzeptiere eine neue Ära, warte nicht darauf, dass sie uns aufgezwungen wird",

- ruft den Top-Manager an.

Im Jahr 2017 erwarb BP Beyond Limits, ein Start-up für künstliche Intelligenz und kognitives Computing, das die Upstream-Technologien der NASA für den Weltraum für den Sektor anpasst.

Chevron entwickelt aktiv GPUs für die Visualisierung seismischer Daten und die 3D-Lagerstättenmodellierung. Das Hauptziel besteht darin, die am besten geeigneten Bohrstellen zu bestimmen.

Shell entwickelt maschinelle Lernalgorithmen für seismische Explorationen, um geologische Strukturen in Onshore- und Offshore-Öl- und Gasfeldern automatisch zu erkennen und zu klassifizieren.

Die Hauptfrage, die sich jedes Öl- und Gasunternehmen stellen und lösen muss, ist, wie verschwenderisch es sein kann, Wunder aus dem Arsenal der vierten industriellen Revolution zu schaffen und umzusetzen.

Das italienische Unternehmen Eni beispielsweise musste aufgrund der enormen Kosten seines preisgekrönten Hybrid-Hochleistungscomputers HPC3, der Anfang 2017 für den Einsatz in der Kohlenwasserstoff-Exploration und -Produktion auf den Markt kam, die Investitionsausgaben um 20 % kürzen. Experten weisen jedoch darauf hin, dass IE-Elemente auf bestehenden Legacy-Systemen installiert werden können und Daten verwenden, die bereits von der Hardware generiert werden. Dadurch werden die Digitalisierungskosten für Öl- und Gasprojekte deutlich gesenkt – eine gute Nachricht für eine Branche, in der vier von fünf Megaprojekten entweder im Zeitplan oder im Budget liegen.

Umfragen zufolge können zwei Technologien aus dem Arsenal von IE-Systemen die größte Wirkung in der Öl- und Gasindustrie erzielen: Predictive Analytics und intelligente Automatisierungssysteme.

Deep-Learning-Technologien sind für eine genaue Fehleranalyse in Industrieanlagen unerlässlich und können ihren Weg in die kapitalintensive Öl- und Gasindustrie finden. Intelligente Automatisierungssysteme ermöglichen durch Datenintegration den Übergang zur automatischen Ausführung von Funktionen, die traditionell vom Personal ausgeführt werden. Experten stellen fest, dass es bis 2020 eine Personalkrise in der Öl- und Gasindustrie geben wird: Die Hälfte der erfahrenen Ingenieure und Geophysiker wird das Rentenalter erreichen. Die Digitalisierung kann die gesamte Wertschöpfungskette der Öl- und Gasindustrie betreffen. Zu den vielversprechendsten Segmenten für den Übergang zu digitalen Technologien gehören Asset Management und Infrastruktureinrichtungen, Feldentwicklung, geophysikalische Dienstleistungen, Pipelines und Verarbeitung.

Russischer Weg

Im November 2017 genehmigte Gazprom ein Zielprogramm zur Entwicklung eines einheitlichen Informationsraums bis 2022. Das Unternehmen hat es sich zur Aufgabe gemacht, automatisierte Lösungen auf allen Managementebenen einzuführen, basierend auf aktuellen Trends im Wandel zur digitalen Wirtschaft.

Gazprom hat drei Prinzipien erklärt, auf denen die Politik in diesem Bereich aufbaut: Innovation, Integration und Importsubstitution. Fortschrittliche IT-Lösungen werden verwendet, um eine maximale Integration von Informations- und Kontrollsystemen und einen Synergieeffekt für das Geschäft von Gazprom zu gewährleisten. Das Unternehmen versucht, den inländischen Entwicklungen den Vorzug zu geben. Die Strategie der Informatisierung wird umgesetzt, 35 Informations- und Kontrollsysteme wurden eingeführt, die es ermöglichten, viele wichtige Geschäftsprozesse zu automatisieren. Es wurde ein Rechenzentrum mit strengen Anforderungen an die Informationssicherheit gebaut.

Gazprom verfügt nun über ein unternehmenseigenes Data Warehouse mit Leistungskennzahlen der Produktionsprozesse, die bei wichtigen Managemententscheidungen verwendet werden. Es ist geplant, die Produktionsabrechnung und -planung umfassend zu automatisieren, ein virtuelles, einheitliches Data Warehouse zu schaffen, das Informationen von Einrichtungen in Echtzeit erhält, sowie Werkzeuge zur Überwachung, Modellierung und Prognose des technischen Zustands von Produktionsanlagen einzuführen.

Große Hoffnungen sind mit der Verwendung von Elementen eines vielversprechenden Modells der Unternehmensführung verbunden - dem Konzept der "Industrie 4.0" (der vierten technologischen Revolution).

Es beinhaltet den weit verbreiteten Einsatz digitaler Technologien und Tools für das proaktive Management von Produktionsanlagen und -prozessen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, um die Rentabilität des Unternehmens zu maximieren. Mit Hilfe leistungsfähiger Rechenressourcen und einer Softwareplattform zur Verarbeitung großer Datenmengen sollen digitale Modelle von Produktionsanlagen („Digital Twins“) erstellt werden.

Auch Gazprom Neft sieht großes Potenzial für die Digitalisierung. Die interessantesten Bereiche sind Veränderungen der Unternehmensführung, der Geschäftsprozesse, der Neustrukturierung des Organisationsmodells und der Geschäftstätigkeit im Unternehmen. Laut Gazprom Neft ist die digitale Transformation eine Symbiose groß angelegter technologischer und organisatorischer Transformationen, die darauf abzielen, die Geschäftseffizienz durch ihre vollständige Digitalisierung auf allen Stufen der Wertschöpfung dramatisch zu steigern. Laut dem Chef des Ölkonzerns Alexander Dyukov können Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Exploration bis zum Verkauf von Kraftstoffen an Tankstellen eingesetzt werden, was die Arbeitseffizienz verbessert.

Möglichkeiten zur Lokalisierung

Die wichtigsten Perspektiven für die Digitalisierung in Russland sind mit Energie verbunden. Hier besteht Potenzial zur Lokalisierung. So können laut Simon Khuffeto, Senior Director of the Energy Industry bei Dassault Systèmes, IT-Lösungen, die für die spezifischen Bedürfnisse von Unternehmen in Russland geschaffen werden, künftig auf dem Weltmarkt eingesetzt werden. In Russland beteiligt sich Dassault Systèmes aktiv am Digitalisierungsprozess von Unternehmen und arbeitet mit wichtigen Marktteilnehmern zusammen. Rosatom Corporation wurde einer der Hauptpartner. Dassault Systèmes arbeitet aktiv mit einer Tochtergesellschaft des Unternehmens zusammen - der ASE-Unternehmensgruppe.

„Wir haben mit der Interaktion innerhalb der internen Prozesse des Entwurfs und Baus von Kernreaktoren begonnen. Im Laufe der Zeit haben wir erkannt, dass die Unternehmen hervorragende Möglichkeiten haben, gemeinsame Lösungen nicht nur in Russland, sondern auch im Ausland auf den Energiemarkt zu bringen. Basierend auf unseren Entwicklungen hat ASE eine eigene Multi-D-Plattform geschaffen - ein Tool-Set, das auf unserer 3DEXPERIENCE-Plattform läuft und es uns ermöglicht, alle kapitalen Bauprojekte in Bezug auf die Organisation von technischen Informationen, die Optimierung des Arbeitsablaufs und die Gestaltung umzusetzen bautechnische Objekte. Wir helfen ASE bei der Entwicklung dieser Technologie, haben aber andere Pläne für eine Zusammenarbeit.“

- sagte Khuffeto.

Im Öl- und Gassektor arbeitet Dassault Systèmes mit Anlagenherstellern, Ingenieurbüros, die technischen Support und Support entwickeln und bereitstellen, und Betreibern, die die Anlagen betreiben, zusammen. Die vorgeschlagenen Lösungen helfen, Infrastruktureinrichtungen zu planen und zu bauen, Investitionsprojekte zu managen und Prozesse in den Betriebsunternehmen zu optimieren.

Dassault Systèmes interessiert sich für Projekte im Bereich alternative Energien in Russland. Für die Entwicklung dieses Segments gibt das Unternehmen optimistische Prognosen.

„In Russland ist der Anteil alternativer Energiequellen sehr gering. Aber gerade für abgelegene Regionen, in denen lokale Stromerzeugung benötigt wird, liegt ein enormes Potenzial. Alternative Energien können die wirtschaftliche Entwicklung entfernter Regionen unterstützen und der russischen Wirtschaft Wettbewerbsvorteile auf dem Weltmarkt verschaffen. Ein gutes Beispiel für die Zusammenarbeit ist das Projekt von RUSAL und RusHydro in Krasnojarsk, bei dem ein Wasserkraftwerk, eine umweltfreundliche Energiequelle, zur Herstellung von Aluminium genutzt wird. Ein weiterer Faktor ist, dass es in Russland sehr große Städte gibt, deren Entwicklung und Wachstum den Stadtwerken große Schwierigkeiten bereiten. Hier würde die Smart Grid-Technologie zu einer nachhaltigen und nachhaltigen Stadtentwicklung beitragen. Es gibt viele Projekte und unterschiedliche Möglichkeiten, aber alle diese Projekte haben eine Herausforderung – das Komplexitätsmanagement. Wie geht man mit der zunehmenden Komplexität von Projekten um? In all diesen Bereichen kann modernste Technik helfen, und das Arbeiten in 3D spielt hier eine sehr wichtige Rolle“, sagt Simon Juffeto.

Quelle: popmech

Neuronale Netze, digitale Zwillinge, künstliche Intelligenz. Industrie 4.0-Technologien werden die Ölindustrie bis zur Unkenntlichkeit verändern

Architekten des digitalen Zeitalters

Dies ist genau dasselbe "Big Data" oder Big Data - ein Stream, der mit dem Laden von Informationen der größten Websites und sozialen Netzwerke vergleichbar ist. Das akkumulierte Datenarray ist eine einzigartige Ressource, die in der Unternehmensverwaltung verwendet werden kann. Doch dafür sind traditionelle Methoden der Informationsanalyse nicht mehr geeignet. Wirklich effizientes Arbeiten mit einer solchen Datenmenge ist nur mit Hilfe von Industrie 4.0-Technologien möglich. Im Kontext eines sich wandelnden wirtschaftlichen Paradigmas ist eine reiche "historische Erfahrung" der Produktion ein ernsthafter Vorteil. Big Data ist das Herzstück der künstlichen Intelligenz. Seine Fähigkeit zu lernen, die Realität zu verstehen und Prozesse vorherzusagen, hängt direkt von der Menge des geladenen Wissens ab. Gleichzeitig verfügen Industrieunternehmen über eine leistungsstarke Ingenieurschule, beteiligen sich aktiv an der Implementierung und Verbesserung neuer Technologien. Dies ist ein weiterer Umstand, der sie zu wichtigen Akteuren in der „New Economy“ macht.

Schließlich kennen inländische Industrielle den Preis der geschäftlichen Effizienz. Russland ist ein Land der großen Entfernungen. Produktionsanlagen befinden sich oft in großer Entfernung von den Verbrauchern. Unter diesen Bedingungen ist es sehr schwierig, schnell auf Marktschwankungen zu reagieren. Mit herkömmlichen Technologien sparen Sie nicht mehr als ein Zehntel Prozent. Inzwischen können Sie mit digitalen Lösungen die Kosten um bis zu 10-15% pro Monat senken. Die Tatsache ist offensichtlich: Im Zeitalter der vierten industriellen Revolution wird derjenige wettbewerbsfähig sein, der den effektivsten Umgang mit neuen Technologien in Bezug auf die gesammelten Erfahrungen lernt. Petr Kaznacheev, Direktor des Zentrums für Rohstoffwirtschaft, RANEPA: "Als ersten Schritt zu einem" integrierten "Künstliche-Intelligenz-System in Öl und Gas könnte man eine "intelligente" Management- und Unternehmensplanung in Betracht ziehen. Informationen könnten in einem einzigen automatisierten Zentrum landen. Basierend auf diesen Informationen, mit Methoden der künstlichen Intelligenz, Prognosen und Empfehlungen zur Optimierung der Unternehmensarbeit gemacht werden konnten."

Führer der digitalen Transformation

Gleichzeitig besteht das maximale Ziel darin, ein Produktions-, Logistik-, Produktions- und Vertriebsmanagementsystem zu schaffen, das intelligente Brunnen, Fabriken und Tankstellen in einem einzigen Ökosystem vereint. Ideales digitales Modell, in dem Moment, in dem der Verbraucher den Hebel der Zapfpistole drückt, erhalten die Analysten des Unternehmens in der Betriebszentrale sofort Informationen darüber, welche Benzinmarke in den Tank eingefüllt wird, wie viel Öl produziert werden muss, an der Raffinerie und verarbeitet, um den Bedarf in einer bestimmten Region zu decken. Bisher ist es keinem der russischen und ausländischen Unternehmen gelungen, ein solches Modell zu bauen. Gazprom Neft ist jedoch bei der Lösung dieses Problems am weitesten fortgeschritten. Die Spezialisten setzen derzeit eine Reihe von Projekten um, die letztendlich die Basis für die Schaffung einer einheitlichen Plattform für Abwicklung, Logistik und Vertriebssteuerung bilden sollen. Eine Plattform, die noch niemand auf der Welt hat.

Digitale Zwillinge

Basis der neuen Etappe werden die sogenannten „digitalen Zwillinge“ sein – virtuelle Kopien von Raffinerieanlagen. 3D-Modelle beschreiben zuverlässig alle Prozesse und Zusammenhänge, die in realen Prototypen ablaufen. sie basieren auf der Arbeit der künstlichen Intelligenz basierend auf neuronalen Netzen. Der „digitale Zwilling“ kann optimale Betriebsmodi für Geräte vorschlagen, deren Ausfälle vorhersagen und Reparaturzeiten empfehlen. Zu seinen weiteren Vorteilen gehört die Fähigkeit, ständig zu lernen. Das neuronale Netz findet selbst Fehler, korrigiert und merkt sich diese und verbessert so seine Arbeit und Prognosegenauigkeit.

Grundlage für das Training des „digitalen Zwillings“ ist eine Vielzahl historischer Informationen. Moderne Raffinerieanlagen sind so komplex wie der menschliche Körper. Hunderttausende Teile, Zehntausende Sensoren. Die technische Dokumentation jeder Installation nimmt einen Raum von der Größe einer Montagehalle ein. Um einen „digitalen Zwilling“ zu erstellen, müssen all diese Informationen zunächst in ein neuronales Netz geladen werden. Dann beginnt die schwierigste Phase - die Phase des Lehrens der künstlichen Intelligenz, um die Installation zu verstehen. es umfasst die Messwerte von Sensoren und Instrumenten, die in den letzten Jahren des Betriebs der Anlage gesammelt wurden. Der Bediener simuliert verschiedene Situationen, lässt das neuronale Netz die Frage beantworten "Was passiert, wenn einer der Arbeitsparameter geändert wird?" - zum Beispiel den Austausch einer der Rohstoffkomponenten oder die Erhöhung der Stromversorgung der Anlage. Das neuronale Netz analysiert die Erfahrungen vergangener Jahre und schließt mit der Berechnungsmethode nicht optimale Modi aus dem Algorithmus aus und lernt, den zukünftigen Betrieb der Anlage vorherzusagen.

Gazprom Neft hat bereits zwei Industriekomplexe, die an der Produktion von Autokraftstoff beteiligt sind, vollständig "digitalisiert" - einen Hydrotreating-Reaktor für katalytisches Cracken von Benzin in der Moskauer Ölraffinerie und eine Anlage in der Ölraffinerie des Unternehmens in Omsk. Tests haben gezeigt, dass künstliche Intelligenz in der Lage ist, eine Vielzahl von Parametern ihres „digitalen Pendants“ gleichzeitig zu berücksichtigen, Entscheidungen zu treffen und mögliche Arbeitsabweichungen zu melden, noch bevor der Ärger zu einem ernsthaften Problem zu werden droht.

Nikolay Legkodimov, Leiter der Advanced Technologies Consulting Group, KPMG in Russland und der GUS:"Lösungen, die verschiedene Komponenten, Baugruppen und Systeme simulieren, sind seit langem bekannt und werden auch in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. Von einem Qualitätssprung können wir nur sprechen, wenn eine ausreichende Abdeckung dieser Modelle erreicht wird. Wenn wir" diese Modelle miteinander kombinieren kann, um sie zu einer ganzen komplexen Kette zu verbinden, dann wird es wirklich möglich sein, Probleme auf einer ganz neuen Ebene zu lösen - insbesondere das Verhalten des Systems in kritischen, unrentablen und einfach gefährlichen Arbeitsbedingungen zu simulieren ermöglichen Vorversuche neuer Komponenten."

Leistungsmanagement

Langfristig wird die gesamte Wertschöpfungskette im Logistik-, Raffinerie- und Vertriebsbereich von Gazprom Neft durch eine einzige technologische Plattform auf Basis künstlicher Intelligenz vereint. Das "Gehirn" dieses Organismus wird das Performance Management Center sein, das vor einem Jahr in St. Petersburg gegründet wurde. Hier werden Informationen aus den „digitalen Zwillingen“ strömen, hier werden sie analysiert und hier werden auf Basis der gewonnenen Daten Managemententscheidungen getroffen.

Strategisches Ziel des Zentrums ist es, die Effizienz des nachgelagerten Segments mit den Technologien und Fähigkeiten der Industrie 4.0 radikal zu steigern. Das heißt, es geht nicht nur darum, Prozesse zu managen – dies kann im Rahmen traditioneller Systeme erfolgen, sondern diese Prozesse am effektivsten zu gestalten: durch Predictive Analytics und künstliche Intelligenz in jeder Phase des Unternehmens Verluste reduzieren, Prozesse optimieren und Verluste verhindern.

In naher Zukunft sollte das Zentrum lernen, mehrere Schlüsselprobleme zu lösen, die die Effizienz der Unternehmensführung beeinträchtigen. einschließlich der Prognose der Zukunft 60 Tage im Voraus: wie sich der Markt in zwei Monaten verhalten wird, wie viel Öl raffiniert werden muss, um den aktuellen Benzinbedarf zu decken, in welchem Zustand die Ausrüstung sein wird, werden die Anlagen in der Lage sein, mit der anstehenden Last fertig werden und ob sie es reparieren müssen. Gleichzeitig sollte das Zentrum in den nächsten zwei Jahren eine Kapazität von 50 % erreichen und damit beginnen, die Menge der Erdölproduktreserven in allen Öldepots und Tankanlagen des Unternehmens zu überwachen, zu analysieren und vorherzusagen; Überwachen Sie automatisch mehr als 90% der Produktionsparameter; die Zuverlässigkeit von mehr als 40 % der technologischen Ausrüstung analysieren und Maßnahmen entwickeln, um den Verlust von Erdölprodukten und deren Qualität zu verhindern.

Daria Kozlova, Senior Consultant bei VYGON Consulting:„Im Allgemeinen bringen integrierte Lösungen erhebliche wirtschaftliche Vorteile für die Branche. Nach Schätzungen von Accenture könnte der wirtschaftliche Effekt der Digitalisierung beispielsweise mehr als 1 Billion US-Dollar betragen. Daher ist bei großen vertikal integrierten Unternehmen die Implementierung integrierter Lösungen ist sehr berechtigt, aber auch für kleine Unternehmen gerechtfertigt, da Effizienzgewinne zusätzliche Mittel freisetzen können, indem Kosten gesenkt, die Effizienz des Working Capital Managements erhöht usw.

Digitalisierung (im weitesten Sinne) ist der Prozess der Einführung digitaler Übertragungssysteme (DSP) auf der Ebene der Primärnetze, Vermittlungs- und Steuereinrichtungen, die die Übertragung und Verteilung von Informationsflüssen in digitaler Form auf der Ebene der Sekundärnetze sicherstellen.

Von Zeit zu Zeit müssen wir alle eine kleine Datenbank mit einer praktischen und verständlichen Logik und Oberfläche erstellen, aber gleichzeitig besteht absolut keine Lust, an Access oder ähnlichen Programmen herumzubasteln ...