Кочергов Д.С., к.э.н., аналитик, ООО «Горизонты роста»

Рыжков А.Н., начальник отдела ИТ, ООО «Газпром бурение»

Токарев Д.Н., коммерческий директор, ООО «Горизонты роста»

2017 г.

В этом десятилетии мы стали свидетелями перемен, настолько масштабных и беспрецедентных, что их повсеместно называют четвертой по счету промышленной революцией. По сути, сегодня происходит переход к новому технологическому укладу в постиндустриальной эпохе, когда последние достижения науки и техники превращаются в средства производства, на порядок более эффективного и независимого от ручного труда. Такая цифровая трансформация экономики заключается в автоматизации работы оборудования и прочих типовых процессов предприятия на всех стадиях выпуска продукции с минимальным вмешательством персонала. Здесь выполняется принцип классического разделения труда, следствием которого является рост производительности – вся операционная деятельность распределяется между машинами, освобождая людей для решения нетривиальных бизнес-задач.

Перемены действительно революционные. Согласно исследованию IndustryARC, к 2021 году объем рынка «промышленного интернета вещей» (англ. Industrial Internet of Things, IIoT) достигнет $123,89 млрд. По оценкам IDC, в 2016 году только в сфере промышленного производства расходы на IIoT составили $102,5 млрд из общемировой суммы расходов на интернет вещей в $178 млрд. В свою очередь, аналитики ABI Research прогнозируют, что общий доход от использования IIoT-приложений, для работы которых применяется мобильная и спутниковая связь, может составить более чем $138 млн к концу 2017 года.

Тем не менее, в отличие от характерного для России подхода, ведущие промышленные державы, включая США, Германию, Италию, Японию, Китай, не рассматривают это явление как некую самодостаточную сферу экономической деятельности. Под «цифровой экономикой» они подразумевают нечто совершенно иное, а именно: процессы создания и использования так называемых сервисно-продуктовых систем (англ. Product-Service System, PSS), то есть продуктов, которые изначально проектируются как единое целое, объединяющее сам физический продукт (материальное) и все процессы, связанные с его производством и эксплуатацией (нематериальное). При этом возникновение IIoT является следствием такого подхода, а не причиной, в чем нередко заблуждаются чиновники и руководители госкорпораций.

Согласно опросу, проведенному Dell, внедрение технологий IIoT дает компаниям-производителям следующие бенефиции:

• 53% руководителей промышленных предприятий сообщили об улучшениях показателей своего бизнеса в результате внедрения цифровых инноваций;
• 50% лидеров производства усилили свои конкурентные преимущества;
• 50% опрошенных также заявили, что сократили общую стоимость владения активами.

По результатам другого исследования от PriceWaterhouseCoopers, крупнейшие компании мира прогнозируют, что в течение ближайших пяти лет инвестиции в промышленные интернет-технологии повысят эффективность их бизнеса в среднем на 18% и сократят затраты на 14%, а также обеспечат рост выручки на 2,9% ежегодно.

При этом также наблюдается лавинообразный рост объема данных для анализа и принятия адекватных решений. Известно, что порядка 90% всей имеющейся в мире информации человечество создало за последние пару лет, и крупный нефтеперерабатывающий завод ежедневно генерирует целый терабайт «сырых» данных. Поэтому технологии анализа «больших данных» (англ. Big Data) и бизнес-интеллекта в сфере промышленного производства останутся одним из ведущих факторов развития IIoT и цифровой экономики в целом в ближайшей перспективе.

Согласно мнению специалистов Корус Консалтинг, если ранее огромное число сегментов, в том числе промышленное производство, не уделяли достаточного внимания технологиям IIoT, то сегодня возможность собрать информацию со всех датчиков, радиочастотных меток и другого оборудования завода дает колоссальные возможности. Это позволит существенно оптимизировать работу на самом производстве, повысить эффективность планирования и конвертировать полученную информацию в деньги, которые часто теряются при отклонении от плана или не зарабатываются с точки зрения упущенной выгоды.

Эксперты международного Сообщества инженеров нефтегазовой промышленности (Society of Petroleum Engineers, SPE) утверждают, что сегодня в сфере добычи и разработки углеводородов актуальны и пока не решены следующие вопросы:

• что такое аналитика, управляемая данными, и к чему она относится — к ИТ или к бурению, геологии, добыче;
• в чем специфика применения такой аналитики в нефтегазовой отрасли;
• в каких направлениях отрасли наиболее востребованы технологии IIoT.

Тем не менее, первые шаги в поиске ответов уже сделаны, в том числе в отечественных нефтяной и газовой отраслях. По словам министра энергетики России Александра Новака, Big Datа применительно к энергетике имеет возможность не только резко удешевить энергоресурсы, потенциально убрав лишнюю стоимость у производителей, но и оказать подрывной эффект на производственные цепочки и на привычки потребителей.

Управление нефтегазовым предприятием, при рассмотрении в качестве цикла коммуникаций, сводится к сбору данных, в том числе, обратной связи от объектов воздействия, и передаче управляющих сигналов. Это информационные процессы – сбор, хранение, обработка и передача данных, которые в общем случае происходят в природе и обществе хаотично и вне зависимости от субъектов управления. Создавая порядок, систему, бизнес-процессы, мы противопоставляем конструктивное начало хаосу, созидание – разрушению, ради определенного результата – цели такой системы. В этом смысле информационные технологии, включая корпоративные автоматизированные системы, специализированное отраслевое программное обеспечение, служат инструментом регулирования, контроллинга, таких процессов в экономических целях управления предприятием и должны внедряться в соответствии с данной целесообразностью [3].

В структуре затрат предприятия нефтегазовой отрасли традиционно велика доля материально-технической базы, включая добывающее оборудование на буровых, в частности, в силу экстремально-агрессивных сред эксплуатации, краткосрочности ремонтного цикла, высокой стоимости запчастей. Однако критичной проблема подобных затрат становится по причине сложностей контроля над территориально удаленным оборудованием и, как следствие, управления средствами производства в ситуации значительной обводненности и истощения скважин, стремительного снижения рентабельности отечественной нефтегазодобычи [1].

Сохранение целостности цикла управления, высокий приоритет стратегических задач требуют, чтобы информационная система, в которой используется сервисно-продуктовый принцип и технологии IIoT, при минимальных затратах давала быстрый и качественный результат, способствовала дематериализации информационных процессов и, как следствие, сокращению издержек от неадекватных управленческих решений. Это возможно только при условии, что система оперирует надежными и актуальными данными, сбор которых сам по себе достаточно оперативен, результативен и прост. В соответствии с оценками эксплуатации информационных систем управления в нефтегазовых компаниях, эффективным подходом к аккумуляции данных являются технология и инструменты радиочастотной идентификации – англ. Radio Frequency Identification (RFID) [1].

Пионером RFID-систем на российском нефтегазовом рынке стал программно-аппаратный комплекс «Go-RFID», который включает в себя специализированное отраслевое программное обеспечение, содержащее алгоритмы взаимодействия оборудования и данных о нем, инновационные высокозащищенные RFID-метки, патентованную технологию и считывающие устройства. При этом продукт полностью отвечает потребностям добывающих и сервисных компаний с учетом эксплуатации оборудования в агрессивных средах.

В процессах управления буровым предприятием комплекс выполняет следующие функции:

• ищет и отслеживает буровое оборудование, предлагает его аналоги;
• контролирует подлинность объектов, их перемещение и степень износа;
• сопровождает весь жизненный цикл работы оборудования;
• фиксирует инспекционную историю и спецификации оборудования [1].

Комплекс построен на базе принципов открытых систем, клиент-серверной архитектуры и модульности. Благодаря этому основная вычислительная нагрузка ложится на сервер, а пользователи получают доступ ко всем функциональным возможностям через веб-интерфейс или мобильное приложение из любой точки мира. Экономия ручного труда, а также миллионов рублей на обслуживание и контроль оборудования значительно сокращает издержки и увеличивает добычу нефти. Так, средний процент износа бурильной трубы на момент планового ремонта составляет около 65%. При внедрении указанного решения на ремонте только одного комплекта бурильных труб удается сэкономить от 1,2 до 1,8 млн руб. [1, 2].

В качестве примера можно привести проект внедрения IIoT с использованием комплекса «Go-RFID» в компании «Газпром бурение» в филиалах в Уренгое, Ухте, Краснодаре, Оренбурге и Астрахани. Главной задачей проекта, которая напрямую влияет на эффективность эксплуатации, является организация надлежащего учета и движения оборудования, а также оптимизация затрат на его содержание, ремонт и закупку. Ее решение включило в себя масштабный объем работ:

• маркировка оборудования защищенными RFID-метками для последующей идентификации, включая энергооборудование, буровые установки, оборудование для обогрева буровых установок, грузоподъемное, противовыбросовое оборудование, бурильный инструмент, контрольно-измерительные приборы;
• систематизация учета бурового оборудования с помощью RFID-меток и кодирования;
• формирование паспортов оборудования и присвоение идентификационных номеров каждому экземпляру для включения в базу данных;
• создание единой базы данных оборудования компании;
• создание электронных технологических карт и карт учета оборудования с привязкой по экземплярам и с учетом места монтажа;
• объединение в единую информационную среду поставщика и потребителя оборудования [3].

Следует отметить, что важным этапом стал правильный выбор типа RFID-меток с учетом условий эксплуатации оборудования. Например, в процессе реализации проекта специалисты пришли к выводу, что надо использовать приварные метки, поскольку они максимально устойчивы к воздействию вибраций, перепадов температур,  монтажу/демонтажу оборудования.

По словам Рустема Махмутзянова, руководителя Технического департамента «Газпром бурение», основная выгода в результате внедрения комплекса заключается в том, что буровая компания получает полное представление о наличии оборудования на месторождениях, исчерпывающие сведения по моделям, типам и по количеству оборудования, которым она располагает. «Когда мы имеем полные и точные данные по оборудованию, то мы максимально исключаем ошибки при закупке. Результат – правильные инвестиции, оптимизация затрат, экономия и высвобождение финансовых средств», – отметил эксперт.

Рассмотрим один из возможных сценариев использования комплекса для компаний, которые эксплуатируют свое оборудование в агрессивных условиях крайнего севера. По сценарию, программный «агент» конкретного экземпляра оборудования, спрогнозировав, что через две недели потребуется провести его ремонт, генерирует в программном ландшафте заявку на услугу. Заявка содержит уникальный идентификатор экземпляра и всю исчерпывающую информацию о необходимом ремонте. Она поступает на внешний портал, где может быть принята к исполнению несколькими претендентами, как внутри компании, так и сторонними организациями. Система выбирает оптимального исполнителя, и его сотрудники, приехав на объект, с помощью RFID-идентификации определяют единицу оборудования и проводят ремонтные работы. Факт считывания метки подтверждает прибытие специалистов на объект заказчика и проведение работ с целевым оборудованием, а дополнительные показания, считанные после ремонта, подтверждают или опровергают успешность ремонтной операции. Это значительно сокращает участие человека в производственном процессе, помогает ускорить выполнение операций в несколько раз, а, следовательно, и себестоимость производства в целом.

Одно из последних исследований НИУ «Высшая школа экономики» указывает на то, что внедрение технологий IIoT в российской промышленности повысит эффективность труда на предприятиях, позволит экономить на плановом ремонте оборудования и общих эксплуатационных затратах, минимизирует аварии на производстве и увеличит предсказуемость промышленных систем. На макроуровне это приведет к росту энергоэффективности и конкурентоспособности экономики, стиранию границ между отраслями и снижению техногенного влияния на окружающую среду.

Оценки результатов внедрения «Go-RFID» как инструмента промышленного интернета вещей полностью подтверждают эти выводы. Автоматизация и информатизация технологического управления компании позволяют не только повысить прозрачность процессов жизненного цикла каждой единицы оборудования, но и организовать систему принятия своевременных и адекватных решений. Ключевыми эффектами становятся повышение управляемости производства, сокращение негативного влияния рисков и неопределенностей на менеджмент, и отсюда – усиление устойчивости развития бизнеса.


Список использованной литературы

1. Токарев Д.Н., Нугайбеков Р.А., Баров Ю.Н. и др., «Реализация технологии радиочастотной идентификации нефтепромыслового оборудования», Нефтяное хозяйство, 2012 г., №12, стр. 118 – 120. 
2. Токарев Д.Н., «Опыт внедрения RFID для нефтяной и газовой отраслей от компании «Горизонты роста», Деловая Россия: промышленность, транспорт, социальная жизнь, №12, 2014, стр. 108 – 109.
3. Махмутзянов Р.Р., Токарев Д.Н., Кочергов Д.С., «Применение радиочастотной идентификации в управлении технологическими процессами буровой компании», Газовая промышленность, 2017 г., №5, стр. 14 – 17.