Значимость цифровизации в развитии нефтегазовой отрасли
В рамках энергетической стратегии, утвержденной Министерством энергетики России до 2035 года, особое внимание уделяется внедрению цифровых решений для достижения поставленных целей. Ключевыми элементами этой стратегии являются цифровые двойники, моделирование технологических процессов и платформенные решения. В результате, будущее нефтегазовых компаний представляется как эпоха цифровых нефтегазовых предприятий, управление которыми будет осуществляться на основе массивов больших данных с использованием цифровых двойников.
Цифровой ландшафт нефтегазовой отрасли
Для реализации этой амбициозной цели необходимо создать эффективный цифровой ландшафт, который должен включать в себя три основных компонента:
· Информационные системы. База, где хранится весь массив данных и информация. Основной проблемой на этом уровне является разрозненность данных. Различные системы имеют свои уникальные структуры и принципы построения, что создает значительные сложности при интеграции данных в единый ландшафт.
· Расчетные системы. Эти системы предназначены для моделирования технологических процессов на основе собранных данных. Однако в этом сегменте существует проблема недостаточного количества расчетных моделей, что ограничивает возможности эффективного моделирования.
· Интеллектуальная система управления. На верхнем уровне находится система управления, использующая искусственный интеллект. Основная проблема здесь заключается в отсутствии интегрированных цифровых двойников, которые могли бы объединить массив информационных систем и расчетных моделей в единый объект.
Онтологическое моделирование: путь к интегрированным информационным системам
В условиях современного технологического прогресса, одной из ключевых задач является преодоление разрозненности в информационных системах. Для этого необходимо создать интегрированную информационную систему, основанную на единой онтологической модели, которая будет содержать полное описание технологического объекта.
Для успешного построения онтологической модели требуется два основных элемента:
· Общие правила описания — эти правила должны быть едиными для всех участников процесса и обеспечивать стандартизацию данных.
· Общий «цифровой язык» — это основа, на которой будут строиться модели. Он включает в себя терминологию, классификаторы и справочники, такие как классификаторы оборудования и справочники атрибутивной информации.
На сегодняшний день в различных информационных системах используются индивидуальные справочники, что создает сложности при попытках объединить данные и привести их к единому знаменателю.
Цифровой паспорт как ключевой элемент
Цифровой паспорт представляет собой тот самый «цифровой язык», необходимый для стандартизации информации. Ключевым документом, содержащим первичную информацию по оборудованию, является паспорт. Однако паспорта часто создаются по различным правилам, установленным заводами-изготовителями. Переход на единый язык паспортизации станет основой для формирования единого информационного пространства и позволит решить одну из фундаментальных задач на пути к созданию интегрированных цифровых двойников.
Жизненный цикл документации
Эксплуатационная документация и паспорта играют важную роль на протяжении всего жизненного цикла оборудования — от его изготовления до вывода из эксплуатации. Вся информация фиксируется в паспортной документации, которая может существовать в трех формах:
· Бумажный документ — основной носитель информации, в который вносятся все изменения и который служит первичной документацией.
· Скан-образы бумажных документов — цифровые копии бумажных документов, которые облегчают доступ к информации.
· Цифровой паспорт — информация, перенесенная с бумажного носителя в информационные системы, что обеспечивает удобство работы с данными.
Для достижения преемственности и единства информации во всех информационных системах необходимо перейти на цифровой формат документа — электронный паспорт изделия (цифровой паспорт). Это позволит обеспечить более эффективное управление данными и повысить качество обслуживания оборудования на всех этапах его жизненного цикла.
Нормативная основа цифровой паспортизации
В условиях стремительного развития цифровых технологий и необходимости повышения эффективности управления промышленностью, в российском законодательстве уже закреплено понятие цифрового паспорта. Основой для этого служит Федеральный закон №488 о промышленной политике Российской Федерации, который вводит в действие государственную информационную систему для сбора информации о продукции, производимой в стране. Эта система нацелена на определение стратегических направлений развития отечественной промышленности и включает в себя понятие цифрового паспорта, который служит для описания оборудования.
- ГОСТ 2.601—2019: Эксплуатационные документы
Важным нормативным документом в области эксплуатационной документации является ГОСТ 2.601—2019 «Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы». В этом ГОСТе вводится понятие паспорта, который содержит всю техническую информацию по оборудованию. Также упоминается формуляр — документ, который включает в себя как информацию из паспорта, так и эксплуатационную информацию, возникающую в течение жизненного цикла оборудования.
Эксплуатационная информация ведется в эксплуатирующих организациях с использованием информационных систем. Однако формуляр, как документ, пока не получил широкого распространения.
- ГОСТ 2.612-2011: Электронный формуляр
Третий важный нормативный акт — ГОСТ 2.612-2011 «Единая система конструкторской документации. Электронный формуляр». Этот ГОСТ вводит в оборот электронный документ, который включает в себя всю информацию об оборудовании на протяжении его жизненного цикла. Обмен формулярами предполагается через файлы с заверением электронной цифровой подписью, что обеспечивает безопасность и подлинность передаваемых данных.
Таким образом, в России уже существует достаточно развитая нормативная база для перехода на электронные паспорта изделий.
Целевая архитектура цифровой паспортизации в промышленности
В современном мире цифровизация становится неотъемлемой частью производственных процессов, и внедрение целевой архитектуры цифровой паспортизации является важным шагом к повышению эффективности и прозрачности в управлении изделиями.
Формирование электронного паспорта изделия
На первом этапе завод-изготовитель создает электронный паспорт изделия, основываясь на единых справочниках. Применение этих справочников обеспечивает унификацию цифрового языка, что критически важно для взаимодействия различных участников процесса. Важно, чтобы база справочников опиралась на уже существующие системы, такие как Общероссийский классификатор продукции по видам экономической деятельности (ОКПД-2) и Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности (ТНВЭД). Однако для полноценной паспортизации необходимо разработать дополнительные справочники, содержащие детальное описание параметров оборудования.
Обмен информацией в цифровом формате
Следующим важным аспектом является обмен информацией и документацией в цифровом формате между эксплуатирующими организациями, экспертными учреждениями и государственными информационными системами, такими как ГИС Аршин и ГИС Промышленности. Такой подход не только ускоряет процесс обмена данными, но и минимизирует вероятность ошибок, связанных с ручным вводом информации.
Электронный паспорт как основа для интеграции
Электронный паспорт изделия представляет собой цифровой документ, который формируется на основе отраслевых справочников, обеспечивающих единство и структуру технической информации. Этот документ должен содержать актуальную информацию на протяжении всего жизненного цикла оборудования, включая возможность отслеживания версий документов. Такой подход позволит создать интегрированный цифровой двойник технологического объекта, что откроет новые горизонты для анализа и оптимизации производственных процессов.
Альберт Атнагулов ООО "Газпромнефть-Развитие"
