工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）技術(shù)連接油井、氣井及其支持現(xiàn)場和設(shè)備，通過遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動(dòng)化工作流程、機(jī)器學(xué)習(xí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和其它先進(jìn)技術(shù)增加產(chǎn)量，減少停車時(shí)間，提高安全性并減少排放。由于這些潛在優(yōu)勢，許多用戶研究數(shù)字化設(shè)備和軟件，并在應(yīng)用程序和工廠的非關(guān)鍵部分進(jìn)行嘗試。
以下是導(dǎo)致IIoT及其支持者失去面對現(xiàn)實(shí)的問題。
根據(jù)2019年艾默生全球用戶大會(huì)上的五位油氣上游行業(yè)的專家表示，遺留資產(chǎn)、輸送問題、員工流失、網(wǎng)絡(luò)安全、政府干涉和其它障礙導(dǎo)致IIoT和數(shù)字化進(jìn)程緩慢。然而他們認(rèn)為，審慎且符合共性的方法可以解決這些問題，并實(shí)現(xiàn)IIoT和數(shù)字化承諾。
好消息
雪佛龍工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)卓越中心控制系統(tǒng)工程師Todd Anslinger 表示：“我們有300口井以往無法遠(yuǎn)程監(jiān)測，因此，當(dāng)產(chǎn)量下降時(shí)，我們不得不派人乘直升飛機(jī)去檢查。去年，派出 37架直升飛機(jī)花費(fèi)兩周時(shí)間檢查油井，發(fā)現(xiàn)問題并解決，最后確定損失了2,000桶石油。由于增添了艾默生變送器和Digi網(wǎng)關(guān)，通過LTE蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)將4-20 mA信號(hào)傳輸?shù)皆贫耍坏┍O(jiān)控到低于某個(gè)輸出壓力，就會(huì)實(shí)時(shí)報(bào)警，例如，確定是否需要派人去現(xiàn)場檢查，預(yù)估每次可節(jié)省25,000美元。”
海上鉆井承包商Valaris PLC的資產(chǎn)管理總監(jiān)Tim White補(bǔ)充道：“當(dāng)海上發(fā)生事件時(shí)，陸上管理人員想知道發(fā)生了什么。但是，一小時(shí)打一次電話風(fēng)險(xiǎn)很大，我們嘗試將數(shù)據(jù)傳輸至鉆機(jī)管理人員，陸上管理人員幾乎可以實(shí)時(shí)查看。此外，輕松獲取數(shù)據(jù)也讓管理層實(shí)時(shí)獲取和了解設(shè)備狀態(tài)信息。”
同樣，EQT前生產(chǎn)運(yùn)營總監(jiān)Gary Baxter表示：“天然氣生產(chǎn)商EQT 公司最近實(shí)施了IBM Maximo資產(chǎn)管理軟件，在主管和管理人員的個(gè)人電腦和智能手機(jī)上實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)數(shù)據(jù)。該解決方案讓我們看到了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，但無法對需要修改的78個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效操作。通過實(shí)施艾默生ROC800遠(yuǎn)程操作控制器，獲得更多有效分析。”
與EQT小組成員相似，西方石油新興技術(shù)IT負(fù)責(zé)人Jim Sage表示：“我們從去年開始實(shí)施工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，首先證明了其可行性和價(jià)值，然后研究可用的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，確定設(shè)備連接，并驗(yàn)證如何創(chuàng)建軟件容器和分析，還詢問了所需實(shí)時(shí)鉆井和氣舉數(shù)據(jù)。經(jīng)過的一年半的準(zhǔn)備工作，我們準(zhǔn)備好將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案插入到云計(jì)算中。現(xiàn)在，我們可以通過連接邊緣計(jì)算設(shè)備，來控制關(guān)鍵設(shè)備。”
有投資回報(bào)了嗎？
通常，由于創(chuàng)新項(xiàng)目資金很少， 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)新技術(shù)必須迅速展示自身價(jià)值才能獲得認(rèn)可。
Anslinger認(rèn)為：“我們希望在一年內(nèi)看到財(cái)務(wù)收益，如果花費(fèi)兩年或三年，項(xiàng)目將很難獲得資金，因?yàn)槿藗兌颊J(rèn)為技術(shù)在不斷變化更新，管理層擔(dān)心周期長，收回投資難。隨著熟悉程度和培訓(xùn)方式的變化，用戶采取的措施也不斷變化，重要的是展示工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為企業(yè)帶來的好處、利潤以及具有成本效益的實(shí)施。”
White認(rèn)為：“除了快速收回投資外，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還須證明可以減輕用戶的工作量。許多人對網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目的第一反應(yīng)是‘正在監(jiān)測’。因此，我們嘗試向一線人員展示工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢以及幫助他們輕松工作的方法。例如，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可對許多任務(wù)進(jìn)行自動(dòng)化，例如收集一些預(yù)定讀數(shù)，有助于幫助用戶了解工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)并提供支持。”
Baxter補(bǔ)充說：“還有助于向眾人展示工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，并對用戶進(jìn)行培訓(xùn)。如果該解決方案來自其它現(xiàn)場和運(yùn)營用戶，用戶對此將更加關(guān)注。”
Sage解釋說：“為使?jié)撛谟脩暨m應(yīng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，任何努力都有幫助，由于顛覆性變化來得如此之快，人們需要不斷學(xué)習(xí)新技能，我們已經(jīng)從以前的方法過渡到基于IIoT的新方法。而且，一旦連接到邊緣設(shè)備，數(shù)據(jù)優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。”
數(shù)據(jù)更及時(shí)，收益更大
通常，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化的主要優(yōu)勢之一是用戶不僅可以收集更多的信號(hào)和數(shù)據(jù)，而且可以頻繁地獲取。雪佛龍Anslinger說：“有了無線設(shè)備，我們可以每小時(shí)檢查一次過程或設(shè)備的狀態(tài)。例如，當(dāng)我們向井中注入CO2和水時(shí)，可以頻繁看到井下壓力，作出更好的決策。”
White表示：“Valaris將通過增加的數(shù)據(jù)量和實(shí)時(shí)展示來改善維護(hù)并優(yōu)化運(yùn)營。我們的主要目標(biāo)之一是基于狀態(tài)的維護(hù)，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，減少人員并部署可管理多個(gè)鉆機(jī)”。
OXY的Sage補(bǔ)充說：“必須改變一些職位描述，才能與IIoT相關(guān)優(yōu)勢相連接。現(xiàn)場技術(shù)人員和IT曾在不同領(lǐng)域工作，且碰到許多信息技術(shù)與運(yùn)營技術(shù)的沖突和爭執(zhí)。但是，數(shù)字化轉(zhuǎn)型正在整合這些領(lǐng)域，與此同時(shí)，也擴(kuò)展了許多推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型所需的數(shù)據(jù)部門。數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)的數(shù)量已大大增加。”
Petrobras經(jīng)理Jorge Tavaras補(bǔ)充說：“ OT和IT人員和任務(wù)界限開始模糊，整合過程正在加速。”
更輕松，更快，安全的通信
Anslinger認(rèn)為：“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是幫助人們及其設(shè)備快速通信并完成更多工作。我們以往在流程中添加非控制工具時(shí)，通常必須提交變更請求管理（MOC），可能需要30天才能將管道連接到DCS，并在需要時(shí)添加PLC，并完成八個(gè)步驟，才能到達(dá)云并獲取數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，如果僅添加基于IIoT的分析設(shè)備，可以在午餐時(shí)間完成。”
Sage補(bǔ)充說，OXY要求其IIoT設(shè)備必須是LTE無線/蜂窩網(wǎng)絡(luò)，員工告訴現(xiàn)場同事他們正從運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)中移除設(shè)備并釋放容量。為了維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，OXY通常具有許多現(xiàn)場和企業(yè)防火墻，避免打開現(xiàn)場設(shè)備的IoT連接，且將其LTE設(shè)備從DMZ和自動(dòng)專用網(wǎng)絡(luò)（APN）擴(kuò)展到云端。
成功秘訣
由于約70％的IIoT項(xiàng)目失敗，因此與會(huì)嘉賓一致認(rèn)為，數(shù)字化轉(zhuǎn)型和IIoT成功實(shí)施需要幾個(gè)主要要素。
雪佛龍Anslinger說：“石油和天然氣用戶擅長開發(fā)和運(yùn)行試點(diǎn)項(xiàng)目，但不擅長擴(kuò)大規(guī)模。高級(jí)管理人員的批準(zhǔn)和支持至關(guān)重要，IIoT的創(chuàng)新方式可以吸引他們。但是，如果IIoT項(xiàng)目需要大量額外的基礎(chǔ)架構(gòu)工作，就很可能失敗。”
Sage和Anslinger補(bǔ)充道：“許多現(xiàn)場安裝的遺留設(shè)備都已遺忘。現(xiàn)在需要重新梳理和管理系統(tǒng)及現(xiàn)場設(shè)備。除了內(nèi)部支持之外，擁有知識(shí)淵博的合作伙伴和供應(yīng)商對IIoT和數(shù)字化轉(zhuǎn)型項(xiàng)目至關(guān)重要。”
Sage表示：“一年半以前，我們提議了的一些網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商，要么不再營業(yè)，要么轉(zhuǎn)型采用開放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。有些供應(yīng)商建議將IIoT作為一項(xiàng)開放服務(wù)，但我們不愿意在流程中放置未知的黑匣子或軟件。在嘗試IIoT的創(chuàng)業(yè)公司中，大多數(shù)公司并不了解如何對現(xiàn)有的工廠系統(tǒng)進(jìn)行交互。”
Anslinger補(bǔ)充說：“供應(yīng)商可以通過高級(jí)IIoT策略幫助用戶，評(píng)估哪些資產(chǎn)可以從IIoT中受益，以及需要哪些設(shè)備進(jìn)行管理。”
