Большой прорыв: инструменты масштабной цифровизации в сегментах логистики, переработки и сбыта Газпром нефти. "Нефтегаз ИА". 23 июля 2021

Искусственный интеллект, прокладывающий оптимальные маршруты для движения судов в Арктике; алгоритмы машинного обучения, непрерывно анализирующие качество и количество нефтепродуктов от НПЗ до конечного потребителя; платформа для управления производственными активами. Все эти инновации существуют уже не просто на уровне идеи, а являются реальными рабочими инструментами для процессов логистики, переработки и сбыта Газпром нефти. Подробнее об инновационных IT-продуктах, принципах их работы и планах по развитию в интервью Neftegaz.RU рассказал начальник департамента систем управления и цифровизации блока логистики, переработки и сбыта Газпром нефти Сергей Овчинников.
Оцифрованные цели
– Начнем с максимально общего вопроса: в чем цель программы цифровизации в сфере логистики, переработки и сбыта? Насколько оправданы инвестиции в реализацию цифровых проектов?
– Цель цифровизации – обеспечить рынок востребованными и качественными нефтепродуктами, причем в оптимальном количестве и в нужный срок. Это означает, что управление цепочкой создания добавленной стоимости - от поставок нефти на нефтеперерабатывающие заводы и заканчивая пистолетом на АЗС - должно быть максимально гибким. То есть, синхронизация работы всех элементов этой очень сложной системы должна достигать уровня, когда любой внешний фактор может быть отработан максимально быстро. Поверьте, это очень сложно. К примеру, если компания, работающая по традиционной модели, сталкивается с резким повышением спроса на дизельное топливо, то для корректировки и актуализации планов может потребоваться неделя. Мы же научились успешно отвечать в пределах трех дней, оптимально перестраивая ключевые процессы и звенья цепи поставок.
– Что сейчас находится в фокусе цифровой трансформации блока?
– То, о чем я только что рассказал - эффективное управление цепями поставок и производством нефтепродуктов. 2020 г. показал, с какой скоростью может меняться ситуация на рынке. Мы достигли многого, но нужно еще больше. На цепочку добавленной стоимости влияет множество самых разных факторов, человек же в силу когнитивных ограничений не может удерживать все параметры в голове, а это значит, что для эффективного управления нам нужны наиболее эффективные, цифровые инструменты. Мы их успешно разрабатываем и внедряем. Также в фокусе нашего внимания - развитие сбытовых сегментов цепи - переход в цифровые каналы продаж.
Контроль в режиме онлайн
– Один из самых сложных и важных цифровых инструментов компании - система "Нефтеконтроль – Газпром нефть", предназначенная для мониторинга качества и количества нефтепродуктов. Недавно завершилось ее масштабирование. В чем оно заключалось? Какой эффект это даст бизнесу?
– Тема контроля качества и количества нефтепродуктов – актуальна для любой компании в отрасли. Мы подошли к решению этого вопроса комплексно. Во-первых, чтобы обеспечить максимальный результат, необходимо контролировать качество и количество на всем пути, от НПЗ до точки сбыта нефтепродуктов. Во-вторых - исключить из процесса человеческий фактор. И третье – работать предиктивно, чтобы возможный факт отклонения по качеству и количеству видеть заранее и устранять любые зачатки проблем, способных потенциально повлиять на характеристики и объемы нашей продукции, поступающей потребителям. Сейчас мониторинговая система, которую мы разработали, охватывает цепочку на 100%. Эффект от внедрения "Нефтеконтроль – Газпром нефть" – полная прозрачность количественных и качественных показателей нефтепродуктов нашего производства. Для потребителей это значит – абсолютная уверенность в том, что вся продукция соответствует высоким стандартам компании.
– Эта система – это внутренняя разработка компании?
– Да. Система является полностью собственной разработкой Газпром нефти и получила большое количество положительных оценок от отраслевых экспертов.
– Как "Нефтеконтроль – Газпром нефть" выглядит с технической точки зрения? Какие цифровые технологии используются?
– Если говорить о технологиях, то в системе максимально широко используются алгоритмы машинного обучения. Наша система собирает данные с большого пула метрологических приборов, охватывающих всю топливопроводящую сеть Газпром нефти. Это порядка 30 тыс. автоматизированных датчиков и учетных приборов. Цифровые модели и алгоритмы анализа выявляют риски потенциальных отклонений, проводят анализ возможных причин и разрабатывают корректирующие мероприятия для их устранения.
– Это уже завершенный продукт или есть возможность дальнейшего развития системы?
– Мы видим большой потенциал развития, в том числе за счет использования более глубоких методов анализа корневых причин изменений в цепочке. Например, одним из последних цифровых сервисов, разработанных командой продукта, стал модуль интеллектуальной поддержки принятия решений по сети АЗС. С внедрением этого модуля система сможет самостоятельно реагировать на потенциальные отклонения, выбирать оптимальное решение и предлагать его к использованию. Согласитесь, когда вы следите за работой нескольких тысяч АЗС, это очень ценный функционал.
Эффективность по плану
– Какие еще проекты входят в число приоритетов программы цифровой трансформации?
– Поскольку наш основной объект управления – это цепочка создания добавленной стоимости, то это цифровые решения, которые позволяют достичь максимального экономического эффекта на всем ее протяжении - от поставок нефти на заводы до продажи нефтепродуктов нашим потребителям. Одним из важнейших инструментов достижения этой цели является система интегрированного календарного планирования. Она позволяет учитывать массу факторов: производство на НПЗ, запасы на складах, транспортировку и объемы реализации нефтепродуктов.
– Какие технологические решения используются в этой системе?
– Это целый технологический стек. Во-первых, это решения класса больших данных. Задача в том, чтобы выстроить модель и методологию, которая позволит всем системам "видеть" данные одинаково. Для этого мы создаем объектную модель производственных и логистических процессов, где каждый сегмент имеет единое, понятное всем системам цифровое описание. Во-вторых, мы активно используем средства моделирования, анализа и визуализации. Ведь с системами, так или иначе, работают люди, и без этих инструментов увидеть общую картину происходящего и принять правильное решение крайне трудно.
– Ранее компания говорила о том, что система позволит повысить точность планирования до лучших мировых показателей – 97-98 %. Без использования комплексных цифровых решений такой показатель достижим?
– Практически нет. На близком к 100% уровню система работает не с фактом случившегося отклонения, а с его недопущением. Можно сказать, что цифровой инструмент позволяет "видеть" будущее на 2-3 недели вперед и работать с факторами, которые влияют на цепочку, отклоняя результат от оптимального плана, и могут снизить экономические показатели.
Центры глобального развития
– А кто отслеживает отклонения по цепочке и принимает решения – система или человек?
– Если кратко, то все вместе. Если более подробно, то в 2017 г. в Газпром нефти был открыт Центр управления эффективностью. В этом Центре – ЦУЭ – эксперты в разных областях собраны в кросс-функциональные команды, которые с помощью современных цифровых систем принимают решения - как повысить экономическую эффективность, гибкость производственных и логистических процессов. Сложный 2020 г. доказал эффективность такого подхода. Вы помните, в мае 2020 г., когда после вынужденного затишья жизнь стала налаживаться, возник резкий скачок спроса на бензин. Пока другие раскачивались, мы, смоделировав различные сценарии, быстро перестроили нашу цепочку и обеспечили рынок необходимым количеством топлива в самые короткие сроки. Сегодня, имея в структуре управления ЦУЭ и его мощный "цифровой интеллект", мы можем очень быстро спланировать, как и сколько наши НПЗ будут производить, как мы отгрузим нефтепродукты, как они с нефтебаз уйдут по нашей сети АЗС и так далее. Все это происходит в ЦУЭ.
– Все это только за счет цифровых технологий?
– Не только. Изменился сам принцип подхода к планированию. Традиционно в нефтяных компаниях были подразделения, занимающиеся распределением нефти, переработкой, логистикой, сбытовыми вопросами. Чтобы составить общий план, требовалось прийти к согласию всех звеньев этой цепочки. А это, как вы понимаете, дело не всегда быстрое. Основная идея ЦУЭ – объединить все оперативные полномочия, создать кросс функциональную, цифровую среду взаимодействия. За одним столом сидят специалисты по планированию, логистике, коммерческому учету, производству, сбыту и распределению нефтепродуктов. Они принимают решения, находясь на своих автоматизированных рабочих местах. Так формируется новый план. Причем системы моделирования позволяют специалисту увидеть, что происходило в ретроспективе и что будет происходить в перспективе. Системы же, контролирующие отклонения, помогают работать не только с уже возникшими проблемами, но и прогнозировать возможные, а значит предотвращать их.
Цифровое производство
– С работой ЦУЭ понятно, но успевает ли за этими решениями производство?
– Структура управления нефтепереработкой, как любым непрерывным производством, достаточно инертна к существенным изменениям. На заводах действует несколько уровней управления: директор, директор по производству, производственный отдел, начальники цехов, операторы. Но при высокой волатильности, да и просто, когда что-то происходит на рынке, решение о том, как перестроить технологический процесс необходимо принимать быстро. Эту задачу, в том числе, решает ЦУП – Центр управления производством.
– Какие функции возложены на ЦУП и на какой стадии сейчас находится этот проект?
– ЦУПы мы запустили в прошлом году, благодаря реорганизации структуры заводов. Главный принцип и главное отличие от традиционной модели управления НПЗ - ЦУП должен управлять не отдельными установками, а продуктовыми цепочками. К примеру, вы производите высокооктановый бензин. В его производстве задействовано 5 технологических установок. Раньше необходимо было режим каждой установки регулировать отдельно. Мы же строим такую модель, при которой нужно регулировать не установку, а управлять всем производственным процессом – цепочкой создания продукта. Если говорить о статусе проекта, то создавая ЦУП, мы выделили для себя три области зрелости Центра. Первая – формирование и оснащение базовыми инструментами. Вторая – внедрение минимального объема цифровых решений для повышения эффективности производства. Третья – полный набор цифровых систем управления непрерывным производством. Сейчас мы находимся на втором этапе реализации проекта.
– ЦУП – это собственная разработка компании?
– Еще несколько лет назад создать ЦУП как комплексную структуру управления, было практически невозможно: не было систем автоматизации таких задач. Сегодня в мире появилось несколько платформ, решающих схожие вопросы, и, что важно, появилась российская платформа "Цифра", которая по уровню технологической зрелости не уступает, а в чем-то даже превосходит зарубежные аналоги. Именно поэтому мы создали с коллегами совместное предприятие по разработке такого уровня решений. Выгода от такого сотрудничества очевидна. Со стороны "Цифры" - индустриальная платформа интернета вещей "ZIIoT" и цифровые сервисы, вклад Газпром нефти –системы собственной разработки, отраслевая экспертиза, доступ к большим данным и производственным площадкам для апробации технологических разработок.
– Какая взаимодействуют ЦУЭ и ЦУП?
– В ЦУЭ мы проводим трехуровневое планирование всей цепочки добавленной стоимости, начиная от поступления нефтяного сырья на НПЗ до дальнейшего его движения – будь то переработка, логистика или сбыт. Самое глобальное – оптимизационное планирование. За ним следует интегрированное календарное планирование: мы анализируем и моделируем наши производственные и логистические возможности. Третий уровень – операционное планирование, которое затрагивает сегмент нефтепереработки, то есть НПЗ. Когда операционное планирование проведено, план отправляется на исполнение в ЦУП. Таким образом ЦУЭ планирует объем переработки, ЦУП исполняет.
– Как много времени уходит на то, чтобы выбрать решение и приступить к его исполнению?
– На глобальное планирование влияет очень много факторов. В одном его цикле необходимо учитывать несколько десятков миллионов параметров. В первую очередь мы отталкиваемся от желаний потребителей, то есть рынка. Во-вторых, обращаем внимание на сырье: нельзя произвести нефтепродукты, пока неизвестно количество и качество сырья. Ведь, например, нефть бывает разной по плотности и содержанию серы, а это влияет на технологический режим и корзину выработки. В-третьих, учитываем возможности наших партнеров по логистическим операциям, часть из которых, как известно, проходит по железной дороге. В общем, чем больше факторов, тем дольше планирование. В любом случае, если раньше на это уходило несколько дней, то теперь мы сократили процесс до нескольких часов.
Капитан арктических морей
– Давайте немного уйдем от производства. В сфере логистики у компании также есть набор цифровых инструментов?
– Да, причем один из них уникальный – это цифровая система управления арктической логистикой "Капитан". Здесь необходимо пояснить: Газпром нефть добывает нефть в Арктике на Приразломном и Новопортовском месторождениях. Чтобы вывозить сырье, была создана сложная схема, в которой, помимо танкеров, участвует еще достаточно много объектов. Во-первых, это точки отгрузки: добывающая платформа "Приразломная" в Печорском море и нефтеналивной терминал "Ворота Арктики" в Обской губе. Оттуда нефть на небольших танкерах-челноках транспортируется на рейд Мурманска, где расположено плавучее нефтехранилище "Умба". Это большой танкер-накопитель, с которого нефть отгружается потребителям обычными танкерами-отгрузчиками. Чтобы точно и безопасно управлять всей этой системой, нужно было цифровое решение. В итоге появилась система "Капитан".
– Это разработка компании или покупной продукт?
– Логистика нефти из Арктики – уникальный процесс, который требует синхронизации всех участников цепи – планирование производства добычи, своевременной отгрузки и поставки, прокладка наиболее оптимального маршрута, и все это с учетом суровых погодных условий. Проанализировав рынок, мы поняли, что нужных инструментов не существует, необходимо создавать свое решение. Разработку и реализацию первого релиза системы провели достаточно быстро, учитывая отсутствие вообще каких-либо наработок в этой области. Мы отталкивались от того, сможем ли мы создать некий аналог цифрового навигатора для нашего флота в акватории Северного морского пути, который сможет прокладывать самые короткие и безопасные маршруты во льдах. Оказалось, что можем. И мы его не просто создали. Наша система уже сейчас – действительно уникальное отраслевое решение, не имеющее аналогов в России и мире. Внутри системы собраны самые передовые технологии, в первую очередь – AI или искусственный интеллект и машинное обучение. Именно применение этих технологий делает продукт эффективным и успешным.
– Какие перспективы дальнейшего развития этой системы?
– "Капитан" развивается непрерывно. Сегодня это уже не система, а целая экосистема. При этом, создав некий "Uber" арктической логистики, мы стремимся к глубокому пониманию Арктики. Мы собрали огромную информационную базу об этом регионе, причем хорошо поработали не только с современными источниками, но и с архивным документами, которые хранились еще с советских времен. Накопленные данные – о погодных условиях, о том, каким был лед год и 10 лет назад, о силе ветра, осадках, течениях, рельефе дна – питают искусственный интеллект системы "Капитан". На основе этих исторических сводок и реальных данных, которые мы получаем со спутников, система прогнозирует, как будет выглядеть наиболее эффективный с точки зрения скорости и безопасности маршрут танкера.
– Насколько точны эти прогнозы?
– В перспективе система будет выдавать рекомендации по маршруту, на которые капитаны смогут полагаться на все 100%. Но пока капитан эти данные все же проверяет и сам принимает решения. То есть система работает в режиме 100%-ного помощника. Как навигатор в вашей машине: он предлагает оптимальный маршрут, но управлять автомобилем нужно вам.
– "Капитан" может в будущем стать частью комплексного плана развития Северного морского пути, который разрабатывается на федеральном уровне?
– Согласно поручению президента, грузооборот Северного морского пути должен увеличиться до 80 млн т/год к 2024-му и до 120 млн т/год к 2030-му. Без цифровых решений достичь столь амбициозных планов, как мне видится, весьма трудно. Готовых, работающих цифровых инструментов, обеспечивающих безопасную и своевременную доставку грузов по СМП, помимо "Капитана" на рынке нет. Если наше решение может способствовать выполнению стратегических целей всех участников Северного морского пути, то мы открыты сотрудничеству.
– Хочу завершить разговор о цифровых решениях "железным" вопросом. Все цифровые решения требуют не только программного обеспечения, но и "железа" соответствующего уровня. Как вы решаете эту задачу?
– Когда в 2014 г. резко подскочил курс доллара, стоимость автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) для нефтегазовой отрасли выросла сразу в 2 раза. Поскольку 90% таких систем были импортными, вы можете представить себе нагрузку на бюджет любого предприятия. Также стали выше и геополитические риски. Тогда в отрасли никто не верил, что в России может появиться собственная система управления технологическим процессом, ведь мы потеряли эту отрасль еще в середине 1990-х. В Газпром нефти мы понимали эти риски и начали работать над их купированием. Первым шагом было создание в Омске специализированного технопарка для поддержки российских производителей. Во вторую очередь, отобрав с нашими экспертами наиболее перспективные решения, мы предоставили возможность компаниям разработчикам тестироваться на производственных данных, открыли для них ряд наших интерфейсов. Результатом этой работы стало создание российской АСУ ТП. В начале 2020 г. на Московском НПЗ была запущена установка по производству метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), которой управляет российская система. Мы считаем это большим прорывом. Впервые за долгое время на непрерывном производстве в нефтепереработке появилась отечественная система, отвечающая за критически важный аспект управления технологическим объектом. Мы не останавливаемся на достигнутом. Еще несколько систем на подходе, так что мы уже спокойны по поводу влияния глобального рынка. Процесс оценки и анализа рисков продолжается, равно как и развитие собственных цифровых решений в рамках стратегии цифровой трансформации компании.

Для справки: Название компании: Газпром нефть, ПАО Адрес: ********** Телефоны: ********** Факсы: ********** E-Mail: ********** Web: ********** Руководитель: ********** [Для просмотра контактных данных нужно зарегистрироваться или авторизироваться]