¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

25 марта 2022

–искнули и не пожалели: истори€ о том, как цифровые двойники пришли в »ркутскую нефт€ную компанию

јнастаси€ √улевич, ќлег –ухлов, ¬ладимир Ўвецов, Ќикита “арасов

јвторы:
√улевич јнастаси€ јлексеевна, начальник отдела цифровизации объектов капитального строительства, ќќќ Ђ»ркутска€ нефт€на€ компани€ї,
–ухлов ќлег ћихайлович, генеральный директор јќ √  ЂЌ≈ќЋјЌ“ї,
Ўвецов ¬ладимир јлексеевич, главный инженер проектов јќ √  ЂЌ≈ќЋјЌ“ї,
“арасов Ќикита —ергеевич, аспирант кафедры автоматизации проектировани€ сооружений нефт€ной и газовой промышленности –√” нефти и газа (Ќ»”) имени ».ћ. √убкина.


√руппа компаний Ђ»ркутска€ нефт€на€ компани€ї (»Ќ ) Ч один из крупнейших независимых производителей углеводородного сырь€ в –оссии.  омпании в структуре »Ќ  занимаютс€ геологическим изучением, разведкой и добычей углеводородного сырь€ на месторождени€х и участках недр в ¬осточной —ибири Ч »ркутской области, –еспублике —аха (якути€) и  расно€рском крае.

ќдин из фокусов »Ќ  Ч эффективное управление внутрикорпоративными процессами, в том числе за счет их автоматизации. “ак, компани€ открыто смотрит в сторону прогрессивных технологических решений и, в частности, одной из первых в отрасли стала оцифровывать свои объекты. ¬ статье приведен этот опыт от стадии непонимани€ области вли€ни€ на бизнес-результаты на старте до неотъемлемого элемента сопровождени€ новых или действующих проектов, в которых участвуют разные службы внутри компании или ее подр€дчиков.

— чего все началось?

¬ 2017 году компани€ ЂЌ≈ќЋјЌ“ї предложила »Ќ  концепцию Ђцифрового двойникаї, призванного помочь предпри€ти€м быстрее обнаруживать физические проблемы и не допускать их вли€ни€ на производственные результаты. –еализаци€ концепции возможна на базе методологий и программных решений собственной разработки, которые к тому времени уже были апробированы в рамках других проектов из системообразующих отраслей российской экономики, включа€ атомную, нефтегазовую и оборонно-промышленный комплекс.

–ечь идет о св€зке из трех продуктов:

  • ѕќЋ»Ќќћ Ч 3D —јѕ– дл€ создани€ и актуализации информационных моделей (»ћ) сложных технологических объектов;
  • InterBridge Ч инструмент формировани€, просмотра и работы с комплексной »ћ с объединением отдельных моделей по част€м проекта;
  • Ќ≈ќ—»Ќ“≈« Ч система управлени€ инженерными данными (—”»ƒ), куда загружена »ћ объекта с прив€зкой всей необходимой информации.

»Ќ  оценила перспективность идеи на стратегическом уровне, при этом не до конца понима€ практическое применение цифровых двойников и глубины проникновени€ в производственные службы, а также масштабов предсто€щей работы. ѕосле технологической демонстрации от Ќ≈ќЋјЌ“ дополнительно был проведен сравнительный анализ рынка дл€ оценки возможностей альтернативных решений.

¬ результате удалось сделать вывод, что предлагаема€ информационна€ среда более развита€, с единой архитектурой, позвол€ет охватить весь жизненный цикл объекта от проектировани€ до эксплуатации, а не пользоватьс€ разными продуктами, закрывающими более узкие задачи только на определенном этапе. »Ќ  отметил ключевую ценность цифрового двойника именно дл€ решени€ эксплуатационных задач за счет создани€ целостной базы данных и обеспечени€ комплексного подхода в управлении объектом. Ќа тот момент на рынке не было релевантных аналогов Ч существующие программные инструменты закрывали только задачи проектировани€ и строительства. ј тот факт, что вендор Ч российский, имеет важное значение в случае возникновени€ потенциальных геополитических ограничений вплоть до угрозы утери данных, необходимых дл€ функционировани€ производств. ¬се эти факторы в совокупности стали стимулом приступить к практической оценке, что объективно возможно только на примере реального объекта.

ѕилотирование

¬ качества пилотного проекта вз€ли действующий и стро€щийс€ объекты ярактинского нефтегазоконденсатного месторождени€, открытого в 1971 году и расположенного в 140 километрах от города ”сть- ута »ркутской области.

ƒействующий объект Ч дожимна€ насосна€ станци€ (ƒЌ—) Ч технологическа€ часть системы сбора нефти и газа на промыслах, предназначенна€ дл€ сепарации нефти от газа, очистки газа от капельной жидкости, дальнейшего отдельного транспортировани€ нефти центробежными насосами, а газа под давлением сепарации.

—тро€щийс€ объект (на момент 2019 года) Ч установка комплексной подготовки газа-2 (” ѕ√-2) Ч комплекс технологического оборудовани€ и вспомогательных систем, обеспечивающих сбор и обработку природного газа и газового конденсата.

ƒл€ воплощени€ в жизнь концепции цифрового двойника команда Ќ≈ќЋјЌ“ совместно с »Ќ  выполнила следующие этапы:

  1. —оздание актуальной информационной модели. ƒл€ этого инженеры Ќ≈ќЋјЌ“ выезжали на месторождение и делали оцифровку объектов с помощью лазерного сканировани€ и преобразовани€ полученного облака точек в 3D-модель посредством ѕќЋ»Ќќћ с последующей актуализацией по итогам строительства, реконструкции и модернизации.
  2. —бор информации по объекту дл€ прив€зки атрибутов к элементам »ћ. ќсновна€ сложность проекта состо€ла в том, что данные были разрозненны и пришлось кропотливо собирать их вручную из разных источников: в архивах, на компьютерах сотрудников, на самом месторождении. ¬ процессе были обнаружены несостыковки информации, а где-то ее не хватало вовсе в св€зи с утерей за давностью лет. ѕриходилось привлекать практически все службы »Ќ , чтобы проанализировать каждый случай, восстановить истинное положение дел и привести все данные в соответствие.
  3. Ќастройка —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« под задачи »Ќ , включа€:
    • разделение на две отдельные среды и обогащение новыми атрибутами: строительный и эксплуатационный портал с вы€влением принципов, где какую информацию и в каком объеме хранить и как переносить;
    • интеграцию с прикладными инструментами, которые предназначены дл€ управлени€ отдельными строительными или эксплуатационными задачами;
    • создание необходимых аналитических отчетов в разных представлени€х, в том числе визуализаци€ на информационной 3D модели.
    Ќ≈ќЋјЌ“ »ркутска€ нефт€на€ компани€

    –ис. 1. ƒашборд в среде —”»ƒ ЂЌ≈ќ—»Ќ“≈«ї

  4. ќбучение пользователей как методологии управлени€ объектами в полученных средах, так и непосредственно работе разных специалистов дл€ решени€ своих конкретных задач.
  5. ѕередача обучающих материалов с предоставлением онлайн-доступа ко всем пользовательским инструкци€м и вспомогательным документам.

–абота над пилотными проектами в общей сложности продлилась около одного года. ѕри этом были задействованы как действующие сотрудники из различных подразделений, так и сотрудники вновь созданного собственного отдела по цифровому информационному моделированию.

«а это врем€ сотрудники »Ќ  прошли путь из точки ј, когда было абсолютное непонимание роли и практического применени€ цифровых двойников, до точки Ѕ, когда по€вилась вовлеченность в уже запущенную трансформацию и инициативность в определении дополнительных требований к системам.

–ассмотрим детальнее, что изменилось в процессах и каких результатов удалось достичь.

—оздание полноценной информационной модели объекта как отправна€ точка

ќбъекты »Ќ  содержат несколько сотен площадок, кажда€ из которых включает в себ€ технологическую часть с Ђнагруженнойї геометрией, вентил€цию и отопление, архитектурную часть, электрику.  онцепци€ цифрового двойника подразумевает комплексную работу над объектом, чтобы иметь актуальную и максимально подготовленную модель дл€ передачи на последующие стадии жизненного цикла объекта.

Ёту задачу, с одной стороны, помог решить ѕќЋ»Ќќћ, в котором смоделировали технологическую часть, что позволило:

  1. –аботать со всем объектом целиком, включа€ большие сборки, с которыми ранее не работали в других —јѕ–. ѕри этом не нужно отключать Ђлишнюю геометриюї с соседних площадок или закупать сверхмощные компьютеры.
  2. ‘ильтровать и искать элементы по определенным атрибутам. Ќапример, потребовалось работать с паспортами технологических трубопроводов. ”добно видеть на модели элементы, которые вход€т в тот или иной паспорт и визуально оценить корректность соответствующего назначени€.
  3. ќбеспечить высокую скорость выполнени€ работ (моделирование + добавление атрибутивной информации) с актуализацией модели не более двух недель на объект. ѕри этом обучение сотрудников »Ќ  работе в продукте зан€ло всего пару часов.
Ќ≈ќЋјЌ“ »ркутска€ нефт€на€ компани€

–ис. 2. »нформационна€ 3D модель ярактинского нефтегазоконденсатного месторождени€ в среде —”»ƒ ЂЌ≈ќ—»Ќ“≈«ї

— другой стороны, с помощью InterBridge собрали общую геометрию объекта, котора€ включала в себ€ не только технологическую часть, но архитектуру и электрику, выполненную в других продуктах. Ёто позволило проверить, все ли разделы сход€тс€, все ли корректно отображаетс€, с внесением необходимых корректировок.

ƒалее продолжили работать в InterBridge с точки зрени€ подготовки »ћ дл€ передачи в —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈«, куда модель загружали по разделам или по площадкам, а не сразу всю целиком. “акой подход методологически оправдан, чтобы сохранить целостность данных в переносе из одной системы в другую, хоть и с единой архитектурой. Ќа этом этапе специалисты »Ќ  отметили удобство работы со структурой данных и добавлением свойств, а также высокую скорость прорисовки модели и отклик на любые манипул€ции с ней.

÷ифровой двойник Ч дл€ усилени€ контрол€ за строительством

«адача цифрового актива на этапе строительства Ч заранее увидеть проблемы и выносить их непосредственно на стройплощадку задолго до возникновени€ последствий от их наступлени€.

«десь недостаточно просто обнаружить все коллизии, а важно сформировать по ним отчет с визуализацией проблемных зон на модели, чтобы впоследствии работать над их устранением в одном информационном поле совместно с проектным институтом. Ќ≈ќ—»Ќ“≈« позволил решить эту задачу, способству€ тому, чтобы строительный подр€дчик получил корректную документацию и ему не приходилось на месте срочно и на свое усмотрение исправл€ть ошибки проектировани€.

ѕараллельно с устранением проектных коллизий шло планирование строительного производства: что и когда закупать, какие работы в каком пор€дке выполн€ть с учетом необходимых ресурсов. ƒл€ сопровождени€ этих процессов —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« интегрировали с системой материально-технического обеспечени€ (ћ“ќ) Ч 1— ћ“ќ и управлени€ проектами Ч Oracle Primavera.

¬от так это реализуетс€ на практике. ¬ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« завод€тс€ сметы дл€ анализа проектных потребностей. ƒалее из 1— ћ“ќ ежедневно по расписанию приход€т данные по закупкам. —опоставление данных из этих двух источников позвол€ет увидеть, что из плановой потребности уже закупаетс€ и на каком этапе находитс€ обеспечение. јналитические возможности в —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« позвол€ют выводить отчеты дл€ функциональных заказчиков внутри компании с теми данными, которые требуютс€ им в своей работе. Ќапример, в разрезе по тендерам, по отставани€м по срокам, по комплектации закупок на весь объект или по отдельным площадкамЕ

»з Oracle Primavera в Ќ≈ќ—»Ќ“≈« приход€т графики поставок и строительно-монтажных работ, что позвол€ет на »ћ визуализировать фактический процесс строительства в режиме реального времени. Ќар€ду с информацией по поставкам можно посмотреть, в какой период строитс€ та или ина€ площадка и кака€ по ней комплектаци€, чтобы понимать, как дальше планировать этапы.

Ќ≈ќЋјЌ“ »ркутска€ нефт€на€ компани€

–ис. 3. ¬изуализаци€ графика поставок и строительно-монтажных работ на информационной 3D модели в среде —”»ƒ ЂЌ≈ќ—»Ќ“≈«ї

ƒальше можно делать аналитику по статусу поставок с учетом директивных сроков, времени на заведение за€вки на обеспечение, на тендер, на само изготовление. —”»ƒ позвол€ет подсветить те элементы, которые отклон€ютс€ от предписанных сроков; посмотреть, как задержка конкретной номенклатуры вли€ет на смещение критического пути проекта.

Ќ≈ќЋјЌ“ »ркутска€ нефт€на€ компани€

–ис. 4. јвтоматическое определение статуса поставок в среде —”»ƒ ЂЌ≈ќ—»Ќ“≈«ї

÷ифровой двойник при эксплуатации Ч важный элемент технологической безопасности

„тобы цифровой двойник стал рабочим инструментом сопровождени€ объектов на этапе эксплуатации, функционал Ќ≈ќ—»Ќ“≈« дополнили данными из других систем »“-ландшафта »Ќ .

  1. ѕроизводственный портал Ч внутренн€€ корпоративна€ информационна€ система дл€ хранени€ и поиска необходимых в процессе эксплуатации данных, реестров (например, по утечкам и ремонтам), задач. Ёта информаци€ поступает в Ќ≈ќ—»Ќ“≈« выборочно и по определенному расписанию дл€ последующей визуализации на информационной модели.
  2. »нформационна€ система технического обслуживани€ и ремонта (“ќи–) на базе 1—, где представление данных на »ћ помогла вы€вить факты:
    1. „асть оборудовани€ Ђпропалаї, то есть при первичном ручном заведении информации в “ќи– некоторые единицы не были учтены Ч не сто€ли на обслуживании и ремонте. Ќа практике это означает высокую веро€тность риска возникновени€ опасной производственной ситуации. ¬ процессе восстановили недостаток оборудовани€ и информации по нему.
    2. Ќе все линии технологических трубопроводов с большим количеством участков были единым целым, так как их фактическое назначение не соответствовало документации. —корректировали объединение трубопроводов, что существенно облегчило планирование и исполнение работ при их эксплуатации.
  3. јвтоматизированна€ система управлени€ технологическими процессами (ј—” “ѕ).

    Ќа »ћ можно Ђвстатьї на любой датчик технологического оборудовани€ и посмотреть по нему параметры, которые, в свою, очередь приход€т из ј—” “ѕ. Ёто позволит быстро среагировать на проблему и не метатьс€ на площадке в поисках того самого места Ч источника проблемы, которое уже Ђподсвеченої на модели.

  4. —правочник «»ѕ («апасные части, инструменты и принадлежности) из Ќ—» в 1—.

    »нтеграци€ с —”»ƒ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« позволила нагл€дно св€зать каждое технологическое оборудование на »ћ с требуемым комплектом «»ѕ и кодов дл€ заказа необходимых позиций в 1— Ќ—».

¬ процессе применени€ Ќ≈ќ—»Ќ“≈« различные подразделени€ службы эксплуатации отметили удобство решени€ своих ежедневных производственных задач, среди которых:

  • ¬ладение актуальной информацией по объекту, который в процессе эксплуатации неоднократно подвергаетс€ реконструкци€м и модернизаци€м. ¬ —”»ƒ все элементы модели имеют статус, что позвол€ет пон€ть, какие трубопроводы будут демонтированы, какие без демонтажа вывели из эксплуатации и Ђзаглушилиї, а какие еще не смонтированы.
    Ќ≈ќЋјЌ“ »ркутска€ нефт€на€ компани€

    –ис. 5. —писок запланированных ремонтов в среде —”»ƒ ЂЌ≈ќ—»Ќ“≈«ї

  • Ќеобходимость видеть отдельные группы элементов на »ћ в прив€зке к соответствующим паспортам оборудовани€. Ќапример, только трубопроводы нефти или трубопроводы газа, или дренажные системы.
  • ¬озможность сформировать аналитическую отчетность в нужном разрезе за пару минут. Ќапример, знать, где проходит изол€ци€ и кака€, какие диаметры трубопроводов вход€т в ту или иную технологическую линию. Ёто позвол€ет своевременно принимать грамотные решени€ по обслуживанию Ч в частности, на каком участке нужна смена изол€ции, а где требуетс€ покраска.

    –аньше на это уходили часы ручного сведени€ информации из разных источников.

  • «акупка нужных «»ѕ дл€ запланированных ремонтов или в случае возникновени€ аварийных ситуаций, когда при нажатии на оборудование в »ћ видна вс€ информаци€ по нему и его фактическое месторасположение на объекте.
  •  онтроль за ремонтом и обслуживанием оборудовани€ по принципу светофора, когда начальник объекта открывает »ћ и видит текущую ситуацию с учетом цветовой маркировки. Ќапример, зеленый Ч оборудование обслуживаетс€ в срок, нареканий нет; красный Ч обнаружены проблемы с обслуживанием (утечки, истек срок работЕ) и, следовательно, по€вл€ютс€ производственные риски.
  • ѕроведение инструктажа с сотрудниками, которые регул€рно обновл€ютс€, и внешними подр€дчиками. –аньше дл€ оформлени€ заданий на безопасное исполнение работ (нар€дов-допусков) недостаточно было начертить схему. ƒаже самым опытным начальникам приходилось непосредственно посещать объект и внимательно его осматривать, чтобы сверитьс€ с фактическим расположением оборудовани€ на месте. —ейчас достаточно просто открыть »ћ и перерисовать с нее схему.


¬ результате наработанного опыта моделировани€, строительства и управлени€ объектами с помощью цифровых двойников в интегрированной среде ѕќЋ»Ќќћ-InterBridge-Ќ≈ќ—»Ќ“≈« »ркутска€ нефт€на€ компани€ намерена вести свои текущие и будущие проекты в новой парадигме.

ќсновной инсайт Ч в централизации актуальных данных и нагл€дной визуализации на »ћ, когда все необходима€ информаци€ Ч буквально под рукой. ¬ конечном счете это вли€ет на компетентность и оперативность в прин€тии операционных решений и, как следствие, на стабильное и безопасное функционирование технологически сложных и опасных производственных объектов.



¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: 37 100 000 000 на импортозамещение софта
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

C3D Labs выпустила C3D Toolkit 2022 дл€ разработки инженерных 3D-приложений — јртем ћаксименко, продакт менеджер C3D Labs (9 августа 2022)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2022 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.