CC BY
30
ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ
ЦИФРОВИЗАЦИЯ СИСТЕМ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ
В.В. Макаров, д.э.н., профессор, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, akad.makarov@mail.ru;
О.В. Волчик, Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, ovolchik@yandex.ru.
УДК 658.56_
Аннотация. Рассмотрены цифровые технологии, применяемые в нефтегазовых компаниях, перечислены проблемы, возникающие на пути их внедрения. Проанализированы основные подходы к цифровой трансформации нефтегазовой отрасли. Определены тренды и наиболее перспективные направления цифровизации СМК нефтегазового сектора.
Ключевые слова, цифровизация; система менеджмента качества; нефтегазовая отрасль; предиктивная аналитика; большие данные; искусственный интеллект; системы управления данными; импортозамещение.
DIGITALIZATION OF QUALITY MANAGEMENT SYSTEMS IN THE OIL
AND GAS INDUSTRY
V.V. Makarov, Doctor of Economics, professor, Head of the Economics and Management Department of Info communications, St. Petersburg state university of telecommunications n/a prof. M.A. Bonch-Bruevich;
O.V. Volchik, St. Petersburg state university of telecommunications n/a prof. M.A. Bonch-Bruevich.
Annotation. The digital technologies used in oil and gas companies were considered, the problems that arise in the way of their implementation were listed. The main approaches to the oil and gas industry digital transformation were analyzed. The trends and the most promising areas of the oil and gas sector QMS digitalization have been identified.
Keywords: digitalization; Quality Management System; oil and gas industry; predictive analytics; big data; artificial intelligence; data management systems; import substitution.
Введение
Условия неопределенности, в которых приходится последнее время работать российским предприятиям, порождают новые риски. Успешное стратегическое развитие компании подразумевает использование новых управленческих технологий, расширяющих возможности и гибко адаптирующихся к внешней среде с учетом возникающих рисков [1]. При таком варианте развития событий создание цифровых систем менеджмента на базе внедрения новых моделей принятия решений, является весьма актуальной задачей. Такие системы позволят упростить процессы принятия решений, улучшить качество продуктов/
услуг, обеспечить соответствие требованиям нормативных документов, снизить риски и повысить эффективность. Для достижения этих целей современные методы управления качеством подразумевают использование так или иначе задействующих человеческий ресурс систем:
• электронного документооборота (EDM);
• планирования ресурсов предприятия (ERP);
• управления взаимоотношениями с клиентами (CRM);
• управления бизнес-процессами (BPM).
При цифровой трансформации все ручные операции (такие как мониторинг и управление процессами, сбор и анализ данных, принятие решений на основе фактов, управление рисками) переводятся в электронный вид, снижая затраты на использование человеческих ресурсов [2].
Активное развитие цифровизации систем управления не могло не затронуть такую важную для мировой экономики отрасль, как нефтегазовый сектор. Процессы управления в нефтегазовой сфере являются очень сложными и капиталоемкими, поэтому требуют внедрения современных технологий. Необходимо рассмотреть какие цифровые технологии применяются в нефтегазовых компаниях для эффективного управления производством, выработки успешных управленческих решений, снижения затрат, учесть возникающие на пути цифровизации проблемы и обозначить наиболее перспективные направления. В дальнейшем опыт цифровизации газовой отрасли, может быть распространен и на предприятия других развивающихся отраслей.
Рассмотрим основные подходы к цифровой трансформации нефтегазовой отрасли:
1. Обеспечение пересмотра бизнес-процессов с максимально эффективным использованием таких цифровых технологий, как облачные вычисления, искусственный интеллект, аналитика больших данных, платформы для интернета вещей, прогностическое техобслуживание и интеллектуальные датчики [3].
2. Цифровизация должна затрагивать видение, стратегию, процессы, культуру, поведение и другие элементы операционной модели. С помощью цифровых технологий с аналитической обработкой данных можно улучшить процесс принятия решений и сформировать новые операционные модели.
3. Все уровни компании и стейкхолдеры (поставщики и внешние партнеры) также включаются в цифровую систему для достижения ее целостности и комплексности.
4. Компаниям необходимо уходить от применения линейных иерархических структур управления и создавать гибкие междисциплинарные команды. Также важным является отладка правильного соотношения между техническими специалистами (инженерами) и специалистами в области технологий (обработка данных и программное обеспечение).
5. Методы цифровой трансформации нефтегазовым компаниям необходимо разрабатывать самостоятельно, так как в данном секторе не может быть повторяемых методов, хорошо подходящих для всех.
6. Руководство компаний должно обеспечить понимание того, что данные являются важным ресурсом для создания корпоративной ценности. Необходимо создавать системы управления и владения данными для обеспечения их доступности, качества и надежности.
7. Компания за счет цифровизации должна использовать доступ к альтернативным каналам торговли. Новые торговые площадки обеспечат более
дешевые оборудование и материалы, возможности для большего выбора поставщиков услуг, делая предприятия отрасли более независимыми.
8. Применение краудворкинга - компетенций по управлению персоналом, позволяющих неопределенному количеству лиц на основе открытого запроса посредством интернет-платформ выполнить определенное задание, работу. Это помогает быстро найти людей, готовых выполнять нужный объем работы в удобное время и на выгодных для бизнеса условиях [4].
9. Использование социальных платформ позволяет ускорить принятие управленческих решений, обеспечить эффективность обмена информацией и ноу-хау.
10. Обеспечение кибербезопасности, полноты и достоверности данных, управления ИТ-рисками путем применения безопасного ПО, промышленных систем и системного дизайна, а также сегментации сетей [5].
Приведем перечень цифровых технологий, активно применяемых в нефтегазовом секторе.
«Цифровые двойники»
Задача «цифровых двойников» - это прогнозирование событий на основе массива данных [6]. Этот процесс можно разделить на несколько этапов (табл. 1).
Таблица 1._
Этап аналитики Описание Действие Выполнение
Описательная [7] Выявление событий 1. Поверхностный анализ Человек
в прошлом (что причин появления
произошло?) несоответствий.
2. Формальное описание
процессов.
3. Несоответствие
разрабатываемой
продукции текущим
потребностям заказчика.
Диагностическая Анализ событий 1. Полный и Человек
(почему это последовательный анализ
произошло?) причин появления
несоответствий.
2. Детальное описание
процессов и формальное
управление рисками.
3. Соответствие
продукции текущим
потребностям заказчика,
отсутствие учета
возможных изменений
требований заказчика в
будущем.
Этап аналитики Описание Действие Выполнение
Предсказательная Тренды и 1. Применение Человек
тенденции (что статистических методов
будет?) управления для учета
изменений, отслеживания
трендов и тенденций
2. Полноценное
управление рисками,
включение СМК в
стратегию управления
компании
3. Возможность
предугадывать
потребности заказчика.
Предписывающая Принятие решений, расчет того, что нужно сделать на основе моделирования событий в будущем 1. Высокие показатели операционной и экономической эффективности. 2. Способность предвидеть потребности заказчика, увеличение скорости ответа на изменения в потребностях. Автоматика
На первых трех этапах решение принимает человек, а цифровизация помогает ему. Но на четвертом этапе решение будет принимать автоматика с помощью технологии big data.
Использование такой модели подразумевает высокие требования к данным, их точности и объему. Первоначальное значение имеет их сбор. Цифровизация сбора данных в нефтегазовой отрасли широко распространена, но используется не везде. Например, снятие показаний с датчиков автоматизировано не на всех скважинах.
При автоматизации скважин вся информация попадает оператору на мобильное устройство с применением таких технологий, как промышленный интернет вещей. Оператор может обслуживать больше скважин, вырастает скорость реагирования на аварии.
Эффективный «цифровой двойник» нефтегазового месторождения предполагает не только внедрение технологий интегрированного моделирования, но и наглядное отражение результатов расчетов, реального состояния объекта, а также регулярную актуализацию данных. Для этого используется специальный инструментарий, позволяющий автоматизировать основные процессы работы с моделями и данными, что позволяет ускорить обработку множества вариантов сценариев добычи за меньшее время. Интегрированная модель является главным инструментом эффективного управления промысловыми работами, позволяющим прогнозировать результаты всех изменений в режимах работы скважин и оборудования.
Реализовать проект «цифрового двойника» всего технологического цикла стройки от заключения договора до сдачи объекта планирует, в частности «Газпром межрегионгаз». Для этого используется сервис IPM, разработанный Электронной торговой площадкой Газпромбанка. Применять «цифровой двойник» компания будет при строительстве газопроводов в ходе реализации Программы развития газоснабжения и газификации регионов. Переход бизнес-процессов «в цифру» позволит контролировать любой строящийся газопровод, вплоть до производства и логистического пути каждого участка трубы.
«Волгограднефтепроект» создал цифровой двойник в процессе проектирования масштабного газоперерабатывающего комплекса. В результате удалось сократить потенциальное время простоев на 10-15%. Общая экономия от использования двойника оценивается примерно в 5,5 млн долларов.
В «Сибнефтегазе» применили информационно-технологическую платформу цифрового двойника Пырейного нефтегазоносного промысла «Сибнефтегаза» (Ямал). Создан прототип с трехмерной визуализацией промысла («Митра»). На месторождении «Роснефти» ведется подготовка к запуску проекта пилотного внедрения.
«Сибур» внедрил систему цифрового моделирования в нефтехимическое производство. Технология позволяет с высокой точностью моделировать физико-химические процессы на нефтегазохимическом производстве. Цифровая модель реактора полиэтилена высокого давления позволила значительно оптимизировать операционные издержки при его производстве.
Биллинговые системы
Создание централизованных биллинговых решений направлено на повышение прозрачности начисления платежей и унификацию бизнес-процессов. Биллинговая платформа создает для рынка единые правила игры, прочный фундамент для выстраивания взаимно честных отношений с клиентом.
В 2020 г. «Газпром межрегионгаз» представил обновленную систему биллинга для абонентов, позволяющую в режиме реального времени отслеживать потребление природного газа и оплачивать начисления [8]. Это позволит абоненту более экономно относиться к расходу топлива, упростит процесс оплаты счетов за потребление газа.
Благодаря интеграции с ГИС ЖКХ и унификации системы начисления, в конечном расчете для клиента будет соблюден принцип «Оплата энергии производится за фактически принятое абонентом количество энергии в соответствии с данными учета энергии» (Гражданский кодекс).
«Газпром межрегионгаз» отвечает за распределение газа и его транспортировку, обеспечивая непосредственную поставку газа потребителям. Компания, непосредственно взаимодействует с каждым участником процесса поставок газа в России. Это сложносоставной процесс, поэтому цифровизация в области поставок газа - насущная необходимость и приоритет. Для решения цифровых бизнес-задач «Газпром межрегионгаз» использует разработки исключительно российских партнеров.
«Умные счетчики»
«Умный счетчик» позволяет автоматизировать сбор данных по потреблению газа. При этом исключается передача показаний абонентом вручную. Начисление платежей происходит автоматически, осуществляется выпуск электронных квитанций. Прибор также применяется в целях обеспечения
домашней безопасности. Он способен контролировать утечку метана или угарного газа и отключать подачу газа при появлении в воздухе опасных веществ.
Системы управления операционной деятельностью
Система управления операционной деятельностью (СУОД) представляет собой комплекс взаимосвязанных процедур и процессов, применяемых в обязательном порядке работниками компаний на всех уровнях управления и ведения производственной деятельности. Ее целью является обеспечение непрерывного повышения операционной эффективности. Достижение этой цели возможно за счет единства практик и вовлечения всех сотрудников в культуру непрерывных улучшений. СУОД «Эталон» является одним из основных элементов цифровизации «Газпромнефти».
СУОД включает три основных блока, представленных в табл. 2.
Таблица 2.
№ Наименование Описание
1 Операционная культура Постоянное развитие вовлечения руководством персонала в среду для достижения стратегических целей. Закрепление данного принципа в качестве корпоративной культуры.
2 Операционная надежность Выработка и применение единых критериев надежности активов, процессов обеспечения безопасности, сведение к минимуму аварий и сбоев в работе.
3 Операционная эффективность Поддержка культуры непрерывных улучшений, работа с инструментами, исключающими любые виды потерь, способность производственных активов знать свой потенциал.
СУОД содержит универсальные алгоритмы, которые помогают выработать единый терминологический язык в компании. Документы СУОД описывают порядок проведения совещаний, предоставления обратной связи, обсуждения эффективности, визуального управления, делегирования, целеполагания и т.д. За счет их применения повышается уровень доверия между сотрудниками, появляется готовность к решению любых производственных проблем.
Через концепцию системного подхода с использованием инструмента управления производственными рисками, осуществляется оптимизация производственных цепочек. Этот инструмент позволяет выявлять возможности по оптимизации производственных процессов за счет управления вероятными отклонениями от заданных параметров на каждом этапе производственного процесса. Он может применяться к картам потока создания ценности, к небольшим производственным цепочкам, создающим добавленную ценность, которая превращается в финансовый результат.
СУОД «Эталон» основана на международных стандартах и собственных практиках «Газпромнефти», что позволяет:
• внедрить единые методы управления, стандарты безопасности/ надежности, а также практики регулярного менеджмента и бережливого производства;
• обеспечить вовлеченность сотрудников в выработку решений и
предложение идей и устранить все виды потерь.
Целевая модель СУОД работает в пилотном режиме и готова к внедрению в масштабах всей компании. Сейчас уже есть площадки, где фиксируется достижение точки невозврата, когда актив запускает механизм самосовершенствования с полноценно работающим циклом PDCA. Впоследствии, по мере достижения точки невозврата всеми активами компании предполагается распространить этот подход и на участников производственных цепочек совместных предприятий, контрагентов и подрядных организаций [9].
Системы управления нормативной и технической документацией
(СУ НТД)
Компаниям нефтегазовой отрасли для перехода к «цифре» необходимо использовать электронную нормативно-техническую документацию (НТД). В настоящий момент специалисты сталкиваются с такими проблемами, как отсутствие единого источника информации о разрабатываемых проектах документов, а также использование устаревшей или недостоверной НТД, что приводит к нарушениям и штрафам. Своевременная актуализация, отслеживание новых версий, учет изменений являются важными факторами управления документацией для специалистов. Решать эти вопросы позволяет СУ НТД на платформе «Техэксперт» [10]. Это комплексное программное решение для управления НТД на предприятиях, где источники документов разрозненны, а сами документы хранятся в разных информационных системах. СУ НТД создает единый электронный фонд НТД, специальные управленческие сервисы и модули, поставляемые вместе с дистрибутивом системы. Одним из наиболее важных модулей является модуль контроля актуальности НТД, предоставляющий возможность автоматически проверять актуальность ссылок в документах. Это позволяет ускорить процесс актуализации и исключить вероятность ошибок. Защищенность информации обеспечивает модуль контроля оборота НТД, с помощью которого настраивается доступ к документам для разных групп пользователей, ограничивается возможность просмотра, печати и выгрузки документов, а также производится их учет. Система также содержит базу международных стандартов и позволяет встраивать дополнительные модули управления НТД при необходимости.
Облачные технологии
Перед нефтегазовыми компаниями, работающими в традиционном формате, остро встает проблема безопасного хранения и передачи больших объемов данных. Часто конфиденциальную информацию и большие файлы сотрудники хранят на публичных сервисах, что нарушает информационную безопасность и законодательство о персональных данных. Облачные технологии дают возможность эффективно собирать и накапливать данные, необходимые для работы искусственного интеллекта. «Облака» имеют высокий уровень защиты и могут встраиваться в существующие системы информационной безопасности компаний. Если необходимо, доступ может быть предоставлен и контрагентам без использования сторонних сервисов. Также облачные технологии позволяют снизить затраты с помощью разбивки данных на «холодные» (используемые редко); «теплые» (данные за последний месяц); и «горячие» (появившиеся несколько секунд назад).
Основными проблемами цифровизации СМК нефтегазовой отрасли, влияющими на скорость внедрения информационных систем и технологий, являются [11]:
• отсутствие единой платформы для ИТ-решений и отраслевой модели данных;
• неготовность компаний инвестировать в цифровизацию;
• высокая стоимость внедрения новых решений;
• нехватка кадров и недостаточный уровень подготовки специалистов;
• недостаточное количество передовых исследований в области ИТ в стране [12];
• большая зависимость российских решений от импортного цифрового оборудования и программного обеспечения;
• ориентация организационных структур предприятий на старые подходы и недооценка возможностей цифровой трансформации;
• устаревшее оборудование, не отвечающее ключевым требованиям цифровой трансформации;
• сложность инфраструктуры;
• взаимозависимость компаний и поставщиков;
• высокая доля исторически унаследованных систем и решений;
• обеспечение информационной безопасности и конфиденциальности.
Трендами цифровизации СМК нефтегазовой отрасли будут [13]:
• применение интернета вещей, датчиков и сенсоров для регистрации и анализа данных - одной из самых трудоемких задач СМК;
• использование системы big data для анализа сложных наборов данных из нескольких источников;
• внедрение технологий blockchain с целью создания безопасной и объективной системы доказательств выполненных требований, а также для подтверждения соответствия установленным требованиям. Появление ложных свидетельств или их подмена при такой системе исключается;
• применение искусственного интеллекта и нейронных сетей для мониторинга и контроля процессов. Обученная нейронная сеть быстро и эффективно выявляет тренды и изменения в процессах на основе обработки статистических данных и экспертных оценок [14];
• внедрение предиктивной аналитики и систем принятия решений на основе данных (data-driven decision management). В том случае, если процесс является сложным, а выполнение процедур зависит от изменяющихся параметров, она позволяет предусмотреть неопределенные ситуации, приводящие к сбою или остановке процесса и принять правильное решение
[15];
• большая межотраслевая стандартизация, позволяющая быстрее развивать цифровые решения и повышать квалификацию персонала;
• ускорение перехода на российские цифровые решения;
• автоматизация технологических процессов нефтегазового производства и использование систем расширенного управления процессами (Advance Process Control);
• разработка цифровых технологий для освоения трудно извлекаемых запасов нефти;
• применение облачных решений;
• развитие надежных систем кибербезопасности;
• внедрение технологий дополненной и виртуальной реальности AR/VR;
• использование решений «мобильность как сервис» (MaaS);
• роботизация.
Наиболее перспективными направлениями цифровизации руководители компаний считают искусственный интеллект, использование роботов, интернет вещей, цифровых двойников и Process Mining (процессная аналитика).
Заключение
Полная цифровизация российской нефтегазовой отрасли является лишь вопросом времени. На финансировании отрасли, обмене оборудованием и технологиями негативно сказались санкции. Зависимость предприятий от импортного оборудования и программного обеспечения приводит к росту кибератак, вмешательств в процессы и работу оборудования [16]. Кроме того, эффект от внедрения инноваций не всегда будет таким, какого ожидают заказчики. С одной стороны, с появлением современных технологий управления качеством возникают новые возможности и знания. Автоматизация влечет за собой сокращение персонала. Но в реальности с течением времени цифровые решения справляются не со всем, а человеческий ресурс для выполнения задач уже отсутствует. Не все руководители готовы доверить принятие важных решений сложной технике. Поэтому цифровая трансформация не должна ассоциироваться с сокращением человеческой деятельности, а лишь ускорять и упрощать выполнение персоналом регулярных задач менеджмента качества.
Одним из главных вызовов текущего момента будет быстрый переход на отечественные ИТ-продукты в критических областях деятельности с последовательным импортозамещением цифровой архитектуры, собственные разработки, применение open source решений [17]. Для полноценной цифровой трансформации у нефтегазовых компаний есть все, начиная от общего настроя руководства на инновации, заканчивая широким спектром ресурсов. Для наибольшей устойчивости российского нефтегазового сектора к любым вмешательствам извне многие компании уже применяют современные цифровые инструменты управления качеством для обеспечения конкурентоспособности и кибербезопасности.
Спрос на российские технологии на внутреннем рынке и дальше будет увеличиваться, так как участники отрасли уже почувствовали эффект от цифровизации. Главной задачей становится переориентация процессов и процедур для совместного достижения людьми и цифровыми устройствами улучшения качества продукции/услуг.
Литература
1. Халбашкеев А. На пути к цифровому месторождению: о цифровизации нефтегазового сектора // Добывающая промышленность, 2021. - № 6. - С. 56-59.
2. URL Цифровизация системы менеджмента качества (sert-service.ru) (дата обращения - январь 2023 г.).
3. Мурин Т. Каким должен быть путь цифровизации в нефтегазовой отрасли // Газовый бизнес, 2018. - № 4. - С. 13-14.
4. URL Работники в «облаках»: влияние интернет-платформ на развитие трудовых отношений - ЮрФак: изучение права онлайн (urfac.ru) (дата обращения - январь 2023 г.).
5. Гайда И. Разведка цифрой // Нефтегаз, 2018. - Дайджест 2. - С. 12-16.
6. Блатова Т.А., Макаров В.В. Персонализированная модель образования на базе технологии цифровых двойников // Национальная концепция качества: государственная и общественная защита прав потребителей: Сборник тезисов докладов международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург: Общество с ограниченной ответственностью «Редакционно-издательский центр «Культ-информ-пресс», 2019.
7. Ковригин Е.А. Интеграция современных цифровых технологий в систему менеджмента качества высокотехнологичных предприятий: Дис. к.т.н.: 05.02.23, [Место защиты: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого»]. - СПб.: 2020. - 144 с.
8. URL Цифровизация в области поставок газа - насущная необходимость и наш абсолютный приоритет на сегодня» (gazprom.ru) (дата обращения - январь 2023 г.).
9. URL Первые результаты цифровой трансформации Газпромнефти: подробности проекта внедрения системы управления операционной деятельностью | технологии, инжиниринг, инновации (integral-russia.ru) (дата обращения - январь 2023 г.).
10. Новое решение АО «Кодекс»: управление нормативной и технической документацией под контролем // Газовый бизнес, 2018. - № 4. - С. 71-72.
11. Макаров В.В. Проблемы и задачи цифровой трансформации экономики России // Международный журнал гуманитарных и естественных наук, 2020. - № 4-1 (43). - С. 174-177.
12. Помялова О.Л., Тенденции развития предприятий нефтегазовой отрасли в области информационных систем // Молодой ученый, 2021. - № 24. - С. 270-272.
13. URL Российские нефтегазовые компании активно цифровизируются и автоматизируются (iadevon.ru) (дата обращения - январь 2023 г.).
14. URL Цифровая трансформация в менеджменте качества - Блог Comindware (дата обращения - январь 2023 г.).
15. URL Управление решениями на основе данных (DDDM) - Сервисы на vc.ru (дата обращения - январь 2023 г.).
16. URL Преимущества и риски цифровизации российского ТЭК | ИТ Проекты (it-world.ru) (дата обращения - январь 2023 г.).
17. Егорова А. Неизбежная цифровизация // Коммерсантъ С-Петербург (Приложение), 2022. - № 6. - С. 7.
РАЗВИТИЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СЕТЕВОЙ ЭКОНОМИКИ В БЕЛАРУСИ И СОСЕДНИХ
СТРАНАХ
К.К. Шебеко, д.э.н., профессор, Белорусский государственный технологический
университет, k.shebeko@tut.by;
Д.К. Шебеко, Баер АО, dshabeka@gmail.com.
УДК 338.001.36_
Аннотация. Приведены результаты количественной оценки взаимосвязи развития информационно-коммуникационных технологий с уровнем экономического развития в Беларуси и соседних странах. Выполнена оценка влияния уровня располагаемого человеческого капитала на развитие
