工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）技術(shù)連接油井、氣井及其支持現場(chǎng)和設備，通過(guò)遠程監視、自動(dòng)化工作流程、機器學(xué)習、增強現實(shí)和其它先進(jìn)技術(shù)增加產(chǎn)量，減少停車(chē)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(hù)研究數字化設備和軟件，并在應用程序和工廠(chǎng)的非關(guān)鍵部分進(jìn)行嘗試。

以下是導致IIoT及其支持者失去面對現實(shí)的問(wèn)題。

根據2019年艾默生全球用戶(hù)大會(huì )上的五位油氣上游行業(yè)的專(zhuān)家表示，遺留資產(chǎn)、輸送問(wèn)題、員工流失、網(wǎng)絡(luò )安全、政府干涉和其它障礙導致IIoT和數字化進(jìn)程緩慢。然而他們認為，審慎且符合共性的方法可以解決這些問(wèn)題，并實(shí)現IIoT和數字化承諾。

好消息

雪佛龍工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)卓越中心控制系統工程師Todd Anslinger 表示：“我們有300口井以往無(wú)法遠程監測，因此，當產(chǎn)量下降時(shí)，我們不得不派人乘直升飛機去檢查。去年，派出37架直升飛機花費兩周時(shí)間檢查油井，發(fā)現問(wèn)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(guò)LTE蜂窩無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將4-20 mA信號傳輸到云端，一旦監控到低于某個(gè)輸出壓力，就會(huì )實(shí)時(shí)報警，例如，確定是否需要派人去現場(chǎng)檢查，預估每次可節省25,000美元?！?/p>

海上鉆井承包商Valaris PLC的資產(chǎn)管理總監Tim White補充道：“當海上發(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(huà)風(fēng)險很大，我們嘗試將數據傳輸至鉆機管理人員，陸上管理人員幾乎可以實(shí)時(shí)查看。此外，輕松獲取數據也讓管理層實(shí)時(shí)獲取和了解設備狀態(tài)信息?！?/p>

同樣，EQT前生產(chǎn)運營(yíng)總監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)人電腦和智能手機上實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)數據。該解決方案讓我們看到了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，但無(wú)法對需要修改的78個(gè)數據庫進(jìn)行有效操作。通過(guò)實(shí)施艾默生ROC800遠程操作控制器，獲得更多有效分析?！?/p>

與EQT小組成員相似，西方石油新興技術(shù)IT負責人Jim Sage表示：“我們從去年開(kāi)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，確定設備連接，并驗證如何創(chuàng )建軟件容器和分析，還詢(xún)問(wèn)了所需實(shí)時(shí)鉆井和氣舉數據。經(jīng)過(guò)的一年半的準備工作，我們準備好將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案插入到云計算中?，F在，我們可以通過(guò)連接邊緣計算設備，來(lái)控制關(guān)鍵設備?！?/p>

有投資回報了嗎？

通常，由于創(chuàng )新項目資金很少，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)值才能獲得認可。

Anslinger認為：“我們希望在一年內看到財務(wù)收益，如果花費兩年或三年，項目將很難獲得資金，因為人們都認為技術(shù)在不斷變化更新，管理層擔心周期長(cháng)，收回投資難。隨著(zhù)熟悉程度和培訓方式的變化，用戶(hù)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(lái)的好處、利潤以及具有成本效益的實(shí)施?！?/p>

White認為：“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(hù)的工作量。許多人對網(wǎng)絡(luò )項目的第一反應是‘正在監測’。因此，我們嘗試向一線(xiàn)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，例如收集一些預定讀數，有助于幫助用戶(hù)了解工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)并提供支持?！?/p>

Baxter補充說(shuō)：“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(hù)進(jìn)行培訓。如果該解決方案來(lái)自其它現場(chǎng)和運營(yíng)用戶(hù)，用戶(hù)對此將更加關(guān)注?！?/p>

Sage解釋說(shuō)：“為使潛在用戶(hù)適應工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，任何努力都有幫助，由于顛覆性變化來(lái)得如此之快，人們需要不斷學(xué)習新技能，我們已經(jīng)從以前的方法過(guò)渡到基于IIoT的新方法。而且，一旦連接到邊緣設備，數據優(yōu)勢開(kāi)始顯現?！?/p>

數據更及時(shí)，收益更大

通常，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和數字化的主要優(yōu)勢之一是用戶(hù)不僅可以收集更多的信號和數據，而且可以頻繁地獲取。雪佛龍Anslinger說(shuō)：“有了無(wú)線(xiàn)設備，我們可以每小時(shí)檢查一次過(guò)程或設備的狀態(tài)。例如，當我們向井中注入CO2和水時(shí)，可以頻繁看到井下壓力，作出更好的決策?！?/p>

White表示：“Valaris將通過(guò)增加的數據量和實(shí)時(shí)展示來(lái)改善維護并優(yōu)化運營(yíng)。我們的主要目標之一是基于狀態(tài)的維護，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)有助于實(shí)現這一目標，減少人員并部署可管理多個(gè)鉆機”。

OXY的Sage補充說(shuō)：“必須改變一些職位描述，才能與IIoT相關(guān)優(yōu)勢相連接?，F場(chǎng)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)與運營(yíng)技術(shù)的沖突和爭執。但是，數字化轉型正在整合這些領(lǐng)域，與此同時(shí)，也擴展了許多推動(dòng)數字化轉型所需的數據部門(mén)。數據團隊的數量已大大增加?！?/p>

Petrobras經(jīng)理Jorge  Tavaras補充說(shuō)：“ OT和IT人員和任務(wù)界限開(kāi)始模糊，整合過(guò)程正在加速?！?/p>

更輕松，更快，安全的通信

Anslinger認為：“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，才能到達云并獲取數據?，F在，如果僅添加基于IIoT的分析設備，可以在午餐時(shí)間完成?！?/p>

Sage補充說(shuō)，OXY要求其IIoT設備必須是LTE無(wú)線(xiàn)/蜂窩網(wǎng)絡(luò )，員工告訴現場(chǎng)同事他們正從運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )中移除設備并釋放容量。為了維護網(wǎng)絡(luò )安全，OXY通常具有許多現場(chǎng)和企業(yè)防火墻，避免打開(kāi)現場(chǎng)設備的IoT連接，且將其LTE設備從DMZ和自動(dòng)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )（APN）擴展到云端。

成功秘訣

由于約70％的IIoT項目失敗，因此與會(huì )嘉賓一致認為，數字化轉型和IIoT成功實(shí)施需要幾個(gè)主要要素。

雪佛龍Anslinger說(shuō)：“石油和天然氣用戶(hù)擅長(cháng)開(kāi)發(fā)和運行試點(diǎn)項目，但不擅長(cháng)擴大規模。高級管理人員的批準和支持至關(guān)重要，IIoT的創(chuàng )新方式可以吸引他們。但是，如果IIoT項目需要大量額外的基礎架構工作，就很可能失敗?！?/p>

Sage和Anslinger補充道：“許多現場(chǎng)安裝的遺留設備都已遺忘?，F在需要重新梳理和管理系統及現場(chǎng)設備。除了內部支持之外，擁有知識淵博的合作伙伴和供應商對IIoT和數字化轉型項目至關(guān)重要?！?/p>

Sage表示：“一年半以前，我們提議了的一些網(wǎng)絡(luò )供應商，要么不再營(yíng)業(yè)，要么轉型采用開(kāi)放系統標準。有些供應商建議將IIoT作為一項開(kāi)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，大多數公司并不了解如何對現有的工廠(chǎng)系統進(jìn)行交互?！?/p>

Anslinger補充說(shuō)：“供應商可以通過(guò)高級IIoT策略幫助用戶(hù)，評估哪些資產(chǎn)可以從IIoT中受益，以及需要哪些設備進(jìn)行管理?！?/p>

關(guān)于艾默生

艾默生（美國紐約證券交易所代碼：EMR）是一家全球性的技術(shù)與工程公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場(chǎng)客戶(hù)提供創(chuàng )新性解決方案。自動(dòng)化解決方案業(yè)務(wù)幫助過(guò)程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化其能效和運營(yíng)成本，促進(jìn)生產(chǎn)，確保人員安全和保護環(huán)境。商住解決方案幫助確保人類(lèi)舒適度和健康，保障食品質(zhì)量和安全，提升能效，打造可持續發(fā)展的基礎設施。