Инновационные решения для ТЭК: где и зачем их использовать?

Концепция развития всемирной промышленной экономики, известная как «Индустрии 4.0», впервые была сформулирована в 2011 году в Давосе. В России переход к автоматизации процессов пока находится на начальном уровне, но новые технологические решения дают серьезный стимул к их развитию.
В компаниях ТЭКа решения, основанные на искусственном интеллекте и виртуальной реальности, вызывают большой интерес. Большая отрасль – масштабные задачи и огромные инвестиции в сферу цифровой трансформации. Например, по данным Deutsche Welle, в Германии решения, основанные на искусственном интеллекте или VR-технологиях, используют порядка 20% предприятий. При этом каждый четвертый станок имеет выход в интернет. Эксперты полагают, что и в России эти высокотехнологичные решения в скором времени получат самое широкое распространение и найдут применение в каждой крупной промышленной компании, став неотъемлемой частью процесса цифровизации.

VR/AR-технологии и искусственный интеллект. Что это?

Под термином «виртуальная реальность» сегодня подразумевают три разные технологии – VR, AR и 360-градусное видео. Используют каждую из них в зависимости от целей и задач предприятий, имеющихся у них проблем.
Так, VR – это искусственно созданное иммерсивное пространство, где пользователь может взаимодействовать с окружающими его предметами, объектами, оборудованием и людьми-аватарами. Виртуальная реальность создается опытными программистами, дизайнерами, 3D-художниками. При помощи VR предприятия ТЭК обучают сотрудников работе со сложным, дорогостоящим и опасным оборудованием, проводят реалистичные тренировки по промышленной безопасности.
В случае с 360-градусным видео речь идет о панорамном видео, снятом на камеры с углом обзора в 360 градусов. Такой формат погружения очень реалистичен, но пользователь в таком случае сильно ограничен в передвижении, во взаимодействии с окружением, отснятым на пленку. Этот формат промышленность часто использует для проведения виртуальных экскурсий по удаленным или закрытым для посещения объектам, а также в маркетинговых целях.
AR – это дополняющий реальный мир слой, который пользователь может видеть на экране портативных устройств. AR-технологии в ТЭК в основном используются для того, чтобы помочь сотрудникам разобраться в промышленных процессах, деталях производства, повысить информированность персонала.
Искусственный интеллект в промышленности предполагает решение задач по заранее заданному человеком алгоритму. ИИ запоминает и обрабатывает огромные массивы данных, а потому почти всегда оказывается эффективнее и дешевле человеческого труда.
В корпоративном секторе этап знакомства с технологией заканчивается и начинают подниматься вопросы относительно эффективности ее использования и возможности масштабирования.

Зачем нам взрывы и аварии?

Чрезвычайные ситуации и серьезные поломки могут быть очень даже полезны компании и ее сотрудникам. Правда, только в случае, когда речь идет о моделировании в виртуальной реальности. Это прекрасный способ обучить сотрудников регламенту действий, протестировать их знания и проверить их умения на практике. Можно сколько угодно раз проводить дорогостоящие учения, но такие тренировки далеки от реальности, люди при этом не ощущают серьезного эмоционального напряжения и не сталкиваются с настоящей опасностью: взрывами, огнем, задымлением, повышенными температурами, неисправностью систем безопасности. Таким образом, вы никогда не предугадаете, как поведет себя конкретный сотрудник, не испугается ли он, сможет ли выполнить все необходимые действия по ликвидации происшествия.
VR-технологии же позволяют в точности смоделировать практически любую ситуацию, соблюсти время распространения огня, воды, радиус поражения взрыва, учесть возможные повреждения. Таким образом, сотрудник компании, проходящий VR-обучение, сталкивается с правдоподобной и действительно пугающей ситуацией.
Например, для компании Газпром-нефть мы разработали VR-инструктаж по действиям в чрезвычайной ситуации – при разливе нефти. В рамках тренировки сотрудник нефтеналивной эстакады в режиме индивидуального инструктажа обучается наливу нефтепродукта и действиям в случае его возгорания. Человеку предоставляется возможность проделать все действия по ликвидации аварии самостоятельно, а программа выводит подсказки и оценивает сотрудника.
VR-симуляции можно масштабировать на неограниченное число человек, и такая тренировка обходится компаниям значительно дешевле, нежели проведение реальных учений и инструктажей.
Согласно статистике, ежегодные убытки мировой экономики от внеплановых остановок производств оцениваются экспертами в 20 млрд долларов, или в 5% от годовой выручки предприятий. Обезопасить компанию от финансовых рисков из-за простоя оборудования, его поломки или ошибок сотрудников также позволяют VR- и AR-тренировки.
VR-тренажеры позволяют отработать всевозможные варианты выхода оборудования из строя, действия по устранению неполадок. Индивидуальные инструктажи успешно используются компаниями для обучения сотрудников работе со сложным и дорогостоящим оборудованием. Например, биотехнологическая компания BIOCAD обучает стажеров работе с дорогостоящим мешком биореактора в виртуальной реальности. Это позволяет избежать ошибок в реальной жизни, ведь одно неверное действие работника может обойтись бизнесу в несколько миллионов рублей.
Перед принятием решения о внедрении любых технологичных решений предприятию стоит учитывать следующие показатели: травмы на рабочем месте, количество внештатных ситуаций, поломок, простоя дорогого оборудования и стоимость обучения новых сотрудников для компании.
VR-тренировки уже используют десятки крупнейших компаний по всему миру и уже доказали свою эффективность на практике: после проработки ЧП в виртуальной реальности сотрудники быстрее справляются с настоящими внештатными ситуациями, оперативно принимают решения и лучше запоминают последовательность действий.

Заменят ли технологии реальных людей?

Согласно оценкам экспертов, через 20 лет люди будут потреблять на 30% больше энергии, чем сегодня, что подразумевает необходимость автоматизации ряда процессов, а во многих случаях – полный переход от ручного труда к технологиям. Если рано или поздно этого не произойдет, то компании начнут стагнировать, не справляться с потребностью в энергии и конкуренцией. Другими словами, работать неэффективно.
Помимо технологий виртуальной реальности, еще одной точкой роста для развития топливно-энергетического комплекса станет цифровизация энергетического комплекса, или же внедрение систем искусственного интеллекта. Компьютер способен хранить и быстро обрабатывать данные, контролировать износ оборудования, учитывать малейшие отклонения от нормы.
Так, например, в компании General Motors за счет внедрения ИИ на 5% выросла эффективность ветровых турбин, но затраты на техобслуживание сократились на 20%. Google, внедрив решения дочерней компании DeepMind, снизил общее потребление энергии в своем центре total data на 15%, в ближайшие годы экономия средств за счет внедрения технологии в крупных компаниях может составить несколько сотен миллионов долларов.
По экспертным оценкам, до 80% информации, которой располагают компании, не структурировано, а интеллектуальные решения – эффективный инструмент для систематизации данных. За счет автоматизации ряда процессов искусственный интеллект в ТЭК при грамотном использовании приведет к удешевлению энергоресурсов и увеличит мощность предприятий.
А еще, в отличие от человека, искусственный интеллект не может устать, работать неэффективно или заболеть. При этом, конечно же, внедрение технологий не подразумевает отказа от людей: в России сегодня остро стоит вопрос подготовки специалистов, готовых на «ты» общаться со сложными технологиями, устранять неполадки в случае необходимости. Как ни странно, решить эту задачу опять же помогут технологии.
Несколько лет назад компания Boeing столкнулась со сложностями при приеме на работу инженеров, которые должны были устанавливать сложные электронные системы на пассажирские самолеты: работа была слишком сложной, ответственной, и люди сталкивались с большими сложностями при присоединении тысяч проводов. Тогда компания решила помочь своим сотрудникам и закупила для них первый прототип AR-технологии. В специальных очках сотрудники компании видели подсказки, которые указывали им на допущенные ошибки или необходимую последовательность действий.
Сегодня AR-технология используется сотнями компаний для того, чтобы помочь сотрудникам разобраться в промышленных процессах, деталях производства, повысить информированность персонала. Проецировать дополненную графику на реальные изделия при этом можно как через AR-очки, так и через обычный смартфон.
Пока что инновации не способны полностью заменить человеческий труд, решить все проблемы и предотвратить абсолютно все поломки, но вот упростить ряд процессов и помочь сотрудникам разобраться со сложным оборудованием они могут уже сегодня.
Инновационные решения сегодня становятся вполне понятными частями бизнес-процессов множества компаний, активно проникают и в ТЭК. При этом технологии активно развиваются, становятся совершеннее, точнее, а со стороны ТЭК все больше возрастает потребность в повышении уровня безопасности, повышении квалификации персонала, увеличении мощности и наращивании объемов производства энергии. Все эти вполне конкретные задачи могут быть решены путем тесного сотрудничества человека и технологий.