كيف تدعم تقنية التصنيع الإضافي (DED) البحث والتطوير في مجال المواد في قطاع النفط والغاز؟

لماذا يُعد التحول الرقمي مفتاحًا للعمليات الحديثة في قطاع النفط والغاز؟
يتعرض قطاع النفط والغاز لضغوط كبيرة لتحسين عملياته. ويواجه هذا القطاع أسواقًا متقلبة، وتشديدًا في اللوائح التنظيمية المتعلقة بالبيئة، وبُنى تحتية قديمة. أما الأساليب التقليدية التي تعتمد على عمليات تفتيش يدوية تستغرق وقتًا طويلاً، وأنظمة بيانات مجزأة، فهي تفشل في تحقيق المرونة المطلوبة للعمل في أسواق الطاقة الحالية. ويشير استطلاع أجرته شركة «أكسنتشر» إلى أن 70% من شركات النفط والغاز ترى أنه لكي تبقى تنافسية، يجب أن تُحدث تحولًا في عملياتها عبر تبني التقنيات الرقمية. ومن هذه التقنيات ما يدعم الصيانة التنبؤية للأصول البعيدة، وقدرة المراقبة الفورية في الوقت الحقيقي، وتوافر البيانات لدعم اتخاذ القرارات في جميع مراحل العمليات: من مرحلة الاستكشاف والإنتاج (upstream)، ومرحلة النقل والتخزين (midstream)، وصولًا إلى مرحلة التكرير والتوزيع (downstream).

وبعيدًا عن فوائد الكفاءة، تُسهم التقنيات الرقمية في دعم الشركة في إدارة وتحسين موقفها تجاه التعرض لمخاطر التشغيل، وكذلك في تعزيز سلامة العمليات. أما الطرق التقليدية فهي تفتقر إلى الإنذار المبكر بشأن أعطال المعدات أو غيرها من الفشلات التشغيلية، ما يجعل الحوادث القاتلة أمراً لا مفر منه. وتوفّر التقنيات الرقمية إنذاراً مبكراً يشير إلى ضرورة التدخل. وتقدّر شركة ماكنزي أنَّ التحول الرقمي/النشر الرقمي يقلل من النفقات التشغيلية بنسبة تتراوح بين ١٥٪ و٢٠٪ من خلال تحسين الكفاءة والحد من أوقات التوقف. وبسبب التغييرات التي يتعيّن إدخالها لمواكبة متطلبات السوق، انتقلت التقنيات الرقمية من كونها وسيلة لتحسين أداء الشركة إلى أن أصبحت شرطاً أساسياً لتحقيق المرونة التشغيلية واستدامة الشركة ككل.

التقنيات الرقمية الأساسية التي تُحدث تحولاً في قطاع النفط والغاز

الذكاء الاصطناعي لتبسيط الصيانة التنبؤية للأصول في مرحلة الاستكشاف والإنتاج

تُعَدُّ الذكاء الاصطناعي ثورةً في قطاع النفط والغاز، حيث يُحسِّن عمليات الصيانة التنبؤية للأصول thượngية (Upstream Assets) والأصول الأخرى ذات الصلة. فقبل ظهور تقنيات الذكاء الاصطناعي، كانت صيانة الأصول thượngية وغيرها من الأصول تترتب عليها فترات توقف طويلة باستمرار. أما اليوم، فيمكن لخوارزميات التعلُّم الآلي (ML) تحليل البيانات وتحديد عددٍ من العوامل المؤثرة في الصيانة التنبؤية للأصول thượngية، مما يوفِّر الوقت والجهد المبذولين في مجال التعلُّم الآلي والصيانة. ويحقِّق هذا المثال تحديدًا استمرارية التشغيل. فتخيَّل أنَّ عدَّة عوامل يمكن أن تضمن استمرارية التشغيل. وتقوم هذه الأنظمة بالفعل بضمان استمرارية التشغيل مع التأثير في المشكلات المحتملة سواء في البيئات الرأسية أو البحرية.

استخدام أجهزة الاستشعار الصناعية للإنترنت للأشياء (IIoT) في الوقت الفعلي في صيانة العمليات المتوسطة (Midstream Operations)

تُنشئ الإنترنت الصناعية للأشياء (IIoT) نظام مراقبة متكامل يغطي كلاً من القطاعات الرأسية والأفقية. وتُنشئ إنترنت الأشياء الصناعية الفورية آلاف أنظمة المراقبة اللاسلكية عبر كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية. وتُنشئ إنترنت الأشياء الصناعية الفورية آلاف أنظمة المراقبة اللاسلكية عبر كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية، لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية، لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية، لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية، لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية، لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية، لقياس كلٍّ من القطاعات الرأسية والأفقية. وتوفر دمج المرحلة المتوسطة كلًا من الصيانة التنبؤية للأصول في المرحلة العليا والتحسين من الصيانة التنبؤية للأصول في المرحلة العليا. وتوفر دمج المرحلة المتوسطة الصيانة التنبؤية للأصول في المرحلة العليا، والصيانة التنبؤية للأصول في المرحلة العليا، والأصول في المرحلة العليا، والصيانة التنبؤية للأصول في المرحلة العليا، والأصول في المرحلة العليا.

دمج البيانات القائم على السحابة لتحسين العمليات التالية للإنتاج

تُدمج تقنية السحابة البيانات المُجزَّأة سابقًا من مصافي التكرير، بدءًا من قياسات النفط الخام ووصولًا إلى أعمدة التقطير، في منصة تحليل بيانات واحدة. وتستخدم سير العمل السحابي مخرجات أجهزة الاستشعار في الوقت الفعلي، بالاعتماد على المنطق الآلي، بالتوازي مع سجلات الصيانة وتوقعات الطلب. وتعمل أنظمة السحابة على تحقيق مزيد من التحسين عبر تعديل صيغ التحفيز المستخدمة في النفط الخام، وتصنيف محتوى الكبريت، والحد من الانبعاثات، مع زيادة العائد بنسبة 7%. كما تتوفر أنظمة سحابية لمحاكاة التغييرات العملية باستخدام مفهوم "النظير الرقمي"، وبأقل قدر ممكن من التعطيلات التشغيلية. وبفضل أنظمة التشفير المعزَّزة التي تحمي سلامة البيانات، تساعد هذه الأنظمة العمليات التالية للإنتاج على تحسين الإنتاج مع الالتزام بمعايير الربحية السوقية.

التغلب على التحديات الرئيسية في تنفيذ مشاريع قطاع النفط والغاز

يواجه التحول الرقمي في قطاعي النفط والغاز عوائق شديدة تتعلق بدرجة اعتماد الشركات على الحلول الرقمية أكثر من العوائق المرتبطة بالتحول نفسه. ويتضمن التحول الرقمي للعمليات التجارية، الذي يشمل أنظمة تقليدية معقدة تعاني من ثغرات أمنية إلكترونية، عبئًا كبيرًا يتمثل في دمج الأنظمة دون تعطيل سير العمليات التشغيلية.

مخاطر الأمن السيبراني ودمج الأنظمة التقليدية

إن دمج الأدوات الرقمية مع شبكات تكنولوجيا التشغيل القديمة يُشكِّل عاصفةً مثاليةً لحوادث الأمن السيبراني. وغياب إجراءات التحديث الأمني يثير المخاوف من حدوث خسائر تشغيلية وفقدان البيانات. فغالبًا ما تفتقر أكبر المعدات التقليدية إلى واجهات برمجة التطبيقات (API) المتطورة، ما يستلزم استخدام حلول وسيطة باهظة التكلفة. ووفقًا لتقرير «بونيمون» لعام ٢٠٢٣، الذي يقدّر متوسط تكلفة خرق البيانات عالميًّا بما يتجاوز ٧٤٠٠٠٠ دولار أمريكي لكل شركة، فمن المرجح أن تتبنّى الشركات نهجًا تجاريًّا جديدًا يرتكز على تجزئة الشبكات وإجراء عمليات فحص دوري للثغرات الأمنية، مع تركيز أكبر على الأنظمة النشطة والمخاطر المستمرة للتعرُّض للسحابة الإلكترونية، بينما تبقى أولوية التصنيع هي المحور الرئيسي.

ترقية القدرات البشرية وعملية التحول التنظيمي

من المرجح أن يؤدي انعدام التوافق بين استراتيجيات رأس المال البشري وبقية جوانب التحديث التقني إلى تعطيل المشروع. وسيحتاج الفنيون الأكفاء إلى اكتساب مهارات جديدة تتعلق بالتحليلات القائمة على الذكاء الاصطناعي، كما سيتطلب من المهندسين اكتساب مهارات جديدة في مجال الأمن السيبراني. ولا تزال هناك مقاومةٌ للطرق الجديدة التي سيُنفَّذ بها العمل. وأشار 57% من المشاركين في دراسة أجرتها شركة ماكنزي إلى أن المقاومة الثقافية كانت سببًا رئيسيًّا في فشل الحملة. وقد حققت البرامج التي نجحت في دمج «أبطال رقميين» دافعهم الرئيسي هو التحول الرقمي نتائج جيدة، وتتمثل مهام هؤلاء الأبطال الأساسية في إرساء توازن بين الفرق التشغيلية. وتساعد التعاون بين الفِرق التي تؤدي وظائف مختلفة في إزالة الحواجز أمام استخدام الصيانة التنبؤية والرصد الفوري بسرعةٍ أكبر.

حساب العائد المالي: تنوع في النتائج التجارية ونتائج استخدام الحلول الرقمية

يُعَدُّ التحول الرقمي وقياس عائدِه المالي مهمةً شاقةً للغاية. وهناك جوانب مالية وتشغيلية تُشار إليها بمصطلح مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs). ويُنظر إلى النتائج المالية، مثل خفض التكاليف التشغيلية الناجم عن استخدام الصيانة التنبؤية والعوائد المحقَّقة من قِبل الشركة، على أنها عوائد إيجابية. أما النتائج غير المالية المرتبطة بالحدِّ من عدد الحوادث الأمنية، وتحسين استغلال الأصول، وزيادة كفاءة أداء القوى العاملة، وتحقيق أقصى كفاءة ممكنة لأداء القوى العاملة، فهي تُعتبر نتائج إيجابية أيضًا. وقد أظهرت عدة دراسات بحثية أُجريت في قطاعات متنوعة أنَّ المؤسسات التي تستخدم مؤشرات أداء رئيسية مُعرَّفة بوضوح والتي ترتبط ارتباطًا إيجابيًّا بنتائج الاستثمارات التكنولوجية تكون أكثر عرضةً بنسبة ٢٧٪ لتحقيق نتائج إيجابية من تلك التكنولوجيا. وعند تطبيق مؤشرات الأداء الرئيسية، يجب أن تأخذ المؤسسات في الاعتبار تكلفة الملكية الإجمالية (TCO)، والتي تتجاوز تكلفة تنفيذ التكنولوجيا فقط. كما ينبغي اعتبار معدلات التبني مؤشر أداء رئيسي. فالحل الرقمي لا يضيف قيمةً إلا إذا تم استخدامه فعليًّا في العمليات.

 قسم الأسئلة الشائعة

لماذا يُعَد التحول الرقمي مهمًّا لعمليات قطاع النفط والغاز؟

يُعَد التحول الرقمي استجابةً للظروف السوقية المتغيرة بسرعة، والتشريعات البيئية، والبنية التحتية المتقادمة. ويوفّر التحول الرقمي وسيلة بديلة لتحقيق الاستدامة التشغيلية والبيئية من خلال ميزات مثل الصيانة التنبؤية، والمراقبة الفورية، والتحكم الأكبر في العمليات مقارنةً بأي وقتٍ مضى.

هل يمكنكم تزويدي بالتكنولوجيات الرئيسية التي تُغيّر قطاع النفط والغاز؟

تدعم تكنولوجيات مثل الصيانة التنبؤية المدعومة بالذكاء الاصطناعي، وشبكات أجهزة الاستشعار الخاصة بالإنترنت للأشياء (IoT)، وتكنولوجيات دمج البيانات القائمة على السحابة إدارة العمليات في مراحل ما قبل الإنتاج (Upstream) وما بعده (Downstream) والنقل والتوزيع (Midstream).

ما الآثار المترتبة على السلامة في قطاع النفط والغاز نتيجة التحول الرقمي؟

تتحسّن السلامة الرقمية من خلال التحليلات، وأجهزة الاستشعار، وآليات التغذية الراجعة الآلية التي تنذر بحدوث أعطال في المعدات أو الظروف الخطرة.

ما هي المشكلات الرئيسية التي تواجهها الشركات أثناء رقمنة عملياتها؟

تواجه الشركات مشكلات مثل المخاطر الإلكترونية، ومقاومة التغيير، ودمج الأنظمة القديمة. ويتطلب التصدي لهذه التحديات بذل جهود استراتيجية لرقمنة الشركات وتدريبها.

ماذا يمكن قوله عن مدى الرقمنة في قطاع النفط والغاز؟

يمكن دراسة مدى الرقمنة في قطاع النفط والغاز من خلال مؤشرات السلامة أو التكاليف أو الوقت، وكذلك الطرق الكفيلة بتحسين هذه المؤشرات.