Специздание 2023

Обзорная статья

УДК 681.5.01::[622.324.5+622.691.2+622.691.4]
(UDK 681.5.01::[622.324.5+622.691.2+622.691.4])

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ

РЕАЛИЗАЦИЯ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ АРХИТЕКТУРЫ КОМПЛЕКСНОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНТЕГРИРОВАННЫМИ ЦЕПОЧКАМИ СОЗДАНИЯ ДОБАВЛЕННОЙ СТОИМОСТИ ПО ОСНОВНЫМ ВИДАМ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЦЕЛЯХ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ГРУППЫ «ГАЗПРОМ»

(IMPLEMENTATION OF CONCEPTUAL ARCHITECTURE FOR INTEGRATED MANAGEMENT OF THE VALUE-ADDED CHAINS UNDER CORE BUSINESS LINES AIMED AT BOOSTING GAZPROM GROUP PRODUCTION EFFICIENCY)

Текущие условия развития Группы «Газпром» характеризуются существенным изменением основных направлений экспорта газа по Единой системе газоснабжения, политизированностью и волатильностью рынка энергоресурсов, увеличением санкционного давления на Россию, ростом рисков нарушения поставок материально-технических ресурсов и услуг, необходимых для обеспечения бесперебойного функционирования производственных мощностей.
В указанных условиях стратегическая цель Группы «Газпром» – диверсификация рынков сбыта, обеспечение энергобезопасности и устойчивого развития, увеличение эффективности деятельности. Существенную роль при этом играют методология управления производством и цифровые инструменты для ее реализации. С учетом изложенного актуальна разработка и реализация концептуальной архитектуры комплексного управления интегрированными цепочками создания добавленной стоимости по видам бизнеса, предусматривающей сквозные цифровые технологии, для повышения эффективности производства продукции Группой «Газпром». Целесообразно предусматривать эволюционное развитие и интеграцию информационно-управляющих систем и АСУ ТП с применением сквозных цифровых технологий, максимальное использование ресурса действующих систем. Для решения поставленной задачи:
– выполнен обзор мировых трендов и опыта внедрения комплексного управления производственно-технологическими цепочками на объектах Группы «Газпром»;
– определены ключевые сквозные цифровые технологии, требующие учета при разработке целевой архитектуры;
– разработана концептуальная архитектура цифровой платформы управления производственно-технологическими процессами Группы «Газпром»;
– представлены предложения по реализации целевой архитектуры с учетом эволюционного развития и максимального использования ресурса действующих систем.
Разработанная архитектура и предложения по ее реализации могут быть использованы в качестве основы при формировании планов мероприятий, функциональных требований, проектной и рабочей документации на создаваемые и расширяемые информационно-управляющие системы, цифровые платформы управления. Предлагаемые подходы могут быть задействованы другими предприятиями ТЭК России.

Gazprom Group current development conditions are marked by a significant change in the main gas export destinations under the Unified Gas Supply System, political nature and volatility of the energy market, increased sanction pressure on Russia, the surging risk of disruptions in the supply of materials, resources, and services required to ensure uninterrupted operation and development of production facilities.
In these conditions, Gazprom Group has stated its strategic goal of diversifying sales outlets, ensuring the energy security and sustainable development, and increasing performance efficiency through engagement of accumulated scientific and engineering potential. In this context, the essential role belongs to production management methods applied, and digital tools used for their implementation. Taking into account the above, it is important to develop and implement a conceptual architecture for integrated management of the value-added chains under core business lines providing for use of end-toend digital technologies, to improve Gazprom Group production efficiency. At the same time, it would be reasonable to make provisions for evolutionary development and integration of management information systems and APCS using end-toend digital technologies, as well as the use of the existing systems capability to the maximum degree. To address this challenge, the following has been performed:
– review of global trends and experience in implementation of integrated management of production chains at Gazprom Group facilities;
– determination of the key end-to-end digital technologies to be considered when developing the target architecture;
– development of conceptual architecture of a digital platform for management of Gazprom Group production processes;
– presentation of proposals on the target architecture implementation, taking into account the evolutionary development and use of the existing systems’ capabilities to the maximum degree.
The developed architecture and proposals on its implementation can be used as a basis for preparation of action plans, functional specifications, design and detailed design documentation for the management information systems being created and expanded, as well as digital management platforms. The proposed approaches can be applied to other companies of the Russian fuel and energy complex.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЦЕПОЧКА, ЦЕЛЕВАЯ АРХИТЕКТУРА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НЕЗАВИСИМОСТЬ, ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ, ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИК

PROCESS CHAIN, TARGET ARCHITECTURE, TECHNOLOGY INDEPENDENCE, INTELLECTUALIZATION, DIGITAL TWIN

Н.А. Кисленко, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), N.Kislenko@adm.gazprom.ru

А.А. Бурушкин, к.т.н., ПАО «Газпром», А.Burushkin@adm.gazprom.ru

А.М. Малько, ПАО «Газпром», A.Malko@adm.gazprom.ru

И.А. Дяченко, ПАО «Газпром», I.Diachenko@adm.gazprom.ru

А.О. Алексеев, ООО «НИИгазэкономика» (Москва, Россия), A.Alekseev@econom.gazprom.ru

С.А. Ситчихин, ООО «НИИгазэкономика», S.Sitchikhin@econom.gazprom.ru

И.К. Денисов, ПАО «Газпром автоматизация» (Москва, Россия), I.Denisov@gazprom-auto.ru

А.В. Кротов, к.т.н., ПАО «Газпром автоматизация», A.Krotov@gazprom-auto.ru

N.A. Kislenko, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), N.Kislenko@adm.gazprom.ru

A.A. Burushkin, PhD in Engineering, PJSC Gazprom, А.Burushkin@adm.gazprom.ru

A.M. Malko, PJSC Gazprom, A.Malko@adm.gazprom.ru

I.A. Dyachenko, PJSC Gazprom, I.Diachenko@adm.gazprom.ru

A.O. Alekseev, NIIGazekonomika LLC (Moscow, Russia), A.Alekseev@econom.gazprom.ru

S.A. Sitchikhin, NIIGazekonomika LLC, S.Sitchikhin@econom.gazprom.ru

I.K. Denisov, PJSC “Gazprom avtomatizatsiya” (Moscow, Russia), I.Denisov@gazprom-auto.ru

A.V. Krotov, PhD in Engineering, PJSC “Gazprom avtomatizatsiya”, A.Krotov@gazprom-auto.ru

Шваб К. Четвертая промышленная революция / пер. с англ. М.: Эксмо, 2016. 138 с.

ANSI/ISA–95 (IEC/ISO 62264). Industrial systems interoperability. Operations management overview. Part. 3. Integrated manufacturing systems in the context of Industry 4.0 // Sharif University of Technology: офиц. сайт. URL: https://ocw.sharif.edu/cms/ocw/912b5c4dc53906d3ec3520840b0dfd9b.PDF (дата обращения: 17.12.2023).

Distributed control system (DCS) // Yokogawa Electric Corporation: офиц. сайт. URL: https://www.yokogawa.com/solutions/products-and-services/control/control-and-safety-system/distributed-control-systems-dcs/#Details (дата обращения: 17.12.2023).

EcoStruxureTM FoxboroTM DCS – distributed control system // Schneider Electric SE: офиц. сайт. URL: https://www.se.com/us/en/work/products/industrial-automation-control/foxboro-dcs/ (дата обращения: 17.12.2023).

Промышленный Интернет от Honeywell // Honeywell International Inc.: офиц. сайт. URL: http://honeywellprocess.blob.core.windows.net/public/Marketing/presentations/21.09%20Wednesday/Honeywell%20IIoT%20Overview%20RU_ext%20Sergey%20Popov.pdf (дата обращения: 17.12.2023).

Платформа для усовершенствованного управления и оценки (усовершенствованное управление процессом) // Yokogawa Electric Corporation: офиц. сайт. URL: https://www.yokogawa.com/cis/solutions/solutions/asset-operations-and-optimization/advanced-process-control-platform-foradvanced-control-and-estimation/ (дата обращения: 17.12.2023).

AVEVATM APC // AVEVA Group Limited: офиц. сайт. URL: https://www.aveva.com/en/products/apc/ (дата обращения: 17.12.2023).

Модульная процедурная автоматизация // Yokogawa Electric Corporation: офиц. сайт. URL: https://www.yokogawa.com/cis/solutions/products-and-services/project-execution/value-delivery-services/consulting/advanced-decision-support/modular-procedural-automation/ (дата обращения: 17.12.2023).

Обзор решения AVEVA PRiSM Predictive Asset Analytics // ООО «Майнтекс»: офиц. сайт. URL: https://www.maintex.ru/experience/prognoznayaanalitika-ot-aveva/obzor-resheniya-avantis-prism (дата обращения: 17.12.2023).

РД 06-42. Регламент проведения испытаний опытных образцов систем автоматизации на объектах ПАО «Газпром» // ПАО «Газпром»: офиц. сайт. URL: https://www.gazprom.ru/ (дата обращения: 17.12.2023). Режим доступа: по особым условиям в локальной сети владельца.

Алиев Р.А., Арабский А.К., Арно О.Б. и др. ИУС газопромысловых объектов: современное состояние и перспективы развития. М.: Недра, 2014. 461 c.

Дмитриевский А.Н., Еремин Н.А., Архипов А.И. и др. Применение методов искусственного интеллекта в задачах предотвращения аварийных ситуаций при строительстве скважин // Недропользование-XXI век. 2021. № 5–6 (92). С. 6–15.

Еремин Н.А., Мельников И.В., Бобриков Н.М. и др. Применение комплексных алгоритмов управления газодобычей как элементов цифрового двойника технологического комплекса Бованенковского НГКМ // Газовая промышленность. 2019. № 6 (785). С. 42–49.

Чикало В.Н., Бобриков Н.М., Кротов А.В. и др. Исследование алгоритмов оптимального адаптивного управления режимами добычи газа // Газовая промышленность. 2010. № 2 (642). С. 10–13.

Чикало В.Н., Бобриков Н.М., Кротов А.В. и др. Адаптивные ПИД–регуляторы для управления кустом газодобывающих скважин // Газовая промышленность. 2010. № 8 (649). С. 61–64.

СТО Газпром 2-2.1-1043–2016. Автоматизированный газовый промысел. Технические требования к технологическому оборудованию и объемам автоматизации при проектировании и обустройстве на принципах малолюдных технологий. М.: Газпром экспо, 2016. 208 с.

Дяченко И.А., Петропавлов В.Е., Муравьев В.В. и др. Опыт внедрения и эксплуатации отечественных автоматизированных технологических комплексов на месторождениях ООО «Газпром добыча Ноябрьск» // Газовая промышленность. 2021. № 9 (821). С. 164–170.

Российская Федерация. Законы. О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации: Федер. закон от 26.07.2017 № 187-ФЗ // Президент России: офиц. сайт. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/42128 (дата обращения: 17.12.2023).

Семенов П.В., Семишкур Р.П., Дяченко И.А. Концептуальная модель реализации технологии «цифровых двойников» для предприятий нефтегазового комплекса // Газовая промышленность. 2019. № 7 (787). С. 24–30.

Дяченко И.А., Семишкур Р.П., Кувшинов В.В. Реализация концепции цифровых двойников в управлении производственно-технологическими процессами предприятий нефтегазового комплекса Российской Федерации // Газовая промышленность. 2023. № 10 (855). С. 134–144.

ГОСТ Р 70569–2022. Информационные технологии. Сетецентрические информационно-управляющие системы. Интероперабельность // Кодекс: электрон. фонд правовых и норматив.-техн. док. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200194949 (дата обращения: 17.12.2023).

Schwab K. The Fourth Industrial Revolution. Trans. Moscow: Eksmo; 2016. (In Russian)

Sharif University of Technology. ANSI/ISA–95 (IEC/ISO 62264). Industrial systems interoperability. Operations management overview. Part. 3. Integrated manufacturing systems in the context of Industry 4.0. Available from: https://ocw.sharif.edu/cms/ocw/912b5c4dc53906d3ec3520840b0dfd9b.PDF [Accessed: 17 December 2023].

Yokogawa Electric Corporation. Distributed control system (DCS). Available from: https://www.yokogawa.com/solutions/products-and-services/control/control-and-safety-system/distributed-control-systems-dcs/#Details [Accessed: 17 December 2023].

Schneider Electric SE. EcoStruxureTM FoxboroTM DCS – distributed control system. Available from: https://www.se.com/us/en/work/products/industrial-automation-control/foxboro-dcs/ [Accessed: 17 December 2023].

Honeywell International Inc. Industrial Internet from Honeywell. Available from: http://honeywellprocess.blob.core.windows.net/public/Marketing/presentations/21.09%20Wednesday/Honeywell%20IIoT%20Overview%20RU_ext%20Sergey%20Popov.pdf [Accessed: 17 December 2023]. (In Russian)

Yokogawa Electric Corporation. Platform for advanced management and evaluation (advanced process control). Available from: https://www.yokogawa.com/cis/solutions/solutions/asset-operations-and-optimization/advanced-process-control-platform-for-advanced-control-andestimation/ [Accessed: 17 December 2023]. (In Russian)

AVEVA Group Limited. AVEVATM APC. Available from: https://www.aveva.com/en/products/apc/ [Accessed: 17 December 2023].

Yokogawa Electric Corporation. Modular procedural automation. Available from: https://www.yokogawa.com/cis/solutions/products-and-services/project-execution/value-delivery-services/consulting/advanced-decision-support/modular-procedural-automation/ [Accessed: 17 December 2023]. (In Russian)

Maintex. Overview of the AVEVA PRiSM Predictive Asset Analytics solution. Available from: https://www.maintex.ru/experience/prognoznayaanalitika-ot-aveva/obzor-resheniya-avantis-prism [Accessed: 17 December 2023]. (In Russian)

PJSC Gazprom. RD 06-42 (regulatory guide). Regulations for testing prototypes of automation systems at the PJSC Gazprom facilities. [Accessed: 17 December 2023]. (Accessible under specific conditions in the owner’s local area network; in Russian)

Aliev RA, Arabskiy AK, Arno OB, Gunkin SI, Talybov EG. Information Systems for Gas Production Processes: Current State and Development Prospects. Moscow: Subsoil [Nedra]; 2014. (In Russian)

Dmitrievsky AN, Eremin NA, Arkhipov AI, Chernikov AD, Zinatullina LI. Automated system for preventing accidents during well construction using artificial intelligence methods. 21 Century Subsoil Use [Nedropol’zovanie-XXI vek]. 2021; 92(5–6): 6–15. (In Russian)

Eremin NA, Melnikov IV, Bobrikov NM, Stolyarov VE, Kogai AA, Schegolev DP. The application of complex gas production control algorithms as the necessary elements to create a digital twin of the Bovanenkovo oil and gas condensate field technological complex. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2019; 785(6): 42–49. (In Russian)

Chikalo VN, Bobrikov NM, Krotov AV, Kanev DV, Denisov IK. Research on algorithms for optimal adaptive control over gas production modes. Gas Industry. 2010; 642(2): 10–13. (In Russian)

Chikalo VN, Bobrikov NM, Krotov AV, Denisov IK, Kanev DV. Adaptive PID controllers for gas-producing well clusters. Gas Industry. 2010; 649(8): 61–64. (In Russian)

Gazprom. STO Gazprom 2-2.1-1043–2016 (company standard). Automated gas field. Technical requirements for process equipment and automation scope during design and development based on minimum-manned technology principles. Moscow: Gazprom expo; 2016. (In Russian)

Dyachenko IA, Petropavlov VYe, Muravyev VV, Zakirov AR, Kononov AV, Moroz SV, et al. Implementation and operation experience of domestic automated process systems at Gazprom dobycha Noyabrsk LLC fields. Gas Industry. 2021. 821(9): 164–170. (In Russian)

Federation Council. Federal Law No. 187-FZ dated 26 July 2017. On security of the critical information infrastructure of the Russian Federation. Available from: http://www.kremlin.ru/acts/bank/42128 [Accessed: 17 December 2023]. (In Russian)

Semenov PV, Semishkur RP, Diachenko IA. Conceptual model оf digital twin technology implementation for oil and gas industry. Gas Industry. 2019. 787(7): 24–30. (In Russian)

Dyachenko IA, Semishkur RP, Kuvshinov VV. Implementation of digital twins into the production process control in petroleum companies of the Russian Federation. Gas Industry. 2023; 855(10): 134–144. (In Russian)

Federal Agency on Technical Regulating and Metrology. GOST R 70569–2022 (state standard). Information technologies. Network-centric information-control systems. Interoperability. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200194949 [Accessed: 17 December 2023]. (In Russian)
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57