Белая книга

Развернуть Edge Computing для ускорения цифровой трансформации

Преобразование операций с помощью данных из оперативной Edge

Современная архитектура распределенных вычислений преодолевает уникальные ИТ-задачи операторов и приносит производительность активов, мониторинг и контроль, а также видимость логистики за пределами забора.

В техническом документе "Нефть и газ" обсуждаются Edge Computing платформы и их применение для повышения операционной эффективности. С помощью Edge Computing операторы имеют возможность эффективно получать данные в режиме реального времени для мониторинга производительности и получения информации в реальном времени.

Прочитайте эту статью, чтобы узнать об этом:

  • Современные Edge Computing платформы
  • Как Edge Computing позволяет создавать приложения, способствующие повышению операционной эффективности

Возможность появилась: Преобразование операций Midstream с помощью оперативных данных Edge

Для операторов Midstream операционное совершенство начинается с операционной edge- точки проведения операций и сбора данных, характеризующейся преимущественно удаленными, децентрализованными активами и инфраструктурой (трубопроводы и терминалы), а также сопутствующим оборудованием (насосы, компрессоры и другие устройства) в этих местах. Управление такими активами и оборудованием также должно осуществляться в режиме реального времени при ограниченных ресурсах и персонале.

Согласно недавнему отчету Gartner, большая часть новых данных будет генерироваться на этих удаленных объектах. Для того чтобы раскрыть их ценность и полезность, операторы Midstream должны внедрить новые вычислительные архитектуры, которые устранят ограничения масштаба и пропускной способности, существующие в настоящее время на операционных edge из-за legacy инфраструктуры и стандартных вычислительных ресурсов.

Новейшие Edge Computing платформы предоставляют операторам Midstream возможность эффективно получать данные в режиме реального времени на промышленном уровне edge для мониторинга производительности и получения информации в режиме реального времени. Таким образом, использование этих данных становится основополагающим для достижения всеобъемлющих целей операторов Midstream, связанных с безопасностью, соблюдением нормативных требований, эксплуатационным совершенством, устойчивым развитием и удовлетворением потребностей клиентов. Более конкретно, Edge Computing платформы создают новые возможности, которые компании Midstream должны использовать для получения информации о логистике в режиме реального времени, обеспечения производительности активов и расширенного мониторинга для визуализации производительности, поддержки принятия решений в режиме реального времени и использования расширенной аналитики для активов и оборудования за пределами ограждения.

В данном документе рассматриваются современные Edge Computing платформы, их применение для повышения операционной эффективности, примеры использования, решающие цифровые задачи в Midstream, и путь к продвинутым возможностям Industry 4.0 через развертывание на промышленных предприятиях edge.

Преодоление давних технологических проблем в среднем течении

Недавние исследования показывают, что использование цифровых технологий потенциально может открыть для нефтегазовых компаний, их клиентов и общества в целом до 1,6 триллионов долларов США к 2025 году.1 Для того, чтобы воспользоваться преимуществами этих новых цифровых технологий, в частности, передовыми возможностями стандарта Industry 4.0, операторы Midstream должны преодолеть уникальную проблему применения решений в географически распределенных и зачастую удаленных активах. К факторам, усложняющим цифровые преобразования в Midstream, относятся:

  • Критически важные активы зачастую являются удаленными при ограниченном штате сотрудников. Операторам необходимо иметь возможность собирать данные в режиме реального времени непосредственно с удаленного оборудования и преобразовывать их в информацию, которая может быть использована для конкретных действий. Во многих случаях для этих активов существует недостаточная вычислительная инфраструктура. Традиционные центры обработки данных неосуществимы для среднепотоковых сред, и трубопровод может иметь один сервер на 1000 миль трубопровода, без каких-либо вычислений на отдельных участках. Кроме того, распределенная природа активов Midstream создает проблемы с задержкой данных, что препятствует эффективной работе и мониторингу транзакций.
  • Legacy ИТ-инфраструктура - это бремя обслуживания.Legacy ИТ-инфраструктура и системы, часто распространенные в нефтегазовой отрасли, негибкие и неспособные интегрироваться с технологией Industry 4.0. ИТ-команды могут попадать в регулярные циклы "исправлений и обновлений" в качестве прокси-сервера для обеспечения доступности, а не для сосредоточения внимания на деятельности по созданию добавленной стоимости, которая преобразует ИТ-отрасль в будущее для автоматизированной работы. Команды могут потратить полгода на выполнение работ по техническому обслуживанию и проверке работоспособности, которыми можно управлять удаленно. Аналогичным образом, односегментные приложения, запущенные на готовых к использованию ПК, еще больше повышают эффективность управления ИТ.
  • Важнейшие приложения выполняются со стандартными вычислениями, которые не могут обеспечить надежность. Доступность оборудования, и наоборот, минимизация незапланированных простоев, являются основными областями инвестиций и фокусировки для отрасли 4.0 в Нефтегазовой отрасли. На переднем крае эксплуатации трубопроводов инженеры диспетчерской службы ежедневно сталкиваются с проблемами обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации трубопроводной инфраструктуры. Обеспечение доступности критически важных систем является необходимым условием для эффективной и безопасной эксплуатации нефтегазовых трубопроводов.
  • Конвергенция ОТ и ИТ с ограниченными ресурсами. При ограниченных ИТ-ресурсах ответственность за управление критически важной инфраструктурой может ложиться на тех, кто занимается бизнесом. Профессионалы в области операционных технологий (OT), которые управляют SCADA, DCS и PLC, могут сами отвечать за развертывание новых приложений и ИТ-архитектуру. Им необходима возможность предоставления ИТ-систем без ИТ-поддержки.
  • Безопасность является существенным фактором для удаленных активов. Безопасность и предотвращение кибератак особенно важны для удаленных активов, поскольку все больше машин и оборудования стремятся включить IIoT-датчики для анализа производительности. Операторам требуются распределенные вычислительные платформы, обеспечивающие безопасность оборудования по всей цепочке поставок, будь то мониторинг участков трубопровода или производительности насосных станций.

Edge Computing

Edge Computing является идеальным краеугольным камнем для успешной цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли. Максимально увеличивая время безотказной работы и обеспечивая доступ к критически важным данным в режиме реального времени, Edge Computing помогает компаниям, занимающимся разведкой и добычей, а также средним бизнесом, максимизировать воздействие на окружающую среду, безопасность работников и активов, а также итоговую прибыль.

В силу характера своих активов и операций компаниям Midstream требуется новая ИТ-архитектура, способствующая цифровой трансформации. Им необходима возможность запуска критически важных приложений в непосредственной близости от активов. Чтобы добиться этого, им необходимо переместить вычислительные ресурсы туда, где они нужны - на промышленные объекты edge.

У компаний, занимающихся разведкой и добычей, появилась возможность с помощью новых Edge Computing платформы для развертывания распределенных вычислительных архитектур, которые распространяют критически важные программные приложения на edge для сбора данных в режиме реального времени, расширенного мониторинга и контроля, а также управления активами - с чистой возможностью ускорить развитие Индустрии 4.0 в нефтегазовой отрасли Midstream. Как видно из последних десятилетий, инвестиции в цифровые технологии обеспечивают операционную эффективность, конкурентные преимущества и устойчивость к потрясениям в отрасли.

Edge Computing платформы: Основа для трансформации операций Midstream

Edge Computing позволяет операторам Midstream перестроить стратегию управления данными с использованием распределенной информационной архитектуры для сбора и обработки данных в самой отдаленной точке компьютерной сети, так называемой "edge". В этой распределенной модели безопасный сбор и обработка данных происходит локально (например, на насосе, трубопроводе или в удаленном шкафу данных) с ограниченным или нулевым подключением к централизованному cloud или удаленному data center. После получения данные могут быть отправлены в центральный диспетчерский пункт или на сайт cloud для анализа и управления. Такая близость к оборудованию уменьшает задержку и балансирует использование полосы пропускания - два фактора, которые ограничивают масштаб и мощность оборудования legacy .

Промышленные Edge Computing Платформы включают в себя архитектуру с резервированием для обеспечения максимальной доступности приложений, отказоустойчивости и минимизации прерываний, вызванных единственной точкой отказа. Они также обеспечивают производительность сервера в прочном форм-факторе, который идеально подходит для сред Midstream и не требует вмешательства ИТ. Конструкция промышленного класса позволяет устанавливать их на сайте edge, непосредственно рядом с компрессорами, насосами и другим оборудованием на терминалах и трубопроводах. Edge Computing Платформы, специально разработанные для промышленности edge , также отвечают стандартам ИТ и безопасности "из коробки", что позволяет быстро внедрять решения, отвечающие требованиям ИТ, но не требующие ИТ-ресурсов для развертывания.

Наконец, современные Edge Computing платформы обеспечивают высокую эффективность работы за счет виртуализации, позволяя запускать несколько приложений на одном узле. Эти решения позволяют сократить занимаемую ИТ-площадь и расходы на обслуживание, обеспечивая снижение совокупной стоимости владения.

Благодаря своей гибкости, высокой доступности, отказоустойчивости и распределенной архитектуре, Edge Computing обеспечивает основу для сбора данных и потока данных для критически важных операций, а также является необходимым условием для таких передовых возможностей, как предиктивная аналитика, Digital Twin и других решений Industry 4.0.

Edge Computing развертывания, обеспечивающие операционную эффективность

Операционное совершенство имеет первостепенное значение для Midstream - и компании могут применять Edge Computing для достижения операционного совершенства, которое было достигнуто в других отраслях и привело к повышению удовлетворенности клиентов. Три способа, с помощью которых операторы внедряют Edge Computing платформы для обеспечения операционного совершенства:

  • Наглядность движения продукции и логистики. Жизненной основой операций Midstream является возможность точного отслеживания и учета движения газа и жидкостей для клиентов и нормативной отчетности. Компании Midstream обращаются к Edge Computing платформы для обеспечения учета транзакций и предоставления потока данных для услуг по управлению данными. Перемещение Edge Computing на терминальные станции обеспечивает видимость и понимание операций в режиме реального времени, что позволяет принимать решения и удовлетворять потребности клиентов.
  • Управление эффективностью активов для обеспечения бесперебойной работы оборудования. В последние годы в нефтегазовой отрасли наблюдается значительный интерес и инвестиции в решения по управлению эффективностью активов, позволяющие осуществлять предиктивное обслуживание посредством анализа и мониторинга состояния критически важных активов. Как и при любых других технологических операциях, в Midstream требуется доступность оборудования; незапланированные простои являются дорогостоящими и неприемлемыми. Получение данных о производительности активов на месте установки оборудования, Edge Computing позволяет в режиме реального времени отслеживать условия, возникающие в полевых условиях, такие как перебои в подаче электроэнергии, нарушение целостности трубопровода, отказ оборудования и другие критические проблемы.
  • Расширенный мониторинг и управление для оптимизации работы оборудования и инженерных сетей. Edge Computing часто устанавливаются на компрессорных и насосных станциях для обеспечения мониторинга и управления технологическими процессами, а отказоустойчивые серверы edge устанавливаются в центрах управления для работы программного обеспечения SCADA и DCS. Кроме того, Edge Computing может работать с историками данных для сбора наборов данных по времени для сравнения и анализа с ожидаемыми параметрами. Такое приложение предлагает компаниям Midstream средства оптимизации потребления коммунальных услуг для управления энергопотреблением.

Возможность Edge Computing платформы запускать несколько приложений на одном узле высокой доступности с помощью виртуализации обеспечивает огромную экономию средств и быстрое развертывание приложений. На одном аппаратном обеспечении может выполняться множество рабочих нагрузок, например, SCADA и историческое программное обеспечение от крупных производителей промышленного программного обеспечения, таких как AVEVA, Inductive Automation, Rockwell, Schneider Electric и Siemens, в дополнение к специализированным приложениям расширенной аналитики и оптимизации.

Edge Computing раскрывает передовые возможности Индустрии 4.0

Эффективная Edge Computing Стратегия позволяет операторам Midstream получить доступ к передовым аналитическим приложениям. В частности, они получают возможность наконец-то собрать огромные объемы потенциальных данных об оборудовании, которые остаются неиспользованными из-за отсутствия текущей вычислительной инфраструктуры, способной собирать дополнительные данные в режиме реального времени.

Благодаря дальнейшему использованию Edge Computing платформы для получения информации, компании закладывают основу для реализации передовых возможностей Индустрии 4.0, таких как:

  • Индустриальный IoT (IIoT): Технологические усовершенствования позволили снизить стоимость устройств IIoT, что дало возможность устанавливать датчики в машины и оборудование, которые ранее были недоступны. Это помогает производителям, занимающимся сбором, обработкой и анализом значимых данных в режиме реального времени, чтобы обеспечить более высокую рентабельность и экономию средств. Теперь IIoT предоставляет гораздо больше возможностей для более эффективного использования растущих объемов данных, а затем действует в соответствии с новыми знаниями, полученными на основе этих данных.
  • Прогнозное обслуживание: Сегодня мощное программное обеспечение для прогнозирования технического обслуживания может также анализировать данные датчиков, например, от машин, трубопроводов и даже цистерн, чтобы обнаружить различные отклонения (усталость, трещины, коррозию и т.д.) и использовать их для проведения проактивного технического обслуживания. Например, компании среднего звена используют прогнозирующее обслуживание в логистике для предотвращения несчастных случаев и повышения безопасности на транспорте и в логистике.
  • Цифровые близнецы: В "Нефти и Газе" цифровые близнецы - это виртуальные модели, сочетающие в себе виртуальный и физический миры. Цифровые близнецы улучшают анализ данных и мониторинг системы таким образом, что улучшают проектирование и эксплуатацию, помогают предотвратить простои, снижают затраты на обслуживание и предоставляют новые данные для увеличения стоимости на протяжении всего жизненного цикла нефтегазового актива.
  • Автономная работа: Сегодня технология автономного бурения трансформирует разведку нефти и газа. Современная робототехника, датчики и электроника теперь могут устранить потенциально опасные ручные операции и выполнять буровые и другие задачи безопасным, надежным и высокоточным способом.
  • Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МЛ): Нефтегазовая отрасль давно обратилась к аналитике данных, особенно когда речь идет об использовании чрезвычайно больших объемов данных для принятия технических и бизнес-решений. Обеспечение потока данных в режиме реального времени с операционного сайта edge предлагает компаниям Midstream тот же уровень аналитики, которым пользуются владельцы-операторы внутри ограждения. Следующим этапом станет использование ИИ в области поддержки принятия решений и производительности активов, что зависит от доступности данных и информации.

Что требуется лидерам отрасли: простые, защищенные и автономные платформы.

Edge Computing Платформы предлагают возможность распространить мощные, критически важные приложения на операционный сайт edge , упрощая при этом управление ИТ, уменьшая площадь ИТ-объекта и предлагая работу "без прикосновений". Ключевые атрибуты, на которые должны обратить внимание специалисты по эксплуатации и технологиям, включают:

Простой. Для быстрого получения выгоды и простого управления, потенциально нетехническим персоналом, Edge Computing платформы должны быть просты в установке, развертывании и управлении приложениями и инфраструктурой. Системы также должны обеспечивать виртуализацию для быстрого предоставления приложений, гибкость, максимальное использование вычислительных ресурсов и снижение стоимости владения. Для трубопроводных приложений выбор легко вводимых в эксплуатацию обновлений, которые могут быть развернуты удаленно, еще больше упрощает управление.

Защищено. Безопасность является критически важным фактором для операций Midstream. Edge Computing Платформы должны защищать операционные, финансовые и репутационные риски, обеспечивая постоянную доступность и защищая данные от киберугроз или потери данных. Компаниям необходимо выбирать решения, обеспечивающие уверенность в безопасности, поскольку все больше устройств и систем становятся подключенными.

Автономность. Одним из основных преимуществ Edge Computing является способность надежно работать в местах edge , таких как морские терминалы или производственные предприятия. Платформы должны работать в любой среде и обеспечивать вычисления с нулевым касанием, не требующие человеческого контроля, обслуживания, ремонта или поддержки. Edge Computing Платформы, предлагающие функции "звонок home" и поддержку 24x7x365, еще больше минимизируют вероятность незапланированного простоя оборудования и приложений.

Получите конкурентное преимущество благодаря Edge Computing

Операторы среднего звена должны оценивать и выбирать из широкого спектра цифровых инструментов, как для того, чтобы помочь им преодолеть традиционные проблемы, так и для того, чтобы извлечь выгоду из новых возможностей. Успешная трансформация цифровых технологий может стать мощным преимуществом в улучшении всех аспектов их бизнеса.

Edge Computing является идеальной основой для операторов Midstream, позволяющей ускорить цифровую трансформацию и обеспечить надежность оборудования, доступность приложений и новые оперативные данные за счет сбора данных в точке их возникновения. При этом компании Midstream могут достичь результатов, которые имеют наибольшее значение: повысить безопасность сотрудников, улучшить принятие решений и видимость, повысить операционную эффективность, снизить углеродный след и повысить удовлетворенность клиентов для увеличения прибыльности.

"Edge Computing Платформы позволяют распространить мощные, критически важные приложения на операционную систему edge , упрощая при этом управление ИТ, уменьшая площадь, занимаемую ИТ, и предлагая управление "с нуля"".

О сайте Stratus

Для лидеров, преобразующих свои операции в цифровой формат с целью обеспечения предсказуемой, максимальной производительности при минимальном риске, Stratus обеспечивает непрерывную доступность критически важных для бизнеса приложений, предоставляя платформы, не требующие особого внимания. Edge Computing платформы, которые просты в развертывании и обслуживании, защищены от прерываний и угроз, а также автономны. На протяжении 40 лет мы обеспечиваем надежные и резервные вычисления с нулевым касанием, позволяя глобальным компаниям из списка Fortune 500 и малым и средним предприятиям безопасно и удаленно превращать данные в действенные интеллектуальные данные на сайтах Edge, cloud и data center, обеспечивая бесперебойную работу и эффективность. Для получения дополнительной информации посетите сайт stratus.com.

Связанные ресурсы

Прокрутка к началу страницы