تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی؛ ورود داده به قلب پالایشگاه‌ها!

صنعت پتروشیمی یکی از پیشروترین بخش‌های صنعتی در سطح جهان به شمار می‌رود و نقش مهمی در تأمین مواد اولیه مورد نیاز برای تولید طیف گسترده‌ای از محصولات دارد. در سال‌های اخیر، تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی به یک نیروی تعیین‌کننده تبدیل شده و عملیات و استراتژی‌ها را در این حوزه از نو تعریف کرده است. این تحول شامل به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند هوش مصنوعی (AI)، کلان‌داده (Big Data)، بلاک‌چین (Blockchain)، اتوماسیون، رباتیک و رایانش ابری است تا کارایی، ایمنی و سودآوری را  در این حوزه بهبود بخشد.

با ما همراه باشید تا در ادامه این مقاله بررسی کنیم که هر یک از این فناوری‌ها چه نقشی در تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی بازی می‌کنند.

کاربرد هوش مصنوعی در بهینه‌سازی عملیات پالایش و پتروشیمی

در مسیر تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی، هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) به‌عنوان یکی از فناوری‌های تحول‌آفرین، نقش مهمی در بهینه‌سازی عملیات پالایش و تولید پتروشیمی ایفا می‌کند. این فناوری در حوزه‌های مختلف، عملکرد و بهره‌وری را به‌شکل قابل توجهی بهبود داده است:

۱. نگهداری پیش‌بینی‌کننده (Predictive Maintenance): هوش مصنوعی (AI) قادر است خرابی تجهیزات را پیش‌بینی کرده و دلایل اصلی فرسودگی آن‌ها را شناسایی کند. این قابلیت امکان اجرای نگهداری پیشگیرانه را فراهم می‌کند و با کاهش توقف‌های ناخواسته، پایداری عملیات را افزایش می‌دهد.

۲. افزایش کارایی عملیاتی: هوش مصنوعی از طریق خودکارسازی و بهینه‌سازی فرایندهای تولید، بهره‌وری عملیاتی را افزایش می‌دهد. این فناوری با سیستم‌های کنترل توزیع‌شده (DCS) و کنترل فرایند آماری(SPC)  یکپارچه شده و پایش و تحلیل مداوم داده‌ها را امکان‌پذیر می‌کند؛ موضوعی که تصمیم‌گیری لحظه‌ای و کنترل تطبیقی فرایندها را تقویت می‌کند.

۳. تحلیل فرایند و ثبت داده‌ها: هوش مصنوعی در تحلیل مجموعه داده‌های پیچیده بسیار مؤثر است و به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد تا با شناسایی الگوها، ناهنجاری‌ها را تشخیص دهند و مشکلات بالقوه را پیش از وقوع پیش‌بینی کنند. این رویکرد پیشگیرانه نقش مهمی در جلوگیری از خرابی‌ها، بهینه‌سازی عملیات و کاهش هزینه‌های نگهداری ایفا می‌کند.

۴. عیب‌یابی و راهنمایی کارکنان: سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی می‌توانند به‌عنوان دستیاران هوشمند مورد استفاده قرار گیرند و پشتیبانی لحظه‌ای را برای عیب‌یابی ارائه دهند. همچنین این سیستم‌ها با اولویت‌بندی وظایف، به کارکنان در انجام اقدامات مناسب کمک می‌کنند.

۵. یکپارچه‌سازی تحلیل آزمایشگاهی و دستگاه‌های تحلیلگر آنلاین: هوش مصنوعی با یکپارچه‌سازی داده‌های حاصل از دستگاه‌های تحلیلگر آنلاین، سنسورهای فرایندی و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی، دقت و سرعت تحلیل‌های آزمایشگاهی را افزایش می‌دهد. این یکپارچگی، تصمیم‌گیری پیشگیرانه را تسهیل کرده و حفظ شرایط بهینه فرایندهای پتروشیمی را امکان‌پذیر می‌کند.

۶. ارتقاء سیستم‌های اتوماسیون: هوش مصنوعی به‌عنوان یک لایه هوشمند، عملکرد سیستم‌های اتوماسیون موجود را تقویت کرده و سطح کارایی و تطبیق‌پذیری آن‌ها را افزایش می‌دهد. این فناوری با بهره‌گیری از داده‌ها و قابلیت‌های سیستم‌هایDCS  و SPC، یک اکوسیستم اتوماسیون قدرتمندتر و هوشمندتر را فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید:

نقشه راه آمادگی سازمان برای تحول دیجیتال؛ از زیرساخت تا فرهنگ‌سازی

هوش مصنوعی عامل در مخابرات؛ نسل جدید مدیریت هوشمند شبکه‌ها

اتوماسیون مبتنی بر هوش مصنوعی چیست و چه تغییراتی را در کسب‌وکارها ایجاد می‌کند؟

نقش کلان‌داده در نگهداری پیش‌بینی‌کننده در پتروشیمی

تحلیل کلان‌داده (Big Data analytics) نقش بسیار مهمی در نگهداری پیش‌بینی‌کننده در صنعت پتروشیمی ایفا می‌کند و یکی از ارکان اصلی تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی به شمار می‌رود. با جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها از سنسورها و سیستم‌های کنترلی مختلف، شرکت‌ها می‌توانند وضعیت تجهیزات را به صورت لحظه‌ای پایش کنند. این پایش مستمر، امکان شناسایی زودهنگام ناهنجاری‌ها را فراهم کرده و به تیم‌های نگهداری کمک می‌کند پیش از تبدیل شدن مسائل کوچک به مشکلات جدی، اقدامات لازم را انجام دهند.

اجرای راهکارهای نگهداری پیش‌بینی‌کننده مبتنی بر کلان‌داده، کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش قابلیت اطمینان دارایی‌ها را به همراه دارد. برای نمونه، طبق یک مطالعه از  Deloitte، استفاده از نگهداری پیش‌بینی‌کننده می‌تواند هزینه‌های نگهداری را تا ۲۰ درصد و زمان توقف تجهیزات را تا ۵۰ درصد کاهش دهد.

بیشتر بخوانید:

زنجیره تأمین تحت فرمان داده‌ها؛ نقش کلان‌داده در لجستیک

نقش بلاک‌چین در افزایش شفافیت زنجیره تأمین پتروشیمی

فناوری بلاک‌چین (Blockchain) سطح شفافیت و قابلیت ردیابی زنجیره تأمین را در صنعت پتروشیمی به‌طرز قابل توجهی ارتقا می‌دهد. با ایجاد یک دفتر کل غیرمتمرکز و تغییرناپذیر برای ثبت تراکنش‌ها، شرکت‌ها امکان رصد جابه‌جایی مواد اولیه و محصولات نهایی را در زمان واقعی در اختیار دارند. این شفافیت، ریسک تقلب را کاهش داده، رعایت الزامات قانونی را بهبود می‌دهد و اعتماد میان ذی‌نفعان را تقویت می‌کند.

برای مثال، بلاک‌چین امکان تأیید مبدا و کیفیت خوراک‌های پتروشیمی را فراهم می‌کند و اطمینان از رعایت استانداردهای پایداری را افزایش می‌دهد.

علاوه‌بر این، قراردادهای هوشمند (یعنی قراردادهایی که شرایط آن‌ها مستقیماً در کد تعریف شده و به‌صورت خودکار اجرا می‌شوند) فرایندهای قراردادی را ساده‌تر کرده، هزینه‌های اداری را کاهش داده و سطح اعتماد میان طرفین قرارداد را افزایش می‌دهند؛ اما مهم‌ترین مزایای تکنولوژی بلاک‌چین در صنعت پتروشیمی را موارد زیر تشکیل می‌دهند:

۱. کاهش تقلب و دستکاری داده‌ها

روش‌های سنتی ذخیره اطلاعات محرمانه، مانند نگهداری داده‌ها در اسناد کاغذی یا سیستم‌های رایانه‌ای متمرکز، با ریسک بالای نشت اطلاعات همراه هستند. علاوه‌بر این، احتمال سوءاستفاده داخلی نیز وجود دارد؛ به‌طوری‌که ممکن است کارکنان اقدام به دستکاری داده‌های محرمانه کنند. صنعت پتروشیمی با حجم بالایی از اطلاعات از منابع مختلف، از جمله فاکتورهای خرید، تراکنش‌های بانکی و فهرست‌های تقاضای مشتریان، سروکار دارد. این داده‌ها بسیار حساس هستند و به سطح بالایی از امنیت نیاز دارند؛ موضوعی که روش‌های سنتی ذخیره‌سازی به‌خوبی از عهده آن برنمی‌آیند.

با استفاده از بلاک‌چین، اطلاعات محرمانه در یک دفتر کل غیرمتمرکز ثبت می‌شود و امکان دستکاری داده‌ها عملاً از بین می‌رود. همچنین به‌محض ایجاد هرگونه تغییر، تمامی ذی‌نفعان در همان لحظه از آن مطلع می‌شوند.

بیشتر بخوانید:

پایان کلاهبرداری‌های مالی به کمک تشخیص تقلب با یادگیری ماشین

۲. مدیریت مؤثر داده‌ها

در صنعت پتروشیمی برای انجام فرایندهایی مانند بررسی، ارزیابی و تولید محصولات پتروشیمی به جمع‌آوری حجم زیادی از داده‌ها نیاز است. این موضوع معمولاً با انبوهی از اسناد و مدارک همراه بوده و همین مسئله احتمال بروز اختلافات مرتبط با مالکیت و صحت داده‌ها را افزایش می‌دهد.

در بلاک‌چین، داده‌ها پس از ثبت، تغییرناپذیر باقی می‌مانند و با استفاده از قراردادهای هوشمند، امکان پیگیری جزئیات تراکنش‌ها به‌صورت آنی فراهم می‌شود.

۳. تسهیل تراکنش‌های بین‌المللی

سرمایه‌گذاری‌های مشترک در صنعت پتروشیمی بسیار رایج هستند و اغلب میان دو یا چند شرکت بزرگ برای دستیابی به اهداف مشخص شکل می‌گیرند. این توافق‌ها شامل اسناد حقوقی حساس بوده و نیازمند سطح بالایی از امنیت هستند. در این بخش، بلاک‌چین و قراردادهای هوشمند نقش مهمی ایفا می‌کنند. این فناوری‌ها امکان ردیابی قراردادها را فراهم می‌کنند.

۴. صرفه‌جویی در زمان

اطلاعات مربوط به حمل‌ونقل، مانند گزارش‌ها، فاکتورها و سفارش‌ها، نیازمند مدیریت دقیق هستند. دسترسی به این داده‌ها برای ارزیابی محصول، تحویل و نگهداری اهمیت بالایی دارد و تمامی طرف‌های درگیر باید از محل و وضعیت اسناد مورد نیاز آگاه باشند.

بلاک‌چین فرایند ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها را ساده‌تر می‌کند. از آنجایی که اطلاعات در یک پایگاه داده غیرمتمرکز ثبت می‌شوند، تمامی ذی‌نفعان به داده‌های مورد نیاز دسترسی کامل دارند و زمان صرف‌شده برای بررسی و اعتبارسنجی اسناد به‌ میزان قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند.

۵. ساماندهی عملیات بالا‌دست و پایین‌دست

بلاک‌چین امکان پشتیبانی از کل زنجیره ارزش صنعت پتروشیمی را از بالادست تا پایین‌دست فراهم می‌کند.

در بخش بالادست، که شامل اکتشاف منابع نفت و گاز و فعالیت‌های مرتبط با آن است، بلاک‌چین به بهینه‌سازی فرایند استخراج و انجام امن تراکنش‌های مربوط به دارایی‌های به‌دست‌آمده کمک می‌کند. برای نمونه، شرکت BHP Billiton  استفاده از بلاک‌چین را برای ردیابی جابه‌جایی نفت و گاز آغاز کرده است.

در بخش پایین‌دست، که جمع‌آوری، بازاریابی و تحویل محصولات پتروشیمی به مشتریان نهایی را در بر می‌گیرد، قراردادهای هوشمند امکان انجام امن تراکنش‌ها را فراهم می‌کنند و از بروز جریمه‌های ناشی از عدم رعایت مقررات جلوگیری می‌کنند.

در مجموع، حذف فرایندهای کاغذی، استفاده از قراردادهای هوشمند و شناسایی فعالیت‌های پرریسک از جمله حوزه‌هایی هستند که بلاک‌چین توانمندی‌های خود را در آن‌ها نشان داده است. با این وجود، تحول اساسی هنوز به‌طور کامل محقق نشده و با بلوغ بیشتر این فناوری، کاربردهای مهم‌تری از بلاک‌چین در چارچوب تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی شناسایی خواهد شد.

اتوماسیون و رباتیک در پتروشیمی

اتوماسیون (Automation) و رباتیک (Robotics) نقش مهمی در تحول فرایندهای تولید پتروشیمی دارند و دقت، ایمنی و بهره‌وری را به‌طرز قابل توجهی افزایش می‌دهند. سیستم‌های خودکار، از توان بالایی برای انجام وظایف تکراری برخوردارند و از این طریق، احتمال خطای انسانی را کاهش داده و بهره‌وری را بهبود می‌دهند.

همچنین، ربات‌ها در انجام فعالیت‌های پرخطر مانند بازرسی خطوط لوله و جابه‌جایی مواد سمی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به افزایش ایمنی نیروی انسانی کمک می‌کنند. بر‌اساس گزارشی از Boston Consulting Group، استفاده از اتوماسیون در صنعت پتروشیمی امکان افزایش بهره‌وری ۳۰ درصدی را در فرایند تولید فراهم می‌کند.

رایانش ابری در پالایش و پتروشیمی

رایانش ابری (Cloud computing)، مدیریت داده و دسترسی به اطلاعات را در صنایع پالایش و پتروشیمی دگرگون کرده است. با انتقال داده‌ها و نرم‌افزارها به پلتفرم‌های ابری، شرکت‌ها به راهکارهای ذخیره‌سازی مقیاس‌پذیر و توان پردازشی بالاتر دسترسی پیدا می‌کنند؛ بدون آنکه نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین اولیه وجود داشته باشد.

سیستم‌های مبتنی بر ابر، همکاری میان تیم‌ها را در موقعیت‌های جغرافیایی مختلف تسهیل و امکان دسترسی و تحلیل داده‌ها را به‌صورت آنی فراهم می‌کنند. این سطح از دسترسی، سرعت تصمیم‌گیری را افزایش داده و زمینه‌ساز شکل‌گیری نوآوری در چارچوب تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی می‌شود.

بیشتر بخوانید:

متاورس و رایانش ابری؛ موتور محرک تحول دیجیتال در کسب‌وکارهای امروز

کارخانه‌های هوشمند در صنعت پتروشیمی

مفهوم کارخانه‌های هوشمند پتروشیمی (smart petrochemical plants)، نقطه اوج تلاش‌های تحول دیجیتال است و با ادغام فناوری‌های پیشرفته، عملیات این صنعت را کارآمد، انعطاف‌پذیر و پایدار می‌کند. این کارخانه‌ها با استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT)، تحلیل داده‌های مبتنی بر هوش مصنوعی، اتوماسیون و رایانش ابری، فرایندها را در لحظه پایش و کنترل می‌کنند. اتصال سیستم‌ها امکان نگهداری پیش‌بینی‌کننده، بهینه‌سازی انرژی و سازگاری سریع با نیازهای بازار را فراهم می‌آورد.

علاوه‌بر این، کارخانه‌های هوشمند با هدف پایداری طراحی شده‌اند و فناوری‌هایی را به کار می‌گیرند که انتشار آلاینده‌ها را کاهش داده، ضایعات را به حداقل می‌رسانند و بهره‌وری منابع را افزایش می‌دهند.

بیشتر بخوانید:

فناوری 5G  در تولید هوشمند؛ مسیر تحول دیجیتال کارخانه‌ها

هوش مصنوعی در کارخانه‌ها؛ انقلابی در تولید، نگهداری و کیفیت

کلام آخر

تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی، مسیری راهبردی برای افزایش بهره‌وری، شفافیت و پایداری به شمار می‌رود و بدون دسترسی به زیرساخت‌های ارتباطی پایدار، امن و پرسرعت، تحقق کامل آن امکان‌پذیر نیست. فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی، کلان‌داده، بلاک‌چین و کارخانه‌های هوشمند، زمانی بیشترین اثربخشی را دارند که بر بستر شبکه‌های ارتباطی قابل‌اطمینان و زیرساخت‌های دیجیتال پیشرفته اجرا شوند.

در این مسیر، راهکارهای سازمانی ایرانسل با ارائه خدماتی نظیر اینترنت 5G سازمانی، زیرساخت‌ ابری، سیستم بی‌سیم PoC واکه و سرویس مدیریت هوشمند ناوگان، نقشی کلیدی در توانمندسازی صنایع بزرگ، از جمله صنعت پتروشیمی، ایفا می‌کند. این راهکارها به کسب‌وکارها کمک می‌کنند تا با اطمینان بیشتری به سمت هوشمندسازی، تحلیل داده‌های کلان و پیاده‌سازی تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی حرکت کنند.

برای آشنایی بیشتر با راهکارهای سازمانی ایرانسل و دریافت مشاوره تخصصی، می‌توانید با شماره‌گیری کد دستوری ‎#۳*‎  از خطوط ایرانسلی یا از طریق ایمیل EB@mtnirancell.ir با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

منبع:

https://anchinv.com/digital-transformation-in-the-petrochemical-industry/#:~:text=How%20Blockchain%20is%20Enhancing%20Supply,finished%20products%20in%20real%2Dtime.

https://www.allerin.com/blog/5-ways-blockchain-will-benefit-the-petrochemical-industry/#:~:text=Blockchain%20in%20the%20petrochemical%20industry%20will%20help%20optimize%20the%20tedious,shipments%2C%20that%20demand%20high%20security