油氣行業(yè)經(jīng)歷了兩年半的低迷期，資本投入持續(xù)削減，項(xiàng)目也不斷推遲，更殘酷的現(xiàn)實(shí)還等橫在眼前，“長(zhǎng)期低油價(jià)”可能成為新常態(tài)，迫使各公司改變商業(yè)模式，保持競(jìng)爭(zhēng)力。 

目前，世界正處于第四次工業(yè)革命的風(fēng)口浪尖。數(shù)字工具與技術(shù)的廣泛運(yùn)用，正使各行業(yè)能夠更智能的工作，做出更好的決策，提高項(xiàng)目成果。從改善醫(yī)療保健中的患者診斷，到保證鐵路網(wǎng)的準(zhǔn)時(shí)到達(dá)，再到提高汽車(chē)工廠的產(chǎn)量，“工業(yè)4.0”的能力是真切的，它從根本上改變了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式。 

盡管這種模式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但油氣行業(yè)一直未能充分發(fā)揮數(shù)字化的潛力。雖然目前越來(lái)越多的油氣公司正借助數(shù)字工具發(fā)揮了大數(shù)據(jù)的力量，但大多數(shù)公司采用的是自下而上的方法。通常在設(shè)施級(jí)別實(shí)施了數(shù)字技術(shù)，缺乏系統(tǒng)性并且?guī)缀鯇?duì)經(jīng)營(yíng)或商業(yè)模式?jīng)]有任何影響。 

目前油氣行業(yè)的低迷無(wú)疑是因?yàn)橘Y本預(yù)算受限，這是導(dǎo)致數(shù)字化進(jìn)程緩慢的部分因素，油氣行業(yè)的整體保守性以及其規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的文化也是一個(gè)促成因素。不過(guò)，現(xiàn)在該是變革的時(shí)候了，因?yàn)樾袠I(yè)已經(jīng)處于轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在持續(xù)的低油價(jià)環(huán)境中，必須要提高產(chǎn)量并進(jìn)一步降低成本，這為擁抱數(shù)字化的公司創(chuàng)造了重要機(jī)遇。 

現(xiàn)如今，問(wèn)題不再是該行業(yè)是否會(huì)進(jìn)行全面的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而是何時(shí)。并且早期的采用者將會(huì)受益最多。 

海上油氣的數(shù)字化路線 

針對(duì)海上油氣領(lǐng)域，業(yè)內(nèi)圍繞數(shù)字化帶來(lái)的機(jī)遇進(jìn)行了大量討論。但該行業(yè)在很大程度上未能提供一種全面的解決方案，使作業(yè)者能夠應(yīng)對(duì)它們面臨的挑戰(zhàn)，比如高投資與作業(yè)成本，以及開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。 

西門(mén)子公司看準(zhǔn)了這一機(jī)遇，利用其廣泛的軟件套件以及在數(shù)據(jù)分析方面的深厚專(zhuān)業(yè)知識(shí)，開(kāi)發(fā)出了Topsides 4.0，這是業(yè)內(nèi)首個(gè)用于海上油氣開(kāi)采的全面數(shù)字化解決方案。西門(mén)子長(zhǎng)期以來(lái)一直致力于幫助石油、天然氣與其他行業(yè)的客戶(hù)，利用數(shù)據(jù)提高效率并降低成本。使用Topsides 4.0，就可將上述體驗(yàn)應(yīng)用于海上環(huán)境。 

Topsides 4.0是一種數(shù)字化生命周期方法，它始于項(xiàng)目的概念與設(shè)計(jì)階段，并開(kāi)發(fā)了全面的數(shù)字路線圖。西門(mén)子評(píng)估了作業(yè)者是如何使用數(shù)據(jù)的，差距在哪里，以及如何最好地填補(bǔ)這些數(shù)據(jù)。有了這些認(rèn)知，西門(mén)子就能與作業(yè)者合作，根據(jù)他們的具體需求定制解決方案。 

總體而言，Topsides 4.0旨在降低投資與作業(yè)支出，縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期，最小化接口風(fēng)險(xiǎn)，并降低海上勞動(dòng)力需求。這是利用Topsides 4.0的高級(jí)功能，如通過(guò)高級(jí)虛擬化（即創(chuàng)建數(shù)字雙胞胎）來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)、測(cè)試、制造與生命周期維護(hù)；遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與搶先維護(hù)關(guān)鍵性設(shè)備；以及網(wǎng)絡(luò)安全。 

數(shù)字雙胞胎是一種軟件模型，它不僅能近乎實(shí)時(shí)地反映海上設(shè)施的現(xiàn)狀與運(yùn)行狀況，而且表現(xiàn)得像現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)應(yīng)物。通過(guò)如此，作業(yè)者就能夠在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中執(zhí)行設(shè)計(jì)與測(cè)試，該技術(shù)還能作為生命周期內(nèi)輔助決策與資產(chǎn)優(yōu)化的寶貴工具。 

利用Topsides 4.0，在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與構(gòu)建階段，智能數(shù)字雙胞胎與水面以上設(shè)施并行構(gòu)建。它由兩個(gè)主要部分組成：一個(gè)過(guò)程雙胞胎與一個(gè)設(shè)施雙胞胎。 

過(guò)程雙胞胎是過(guò)程與自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字復(fù)制品，可在設(shè)施啟動(dòng)前測(cè)試流程與控制的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、安全邏輯以及作業(yè)流程。設(shè)施雙胞胎是一個(gè)智能3D查看器，用于整個(gè)水面上設(shè)施，可以訪問(wèn)設(shè)備維護(hù)與實(shí)時(shí)作業(yè)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)用于施工、調(diào)試與維護(hù)計(jì)劃。 

這些工具使作業(yè)者能夠在設(shè)施上運(yùn)行虛擬場(chǎng)景，并更好地了解不同作業(yè)條件對(duì)流程、設(shè)備與維護(hù)的影響。數(shù)字雙胞胎的智能源于通過(guò)多種分析來(lái)解釋原始數(shù)據(jù)的能力，其中一些是自動(dòng)化的，另一些是作為OEM服務(wù)提供的。自動(dòng)分析獨(dú)立于設(shè)備供應(yīng)商，并基于對(duì)儀表與自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于壓縮機(jī)與渦輪機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，西門(mén)子通過(guò)OEM連接服務(wù)補(bǔ)充了這一層監(jiān)控，以進(jìn)行預(yù)測(cè)診斷、備件管理以及故障規(guī)劃。 

技術(shù)優(yōu)勢(shì) 

更短的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期：利用配置程序與工程模板，Topsides 4.0允許作業(yè)者根據(jù)用戶(hù)要求，開(kāi)發(fā)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，而無(wú)需完整的功能規(guī)范。 

降低資本支出：Topside 4.0有助于減少資本支出，使作業(yè)者能夠在概念階段評(píng)估更多的設(shè)計(jì)方案，并確定一個(gè)配置，使整個(gè)油田壽命內(nèi)的投資回報(bào)最大化。此外，支持遠(yuǎn)程控制與監(jiān)控的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，意味著只需更小的海上生活區(qū)，而虛擬調(diào)試功能則降低了場(chǎng)地與海上調(diào)試成本。這可以節(jié)省約1000至1500萬(wàn)美元的資本支出。 

提高安全性與效率：Topsides 4.0使公司能夠在設(shè)施到位之前對(duì)運(yùn)營(yíng)與維護(hù)（O＆M）人員進(jìn)行培訓(xùn)。這是通過(guò)一個(gè)虛擬的“走進(jìn)”上層設(shè)施實(shí)現(xiàn)的�？蛻�(hù)可以在數(shù)字雙胞胎中找到閥門(mén)、面板以及工藝設(shè)備，如冷卻器、分離器與過(guò)濾器，并熟悉開(kāi)關(guān)設(shè)備以及其他電氣設(shè)備。還有機(jī)會(huì)進(jìn)行各種模擬并進(jìn)行“假設(shè)”情景，確保運(yùn)維人員在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)以最安全、最高效的方式做出反應(yīng)。 

最小化接口風(fēng)險(xiǎn)。西門(mén)子負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)施的集成控制與安全系統(tǒng)（ICSS），并將第三方軟件包集成到其ICSS系統(tǒng)中。這樣可以最大限度地降低接口風(fēng)險(xiǎn)，縮短測(cè)試與調(diào)試時(shí)間，并降低備件保持以及維護(hù)成本。該集成還提供了操作與維護(hù)整個(gè)上部設(shè)施的ICSS的能力，這是遠(yuǎn)程操作的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

（本文轉(zhuǎn)自Siemens，如有版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系小編）