Комплексное моделирование и интегрированные операции в нефтяной пром

Наличие четкого представления о любых отклонениях даст возможность уделить особое внимание именно той области, где это наиболее необходимо. Таким образом, мы получаем полную картину, используя реальные технические условия и обработку данных для обнаружения всевозможных отклонений и любых ошибок

визмерениях. Следовательно, портал TIMS будет использоваться

вкачестве инструмента для инженеров, работающих с ежедневными оценками условий и решений, связанных с обслуживанием и контролем оборудования.

На более высоких уровнях портал TIMS предназначен для того, чтобы стать основой для организации управления в более долгосрочном стратегическом отношении. Кроме того, была разработана методология для визуализации технических условий, основанная на данных индикаторов совместно с элементарным анализом данных вводных переменных. Предложенная методология возводится к системной визуализации доступных аспектов и условий, но также может использоваться совместно с показателями эффективности согласно всем основным данным портала TIMS.

TIMS представляет собой мультиисточник, выводящий всю информация в одну плоскость с намерением предоставить верные данные нужным людям самым эффективным способом. Считается, что этот интегрированный доступ к разнообразным источникам информации значительно уменьшает количество потраченного на поиск необходимой информации времени и вместо этого дает больше времени для оценки и принятия верного решения. В свою очередь, это приведет к снижению затрат на обслуживание и увеличению доступности установки оборудования.

Контроль над значительными факторами влияния на различные параметры процесса и технические данные на одном портале облегчит оптимизированное и хорошо скоординированное обслуживание, проведение дальнейших операций благодаря оперативному получению информации. Также сбор данных от высокоуровневых технических индикаторов может стать ценной поддержкой для менеджеров, предоставляя им возможность своевременно внести изме-

41

нения в стратегии осуществления техобслуживания, выявляя существующие проблемы.

Этот метод может использоваться для того, чтобы измерить уровень всех главных рисков для окружающей среды, безопасности, финансов и качества работы.

Принимая во внимание всю сложность и все риски при выполнении различных операций в нефтегазовой промышленности с берега, понимаем, что принятие решений по эксплуатации и техническим оценкам состояния оборудования вряд ли будет основано на использовании исключительно искусственного интеллекта в ближайшем будущем. Даже при том, что разработанные технологии прошли огромный путь, самые безопасные и самые эффективные решения всё еще принимаются на основе опыта персонала и их действий, которые, в свою очередь, связаны с точным анализом информации. Следовательно, важно внедрять такие технологии именно там, где их применение оправданои соответствуетпоставленным задачам.

Таким образом, была разработана проактивная система управления безопасностью труда и окружающей среды (рис. 2.5). Особенностью данной системы менеджмента является онлайнсистема контроля и комплексной работы процессов с целью поддержки ежедневных решений по управлению чрезвычайными ситуациями в случае крупных аварий. Кроме того, наблюдение шельфовых месторождений возможно с берега (центр поддержки располагается на суше).

Онлайн-мониторинг барьеров и рисков на производстве позволяет учитывать основанные на риске индикаторы, которые облегчают распознавание критических ситуаций, оценивают и визуализируют операционные риски. Пример интерфейса с онлайн-мониторингом представлен на рис. 2.6.

В качестве примера рассматривается метод разработки основанных на рисках индикаторов. Рекомендуется начать с количественного анализа рисков (QRA). Но при этом следует проанализировать информацию с установленных барьеров, изучить исследования об утечке углеводородов, провести интервью с операционным персоналом.

42

1. Подробное описание метода, основанного на рисках:

–коэффициент понижения надежности (RIF), т.е. условия, например барьеры безопасности, которые влияют на один или несколько параметров в QRA (рис. 2.7);

–индикаторы риска должны легко измеряться;

–необходимо, чтобы можно было объяснить влияние индикатора риска на коэффициент понижения надежности;

–анализ чувствительности относительно важных параметров QRA и RIF (коэффициента понижения надежности) для событий

ссамым большим потенциалом риска;

–реалистические изменения параметров QRA.

Рис. 2.7. Коэффициент понижения надежности

2. Подход к количественному анализу рисков. В подходе к количественному анализу рисковвыделеныследующиесоставляющие:

–количественный анализ степени риска (QRA);

–коэффициент понижения надежности (RIF) представляет собой условия, например барьеры безопасности, которые влияют

44

на один или больше параметров в количественном анализе степени рисков;

–анализ чувствительности относительно значимого параметра QRA и коэффициента понижения надежности для событий с самым большим потенциалом риска;

–реалистические изменения параметров QRA;

–влияние коэффициента понижения надежности на отобранные параметры;

–индикаторы риска, которые легко измерить;

–возможность объяснить взаимосвязь индикатора риска с коэффициентом понижения надежности;

–коэффициент понижения надежности и индикаторы должны быть оценены и иметь вес.

Стоит отметить основные особенности представления информации и визуализации при внедрении интегрированных операций

ифакторы, влияющие на эффективность принятия решений.

Внастоящее время в нефтегазовой промышленности активно используются интегрированные операции с применением инструментов информационнно-коммуникационных технологий. Однако само использование ИО еще не гарантирует эффективность работы.

Традиционно технологическому развитию уделяется намного больше внимания, чем когнитивным, эмоциональным и социальным аспектам восприятия информации человеком. Как следствие, упускаются возможности как для более быстрого внедрения ИО (сложность адаптации для работника), так и предотвращения ошибок, снижения эффективности.

ИО позволяют с помощью аудио- и видеосвязи высокого качества взаимодействовать в режиме реального времени, связать между собой береговые объекты, а также береговые объекты с мор-

скими (рис. 2.8, 2.9).

Таким образом, ИО одновременно облегчают работу, но и требуют создания особых условий для того, чтобы разные группы пользователей имели доступ к информации. Иногда это означает, что ужесуществующие способы организации рабочего процесса

45

не могут быть использованы в каком-либо конкретном случае и требуют значительной доработки (рис. 2.10).

Способы визуализации различаются в зависимости от нескольких аспектов: необходимость работы в режиме реального времени, междисциплинарная работа, обработка больших объемов данных. Однако пересечения этих областей всё еще требуют разработки. Визуализация – это не только эстетический аспект предоставления информации или внешняя форма представления.

Рис. 2.10. Исследование подходов к обработке информации

Некоторые виды интерфейса могут быть разработаны с точки зрения, рассматривающей компьютерную систему как способ передачи информации и действий между пользователем и внешним материальным объектом (например, нефтяной вышкой). В таком случае целью является установление быстрой и эффективной связи между человеком и объектом его работы, учитывающее задачи и возможности человека, но и в равной степени верное отображение информации о рабочем объекте (цели и принципы работы, формы и структуры).

47

Способы представления информации могут быть рассмотрены в двух аспектах: когнитивном и коммуникационном. Специальные инструменты разработаны для визуализации информации с учетом этой двойственной природы. С помощью анализа задачи высокого уровня разбиваются на систему иерархии подзадач, учитывая необходимые предварительные условия и цепочки выполнения подзадач. Объектом такого исследования становится поведение человека. Этот подход часто критикуется сторонниками мнения о том, что поведение человека формируется уже существующим окружением. Поэтому подход экологичной разработки интерфейса (EID) фокусируется на анализе структуры и требований самого объекта работы, которые не зависят от моделей поведения человека.

В ИО информация, данные и исследования имеют различную структуру, и их физическое представление играет важную роль. Например, залежи нефти традиционно изображаются в виде 3Dили 4D-структур, но в некоторых случаях устоявшейся формы просто не существует и ее необходимо создать. Расмуссен разработал модель Abstraction Hierarchy, которая позволяет анализировать, в каком виде информация должна быть представлена. Этот подход основан на двух способах обобщения информации человеком:

1)декомпозиция позволяет увидеть составляющие части системы, разбивая ее на подсистемы и индивидуальные компоненты;

2)функциональное обобщение позволяет двигаться в другой плоскости – от целей до способов их физического воплощения. Движение по уровням вниз позволяет увидеть, как работает та или иная функция, движение по уровням вверх показывает, для каких целей она служит.

Данная иерархия предполагает пять уровней:

1)функциональная цель;

2)абстрактные функции или цели и приоритеты;

3)обобщенные функции или целевые функции;

4)процессы, связанные с объектом;

5)физическое воплощение или сам объект.

48

Многие существующие системы учитывают не все эти уровни, и вместо того, чтобы иметь доступ к любому уровню, пользователь самостоятельно обрабатывает информацию и осуществляет процессы, которые могли бы быть автоматизированы, в уме.

Иерархия Расмуссена позволяет создать модель, способную обслужить разные дисциплины, хотя раньше она в основном использовалась для создания условий работы только конкретных групп пользователей (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Схема взаимодействия различных дисциплин

К сожалению, для эффективной работы только представление информации является недостаточным. Интерфейс обеспечивает удобство взаимодействия в системе человек – компьютер, но не человек – человек.

Согласно теории Кларка, для того, чтобы обеспечить успешную работу коллектива, необходимы такие компоненты, как общие убеждения, предположения и знания. Более того, с течением времени работники приобретают всё больше общих знаний в результате совместной работы.

С помощью визуализации можно ускорить этот процесс как минимум двумя путями: а) снизить необходимость в коммуникации, б) упростить ее.

Первый пункт непосредственно связан с общим пониманием ситуации (то, что уже передано с помощью визуализации, можно не

49

передавать вербально); второй пункт предполагает, что визуализация поможет ссылаться на какую-либо информацию (человек сможет использовать дейктические слова, например «тот» или «этот»).

Для разработки представления информации также необходимо учитывать принципы информационного дизайна, разработанного Эдвардом Тафти. Главной целью является способствование мыслительному процессу, для чего необходимо хорошо понимать суть отображаемой проблемы или задания. Нельзя упускать из виду и эстетический аспект. Суть принципов Эдварда Тафти сводится к тому, что требуется не упростить содержание как таковое, а облегчить его понимание для человека. Принципы актуальны не только для процессасозданиявизуализации, но идля еевосприятия:

1)необходимо сравнивать, показывать различия;

2)необходимо показывать причинно-следственные связи, механизмы, структуру;

3)информация должна быть мультивариативна;

4)слова, числа, изображения, диаграммы должны быть полностью интегрированы;

5)данные должны быть отображены подробно (детальные заголовки, указания авторов, источников информации);

6)главное – это содержание. Аналитические презентации информации целиком основаны на качестве, релевантности и целостности содержания.

Для того чтобы наладить эффективную работу системы, необходимо определить, какие группы ею пользуются. Есть принципы визуализации, которые будут работать для всех групп, однако нужно учитыватьиспецифическиеособенностикаждойподгруппыпользователей.

Также необходимо выявить основные задачи, для которых будет использоваться система, ответив на следующие вопросы: Какие дисциплины и типы данных должна обслуживать данная система? В каком виде проходят встречи (односторонние брифинги либо же совместное обсуждение проблемы)? Информация требует обработки в режиме реального времени? Есть ли необходимость включить элементы сигналов тревоги либо же мониторинг проводится

впассивном режиме?

50