Umelá inteligencia

Od strojového učenia, počítačového videnia, hĺbkového učenia cez virtuálnych asistentov a autonómne vozidlá až po robotiku – v týchto a ďalších technológiách využíva spoločnosť Shell prvky umelej inteligencie (UI). Mnohé z algoritmov UI a systémov strojového učenia nie sú nové, ale obmedzené množstvo dostupných údajov bráni ich širšiemu nasadzovaniu. Pokračujúca explózia v objeme a dostupnosti údajov v poslednom období viedla ku skokovej zmene v učení sa algoritmov a potvrdila nastupujúci trend: jednoduchý prístup k obrovským objemom údajov robí algoritmy UI inteligentnejšími.

Prijatím metodológie DevOps, platformy Microsoft DevOps spolu s riešeniami Azure a GitHub je spoločnosť Shell schopná rýchlo napredovať v oblasti dátovej vedy a zároveň zmeniť cyklus vývoja z mesiacov na týždne.

Mnohé z údajov boli doteraz nevyužité. Strojové učenie a digitálne technológie teraz umožňujú odomknúť tieto poznatky a transformovať podnikanie. DevOps ako metodológia umožňuje spojiť tímy, zrýchliť spoluprácu a vytvárať obrovskú hodnotu. Shell má k dispozícii sieť zameranú na dátovú vedu s približne 2 000 ľuďmi. Pri takomto rozsahu treba štandardizovať spôsob, akým sa bude pracovať – preto je DevOps taký dôležitý. Pri štandardizácii využitia UI v rámci celej spoločnosti a spôsobu, akým vyvíja nové riešenia, spolupracuje Shell s Microsoftom na využívaní produktov ako Azure Boards, Azure Pipelines, GitHub Enterprise, čo umožňuje technikom a dátovým vedcom zdieľať vytvárané algoritmy a programy, ľahko ich nasadiť v rámci edge zariadení a umiestniť do cloudu. Vďaka tomu sa podarilo skrátiť vývojové cykly z mesiacov na týždne. Kontajnerizácia bola veľkou súčasťou tejto cesty a spoločnosť začala využívať Kubernetes, aby dokázala tieto prístupy nasadiť vo veľkom rozsahu. Shell spolupracuje so spoločnosťou Microsoft aj na vývoji rámca Kubeflow v Azure.

Blockchain

Shell využíva technológiu blockchainu na prepracovanie súčasných procesov a vytváranie nových postupov zvyšujúcich pridanú hodnotu a nových trhov.

Blockchainová stratégia spoločnosti Shell je založená na troch odlišných pilieroch. Technológiu blockchain využíva na to, aby prepracovala súčasné procesy, zabezpečila úsporu nákladov, zvýšila efektivitu a podporila štandardizáciu svojich procesov a vlastne celého energetického priemyslu. Snaží sa hľadať nové riešenia zvyšujúce pridanú hodnotu najmä na vznikajúcich alebo rýchlo sa rozvíjajúcich trhoch, a to práve prehodnotením fungovania komplexných hodnotových reťazcov založených na technológii blockchain. Technológia blockchain navyše umožňuje vytvárať úplne nové trhy. Ako jeden z priekopníkov využívania tejto technológie sa Shell vďaka tomu snaží vytvárať dôveru a bezpečnosť medzi firmami, s ktorými spolupracuje, a presadiť zmenu stavu alebo vlastníctva digitálnych aktív zaznamenávaním všetkých transakcií na blockchaine.

Shell naďalej podporuje a iniciuje vytváranie decentralizovaných ekosystémov. Keďže dôraz sa presúva zo súkromných/konzorciálnych sietí na verejné siete, bude spoločnosť pokračovať v úsilí posúvať hranice blockchainu v energetickom priemysle.

Vytváranie transparentných dodávateľských reťazcov s digitálnymi pasmi zariadení

Shell dokončila pilotný projekt na vytvorenie decentralizovaného digitálneho pasového systému na autentifikáciu zariadení, náhradných dielov a produktov. Technológia blockchain umožňuje vytvoriť digitálny pas pre časť zariadenia tým, že poskytuje systém, ktorý umožňuje zverejňovanie údajov medzi určitými stranami v dodávateľskom reťazci. Na druhej strane to spoločnosti umožňuje zlepšiť sledovanie a riadenie prevádzkových zariadení alebo produktov kritických z hľadiska bezpečnosti počas ich životného cyklu. V tomto pilotnom projekte Shell spolupracuje s ďalšími spoločnosťami vrátane výrobcov, inšpektorov a dodávateľských spoločností na predefinovaní spôsobu, akým chce spolupracovať vo svojich dodávateľských reťazcoch. Očakáva sa, že tieto technológie znížia náklady, zvýšia produktivitu a pomôžu zabezpečiť bezpečnejšie prevádzky pre každú stranu v rámci ekosystému.

Robotika

Spoločnosť Shell využíva vo svojich podnikoch robotické systémy na širokú škálu činností a úloh spojených s údržbou. Zariadenia a technológie pre ropné a plynárenské závody sa stávajú prevádzkovo zložitejšími a zdravotné, bezpečnostné a environmentálne normy, ktoré sa uplatňujú pri ich prevádzke, sú čoraz prísnejšie. Robotika rieši výzvu spojenú s mobilitou zamestnancov, znižuje bezpečnostné riziko zamestnancov a dodávateľov a automatizuje zhromažďovanie údajov pre pokročilé analytické nástroje na zabezpečenie proaktívnej detekcie úniku a korózie.

Vďaka technickému pokroku v posledných rokoch sú robotické systémy nákladovo efektívnejšie. Internet vecí prináša internetové pripojenie ku každodenným predmetom a zariadeniam, čo v podstate umožňuje robotom stať sa mobilnými senzormi, ktoré zbierajú údaje a trénujú modely strojového učenia. V tomto trende zohrali úlohu zvýšený výpočtový výkon, lepšie batérie a vylepšené technológie snímačov.

Detekcia netesností a kontrola emisií

Digitálne technológie ponúkajú nové možnosti zisťovania a kvantifikácie emisií v rámci prevádzok spracovania ropy a zemného plynu. Na identifikáciu zdrojov emisií sa v spoločnosti Shell využíva rad inovatívnych technológií, ako sú plynové zobrazovacie kamery, roboty „vybavené čuchom“ a snímače namontované na satelitoch a dronoch. Roboty pomáhajú spoločnosti Shell pri nepretržitej detekcii emisií metánu s cieľom riadenia prchavých emisií.

Systém Sensabot bol navrhnutý tak, aby bol prvým mobilným robotom s certifikáciou práce v prostredí s potenciálne výbušnou atmosférou. Vo vzdialených ropných a plynárenských prevádzkach, prípadne takých, kde nie je prítomný žiaden personál, by dokázali pracovať až šesť mesiacov bez údržby. Na takýchto miestach pomáha Sensabot skrátiť prestoje zariadení tým, že poskytne okamžitý prehľad o stave bezpečnosti a umožní rýchlejšie reštarty.

Aby bol koncept Sensabot dostupný za nižšiu cenu, bola vyvinutá jeho komerčná verzia ExR-1. Vo dne aj v noci vykonáva okružné jazdy s cieľom detegovať unikajúci plyn, pričom aj malé úniky odhalí oveľa skôr ako pevný detektor plynu. To uľahčí nájdenie a zastavenie únikov v počiatočnom štádiu a zníženie emisí v súlade so záväzkom spoločnosti Shell o ochrane klímy a životného prostredia.

Kombinácia robotiky so strojovým videním zlepší existujúce systémy monitorovania neporušiteľnosti technológií a umožní lepšie monitorovanie unikajúcich emisií. Roboty budú každý deň zbierať statické obrázky, videá a zvukové údaje a ukladať ich do cloudu. Algoritmy strojového videnia sa učia, aby rozpoznali oblaky úniku uhľovodíkov na snímkach infračervenej kamery a upozornili operátorov na zmenu. To má potenciál prejsť od reaktívnej detekcie úniku k proaktívnemu zamedzeniu úniku.

Shell má v pláne vyvinúť a nasadiť diagnostiku využívajúcu strojové učenie na zisťovanie zmien a predpovedanie vznikajúcich problémov, ako je korózia, nadmerné vibrácie, prírodné javy (piesok, sneh, vegetácia, zvieratá atď.), poškodenie izolácie atď., ktoré by v konečnom dôsledku mohli viesť k netesnostiam. Vyvinuté modely a získané poznatky sa budú zdieľať na jednom mieste, ku ktorému budú mať prístup všetky prevádzky a závody. Prínosy takéhoto systému budú samy o sebe dôkazom zmysluplnosti využívania robotických systémov v petrochemickom a plynárenskom priemysle.

Kontrola dronom

Drony sú v spoločnosti Shell dobre zavedené pre potreby zhromažďovania údajov z kontrol. Tradične sa drony používali ako špeciálny nástroj na realizáciu špecifických úloh, ale teraz dochádza k posunu, keď sa stávajú súčasťou rôznych činností ako preferovaný spôsob práce. Ponúkajú nákladovo efektívny a bezpečný spôsob rýchleho zhromažďovania snímok na ťažko dostupných miestach a v oblastiach s veľkou rozlohou.

Napríklad v rafinérii Deer Park patriacej spoločnosti Shell kontrolujú drony zásobníkové nádrže a zbierajú údaje, čo predtým robili zamestnanci, ktorí zásobníky fyzicky navštevovali. Tím zodpovedný za inšpekciu robotiky sa snaží stavať na týchto typoch iniciatív, kde sa vykonáva opakovaný zber údajov v rôznych častiach prevádzky.

V závode Shell Pennsylvania Chemicals sa drony používajú na snímanie priebehu výstavby, pričom sa z leteckých snímok vytvárajú rozmerovo presné 3D modely, ktoré pokrývajú celú plochu 162 hektárov staveniska. Využívanie dronov v rámci spoločnosti Shell podporuje zvyšovanie efektívnosti, optimalizáciu obchodných procesov a dodržiavanie bezpečnostných zásad. Viaceré závody spoločnosti Shell vlastnia a prevádzkujú drony, čo im zabezpečuje 24/7 prístup k týmto zariadeniam a výhodám, ktoré to ponúka.

V minulosti bolo s prevádzkou dronov spojených niekoľko jedinečných problémov. Predpisy zvyčajne vyžadujú, aby drony zostali vo vizuálnom kontakte s pilotom, čo však obmedzuje ich prevádzkový dosah. Spoločnosť Shell je priekopníkom v prevádzke bezpilotných lietadiel za hranicou prevádzky (BVLOS), ktorá prináša jedinečné výzvy z pohľadu legislatívy. Bezpilotné letecké systémy predstavujú výkonné riešenie kontroly majetku a leteckého dohľadu. Strojové videnie a pokročilá analytika v najbližšom období odomknú ďalší potenciál týchto systémov.

3D tlač

Spoločnosť Shell používa 3D tlač na tlačenie náhradných dielov podľa potreby, vývoj nových zariadení a rýchle prototypovanie technických návrhov. Rozvíja svoje vlastné kapacity s cieľom vyhnúť sa závislosti od poskytovateľov 3D tlače.

3D tlač náhradných dielov podporuje spoločnosť Shell pri jej prechode na digitálny dodávateľský reťazec, ktorý rieši otázky lokálnych dodávok, zastaranosť, zásoby just-in-time a ďalšie možnosti dodávateľského reťazca. Správa náhradných dielov je veľkou logistickou výzvou. Ak je ich príliš málo, zariadenie možno bude potrebné odstaviť. Príliš veľa náhradných dielov znamená zase plytvanie z hľadiska kapitálu a skladovania. Náhradné diely sú ešte väčšou výzvou v prevádzkach umiestnených na mori, kde je obmedzená skladovacia kapacita a náklady na doručenie náhradných dielov môžu byť obrovské. Výzvou je aj dostupnosť a zastarávanie dielov. Ako získate diel do zariadenia, ktoré sa už nevyrába?

Niektoré technické prostriedky v spoločnosti Shell starnú a blížia sa ku koncu životnosti. Niektoré hlavné komponenty, ako sú čerpadlá, určujú životnosť zariadenia, pretože sú drahé a kriticky dôležité. Ak je kompresor zastaraný a prestane fungovať, treba vymeniť celý kompresor, pretože jednotlivé komponenty v ňom nemožno vyrobiť. Druhá možnosť je vytlačiť si taký komponent 3D tlačou. Tá má potenciál radikálne zjednodušiť dodávateľské reťazce a predĺžiť životnosť zastaraných zariadení v spoločnosti Shell, keďže si sama dokáže vyrábať diely, ktoré sa už nevyrábajú.

Shell má k dispozícii svoje vlastné možnosti a kapacity na skenovanie, spätnú analýzu, optimalizáciu, tlač a následne spracovanie dielov v Energy Transition Campus v holandskom Amsterdame. Pomocou 3D tlače náhradných dielov dokáže efektívne predĺžiť životnosť svojich aktív. V niektorých prípadoch môže tiež znížiť náklady a dodacie lehoty na diely. Pomocou 3D tlače sa už spoločnosti Shell podarilo vyrobiť množstvo dielov, ako sú napr. obežné kolesá, ktoré sú veľmi dôležitou súčasťou mnohých technológií. Spoločnosť vyvíja databázu digitálnych pasov na potvrdenie vhodnosti 3D tlače náhradných dielov. To umožní technicky zabezpečenú certifikovanú tlač náhradných dielov na požiadanie a splnenie cieľa znižovania zásob a odpadu v dodávateľskom reťazci. Shell je prvou spoločnosťou v Európe, ktorá získala certifikáciu CE od certifikačného orgánu LRQA pre komponent vyrobený vlastnou 3D tlačou.

Rozšírená a virtuálna realita

Aplikácie rozšírenej reality (RR) a virtuálnej reality (VR) sú v prevádzkach a školiacich programoch Shell čoraz dôležitejšie. Spoločnosť vyvíja produkty na mieru podľa potrieb svojich podnikov, trhových ponúk a možností spolupráce s predajcami. RR a VR predstavujú pre Shell nespočetné množstvo príležitostí na včasné plánovanie projektov, vývoj riešení zložitých stavebných problémov a zvýšenie bezpečnosti svojich zamestnancov.

Riešenie Remote Assist, ktoré je súčasťou technológie RR, umožňuje pracovníkom v prevádzke získať pomoc od skúsených technikov (expertov) z celého sveta. Napríklad ak prevádzkový postup vyžaduje dodatočné usmernenie, pracovník môže získať pomoc v reálnom čase prostredníctvom videohovoru, čo umožní kolegovi – vzdialenému odborníkovi vidieť v podstate ich očami a ponúkať usmernenia doslova „cez rameno“. Dokonca je možné, aby vzdialený expert na diaľku „kreslil“ na obrazovku umiestnenú na hlave pracovníka a zdieľal relevantnú dokumentáciu. Jeden odborník dokáže takýmto vzdialeným spôsobom podporovať desiatky zariadení po celom svete. To ponúka rýchlejšie riešenie problémov a znižuje cestovanie a jeho vplyv na životné prostredie.

Spoločnosť Shell používa iskrovo bezpečné zariadenia RR namontované na prilbách, hlasom ovládané zariadenie s mikrodisplejom, ktoré používateľovi zobrazuje obraz, ako keby si prezeral sedempalcovú obrazovku. Informácie sa zobrazujú pod líniou zorného poľa používateľa a nezasahujú do normálneho videnia. Keď sa mikrodisplej nepoužíva, možno ho odsunúť nabok.

Zlepšenie školení vďaka VR

Shell už roky využíva VR na tréning a učenie založené na simulácii. Používa školiace moduly VR na to, aby vzali svojich technikov na virtuálne geologické exkurzie. Cieľom je zmodernizovať súčasné školenia pomocou textov a kníh doplnením o školiaci materiál VR. Tieto nástroje dopĺňajú školenia na pracovisku a umožňujú pripraviť zamestnancov na extrémne udalosti, ako sú veľké úniky alebo výbuchy. V týchto prípadoch si zamestnanci môžu vyskúšať akcie, ktoré by sa mali vykonať pred udalosťou, počas nej a po nej. Táto technológia tiež umožňuje tímom spolupracovať v reálnom čase, napríklad so špecialistom, ktorá prostredníctvom virtuálnej ukážky demonštruje techniku opráv. Spoločnosť uvažuje o nasadení VR aj v rámci vylepšených vzdialených konferencií a prezentácie veľmi komplikovaných 3D konceptov.

Zdroj: Digital technologies in the energy industry. Shell. [online]. Citované 10. 1. 2021. 

-tog-