نیروگاه‌های هوشمند ترکیبی از فناوری‌های نوظهور در ارتباطات و قدرت پردازش را همراه با دسترسی به داده‌های اینترنت اشیا بکار می‌گیرند؛ با تحلیل داده‌ها، استفاده از هوش مصنوعی و مدل‌های رایانه‌ای (مانند همزادهای دیجیتال) نیروگاه عملیات اجرایی خود را در بهینه‌ترین وضعیت ممکن به نتیجه می‌رساند. این ترکیب فناوری، ظرفیت نیروگاه‌ها در اتخاذ تصمیم‌های عملیاتی را به شکل قابل‌توجهی افزایش داده است. با استفاده از تحلیل‌های پیش‌بینی کننده، کارکنان و هوش مصنوعی آینده را اکنون می‌بینند و در مقابل چالش‌های آن عملکرد بهتری خواهند داشت. بویژه، با اجرای درصد بیشتری از عملیات توسط هوش مصنوعی و به‌صورت خودکار، نیروهای باتجربه زمان بیشتری در اختیار دارند تا صرف طرح‌های توسعه و نوآوری بیشتر برای شرکت کنند.
با ترکیب فناوری و فرایند، نیروگاه‌های هوشمند به دارایی‌های تبدیل خواهند شد که امکان انعطاف و واکنش سریع شرکت‌های حوزه انرژی به تغییرات قیمت در بازارها و تقاضای مشتریان را فراهم می‌کنند. یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های نیروگاه هوشمند توانایی آن در از بین بردن شکاف موجود در برنامه‌ریزی و زمان‌بندی سازمان با فناوری‌های بهینه‌سازی عملیات است.
ظرفیت کامل در فناوری خودکارسازی
بسیاری از شرکت‌ها جذب ارزش و ظرفیت اولیه راهکارهای فناوری می‌شوند، ولی هرگز ظرفیت کامل خود را به دست نمی‌آورند یا اینکه حفظ نمی‌کنند. نیروگاه‌های هوشمند به رویکردی دیجیتالی نیاز دارند که در سراسر سیستم عملیاتی گسترده شده باشد.
از آنجا که سیستم‌های فنی و سرمایه‌گذاری‌های مربوطه موردنیاز برای حرکت به سمت خودکارسازی مشخص هستند، یک تمایل طبیعی در جلب نظر مدیریت از جانب این سیستم‌ها و سرمایه‌گذاری‌ها وجود دارد (شخصی شدن فرایند و تصمیم‌ها). باوجوداین، رهبران شرکت باید به تعامل بین فناوری جدید و سیستم‌های مدیریتی و رفتارها و قابلیت‌ها توجه داشته باشند.
درواقع، نتایج تحقیقات نشان داده است 70 درصد از تحولات دیجیتال هرگز به ارزش پیش‌بینی شده نمی‌انجامند. دو سوم این شکست‌ها ناشی از رفتارهای سازمانی متضاد یا نبود قابلیت‌های لازم برای حفظ تغییر و دگرگونی واقعی سیستم عملیاتی است. بنابراین، در هر تحول دیجیتال باید نکات زیر را مدنظر قرار داد:
به‌روز رسانی سیستم‌های مدیریت
برای مدیریت نحوه تعامل کارکنان با سیستم‌های جدید به روش‌های جدید نیاز است. برای مثال، گزارش‌دهی استاندارد با داشبوردهای پویا توسعه داده می‌شود تا سطح جدیدی از شفافیت و دسترسی به داده‌های تولید ایجاد شود. ستون‌های مختلف سازمان به تیم‌هایی اختصاص داده می‌شود که وظایف اصلی آنها با ارزش‌آفرینی و بهره‌وری گره خورده‌اند. در نهایت، توصیه‌های مرتبط با ایجاد بهبود در لحظه در دسترس قرار می‌گیرند تا افزایش کارایی کلیت سیستم در زمان واقعی ممکن شود؛ از این طریق، در عین حفظ ثبات در فرایندها و تحقق اهداف کوتاه‌مدت، امکان انطباق‌های آتی و بهینه‌سازی بیشتر، ممکن می‌شود.
قابلیت‌ها و رفتارهای جدید
تیم‌های عملیاتی و داده‌کاوی باید دامنه دانش خود را وسیع‌تر کنند. برای مثال، در جریان تحول دیجیتال یک شرکت معدنی، محققان علم داده و مهندسان فرایندها، دنباله‌ای از الگوریتم‌های خودکارسازی فرایندها تولید کردند و در عملیات متناظر آزمودند؛ درنهایت، آنها از نتایج برای کمک به تیم تولید و ایجاد قابلیت‌های جدید با اثربخشی موردنیاز استفاده کردند. بطور خاص، تیم‌های فناوری و عملیاتی، همزمان حرکت از فرایند بهینه تک متغیره (تنها یک قسمت خاص از کل سیستم بهینه شود) به بهینگی در سراسر سیستم را آموختند.
شرکت‌هایی که پیشگام در استفاده از رویکردهای خودکارسازی در بخش انرژی بوده‌اند، ظرفیت این روش‌ها را در ارتقای بهره‌وری در عملیات نمایان کرده‌اند. با مقایسه‌ای ساده می‌توان به ضررهای عملیاتی و مالی حاصل از عدم پذیرش و بکارگیری این رویکردها پی برد.
در قالب یک مثال عینی و تحقیق‌شده درباره نیروگاه‌های هوشمند، استفاده از همزادهای دیجیتال در شرکت‌های نفتی، قابلیت صرفه‌جویی 10 تا 50 سنت در هر بشکه را دارد؛ بهینه‌سازی پویا و هماهنگ با برنامه‌ریزی 15 تا 30 سنت در هر بشکه صرفه‌جویی ایجاد می‌کند؛ برنامه‌ریزی یکپارچه نیز 20 تا 50 سنت در هر بشکه صرفه‌جویی می‌کند.
شروع فرایند نیروگاه هوشمند
باوجود اینکه همه شرکت‌های فعال در حوزه انرژی می‌توانند از خودکارسازی فرایندها بهره ببرند، میزان استفاده آنها شدیدا به وضعیت زیرساخت‌ها و شرایط اقتصادی حاکم بر بازار حرفهای آنها بستگی دارد.
شرکت‌ها باید از اطلاعات متناظر با این دو مولفه اساسی استفاده کنند تا نقطه شروع و افق‌های دور و نزدیک سفر دیجیتال خود را دریابند. با این توضیح، چهار الگوی زیر می‌توانند چهارچوبی قابل‌قبول به شرکت‌ها بدهند تا سرمایه‌گذاری‌های خود را بر مبنای آن مقیاس کنند.
این الگوها طیفی از شرکت‌ها را مشخص می‌کند: آن دسته از شرکت‌هایی که فناوری را سریعا می‌پذیرند؛ شرکت‌هایی که مدل‌های کسب‌وکار خود را تکامل می‌بخشند تا شرکت‌هایی که دارای مزیت دسترسی آسان به مواد خام هستند. هر الگو انگیزه خاصی را در حرکت به سمت ایجاد نیروگاه‌های هوشمند مشخص می‌کند.
همزمان با نیاز و سیاست‌گذاری شرکت‌ها برای حفظ سرمایه در زمان‌ها و شرایط مختلف از بازار، استفاده از فناوری‌های مختلف می‌تواند در سطوح بسیار متنوعی پیاده‌سازی شود. بخصوص آن دسته از شرکت‌ها که در سرمایه‌گذاری محافظه‌کارند، می‌توانند تنها به الگوریتم‌های هوش مصنوعی و کنترل بهینه فرایندها از طریق علم داده‌کاوی بسنده کنند.
از آنجا که نیروگاه‌های کنونی ممکن است در سطوح بسیار متفاوتی از بلوغ دیجیتال باشند، می‌توان پنج مرحله متمایز زیر را بعنوان راهکارهایی همه‌گیر برای نیروگاه‌های مختلف مدنظر قرار داد. مدل حاصل از اجرای این پنج مرحله بویژه به زمان موردنیاز در اجرای فناوری جدید، تحول در سیستم‌های مدیریتی، ایجاد قابلیت‌های جدید در نیروی کار و رفتار سازمانی جدید می‌پردازد.
مراحل زیر نشان‌دهنده وضعیت و عملکردهای ممکن برای شرکت‌های مختلفند:
1- انطباق با اصول دیجیتال
با کاربردی ساده از سیستم‌های کنترل در عملیات مانند برنامه‌ریزی پایه و سایت-به-سایت پالایشگاه، زمان‌بندی‌های مبتنی بر صفحات گسترده، مدل‌سازی فرایندها و عیب‌یابی لحظه‌ای، ایجاد تیکت‌های تعمیر و نگهداری، این سطح از بلوغ دیجیتال گسترده‌ترین سطح از آن در بین شرکت‌های حوزه انرژی است.
ورود به این مرحله از دیجیتالی شدن حدود 40 سال پیش شروع شد، اما بسیاری از شرکت‌ها هرگز نتوانستند وارد سطوح بالاتر آن شوند. شرکت‌هایی که در این سطح قرار می‌گیرند، عموما هیچ شباهتی به یک سازمان دیجیتال ندارند و مرز بعدی فعالیت دیجیتال خود را در بهبود سیستم‌های فعلی و مشارکت‌های محدود می‌دانند.
2- انطباق انتخابی با تجزیه‌وتحلیل پیشرفته
پنج تا ده سال پیش، تعدادی از شرکت‌های این حوزه پیشگام ورود به مرحله‌ای بالاتر شدند. آنها با اجرای محدود روش‌های تحلیلی، استقرار تکنیک‌های مدل‌سازی برنامه‌ریزی خطی پیشرفته و برنامه‌های برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP) شروع کردند. امروزه شرکت‌هایی که از ظرفیت بالاتر این مرحله بهره می‌برند، از تحلیل‌های پیشرفته برای استفاده‌های موردی مانند رصد تجهیزات و ایجاد برنامه‌های زمان‌بندی تعمیر و نگهداری، کنترل فرایند پیشرفته تطبیقی و بهینه‌سازی آنلاین واحدها بهره می‌برند.
3- بهینه‌سازی بین‌رشته‌ای
در این مرحله از تحول دیجیتال، چند راهکار دیجیتال در قسمت‌های مختلف به کار گرفته می‌شود. البته چنین راهکارهایی بسیار به‌ندرت و عمدتا از سوی پیشگامان صنعت اتخاذ می‌شود. سپس در قالب یک شبکه هوشمند با یکدیگر ارتباط می‌یابند و بهینه‌سازی بین‌رشته‌ای و عملیاتی را نتیجه می‌دهند.
در این مرحله، شرکت‌ها بطورکلی مسئله مقیاس‌پذیری را حل کرده‌اند و به ارزش واقعی استقرار روش‌های دیجیتال پی برده‌اند. برای مثال، شرکت‌ها برنامه‌های اجرایی و راهکارهای متناظر را یکپارچه کرده‌اند، سیستم‌های ERP مختص شرکت را استفاده می‌کنند و همزادهای دیجیتال را در اختیار می‌گیرند تا سطح انتشار گازهای گلخانه‌ای را کنترل کنند.
چنین شرکت‌هایی یک سازمان‌دهی دیجیتال یافته‌اند و اگرچه ازنظر دیجیتالی بودن نوپا هستند اما هیجان استفاده از راهکارهای فناورانه را دارند. گام حیاتی بعدی برای این شرکت‌ها، توجه به استراتژی‌های متناظر با محاسبات لبه‌ای در سازمان است.
در چنین سطحی، اگر راهکارهای دیجیتال به‌درستی پیاده‌سازی شود، شرکت‌ها تاثیرات مثبتی را احساس خواهند کرد و دیجیتالی شدن به فعالیت مستقلی از نظر تامین مالی تبدیل می‌شود. درنتیجه، پذیرش مراحل بعدی توسعه بسیار آسان‌تر خواهد بود.
4- نیروگاه هوشمند
تحول سازمان تا این مرحله نیازمند اعتماد بیشتر به ابزارهای دیجیتال، همسویی اجزای سازمان حول ریسک و سازمان‌دهی دیجیتالی کاملا پیشرفته است تا تغییرات مستمر را بتوان هدایت یا مستقر کرد. درنتیجه ارتقا به این سطح از بلوغ دیجیتال، شرکت‌ها بهینه‌سازی فرایند حلقه بسته را تجربه می‌کنند، جریان‌های اجرایی را در سایت عملیات یکپارچه می‌سازند، بعلت کاهش نیروی انسانی هزینه‌ها را پایین می‌آورند و فرایندها باثبات و اطمینان بیشتری به نتیجه می‌رسند.
کارکنانی که در خط مقدم عملیات قرار دارند بخشی از فرهنگ انطباق سازمان با پیشرفت‌های دیجیتال هستند. به این معنی که، با دانش دیجیتال و بهبودهای مستمر آن آشنا هستند و استراتژی‌های دیجیتال را در اولویت‌های بالاتر قرار می‌دهند.
5- سازمان هوشمند
نیروگاه‌های هوشمند تنها در قالب زنجیره ارزش سازمانی خود ارزش ایجاد می‌کنند. برای بهره بردن از ظرفیت کامل نیروگاه‌های هوشمند، تمام اجزای زنجیره ارزش باید هوشمند شود. چنین سازمان هوشمندی می‌تواند در سراسر شبکه سازمانی تصمیم‌گیری کند و فرایندها را برای محصولات به شکلی بهینه‌سازی کند که بالاترین سطح از بهره‌وری ایجاد شود.
این مرحله، اوج سفر دیجیتال شرکت‌های حوزه نفت و گاز و هوشمند سازی فرایندها است. در این مرحله، راهکارها یکپارچه شده‌اند، داده‌ها بصورت لحظه‌ای رصد و تحلیل می‌شوند و کارهای میدانی به اجزای پیشرفته کنترلی و مدیریتی متصل شده‌اند. در حال حاضر هیچ شرکتی وجود ندارد که به چنین سطحی از بلوغ دیجیتال رسیده باشد. با وجود این، شرکت‌های محدودی به این هدف غایی می‌اندیشند و در حال هوشمندسازی کل فرایندها و یکپارچه‌سازی آنها هستند.
وقتی به مراحل مختلف بلوغ دیجیتال نگاه می‌کنید، مطمئنا می‌توانید شرکت خود را در یکی از این مراحل تجسم کنید. تمام شرکت‌ها و نیروگاه‌های آنها قابلیت حرکت به مراحل بالاتر و دیجیتالی شدن بیشتر را دارند. اولین گام برای ارتقا، مشخص‌کردن ریسک و هدف بلندپروازانه‌ای است که شرکت می‌خواهد برای آینده خود درنظر بگیرد. در گام بعدی باید به سرمایه‌گذاری موردنیاز و همراه کردن ذی‌نفعان با تصمیمات سازمان پرداخت. ایجاد فرهنگ دیجیتال در بین کارکنان، مشارکت با اکوسیستم حرفهای و شرکت‌های فعال در حوزه دیجیتال گام‌های بعدی خواهند بود.
سوالات کلیدی برای مدیرانی که به سمت پیاده‌سازی نیروگاه‌های هوشمند می‌روند
1- در مقایسه با شرکت‌های رقیب، دارایی‌های سازمان ازنظر بلوغ دیجیتال در چه نقطه‌ای از سفر دیجیتال قرار دارند؟
2- آیا یک استراتژی پنج تا ده ساله برای همراهی با تحولات پیش رو در صنعت و فرایندهای مختص آن دارید؟
3- آیا بخش‌های مختلف سازمان برای اجرای این استراتژی هماهنگ هستند؟ آیا مدیران مرتبط با این تحول با استراتژی همراه هستند؟
4- در شرایطی که کل صنعت با چالش جذب استعدادهای جدید با قابلیت‌های دیجیتال مواجه است، راهکار شما برای این مسئله چیست؟
5- آیا گام اجرایی بعدی را طراحی کرده‌اید؟
