Двигатель инноваций – Журнал «Сибирская нефть»

Двигатель инноваций

В «Газпром нефти» внедряются инновационные разработки в сфере IT

Текст: Александр Никоноров
Фото: Getty Images
Инфографика: Татьяна Удалова

До недавнего времени стратегия развития информационных технологий «Газпром нефти» опиралась на использование в компании лучших решений от лидеров IT-индустрии. Это позволило создать развитый IT-ландшафт, охватывающий все основные направления деятельности компании. Сегодня IT-специалисты «Газпром нефти» готовы пойти дальше и начать создавать собственные разработки, не имеющие аналогов в мире

Поиск, разработка и внедрение инновационных технологий способны дать бизнесу существенные конкурентные преимущества. И такие решения в «Газпром нефти» уже создают. Ежегодно компания получает десятки свидетельств Роспатента на собственные IT-разработки. Отличительная особенность создания инновационных решений состоит в том, что они появляются на свет не как итог классической проектной деятельности.

Что это означает? Для традиционного решения, разрабатываемого под нужды бизнеса, функциональные и бизнес-требования определены заранее. Это позволяет достаточно точно описать задачи, которые должны выполнить разработчики, определить сроки и бюджет проекта. Более того, после того как проект стартовал, любое отклонение от сроков, бюджета и запланированного результата считается неудачей. Такова принятая практика.

В случае с инновационным проектом ситуация выглядит иначе. Здесь проектная команда чаще всего имеет дело с какой-то неопределенностью. Например, неизвестно, может ли недавно появившаяся технология решить конкретные бизнес-задачи. При таком наборе исходных данных использовать методику типовых подходов к реализации проектов нельзя — слишком велики риски получения отрицательного результата, пустой траты средств и времени дорогостоящих специалистов.

Но новаторы должны иметь право на ошибку. И оно обычно закладывается не в традиционную проектную деятельность, а в проведение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). НИОКР относятся к категории специального типа проектов, выполнение которых позволяет минимизировать неизбежные риски создания инновационных решений.

В «Газпром нефти» комплексный подход к НИОКР в области информационных технологий начал формироваться в 2016 году. Первый портфель проектов включал в себя лишь несколько пилотов, которые были успешно проведены на базе технопарка в  ИТСК ИТСК — крупнейший IT-интегратор и поставщик информационно-технологических услуг для предприятий ТЭК и промышленности в России. Специализация компании: корпоративные системы управления, разработка программного обеспечения, информационные технологии, инфраструктура и связь. . В прошлом году портфель НИОКР расширился до 17 проектов. Большая часть из них была посвящена исследованиям применимости в бизнесе «Газпром нефти» таких перспективных технологий, как прогнозная аналитика, промышленный интернет, виртуальная и дополненная реальность, озера данных и машинное обучение.

На 2018 год запланировано выполнение уже около 100 НИОКР-проектов. С учетом растущего масштаба этой деятельности в компании создан совет по НИОКР департамента информационных технологий «Газпром нефти».

Водитель под контролем

Одним из интересных проектов НИОКР, выполненных в 2017 году, стало исследование возможностей использования инновационных технологий видеоанализа для повышения безопасности работы автотранспорта на площадках компании и контроля действий водителей.

Участники НИОКР-проекта изучили целый спектр решений, использующих элементы компьютерного зрения, машинного обучения, искусственного интеллекта и построения искусственных нейросетей. На основе выбранной технологии Body Track проектная команда создала прототип системы видеоанализа.

Полученное решение позволяет обрабатывать информацию с автомобилей, оснащенных двусторонними видеорегистраторами, распознавать силуэты и движения людей, автоматически определять, какие из действий водителя являются верными или неверными. Например, система способна по положению тела водителя и его движениям определить разговор по мобильному телефону во время вождения и проинформировать диспетчера о нарушении.

Технологию в перспективе можно будет использовать также для контроля технологических процессов с участием человека, анализа действий персонала по заранее определенным алгоритмам, поиска сотрудников и анализа их поведения на промышленных площадках, быстрого определения и предотвращения действий, ведущих к чрезвычайным ситуациям на объектах.

Константин Кравченко
Константин Кравченко,
руководитель департамента информационных технологий, автоматизации и телекоммуникаций «Газпром нефти»:

«Газпром нефть» поставила перед собой цель стать лидером отрасли в области инноваций. Ежегодно мы регистрируем в Роспатенте десятки IT-систем собственной разработки, уделяем большое внимание защите интеллектуальной собственности, представляющей огромную ценность. Чтобы сохранить набранный темп развития, мы начали заниматься НИОКР. Эта деятельность имеет важное значение, поскольку ее результаты помогут нам выйти на более высокий уровень, где компания не просто использует, адаптирует и внедряет продукты на основе существующих технологий, а сама активно участвует в определении векторов развития IT для нефтяной отрасли и способствует дальнейшему совершенствованию IT-ландшафта. Такой подход обеспечивает бизнесу компании существенные конкурентные преимущества не только на российском, но и на международном рынке, где IT-технологии оказывают все более серьезное влияние на эффективность производственной деятельности. Кроме того, наличие собственных компетенций в области создания инноваций положительно влияет на имидж «Газпром нефти» как среди коллег по отрасли, так и в смежных сферах.

Интеллектуальный помощник

Проект «Агата» стал первым случаем применения технологии machine learning для корпоративных функций «Газпром нефти». Основная цель НИОКР-проекта — изучение использования технологий машинного обучения в работе функции финансового контроля. Интеллектуальный помощник кредитного контроллера «Агата» прогнозирует вероятность возникновения просрочки платежа у контрагента на основе анализа больших массивов данных, используя при этом технологии машинного обучения.

Помимо исследовательских задач в области управления данными и разработки прогнозных моделей участники пилотного проекта отрабатывают организационные аспекты реализации такого типа решений и формируют технические требования для последующего создания «песочницы» по тестированию инновационных разработок в сфере прогнозной аналитики.

Для анализа и обучения «Агата» использует как внутренние данные компании, так и сведения из любых внешних источников, в том числе интернет-статистику, социальные сети, новостной фон, данные рынков, экономические прогнозы, судебные базы и так далее, для определения скрытых корреляций между фактом неплатежа и внешней информацией.

В настоящее время НИОКР-проект завершен и передан IT-службе для дальнейшего формирования технического задания и создания промышленной версии системы, которая должна быть введена в эксплуатацию в 2020 году. Ожидается, что применение «Агаты» и технологий машинного обучения, заложенных в ней, позволит с высокой точностью прогнозировать вероятность текущих и будущих неплатежей и даже банкротств контрагентов, что минимизирует финансовые риски «Газпром нефти» в работе с ее многочисленными партнерами.

Этапы НИОКР

Проект НИОКР начинается с анализа имеющихся неопределенностей, а заканчивается проработанными требованиями технического задания, что дает возможность приступить к внедрению инновационного решения по стандартной методике.

Обычно работы в рамках НИОКР разделяются на несколько фаз — для более высокого контроля над результатами и снижения возможных рисков. Ключевое деление здесь — на НИР и ОКР, то есть на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.

Сначала проводятся так называемые поисковые НИР, которые позволяют изучить текущую ситуацию в заданной сфере, определить подводные камни, тенденции, а также рассмотреть имеющиеся на рынке решения, если такие существуют, и понять, что из уже созданного может быть использовано или доработано для дальнейшего применения.

Далее следуют теоретические и экспериментальные изыскания для определения технической возможности создания нового продукта. На этом этапе формируется концепция решения, уточняются требования, рассчитываются ожидаемые выгоды, а также может быть разработан макет или прототип системы. Важно, что итогом исследований могут быть также просто выводы, в том числе отрицательные, например, о том, что исследуемая технология для решения бизнес-задачи не применима.

Опытно-конструкторские работы (ОКР) — это этап разработки конструкторской и технологической документации на опытный образец, его изготовление и испытание. На данном этапе проводятся мероприятия по защите интеллектуальной собственности, получение патента на решение образца.

Если все этапы НИОКР прошли успешно, разрабатывается промышленный образец и начинается пилотное внедрение.

Технический предел

Цифровые технологии в добыче помогают повысить эффективность процесса. Одним из НИОКР-проектов сегмента upstream стало изучение оптимальных методов построения моделей, дающих лучшее качество при прогнозировании технического предела работы скважинного оборудования.

Предпосылкой для проведения исследования стало то, что к настоящему времени в «Газпром нефти» накоплены большие объемы информации о статистике остановок скважинного оборудования, в которых можно обнаружить статистически значимые закономерности, неочевидные для обычного анализа информации. Эти данные могут быть использованы для построения более точных и хорошо интерпретируемых прогностических моделей. При этом традиционные методы прогнозирования не дают требуемого эффекта, поскольку на работу скважинного оборудования влияет множество факторов, которые сложно учесть при составлении прогнозов.

По итогам исследования были отобраны и рекомендованы для дальнейшего использования две модели, удовлетворяющие критериям качества. Их разработчиками выступили российские компании Naumen — производитель ПО, постоянный участник и призер конкурса «Газпром нефть Innovation Challenge», — а также Conundrum AIaaS, специализирующаяся на создании интеллектуальной платформы для решения задач Индустрии 4.0.

Примером возможного применения этих моделей может стать анализ информации о конкретных типах насосов, полученной с различных месторождений компании, находящихся за сотни километров друг от друга и работающих в разных погодных и температурных режимах, что даст комплексное представление об их предельном ресурсе для того или иного месторождения.

Виртуальная реальность

Важное направление, где к использованию технологий Индустрии 4.0 прибегают все чаще, — обучение персонала. В «Газпром нефти» в рамках НИОКР-проекта были разработаны прототипы решений для обучения персонала с использованием технологий виртуальной реальности: развернута виртуальная кустовая площадка и реализовано несколько производственных и аварийных сценариев. Эти прототипы будут использованы при создании в будущем решения — конструктора учебных курсов в VR.

Анализ запросов и ожиданий бизнеса показал, что данные технологии особенно востребованы в области подготовки персонала — там, где речь идет об отработке специальных навыков при работе на опасных и удаленных производственных объектах — месторождениях, нефтеперерабатывающих заводах и нефтебазах.

На 2018 год запланирована реализация целого ряда НИОКР-инициатив по развитию корпоративных VR-решений — разработки и тестирования VR-платформ, по результатам которых будет принято решение о внедрении корпоративных технологий для управления обучением с применением виртуальной реальности.

IT-НИОКР в «Газпром нефти»

IT-НИОКР в «Газпром нефти». Инфографика: Татьяна Удалова

Юристам на заметку

Еще одно инновационное решение для корпоративных функций — семантический анализ юридически значимых документов. Целью проекта стали поиск и проверка технологий, которые дадут юристам компании возможность делать выборку юридических прецедентов более релевантной, а также делать прогноз рассмотрения дел в судах.

При разработке решений были использованы технологии поиска с встроенным инструментом текстового анализа механизмов извлечения, ABBYY Compreno — система лингвистического анализа текстов, основанная на фундаментальном описании языка и машинном обучении, — а также нейронная сеть doc2vec.

Эти технологии позволяют анализировать российскую и международную практику юридических решений по различным судебным или административным делам, представляющим интерес для работы юристов «Газпром нефти». Анализ прецедентов и статистики принятия решений по ним призван повысить эффективность проработки документов компании, в том числе для разрешения юридических споров.

В этом году уже запущен IT-проект для реализации полномасштабного решения в периметре компании.

Блокчейн в дорогу

«Газпром нефть» стала одной из первых промышленных компаний, которые нашли применение такой экзотической технологии Индустрии 4.0, как блокчейн, опробовав ее в логистике. Новый проект затронул анализ применимости технологии блокчейн и криптовалют в процессах дирекции региональных продаж, занимающейся развитием сети АЗС «Газпромнефть» и мелкооптовыми поставками топлива.

В ходе выполнения проекта было сформировано восемь инициатив, две из которых признаны перспективными для дальнейшего изучения и реализации, а еще три — потенциально перспективными. Так, высокий приоритет отдан идее разработки электронной торговой площадки и процессов клиринга расчетов между участниками процесса мелкооптовых продаж дочерних обществ, а также созданию IT-решения по контролю логистической цепочки поставок нефтепродуктов.

Потенциально перспективными эксперты посчитали внедрение программы лояльности с использованием технологии блокчейн и применение блокчейна в создании автоматизированного рабочего места метролога. Также технологию можно применить для разработки системы электронного голосования для акционеров дочерних обществ компании. А вот идея о проведении расчетов на АЗС в криптовалюте пока не получила одобрения специалистов компании.

По итогам проекта разработана дорожная карта реализации перспективных инициатив на 2018 год. Уже летом этого года планируется завершить проработку концепций решений по первым двум проектам, а по остальным трем работы намечено провести во второй половине года.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР)
в процессе создания IT-решений

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) в процессе создания IT-решений. Инфографика: Татьяна Удалова

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ