凌锐蓝信:大型石油天然气企业IT架构设计与实践经验

发布时间:

2023-03-03

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本文作者B.Lynas是凌锐蓝信特聘资深专家,拥有非常丰富的大型石油天然气企业IT架构设计与实践经验,特别在SAP/ERP领域有独到之处。Lynas先生于1984年获得伯明翰大学计算机软件工程学士学位,且获得大学少有的荣誉毕业生称号,在石油行业IT领域拥有35年工作经验,历任Shell(壳牌)英国区商业分析设计师, Shell欧洲区特聘关键项目总监,Shell全球特聘项目主管,Shell 集团IT部长兼商业分析部主管,Shell全球DRM北半球主管;Cad-Capture Consultancy公司,IT战略设计师;现为Vesta SAP Consultancy 高级合伙人。

Digital Twin,是近几年工程IT领域的热门话题。现实中,很多大型复杂的工程项目需要提前模拟运营,甚至在运营中也需要不断模拟后续进程,以确认可行性与投入产出分析(ROI)而这一模拟过程也是很耗费人力、物力、金钱与时间成本。

数字孪生,也称之为数字映射,旨在建立信息化平台模拟物理实体、流程或者系统,类似实体系统在信息化平台中的双胞胎。数字化模拟,根据工程要求,需要根据多重的反馈源数据进行自我学习,随着物理实体、流程、系统的变化而自动做出相应的变化,从而几乎实时地在数字世界里呈现物理实体的真实状况。而且,借助于数字映射,可以在信息化平台上了解物理实体的状态,甚至可以对物理实体里面预定义的接口元件进行控制。这一模拟进程,通常是发生在全国甚至全球多地,多方参与的场景。由此不难发现,在Digital Twin架构,以数字资产为核心,多地多方的数据实时同步,是项目顺畅实现的关键因素!

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Lynas先生根据其本人在石油天然气行业丰富的实践经验,概述了Digital Twin项目关键点与iCONNECT使用,有一定参考价值。

As discussed Oil and Gas companies increasingly have an emphasis on information management (Data and documents) with the previous document centric paradigm shifting towards a data centric approach of specifying data required to complete engineering and operations tasks and ensuring this data is managed centrally and efficiently throughout the physical asset lifecycle. “enter data once & use it many times” is the key theme.

正如讨论的那样,石油和天然气公司越来越重视信息管理(数据和文档),已经从以文档为中心转向以数据为中心的运营模式,即指定完成工程和运营任务所需的数据,并确保在整个过程中集中且有效地管理这些数据,使之贯穿实物资产整个生命周期。 “一次输入数据,多次使用”是关键。

The Digital twin or information asset is subject to management processes and tools in the same way as the physical asset. It must be planned, deployed and managed in accordance to best practice methodologies and tools. The Digital Twin starts as soon as possible in the project and must be maintained by all action parties throughout the project lifecycle. Project owners must clearly specify the expectations that EPC/EPCM contractors have and define information flows and requirements. Similarly, EPC/EPCMs responsible for the supply chain of equipment vendors, fabricators must provide solutions that enable them to deliver the required quality of information to build the Digital twin and sustain it as changes are applied.

Digital Twin,其实就是信息资产,与物理资产受管理流程和工具的约束方式是相同的, 必须根据最佳实践方法和工具进行规划,部署和管理。数字孪生在项目中一旦启动,需要在整个项目生命周期内由所有参与方维护。 项目主导方必须明确期望,以便EPC / EPCM承包商定义信息流与诉求。 EPC / EPCM同时负责设备供应商的供应链。而制造商必须提供解决方案,使他们能够提供所需的信息质量,以建立Digital Twin并维持应用时的变量。

The digital asset has two main stakeholders a) the project team – supporting the engineering organisation through the project phases and facilitating clear handover between phases of the asset that avoids rework. Operations (maintenance) – timely handover of information required to operate the plant with all its various systems and sub-systems (including maintenance systems such as Maximo or SAP PM).

数字资产有两个主要的利益相关者:a)项目团队 – 在项目阶段支持工程参与方,并促进项目进行阶段时资产的清晰切换,从而避免返工。 操作维护方 - 及时切换操作工厂所需的信息及其所有各种系统和子系统(包括Maximo或SAP PM等维护系统)。

There are an emerging set of solutions that underpin the management of the digital twin. The following diagram provides an overview of the main categories of solution.

如今,有一整套新兴解决方案支撑着数字双胞胎的管理。下图提供了各方案概述。

 

The most relevant quadrant in the diagram is the PLM (Product Lifecycle Management) systems. PLMs integrate people, data, processes and business systems and bring these together to create the centralised Engineering Data warehouse that holds the current Digital twin for the asset it supports.

Key vendors of PLM solutions include Siemans PLM, Autodesk, Hexagon (Integraph), Cadence, Bentley, Aviva amongst others.

The Use of PLMs across the oil and gas projects supply chain requires effective contracts, clear application landscapes and backbone connectivity to support all participants in the engineering space. Such datacoms requirement applies to all fabrication yards, vendors and design offices domestically and globally. You would not expect most established fabrication yards to well have addressed the connectivity of working in this digitised manner. SD-WAN could present values.

图中最相关的象限是PLM(产品生命周期管理)系统。PLM集成了人员,数据,流程和业务系统,并将它们结合在一起,创建集中化的工程数据仓库,该仓库为其支持的资产保留了当前的数字孪生。在石油和天然气项目供应链中使用PLM需要有效的合同,清晰的应用前景,以及高性能骨干网互联互通,以支撑在工程内的所有参与者数据同步。该数据通信要求适用于所有油田,提炼场、供应商,与设计所。 而这些制造工厂,供应商,与设计所,可能分布在全国,甚至全球各地。但很多油田或提炼场其实并没有很好地解决以这种数字化为重的工作方式之连接性,而SD-WAN可能会为此提供价值。

 

ICT solutions are often an integral part of a Capital Projects scope and some can be on the critical path of the project. They provide access to information and enable the often geographically dispersed project team to communicate and work together. It directly supports the Capital Project team and the asset operations teams, but IT also supports the EPC(M) contractors by providing clear, consistent requirements and clarification, and coordinating solutions and service delivery across contractors as required.

ICT解决方案通常是主项目的一个组成部分,且很可能处于项目的关键部分。 它们提供对信息的访问与使用,并使在地理上分散的项目团队能够进行及时通信与协同工作。 ICT方案直接支持主项目团队和资产运营团队,同时也支持团队为EPC(M)承包商提供清晰一致的要求与说明,并根据需求协调承包商的解决方案和服务交付。

锐智通(iCONNECT) 价值所在

锐智通iCONNECT,作为凌锐蓝信 SD-WAN 3.0级别的产品,借鉴并改良了美国硅谷主流的架构,软件精细化管控与优化为架构中主要部分,兼容市场上主流x86架构的白盒硬件。在垂直领域业务场景拥有重大创新! 这主要得益于凌锐蓝信5年来专注于将SD-WAN技术实践于垂直行业,服务了金融、制造、科技、航空、物流、地产、旅游、新能源、教育等多个领域530多家企业用户,对这些不同业务场景积累了很多心得体会。为了精细化服务企业用户,我们将这些心得体会设计成为垂直行业适配模块(Industrial Scenario Adaptor )作为整个产品架构的顶层,行业深度定制化,更加贴合业务场景。有了业务梳理层,再对应用层进行识别与优化,对于调用底层网络功能与资源的效率会大大提升!

下图为锐智通iCONNECT 功能架构图

石油和天然气的Digital Twin项目,拥有大量专业应用,且需要与基础设施、工业设计所等供应商通力合作。Digital Twin是典型数据为关键的解决方案,项目中相关油田、提炼场与各方供应商,都需要高效利用数据,以顺利完成项目。因而,这些数据的传输与操作都是在线并发且实时。高效广域网连接,可以解决具有挑战性的云互操作,或在供应链中同时启用多种复杂应用程序等场景。此外,通常而言,这种项目都是跨国性的,以国内基地开始,拓展到全球各地。石油和天然气油田或提炼场,通常建在中东,远东和非洲的偏远地区。

此外,EPC/EPCM厂商以数据为关键的Digital Twin实践中,也非常需要高连接性的广域网(WAN),以便与最终用户,项目参与方互通信息与数据资产。最后,这类项目的供应链可能需要CAD类的软件公司部署PPM方案,而这也需要高连接性广域网(WAN)。iCONNECT同样可以发挥很大作用。

综上所述,Digital Twin是一种以数据为中心的高级解决方案,项目中所有参与方与供应商都需要以数据资产为关键,展开各自的工作。

锐智通iCONNECT软件,以垂直领域业务场景为纲,提供高可用、精细化管控网络资产的能力,并可以无缝兼容主流运营商的线路与设备,同时可集成国内主流安全厂商防火墙。iCONNECT为用户提升整体传输性能,有效确保在线、高并发、实时数据的传输,为Digital Twin项目提供远程、高效连接性,同时确保符合国家安全等级。