油氣行業(yè)加快推進(jìn)智能機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用觀察
* 來(lái)源 : 中國(guó)石油新聞中心 * 發(fā)表時(shí)間 : 2023-3-24 8:00:00 * 瀏覽 : 1024
擁抱“機(jī)器人+”新時(shí)代：推動(dòng)質(zhì)量、效率和動(dòng)力變革
從炫酷的門(mén)框機(jī)器人、可愛(ài)的機(jī)器人“笨笨”，到“叛變”的無(wú)人機(jī)群和掌控一切的人工智能機(jī)器人MOSS……今年春節(jié)檔科幻電影《流浪地球2》展現(xiàn)了未來(lái)機(jī)器人的無(wú)限可能。未來(lái)科技照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的春天，機(jī)器人正融入人類(lèi)生產(chǎn)生活的方方面面。
隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展成為能源行業(yè)重要的核心戰(zhàn)略目標(biāo)，石油公司也積極探索智能機(jī)器人在油氣行業(yè)中的應(yīng)用。目前，機(jī)器人技術(shù)已在勘探開(kāi)發(fā)、工程技術(shù)、油氣儲(chǔ)運(yùn)、煉化銷(xiāo)售、海洋/深水等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展 機(jī)器人應(yīng)用深入油氣行業(yè)
作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代最具標(biāo)志性的工具，機(jī)器人已成為衡量一個(gè)國(guó)家創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。世界主要發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家均將機(jī)器人作為科技產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的前沿和焦點(diǎn)，加緊謀劃布局。中國(guó)將機(jī)器人和智能制造納入國(guó)家科技創(chuàng)新的優(yōu)先重點(diǎn)領(lǐng)域，特別是將能源行業(yè)納入加快推進(jìn)機(jī)器人應(yīng)用拓展的重要領(lǐng)域，提出要研制能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、巡檢、操作、維護(hù)、應(yīng)急處置等機(jī)器人產(chǎn)品，推進(jìn)機(jī)器人與能源領(lǐng)域深度融合，助力構(gòu)建現(xiàn)代化能源體系。
在全球油氣行業(yè)，機(jī)器人的研發(fā)、應(yīng)用備受關(guān)注。數(shù)據(jù)分析與咨詢(xún)公司Global Data在主題報(bào)告《石油和天然氣中的機(jī)器人技術(shù)》中指出，機(jī)器人將成為石油和天然氣行業(yè)的增長(zhǎng)引擎。報(bào)告認(rèn)為，在數(shù)字技術(shù)的分析支持下，工業(yè)機(jī)器人有望成為石油和天然氣行業(yè)的中流砥柱，尤其是在人員安全和運(yùn)營(yíng)安全問(wèn)題日益受到關(guān)注的上游產(chǎn)業(yè)。
從上游的勘探開(kāi)發(fā)，到中游的煉化儲(chǔ)運(yùn)，再到下游的銷(xiāo)售服務(wù)，都能看到機(jī)器人的影子。美國(guó)GTI公司研究生產(chǎn)了機(jī)械地震檢波器自動(dòng)埋置機(jī)器人ADS V3，能夠快速高效埋置檢波器。荷蘭殼牌研發(fā)出一款特種作業(yè)機(jī)器人，用于替代人工在高濃度硫化氫的環(huán)境下的危險(xiǎn)作業(yè)。沙特阿美公司開(kāi)發(fā)的油氣儲(chǔ)層探測(cè)納米機(jī)器人，可以輔助探測(cè)油藏中被遺漏的油氣，有望成為未來(lái)油氣勘探開(kāi)發(fā)工程的一個(gè)前沿發(fā)展方向。
當(dāng)前，中國(guó)石油正大力推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，促進(jìn)新興數(shù)字技術(shù)和能源與化工業(yè)務(wù)的融合創(chuàng)新，加快“數(shù)智中國(guó)石油”建設(shè)。在此過(guò)程中，智能技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新是重要的發(fā)力點(diǎn)。集團(tuán)公司《關(guān)于數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出，要研發(fā)具備自動(dòng)感知、執(zhí)行、交互、決策能力的智能產(chǎn)品，如智能鉆機(jī)、加油機(jī)器人等。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院教授劉合指出，人工智能是引領(lǐng)未來(lái)的戰(zhàn)略性新興技術(shù)。機(jī)器人技術(shù)目前在油氣行業(yè)應(yīng)用普遍，主要集中在日常巡檢、巡測(cè)等方面。
長(zhǎng)慶油田2014年開(kāi)始啟動(dòng)無(wú)人機(jī)巡井工程，2018年引進(jìn)中國(guó)石油首臺(tái)巡站機(jī)器人，有效降低了一線員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。撫順石化公司技能專(zhuān)家刁克劍于2015年研發(fā)出石化專(zhuān)用消防機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)1秒內(nèi)智能滅火，把火災(zāi)爆炸事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。2021年9月，中國(guó)石油首款應(yīng)用型智能加油機(jī)器人在河南銷(xiāo)售公司正式“上崗”。目前，銷(xiāo)售公司已完成3條技術(shù)路線的3款產(chǎn)品，并分別在河南、河北、西藏等地區(qū)試點(diǎn)應(yīng)用，支持200余款車(chē)型。在裝備制造領(lǐng)域，寶石機(jī)械、寶雞鋼管、濟(jì)柴動(dòng)力、渤海裝備等企業(yè)，推廣應(yīng)用了工業(yè)機(jī)器人等成熟智能化項(xiàng)目，加快建成“智能制造示范工廠”。
機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，在一定程度上緩和了一線人員緊缺、工作強(qiáng)度大的矛盾，可解決硫化氫等氣體泄漏難被發(fā)現(xiàn)、機(jī)械儀器儀表數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)被錄取、視頻監(jiān)控存在盲點(diǎn)以及夜間巡檢視野窄等難題，也降低了員工往返于現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛交通風(fēng)險(xiǎn)。
受制于技術(shù)進(jìn)步 機(jī)器人深層次應(yīng)用亟待加強(qiáng)
雖然應(yīng)用廣泛，但深度不夠，機(jī)器人在油氣行業(yè)的應(yīng)用還存在一些深層次的問(wèn)題。油田一線員工指出，目前機(jī)器人功能較為單一，只能解決現(xiàn)場(chǎng)部分儀表的巡檢問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足安裝位置較高的儀表、設(shè)備“跑冒滴漏”的巡檢。而且，機(jī)器人故障較多，配件價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用都比較高。這些都制約了機(jī)器人的深化應(yīng)用。
刁克劍認(rèn)為，當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)僅僅局限在表層應(yīng)用，多數(shù)用于生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)采集，在生產(chǎn)管理中的數(shù)據(jù)分析、急難險(xiǎn)重作業(yè)、有毒有害的環(huán)境作業(yè)等關(guān)鍵性的深度應(yīng)用匱乏。智能機(jī)器人只有得到深度開(kāi)發(fā)，才能從表層參與生產(chǎn)管理走向深層參與生產(chǎn)管理，才能真正完成急難險(xiǎn)重作業(yè)，最大限度保障企業(yè)安全生產(chǎn)和員工健康，助力“智能煉化”建設(shè)。
作為第一家智能加油機(jī)器人項(xiàng)目試點(diǎn)應(yīng)用單位，河南銷(xiāo)售公司與昆侖數(shù)智公司共同開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，先后完成國(guó)產(chǎn)化視覺(jué)相機(jī)研制、單次操作120秒、多功能手爪6次迭代等多個(gè)里程碑式成果。河南銷(xiāo)售發(fā)展計(jì)劃部副經(jīng)理劉淵博指出，雖然經(jīng)過(guò)集中攻關(guān)解決了一些應(yīng)用難點(diǎn)，但目前機(jī)器人應(yīng)用仍存在一些不足。一是線下車(chē)型快速適配與油箱口快速識(shí)別較慢；二是尚未市場(chǎng)化生產(chǎn)，單臺(tái)設(shè)備成本較高；三是顧客使用習(xí)慣的培養(yǎng)較為緩慢。
劉合院士告訴記者，中國(guó)石油的機(jī)器人應(yīng)用目前還處于初級(jí)階段，包括機(jī)器人在內(nèi)的油氣行業(yè)的人工智能發(fā)展滯后于交通、醫(yī)療等通用行業(yè)。這是由多方面因素造成的。一是油氣行業(yè)數(shù)據(jù)共享難。油氣行業(yè)都是小樣本數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量太少，且數(shù)據(jù)分析困難。二是油氣行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜，且不同生態(tài)之間理解能力差，還存在許多高危應(yīng)用環(huán)境。三是研發(fā)生態(tài)太弱，技術(shù)研究人員和信息研究人員、人工智能研究人員之間脫節(jié)。這些都需要長(zhǎng)時(shí)間磨合解決。
數(shù)字技術(shù)賦能油氣行業(yè) 機(jī)器人應(yīng)用未來(lái)可期
“道阻且長(zhǎng)，未來(lái)可期?！眲⒑显菏繉?duì)今后包括機(jī)器人在內(nèi)的人工智能在油氣行業(yè)的拓展應(yīng)用表示非常樂(lè)觀。他談到，隨著社會(huì)老齡化程度加深、油氣行業(yè)人員自然減員加劇，人工智能發(fā)展已成為油氣行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)器人替代員工在復(fù)雜環(huán)境、高危環(huán)境下作業(yè)勢(shì)在必行。
劉合院士指出，拓展深化機(jī)器人的應(yīng)用，關(guān)鍵是數(shù)據(jù)問(wèn)題。如果沒(méi)有大樣本數(shù)據(jù)，那么機(jī)器人就無(wú)法完成深度學(xué)習(xí)；沒(méi)有深度學(xué)習(xí)的機(jī)器人，也就不能稱(chēng)為真正意義上的機(jī)器人。對(duì)今后油氣行業(yè)機(jī)器人的研發(fā)方向，劉合院士建議，要加大底層“根技術(shù)”的研發(fā)投入，構(gòu)建算力、算法、數(shù)據(jù)“三位一體”的新模式、新生態(tài)；要加大技術(shù)儲(chǔ)備和人才儲(chǔ)備力度，推動(dòng)軟件和硬件相結(jié)合、運(yùn)行和運(yùn)維相結(jié)合、技術(shù)和管理相結(jié)合。他強(qiáng)調(diào)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展是系統(tǒng)工程、持續(xù)工程，需要轉(zhuǎn)變固有觀念，用全生命周期衡量數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展工作，各行業(yè)、各專(zhuān)業(yè)統(tǒng)籌推動(dòng)，真正將數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展落到實(shí)處，使我們的生態(tài)目標(biāo)真正實(shí)現(xiàn)。
智能加油機(jī)器人項(xiàng)目是中國(guó)石油銷(xiāo)售公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展的引領(lǐng)項(xiàng)目。銷(xiāo)售公司與昆侖數(shù)智、濟(jì)柴動(dòng)力等企業(yè)引入高端人才，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合全力攻關(guān)智能加油機(jī)器人的研發(fā)工作。負(fù)責(zé)智能加油機(jī)器人研發(fā)的昆侖數(shù)智智能終端創(chuàng)新研發(fā)部（檢測(cè)中心）部長(zhǎng)許濤說(shuō)，今后將開(kāi)展持續(xù)性的線下車(chē)型適配與線上人工智能訓(xùn)練，優(yōu)化系統(tǒng)流程，進(jìn)一步提高機(jī)器人工作效率，增強(qiáng)客戶(hù)黏性。同時(shí)，將以加油機(jī)器人為起點(diǎn)，向加氣機(jī)器人、加氫機(jī)器人、接卸油機(jī)器人、監(jiān)測(cè)消殺機(jī)器人、非油與服務(wù)機(jī)器人等方向展開(kāi)延伸探索，實(shí)現(xiàn)從加油機(jī)器人到加油站機(jī)器人的演進(jìn)，做到服務(wù)客戶(hù)、服務(wù)員工，用科技創(chuàng)新打破傳統(tǒng)零售模式變革的枷鎖，真正以科技力量賦能企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
在油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展加速推進(jìn)的大背景下，“機(jī)器人+”應(yīng)用的拓展深化必將賦能油氣行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，為推動(dòng)油氣企業(yè)質(zhì)量變革、效率變革和動(dòng)力變革提供更強(qiáng)的技術(shù)支撐。（中國(guó)石油報(bào) 記者 程海俠）