油氣行業(yè)加快推進智能機器人研發(fā)應用觀察
* 來源 : 中國石油新聞中心 * 發(fā)表時間 : 2023-3-24 8:00:00 * 瀏覽 : 1072
擁抱“機器人+”新時代：推動質量、效率和動力變革
從炫酷的門框機器人、可愛的機器人“笨笨”，到“叛變”的無人機群和掌控一切的人工智能機器人MOSS……今年春節(jié)檔科幻電影《流浪地球2》展現(xiàn)了未來機器人的無限可能。未來科技照進現(xiàn)實，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展帶來了機器人產(chǎn)業(yè)的春天，機器人正融入人類生產(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)字化轉型、智能化發(fā)展成為能源行業(yè)重要的核心戰(zhàn)略目標，石油公司也積極探索智能機器人在油氣行業(yè)中的應用。目前，機器人技術已在勘探開發(fā)、工程技術、油氣儲運、煉化銷售、海洋/深水等多個領域廣泛應用。
機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展 機器人應用深入油氣行業(yè)
作為數(shù)字經(jīng)濟時代最具標志性的工具，機器人已成為衡量一個國家創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)競爭力的重要標志。世界主要發(fā)達工業(yè)國家均將機器人作為科技產(chǎn)業(yè)競爭的前沿和焦點，加緊謀劃布局。中國將機器人和智能制造納入國家科技創(chuàng)新的優(yōu)先重點領域，特別是將能源行業(yè)納入加快推進機器人應用拓展的重要領域，提出要研制能源基礎設施建設、巡檢、操作、維護、應急處置等機器人產(chǎn)品，推進機器人與能源領域深度融合，助力構建現(xiàn)代化能源體系。
在全球油氣行業(yè)，機器人的研發(fā)、應用備受關注。數(shù)據(jù)分析與咨詢公司Global Data在主題報告《石油和天然氣中的機器人技術》中指出，機器人將成為石油和天然氣行業(yè)的增長引擎。報告認為，在數(shù)字技術的分析支持下，工業(yè)機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營安全問題日益受到關注的上游產(chǎn)業(yè)。
從上游的勘探開發(fā)，到中游的煉化儲運，再到下游的銷售服務，都能看到機器人的影子。美國GTI公司研究生產(chǎn)了機械地震檢波器自動埋置機器人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)機器人，用于替代人工在高濃度硫化氫的環(huán)境下的危險作業(yè)。沙特阿美公司開發(fā)的油氣儲層探測納米機器人，可以輔助探測油藏中被遺漏的油氣，有望成為未來油氣勘探開發(fā)工程的一個前沿發(fā)展方向。
當前，中國石油正大力推進數(shù)字化轉型、智能化發(fā)展，促進新興數(shù)字技術和能源與化工業(yè)務的融合創(chuàng)新，加快“數(shù)智中國石油”建設。在此過程中，智能技術和產(chǎn)品創(chuàng)新是重要的發(fā)力點。集團公司《關于數(shù)字化轉型、智能化發(fā)展的指導意見》提出，要研發(fā)具備自動感知、執(zhí)行、交互、決策能力的智能產(chǎn)品，如智能鉆機、加油機器人等。
中國工程院院士、中國石油勘探開發(fā)研究院教授劉合指出，人工智能是引領未來的戰(zhàn)略性新興技術。機器人技術目前在油氣行業(yè)應用普遍，主要集中在日常巡檢、巡測等方面。
長慶油田2014年開始啟動無人機巡井工程，2018年引進中國石油首臺巡站機器人，有效降低了一線員工的勞動強度和作業(yè)風險。撫順石化公司技能專家刁克劍于2015年研發(fā)出石化專用消防機器人，可實現(xiàn)1秒內智能滅火，把火災爆炸事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。2021年9月，中國石油首款應用型智能加油機器人在河南銷售公司正式“上崗”。目前，銷售公司已完成3條技術路線的3款產(chǎn)品，并分別在河南、河北、西藏等地區(qū)試點應用，支持200余款車型。在裝備制造領域，寶石機械、寶雞鋼管、濟柴動力、渤海裝備等企業(yè)，推廣應用了工業(yè)機器人等成熟智能化項目，加快建成“智能制造示范工廠”。
機器人的廣泛應用，在一定程度上緩和了一線人員緊缺、工作強度大的矛盾，可解決硫化氫等氣體泄漏難被發(fā)現(xiàn)、機械儀器儀表數(shù)據(jù)無法及時被錄取、視頻監(jiān)控存在盲點以及夜間巡檢視野窄等難題，也降低了員工往返于現(xiàn)場的車輛交通風險。
受制于技術進步 機器人深層次應用亟待加強
雖然應用廣泛，但深度不夠，機器人在油氣行業(yè)的應用還存在一些深層次的問題。油田一線員工指出，目前機器人功能較為單一，只能解決現(xiàn)場部分儀表的巡檢問題，無法滿足安裝位置較高的儀表、設備“跑冒滴漏”的巡檢。而且，機器人故障較多，配件價格和維護費用都比較高。這些都制約了機器人的深化應用。
刁克劍認為，當前機器人技術僅僅局限在表層應用，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、急難險重作業(yè)、有毒有害的環(huán)境作業(yè)等關鍵性的深度應用匱乏。智能機器人只有得到深度開發(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。
作為第一家智能加油機器人項目試點應用單位，河南銷售公司與昆侖數(shù)智公司共同開展現(xiàn)場試驗驗證，先后完成國產(chǎn)化視覺相機研制、單次操作120秒、多功能手爪6次迭代等多個里程碑式成果。河南銷售發(fā)展計劃部副經(jīng)理劉淵博指出，雖然經(jīng)過集中攻關解決了一些應用難點，但目前機器人應用仍存在一些不足。一是線下車型快速適配與油箱口快速識別較慢；二是尚未市場化生產(chǎn)，單臺設備成本較高；三是顧客使用習慣的培養(yǎng)較為緩慢。
劉合院士告訴記者，中國石油的機器人應用目前還處于初級階段，包括機器人在內的油氣行業(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)應用場景復雜，且不同生態(tài)之間理解能力差，還存在許多高危應用環(huán)境。三是研發(fā)生態(tài)太弱，技術研究人員和信息研究人員、人工智能研究人員之間脫節(jié)。這些都需要長時間磨合解決。
數(shù)字技術賦能油氣行業(yè) 機器人應用未來可期
“道阻且長，未來可期。”劉合院士對今后包括機器人在內的人工智能在油氣行業(yè)的拓展應用表示非常樂觀。他談到，隨著社會老齡化程度加深、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，機器人替代員工在復雜環(huán)境、高危環(huán)境下作業(yè)勢在必行。
劉合院士指出，拓展深化機器人的應用，關鍵是數(shù)據(jù)問題。如果沒有大樣本數(shù)據(jù)，那么機器人就無法完成深度學習；沒有深度學習的機器人，也就不能稱為真正意義上的機器人。對今后油氣行業(yè)機器人的研發(fā)方向，劉合院士建議，要加大底層“根技術”的研發(fā)投入，構建算力、算法、數(shù)據(jù)“三位一體”的新模式、新生態(tài)；要加大技術儲備和人才儲備力度，推動軟件和硬件相結合、運行和運維相結合、技術和管理相結合。他強調，數(shù)字化轉型、智能化發(fā)展是系統(tǒng)工程、持續(xù)工程，需要轉變固有觀念，用全生命周期衡量數(shù)字化轉型、智能化發(fā)展工作，各行業(yè)、各專業(yè)統(tǒng)籌推動，真正將數(shù)字化轉型、智能化發(fā)展落到實處，使我們的生態(tài)目標真正實現(xiàn)。
智能加油機器人項目是中國石油銷售公司數(shù)字化轉型、智能化發(fā)展的引領項目。銷售公司與昆侖數(shù)智、濟柴動力等企業(yè)引入高端人才，強強聯(lián)合全力攻關智能加油機器人的研發(fā)工作。負責智能加油機器人研發(fā)的昆侖數(shù)智智能終端創(chuàng)新研發(fā)部（檢測中心）部長許濤說，今后將開展持續(xù)性的線下車型適配與線上人工智能訓練，優(yōu)化系統(tǒng)流程，進一步提高機器人工作效率，增強客戶黏性。同時，將以加油機器人為起點，向加氣機器人、加氫機器人、接卸油機器人、監(jiān)測消殺機器人、非油與服務機器人等方向展開延伸探索，實現(xiàn)從加油機器人到加油站機器人的演進，做到服務客戶、服務員工，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)字化轉型、智能化發(fā)展加速推進的大背景下，“機器人+”應用的拓展深化必將賦能油氣行業(yè)轉型升級，為推動油氣企業(yè)質量變革、效率變革和動力變革提供更強的技術支撐。（中國石油報 記者 程海俠）