ISO/TS 18101-1:2019 自動化システムと統合—石油とガスの相互運用性—パート1:概要と基本原則 | ページ 3

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序章

石油・ガス産業やその他の資産集約型プロセス産業にとって、多くのコア ビジネス機能にデジタル機能を採用して適応させることは困難です。例えば:

  • 主要な産業用システムやアプリケーションが、家電製品のように「プラグ アンド プレイ」できないのはなぜですか?
  • 以下の目的で必要な情報を検索、取得、管理、使用することが、なぜこれほど困難で費用がかかるのですか?
    • 産業プラント、プラットフォーム、設備のエンジニアリング、設計、構築を行っていますか?
    • 産業プラント、プラットフォーム、施設を安全に、確実に、利益を上げて運用および維持しますか?

これらの問題は、資本プロジェクトにおける主要なコストとスケジュールのオーバーランの一貫したパターンに大きく貢献しています。また、結果として生じるプラント、プラットフォーム、および施設のライフサイクル全体にわたる非効率的な運用と保守につながります。明らかに、この業界グループは、プラント、プラットフォーム、および施設のライフサイクル全体にわたって運用上のリスクを管理するのに役立つ、より優れたソリューション モデルを必要としています。

個々のビジネス機能の多くの改善にもかかわらず、石油およびガス産業 (上流、中流、下流) およびその他の資産集約型のプロセス産業は、依然として多くの非効率的なビジネス慣行に苦しんでいました。これらの非効率性の多くは、業界全体とその主要な参加者が「サイ​​ロ」に組織化されていることに起因しています。これは、ライフサイクル資産管理に関連するビジネス プロセスに特に当てはまります。これらのプロセスは、企業内および企業間の両方の活動を含みながら、ライフサイクル フェーズを横断する、多くの業界サイロにまたがっています。一方、参加しているシステム、機器、デバイス、材料、およびサービスのサプライヤーも、独自の業界セクターのサイロに組織化されています。これらのサイロを打破するための多くの努力にもかかわらず、それらは永続的であり、多くの場合、現在の産業用 IM ソリューション、プラクティス、および標準によって強化されています。

デジタル ビジネス トランスフォーメーションは、これらの問題の多くに対するソリューションとして現在議論されています。残念ながら、この業界グループには、この目的と求められるビジネス上の利益をタイムリーに達成するための実用的でサプライヤー中立的な基盤がありません。

デジタル エコシステムの概念は、このような目的のために作成され、さまざまな業界グループで成功裏に使用されてきましたが、この概念が成功するためには、最大の実用的な規模を達成しながら、含まれる業界セクターに対処するために慎重に専門化する必要があります。銀行、半導体、航空宇宙、家電、電子商取引などの他の業界では、オープン スタンダードと独自の方法を組み合わせてこのモデルを採用しています。各業界には独自の特徴があり、その結果、インターネットやワールド ワイド ウェブを定義する基本的な標準など、いくつかの基本的な共通項を備えた業界固有の方法が生まれています。

石油およびガス産業は、他の多くの資産集約型プロセス産業と同じシステム (ソフトウェアおよびハードウェア)、機器、およびデバイス クラスの多くを使用しながら、同じエンジニアリングおよび作業慣行の多くを共有しています。これは、集約された市場の規模がその採用を促進するのに役立つ、サプライヤーに中立な産業用デジタルエコシステムを共有する相互に有益な機会を提供します。産業用デジタル エコシステムを成功させるには、サプライヤー中立である必要があります。これは、すべての主要な参加者を含む業界全体に意思を押し付けるだけの規模と範囲を単一のサプライヤーが持っているわけではないためです。

ISO 55000 などの規格では、あらゆる種類の資産管理の優れた実践方法が規定されていますが、このドキュメントでは、産業用デジタル エコシステムを使用してこれらの優れた実践方法を実装する方法を規定しています。このドキュメントは、プロセス業界の意思決定者と、企業が機能できるようにするプロセスとシステムを設計、構築、維持する専門家との間の議論を促進することを目的としています。 OIIE は、提案されたサプライヤー中立の産業用デジタル エコシステムの例を提供します。プロセス産業のデジタル エコシステムの主要な企業間関係を図 1 に示します。これは、所有者/オペレーター (O/O)、エンジニアリング、調達、建設 (EPC) 組織、相手先商標製造会社 (OEM) の間の 3 方向の関係を示しています。 )は、資産のライフサイクル全体にわたる二次的なビジネス プロセスのバックボーンを形成します。

図 1 — OIIE の企業間産業用デジタル エコシステム アーキテクチャ

二次的なビジネス プロセスは、運用能力を確立し、維持します。これは、デジタル エコシステムを定義する公開されたサプライヤー中立の標準および仕様のポートフォリオの一部である、標準的な業界のユース ケースの要件に基づいて、企業間および企業内の両方のドメインにまたがっています。よく知られている既存の標準のポートフォリオを使用すると、新しい標準の作成に伴うリスクが軽減されます。 OIIE/OGI パイロットは相互運用性のテスト ベッドであり、OIIE のインスタンスとして実装されます。これには、標準的な石油およびガスの資産クラスとユース ケースが含まれており、そのほとんどは他のプロセス産業にも適用できます。

このドキュメントは、ライフサイクル資産管理に対処する標準化された業界の使用事例を含み、それらによって駆動される、サプライヤー中立の IT および IM の標準と仕様のポートフォリオを特定します。含まれている標準と仕様は、OIIE/OGI Pilot を使用して、標準化された業界のユース ケースを適切にサポートし、相互に連携することが検証されています。業界ソリューションは、OIIE/OGI パイロットで相互運用できることも検証されています。これは、適用される標準化された業界ユース ケースに基づいており、含まれている標準と仕様を指定された方法で使用しています。 OIIE/OGI パイロットの 3 つの主要なフェーズは、OIIE に含まれる主要な方法と標準を確立し、検証するために既に使用されています。新しい OIIE/OGI パイロット フェーズの結果は、ISO 18101 シリーズの将来の部分に含めることを検証するために使用されるため、文書化され、テクニカル レポートで公開されます。この方法論は、デジタル ビジネス トランスフォーメーションの主要な業界要件を満たす、デジタル エコシステムのための実用的でサプライヤーに中立な基盤を提供します。

技術基準の業界での実施は、プラント、プラットフォーム、施設のライフサイクル全体のコストとリスク管理を大幅に改善する可能性を秘めています。これは、主に既存の基準と広く受け入れられている慣行と方法に基づいた実用的なソリューション プロセスに従います。

Introduction

It is difficult for the oil and gas industry, and other asset-intensive process industries, to adopt and adapt digital capabilities for many core business functions. For example:

  • Why is it not possible for key industrial systems and applications to"plug and play" like consumer electronics do?
  • Why is it so difficult and expensive to find, capture, manage and use the information that we need to:
    • engineer, design and build industrial plants, platforms and facilities?
    • operate and maintain industrial plants, platforms and facilities safely, reliably and profitably?

These issues significantly contribute to consistent patterns of major cost and schedule overruns in capital projects. They also lead to inefficient operations and maintenance spanning the entire life-cycle of the resulting plants, platforms and facilities. Clearly, this group of industries needs a better solutions model to help manage operational risks throughout the life-cycle of its plants, platforms and facilities.

Despite many improvements in individual business functions, the oil and gas industry (upstream, midstream and downstream) as well as other asset-intensive, process industries still struggle with many inefficient business practices. Many of these inefficiencies stem from how the entire industry and its primary participants are organized in ‘silos’. This is particularly true for life-cycle asset management related business processes. These processes span many industry silos, crossing life-cycle phases, while including both intra and inter-enterprise activities. Meanwhile, participating systems, equipment, devices, materials, and services suppliers are also organized in their own industry sector silos. Despite many efforts to break these silos down, they are persistent and are often re-enforced by current industrial IM solutions, practices, and standards.

Digital business transformation is now being discussed as the solution for many of these issues. Unfortunately, this industry group lacks a pragmatic, supplier-neutral basis for achieving this objective and the sought-after business benefits in a timely manner.

The digital ecosystem concept was created for such purposes and has been successfully used in a variety of industry groups, but for the concept to succeed, it needs to be thoughtfully specialized to address included industry sectors, while achieving the largest practical scale. Other industry sectors such as banking, semiconductors, aerospace, consumer electronics and eCommerce have adopted this model using a combination of open standards and proprietary methods. Each industry has unique characteristics resulting in industry specific methods, with some basic common denominators such as the basic standards which define the internet and the World Wide Web.

The oil and gas industry shares many of the same engineering and work practices, while also using many of the same system (software and hardware), equipment and device classes as many other asset-intensive, process industries. This provides a mutually beneficial opportunity to share a supplier-neutral industrial digital ecosystem, where the scale of the aggregated market helps encourage its adoption. A successful industrial digital ecosystem needs to be supplier-neutral, because no single supplier has the scale and coverage to impose its will on the entire industry, including all its key participants.

While standards such as ISO 55000 specify good practices for all types of asset management, this document specifies how those good practices can be implemented using an industrial digital ecosystem. This document is intended to facilitate discussions between process industry decision-makers and the specialists who design, build and maintain the processes and systems that enable enterprises to function. The OIIE provides an example of the proposed, supplier-neutral industrial digital ecosystem. Key inter-enterprise relationships for the process industry digital ecosystem have been represented in Figure 1. It depicts the three-way relationship among Owner/Operators (O/O), Engineering, Procurement, Construction (EPC) organizations and Original Equipment Manufacturers (OEM), which forms the backbone of the secondary business process spanning the entire asset life-cycle.

Figure 1—OIIE inter-enterprise industrial digital ecosystem architecture

The secondary business process establishes and maintains operations capability. It spans both inter and intra-enterprise domains, based on requirements from the standard industry use cases, which are part of the portfolio of published, supplier-neutral standards and specifications which define the digital ecosystem. Using a portfolio of existing, well recognized standards, reduces risks associated with the creation of new standards. The OIIE/OGI Pilot is an interoperability test-bed and is implemented as an instance of the OIIE, which includes standard oil and gas asset classes and use cases, most of which are also applicable to other process industries.

This document identifies a portfolio of supplier-neutral IT and IM standards and specifications, including and driven by standardized industry use cases addressing life-cycle asset management. The included standards and specifications are validated to work with each other, properly supporting the standardized industry use cases, using the OIIE/OGI Pilot. Industry solutions are also validated to interoperate in the OIIE/OGI Pilot, based on the applicable standardized industry use cases, using the included standards and specifications in the specified manner. Three major phases of the OIIE/OGI Pilot have already been used to establish and validate the core methods and standards included in the OIIE. Results from new OIIE/OGI Pilot phases will be documented and published in Technical Reports, since they will be used to validate inclusions in future parts of the ISO 18101 series. This methodology provides a pragmatic, supplier-neutral basis for a digital ecosystem which meets major industry requirements for digital business transformation.

Industry implementation of the Technical Standard has the potential to substantially improve cost and risk management for the entire life-cycle of plants, platforms and facilities, following a pragmatic solutions process based largely on existing standards and widely accepted practices and methods.