Robotisering van het brandstof- en energiecomplex: grote kansen, serieuze uitdagingen en geconsolideerde oplossingen

Elena VINOGRADOVAColumnist voor het tijdschrift "Energiebeleid"

De regering van de Russische Federatie heeft een ambitieus doel gesteld: tegen 2030 "digitale volwassenheid" bereiken en tot de top 25 van landen ter wereld behoren wat betreft de hoeveelheid robotica die in de industrie wordt gebruikt. Het brandstof- en energiecomplex zou de drijvende kracht moeten worden achter de massale introductie van industriële robots en robottechnologieën, aangezien enerzijds de energiesectoren fundamenteel zijn voor de Russische economie en anderzijds het digitaliseringsniveau van de energiesector vrij hoog is. Tegelijkertijd blijft de belangrijkste kwestie de beschikbaarheid van uitgebreide binnenlandse technologische oplossingen en software, de compatibiliteit ervan met wereldwijde analogen, het vermogen van klantbedrijven om effectief te investeren en Russische ontwikkelingen te implementeren, en van aannemersbedrijven om volledig en snel te voldoen aan de vraag naar nationale technologieën in overeenstemming met wereldwijde normen. Mogelijke opties voor het oplossen van de problemen en uitdagingen van robotisering van het brandstof- en energiecomplex zullen worden besproken tijdens het TNF Industrieel en Energieforum, dat van 15 tot en met 18 september in Tjoemen plaatsvindt.

Nieuwe robots, nieuwe kansen

De taken die gepaard gaan met de overstap naar het gebruik van robots zijn eenvoudig en duidelijk. Systematische robotoplossingen verhogen de productiviteit en resource-efficiëntie, leveren een grotere hoeveelheid data voor analyse, verminderen ongevallen en elimineren de menselijke factor. De mogelijkheden voor het gebruik van robots in de brandstof- en energiesector zijn enorm: van geologische exploratie tot het repareren van energie-installaties. Zo is BP een project gestart om methaanemissies bij putten en pijpleidingen te monitoren met behulp van onbemande luchtvaartuigen die op een hoogte vliegen die voor andere sensoren onbereikbaar is. Saudi Aramco heeft een robot ontwikkeld om de conditie van offshore oliepijpleidingen op geringe diepte te analyseren. Shell heeft een robot geïntroduceerd om infrastructuurfaciliteiten in afgelegen gebieden te monitoren die gevaarlijk zijn voor mensen, en die tot wel 6 maanden autonoom kan werken.

Binnenlandse bedrijven blijven niet achter. Zo ontwikkelt Transneft, in samenwerking met roboticabedrijf Tubot, onderdeel van de Rusnano-groep, robotsystemen met behulp van kunstmatige intelligentie om defecten in het ontwerp van ondergrondse oliepijpleidingen te detecteren en te elimineren. In het wetenschappelijk en educatief centrum "Kuzbass" werden in het kader van het nationale project "Science" robotmachines voor steenkoolwinning in voor mensen gevaarlijke gebieden ontwikkeld. Specialisten van Rosnefts VNIKTIneftekhimoborudovaniye ontwikkelden robotcomplexen voor de diagnose van reactoren met hogedichtheidspolyethyleen en voor het vaststellen van gaten in een propaandehydrogeneringsreactor, die ze presenteerden op TNF-2023.

Er zijn talloze voorbeelden van de implementatie van in Rusland ontwikkelde robots, die op diverse gebieden worden ingezet: van bodemanalyse bij het beoordelen van boorputten tot het lassen van pijpleidingen en het ontwikkelen van recepten voor chemische productie. De specifieke kenmerken van de energiesector zetten bedrijven aan tot een bredere inzet van robotapparatuur. Dit brengt het gevaar met zich mee van werken in moeilijke omstandigheden, die vaak ongeschikt zijn voor mensen, zoals diepe mijnen met hoge methaanconcentraties, projecten voor de winning van olie onder water en explosieve petrochemische productie; en de complexiteit en het langetermijnkarakter van de industrieën zelf, die de analyse van een grote hoeveelheid verzamelde data vereisen.

Hoeveel robots heeft het brandstof- en energiecomplex nodig?

Volgens het Russische Ministerie van Energie zal robotisering in de brandstof- en energiesector de introductie van minstens 22 duizend robots van verschillende niveaus en functies vereisen tegen 2030. "Om tot de top 25 landen op het gebied van robotisering te behoren, moeten we volgens onze berekeningen tegen 2030 ongeveer 145 robots per 10 duizend mensen hebben. In dit verband is het de bedoeling om tegen 2030 in totaal ongeveer 22 duizend robots te introduceren in brandstof- en energiebedrijven", aldus Eduard Sheremetsev, viceminister van Energie van de Russische Federatie, in november 2024.

Het bereiken van een dergelijk hoog niveau van robotisering en automatisering van werkprocessen kan een aanzienlijk economisch effect hebben. "Het totale effect zal, volgens onze vrij bescheiden schattingen, ongeveer 100 miljard roebel bedragen. Hierbij zijn de besparingen op het loonfonds en de kosten van direct technisch onderhoud van robots meegerekend", aldus E. Sheremetsev.

Tegelijkertijd geven zowel het Ministerie van Energie als marktdeelnemers toe dat het huidige niveau van robotimplementatie in Rusland ver achterloopt op de gestelde doelen. Zo stelde E. Sheremetsev dat er in Rusland momenteel gemiddeld slechts 19 robots per 10.000 werknemers zijn, en dat dit cijfer in de brandstof- en energiesector vele malen lager ligt en neerkomt op slechts 10 robots per 10.000 mensen. Met andere woorden, dit is minder dan 7% van de gestelde doelen, aldus Tubot CEO Stanislav Rozanov.

Volgens een onderzoek van de Association of Digital Technologies in Industry waren er begin 2025 minder dan 400 robots in de energiesector geïntroduceerd, waarvan slechts 33% daadwerkelijk huishoudelijk was.

Dit niveau van robotisering is extreem laag vergeleken met de technologische koplopers ter wereld. Zo bedraagt de dichtheid van het robotgebruik in de industrie per 10.000 werknemers in Zuid-Korea al 1,01 duizend, in Singapore 770 robots, in China 470 robots, in Duitsland 429 robots, in Japan 419 robots en in de VS 295 robots. Tegen deze achtergrond zal het extreem moeilijk zijn om te strijden voor een plek in de top 25.

Enkele bestelling

Ondanks de duidelijke economische en sociale voordelen, staat de industriële robotisering in Rusland voor een aantal serieuze uitdagingen. Een van de grootste problemen is het lage aantal industriële orders.

Zoals Sergej Tsivilev, hoofd van het Ministerie van Energie, in zijn toespraak tijdens het Government Hour van de Federatieraad in juli van dit jaar opmerkte, zal het totale aantal industriële orders voor robots tegen 2030 6.500 stuks bedragen. De grootste bedrijven geven er de voorkeur aan om de benodigde technologieën zelfstandig te ontwikkelen vanuit hun onderzoekscentra en laboratoria. Volgens experts investeren bedrijven 3 tot 10% van hun jaaromzet in hun eigen wetenschappelijke en technische ontwikkelingen op het gebied van digitalisering, automatisering van besturing en robotica. Tegelijkertijd werken veel bedrijven parallel aan vergelijkbare processen zonder uniforme normen, eisen en regelgevingskaders op nationaal niveau te ontwikkelen.

De oplossing voor dit probleem zou kunnen liggen in het creëren van grote technologische testomgevingen voor het bestellen, ontwikkelen, testen en introduceren van standaarden voor de belangrijkste componenten van robotica, apparatuur, besturingssystemen, processoren, aandrijvingen, motoren en dergelijke. "Als we de juiste industriële order plaatsen, zal de assemblage van grote eenheden direct voor een specifieke klant, in de vorm van een specifieke ontwerper, het proces aanzienlijk versnellen en productiebedrijven inzicht geven in de omvang van de order", aldus E. Sheremetsev.

"Grote klanten brengen hun behoeften actief onder de aandacht en werken samen met technologische startups via verschillende platforms en accelerators. Een voorbeeld van samenwerking is onze samenwerking met PJSC Transneft om een in-pipe robot voor oliepompstations te ontwikkelen", aldus S. Rozanov.

Een van die platforms is het TNF Forum. Op basis van het TNF Industrieel en Energie Forum worden al enkele jaren de zogenaamde "Leveranciersdagen" gehouden, waar de grootste olie- en gasbedrijven hun industriële orders kunnen presenteren en kunnen samenwerken met leveranciers van apparatuur, technologieën en diensten.

Modernisering, communicatie en voordelen

Een even ernstig probleem is het gebrek aan infrastructuur voor actieve robotisering van de brandstof- en energiesector. Veel faciliteiten voor brandstof- en energiesector zijn begin jaren 2000 gebouwd en waren niet ontworpen voor geautomatiseerde besturing en het gebruik van robotica. Modernisering van dergelijke faciliteiten vereist kolossale investeringen, die vaak niet in verhouding staan tot de omvang van het project.

Een apart probleem is het gebrek aan basiscommunicatie met afgelegen brandstof- en energiecomplexen. "Als we het over servicerobots hebben, onze faciliteiten bevinden zich, pardon, waar anderhalve beer per vierkante kilometer is, en daar is niet altijd communicatie mogelijk, en we kunnen niet altijd deze hoogwaardige communicatie bieden", merkte E. Sheremetsev op.

Bedrijven moderniseren momenteel hun infrastructuur en implementeren nieuwe managementsystemen, waaronder systemen die gebruikmaken van kunstmatige intelligentie, machine learning en de ontwikkeling van krachtige databases. In dit stadium zijn systematische overheidssteun voor investeringsmogelijkheden van bedrijven, fiscale prikkels en subsidies voor de ontwikkeling van versnellers, testterreinen en testbanken nodig. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om onevenwichtigheden in de ontwikkeling van bepaalde robotsystemen te voorkomen.

"Van alle robots zijn meer dan 50% servicerobots en minder dan 50% industriële robots. Het nationale project is momenteel echter alleen ontworpen om industriële robots te ondersteunen, wat de implementatie van servicesystemen zal vertragen. De populairste robots zijn onder andere robots voor diagnose in leidingen, logistieke robots, robots voor perimeterbeveiliging en robots voor het reinigen en inspecteren van objecten", aldus S. Rozanov.

"Over het algemeen vereist de ontwikkeling van binnenlandse robottechnologieën het creëren van testterreinen, personeelsontwikkeling, het gebruik van 'cashback voor implementatie'-systemen, staatssteun voor R&D door middel van subsidies voor kosten of subsidies voor ontwikkeling en reverse engineering, evenals de ontwikkeling van bedrijven die zich bezighouden met componenten", voegde het hoofd van Tubot toe.

Deze kwesties zullen actief worden besproken in het kader van het TNF-2025 Business Program, dat de gezamenlijke inspanningen van regelgevende instanties, grote klantbedrijven, apparatuurfabrikanten en servicecontractanten mogelijk maakt om uniforme optimale oplossingen te ontwikkelen voor de robotisering van de brandstof- en energiesector en het veroveren van leidende posities op de wereldmarkt.