CMCN 4.0 – HƯỚNG TIẾP CẬN ÁP DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ Hồng Thế Dũng, Nguyễn Hồng Yến, Nguyễn Văn Thắng Ban Khoa học cơng nghệ Tập đồn Dầu khí Việt Nam Trong thời gian qua có nhiều diễn đàn lớn, hội thảo quốc tế tổ chức Việt Nam Cách mạng Công nghiệp lần thứ tư (CMCN 4.0) với chủ đề mang tính vĩ mơ, có tính học thuật cao như: nhận thức chất nội dung cách mạng, đánh giá hội thách thức cấp độ khác bộ, ngành; nhận diện đặc trưng bản, đánh giá sựtác động CMCN 4.0, làm ảnh hưởng đến phát triển kinh tế, xã hội đất nước Thông qua diễn đàn qua phương tiện thông tin đại chúng, nhiều độc giả kinh tế lớn, nhà quản lý, chuyên gia phân tích quốc tế nước rằng: CMCN4.0 trở thành xu hướng hữu, tác động nhiều mặt, nhanh chóng mạnh đến phát triển quốc gia (trong có Việt Nam) tồn cầu hóa thời gian tới, không tận dụng hội này, quốc gia tụt hậu so với nước phát triển giới với khoảng cách ngày xa Trong bối cảnh đó, Đảng, Nhà nước Chính phủ Việt Nam có chủ trương xuyên suốt, đắn đạo cấp, ngành cần có nghiên cứu áp dụng CMCN 4.0 kịp thời trình tái cấu kinh tế sản xuất công nghiệp Các cấp, ngành cần có thay đổi hướng phù hợp sở nhận diện chất CMCN4.0 đặc trưng sản xuất công nghiệp tương lai, dự báo tác động yêu cầu áp dung CMCN 4.0 vào trình tái cấu thời gian tới Báo cáo không nhắc lại, mà sở nhận thức được, vấn đề vĩ mơ nội dung mang tính “học thuật” liên quan đến CMCN 4.0 mà tài liệu cơng bố, diễn đàn trình bày Nội dung báo cáo đề cập đến nguyên tắc thiết kế áp dụng CMCN 4.0 [], từ nguyên tắc tập trung làm rõ nhận diện nội dung CMCN 4.0 liên quan đến hoạt động thực tiễn, làm sở xây dựng kế hoạch cụ thể áp dụng CMCN 4.0 lĩnh vực dầu khí Tở ng quan về CMCN 4.0 thế giới hiêṇ Khi tìm kiếm Google từ khóa“The Fourth Industrial Revolution”, bắt gặp nhiều viết với từ khóa khái niê ̣m có liên quan, chẳng hạn như: “Industry 4.0”, “Industrial Internet” hay “Industrial Internet of Thing”, "CyberPhysical System", "Big Data", "Business Intelligence", "Artificial Intelligence", "Machine Learning", "digital technology", số đó có những khái niê ̣m đời từ 10-15 năm về trước, có những khái niê ̣m chỉ mới xuấ t hiê ̣n cách khoảng năm Các nhà nghiên cứu CMCN 4.0 có nhiều bài viế t, bàn luận khái niệm mới này, chẳng hạn các chuyên gia của General Electric khuyến khích ý tưởng tên Industrial Internet (Bungart, 2014, Evans & Annunziata, 2012), định nghĩa “tích hợp máy móc thiết bị vật lý phức tạp với cảm biến nối mạng phần mềm, sử dụng để dự đoán, kiểm sốt lên kế hoạch để có kết tốt kinh doanh thu nhập xã hội” (Industrial Internet Consortium, 2013) Trong đó, "Industry 4.0" đưa vào năm 2011 Hội chợ Hannover, giới thiệu dự đinh ̣ chương trình cơng nghiệp 4.0 nước Đức, nhằm nâng cao công nghiệp khí truyền thống quốc gia Đức.Khơng nước Đức với chương trình Cơng nghiệp 4.0, nước phát triển vài năm qua đưa chương trình chiến lược sản xuất tiến khoa học công nghệ diễn nhanh Nước Mỹ có "Chiến lược quốc gia sản xuất tiên tiến" cho ba thập kỷ tới Nước Pháp có "Bộ mặt cơng nghiệp nước Pháp" Hàn Quốc có "Chương trình tăng trưởng Hàn Quốc tương lai" Trung Quốc có "Sản xuất Trung Quốc năm 2025" Nhật Bản có "Xã hội thơng minh 5.0",… nhận thức rằng,với chương trình tro ̣ng tâm của các quố c gia phát triể n nêu trên, c ̣c cách mạng công nghiệp lần thứ tư hiê ̣n xảy sẽ phát triển với tốc độ nhanh chóng Nhận diện đặc trưng CMCN 4.0 Mỗi cách mạng, dù cách mạng KHTN cách mạng XH, có khởi đầu có đặc trưng để nhận diện, mà làm thay đổi chất việc.Khi nói đến CMCN – tức nói đến thay đổi tiến (đi lên) chất sản xuất (công nghiệp) xã hội loài người thay đổi tạo đột phá Khoa học kỹ thuật Công nghệ CMCN 4.0 giai đoạn nay, giai đoạn trước đó, giai đoạn có nhiều đặc trưng nhận diện Cuộc CMCN lần thứ diễn vào nửa cuối kỷ 18 gần nửa đầu kỷ 19, với thay đổi từ sản xuất chân tay đến sản xuất khí có phát minh động nước.Cuộc CMCN lần thứ diễn vào nửa cuối kỷ 19 đầu thập niên kỷ 20 (đầu đại chiến giới lần thứ xảy ra), với thay đổi từ sản xuất đơn lẻ sang sản xuất hàng loạt động cơ, máy móc chạy với lượng điện Cuộc CMCN lần thứ ba diễn từ năm 1970 với đời sản xuất tự động dựa vào máy tính, thiết bị điện tử internet CMCN 4.0 cho năm 2011, với thay đổi nề n “sản xuất thông minh” dựa thành tựu đột phá nhiều lĩnh vực khoa ho ̣c công nghê ̣: công nghệ vật liệu, công nghệ thông tin (IoT, IoS, IoP, IIoT và Big Data), công nghệ sinh học, công nghệ nano,… tảng đột phá phát triển vượt bậc công nghệ số, khai thác kết nối vạn vật (thiết bị cảm biến) thu thâ ̣p, lưu trữ liệu lớn – Big Data, với những thành tựu mới nghiên cứu về “Trí tuệ nhân tạo”, dẫn đến đời các hệ “Người máy thông minh”, "nhà máy thông minh" Đó đặc trưng CMCN 4.0 phương diê ̣n sự đổ i mới mang tin ́ h chấ t đô ̣t phá về công nghê ̣ CMCN 4.0 với đặc trưng làm thay đổi phương thức sản xuất cải vật chất: sản xuất thông minh Điề u này có tác động lớn phát triển quốc gia, giới thời kỳ mà cách mạng diễn ra: (1) Chuỗi giá trị sản xuất rút ngắn thời gian khơng gian co lại; (2) Sự tích hợp nhanh chóng cơng nghệ đại tạo lợi cạnh tranh ngành sản xuất; (3) Robot thơng minh trí tuệ nhân tạo thay dần lao động người, tham gia ngày nhiều vào trình sản xuất, từ làm thay đổi chất lao động, cách thức yếu tố nguồn lực người tham gia gia tăng giá trị chuỗi giá trị công nghiệp; (4) Làm thay đổi mơ hình kinh doanh truyền thống thơng qua khả sản xuất có tính linh hoạt tính cá thể hố cao; (5) Khả tạo nhiều mơ hình kinh tế (như mơ hình kinh tế chia sẻ, mơ hình mạng lưới liên kết chuỗi cung ứng toàn cầu) với phương thức tổ chức hoạt động sản xuất cung ứng sản phẩm tới thị trường doanh nghiệp; (6) Và đặc điểm quan trọng làm gia tăng đáng kể suất lao động thông qua việc tăng hiệu suất sản xuất nhà máy thông minh Tấ t cả những tác đô ̣ng tích cực là đă ̣c điể m nhâ ̣n diê ̣n CMCN 4.0 đứng phương diê ̣n những giá tri ̣ lơ ̣i ić h mang la ̣i cho xã hô ̣i Ngược lại với nhận diện đặc điểm tić h cực nêu CMCN 4.0 thách thức tác động “tiêu cực” như:nhà máy cần lao động (vấ n đề thấ t nghiê ̣p), thách thức vấn đề an ninh không gian mạng, khả làm chủ Robots thông minh, các chuẩ n mực đa ̣o đức có nguy bi ̣vi pha ̣m,… đó vấn đề mang tính tấ t yế u mà các quố c gia cần phải có những giải pháp xử lý, khắc phục kế hoa ̣ch chuyể n đổ i công nghê ̣, áp du ̣ng CMCN 4.0 Nhân diện đặc trưng cốt lõi CMCN 4.0 Các viết thường diễn tả CMCN 4.0 với thành tựu Trí tuệ nhân tạo, với máy móc thơng minh như: robots thông minh, ô-tô tự lái, công nghệ in ấn chiều, kết nối vạn vật (IoT), công nghệ vật liệu, công nghệ sinh học công nghệ nano,… câu hỏi đặt đồng hành thúc đẩy thành tựu CMCN 4.0 nêu có đặc trưng chung có tính tảng đặc trưng nao? Chúng ta biết đời máy tính dẫn đến cách mạng số hố, máy tính cá nhân internet xuất hiện, để tính tốn máy tính,người ta biểu diễn thực thể số “0” “1” ghi nhớ máy tính Ta hiểu biểu diễn hay mơ 'phiên số' thực thể,ví dụ đơn giản “phiên số” ơ-tơ số liệu kỹ thuật chi tiết phận xe, số liệu chuyển động, hình dáng, vị trí xe xe chạy đường… Những “phiên số” người số liệu đo từ thiết bị đeo người hay bệnh án điện tử người sở liệu bệnh viện Gần đây, với tiến sử dụng đa dạng loại cảm biến (sensors), kết hợp với công nghệ kết nối việc số hố có bước tiến lớn, điều góp phần vào tượng “big data” thúc đẩy công nghệ số tiến vượt bậc góc độ xử lý số ngày thơng minh nhờ có thuật tốn lĩnh vực “Trí tuệ nhân tạo” Phiên số thực thể cho phép ta nối chúng với hệ thống máy tính nối chúng vào internet, tạo không gian số tương ứng với giới thực thể Những hệ thống kết nối thực thể phiên số chúng gọi “hệ kết nối không gian số-thực thể”, mà nhiều tác giả dịch từ cụm từ “cyber-physical systems” CBS khái niệm CMCN 4.0, phản ánh mối liên hệ sản xuất tiến hành giới thực thể q trình tính tốn làm khơng gian số kết tính tốn trả lại dùng cho sản xuất giới thực thể Đây thay đổi phương thức sản xuất người, sản xuất điều khiển hỗ trợ định từ không gian số Công nghệ số công nghệ tài nguyên số, khởi đầu từ kỷ trước, thay đổi nhiều lĩnh vực Có hai khía cạnh cơng nghệ số, việc số hoá hai việc quản trị xử lý liệu số hố Thí dụ số hố ngành nghề khác chụp ảnh chuyển từ ảnh phim qua ảnh số, từ máy ảnh qua máy ảnh số; việc in ấn dựa vào ảnh số chế điện tử cho có sách báo ngày nay; kỹ thuật truyền hình chuyển sang truyền hình số đẹp nhiều; cơng nghệ truyền tin thay tín hiệu tương tự tín hiệu số, truyền nhận tín hiệu số đường truyền hiệu cao,…Cơng nghệ số có phần chung lớn với CNTT, phần quản trị xử lý liệu số hoá Trải qua sóng cơng nghệ số, đột phá công nghệ thời gian gần điện tốn đám mây, thiết bị di động thơng minh, trí tuệ nhân tạo, liệu lớn, IoT… tạo điều kiện cho sản xuất thông minh thực rộng rãi, mở đầu cho CMCN 4.0 Trí tuệ nhân tạo lĩnh vực nhằm làm cho máy tính khơng biết tính tốn mà cịn có khả trí thơng minh người, tiêu biểu khả lập luận, hiểu ngôn ngữ biết học tập Trong lịch sử 60 năm phát triển trí tuệ nhân tạo, ngành học máy (machine learning), nhằm làm cho máy tự học để nâng cao lực hành động, lĩnh vực sôi động trí tuệ nhân tạo hai thập kỷ qua.Có thể định nghĩa học máy việc phân tích tập liệu ngày lớn phức tạp để đưa định hành động Thí dụ định chương trình AlphaGo Google đánh thắng nhà vô địch cờ Vây, định phần mềm dịch từ ngôn ngữ qua ngôn ngữ khác hay phần mềm nhận biết tiếng nói người, định chẩn đốn bệnh hệ Watson hãng IBM… Gần đây, với bùng nổ liệu, kết việc số hoá kết nối internet khắp nơi, khoa học liệu-với trung tâmlà phân tích liệu dựa vào học máy thống kê trở thành tảng CMCN 4.0 Rất nhiều đột phá công nghệ sinh học công nghệ nano năm qua, công nghệ liên quan nhiều đến cơng nghệ số Gần việc số hố sinh học phân tử (một hệ gene) trở nên dễ dàng, lĩnh vực Tin-Sinh học dựa vào phương pháp học máy để phân tích nguồn liệu sinh học khổng lồ nhằm khám phá hiểu biết sống - góp phần vào tiến công nghệ sinh học, mở nhiều triển vọng cho y học nông nghiệp Công nghệ nano có bước tiến hứa hẹn dựa vào cơng nghệ số Gần nước Mỹ khởi đầu chương trình nghiên cứu lớn vật liệu tính tốn, nhằm dùng kỹ thuật học máy để rút ngắn giai đoạn thử nghiệm phịng thí nghiệm chế tạo vật liệu Những ứng dụng tiến thường nói đến Cơng nghiệp 4.0 ơ-tơ tự lái, in 3D hay robot thông minh dựa vào công nghệ số, chẳng hạn ô-tô tự lái chạy đường, nhiều phương pháp học máy sử dụng để xác định đường ôtô, thực thể chuyển động quanh tương tác với ô-tô, phân tích để đưa định chuyển động Tóm lại, nhận định đột phá “công nghệ số” năm vừa qua, là sự tiếp nối thành cách mạng lần thư cách mạng số hố, mơ tả hội tụ công nghệ sản xuất hiê ̣n ta ̣i với công nghệ internet thông minh thiết bị, chính đặc trưng cốt lõi CMCN 4.0 Nhận diện nguyên tắc thiết kế áp dụng CMCN 4.0 Việc nhận diện nguyên tắc thiết kế áp dụng CMCN 4.0 quan trọng, hỗ trợ cho tổ chức, doanh nghiệp việc xác định thực kịch áp dụng CMCN 4.0, trước hết thực thử nghiệm (Pilot), sau tiến hành thực Đối với PVN - tập đoàn kinh tế, sản xuất cơng nghiệp, phân phối kinh doanh sản phẩm lĩnh vực lượng dầu khí chủ đạo, theo tác giả hướng tiếp cận nghiên cứu nội dung khái niệm “Industry 4.0” để áp dụng cho PVN cụ thể phù hợp CMCN 4.0 Bởi phần tổng hợp nguyên tắc thiết kế áp dụng cho sản xuất công nghiệp hệ thứ tư CMCN 4.0.Theo [], CMCN 4.0 tập hợp thuật ngữ cho công nghệ khái niệm tổ chức chuỗi giá trị, cụ thể CMCN 4.0 tạo khái niệm “Nhà máy thông minh” hay “Sản xuất thơng minh”, có cấu trúc kiểu module, với hệ thống CPS (ảo – thực) giám sát quy trình vật lý, tạo ảo giới vật lý đưa định phân cấp.Thông qua công nghệ IoT, hệ thống CPS giao tiếp hợp tác/tương tác với với người thời gian thực Thông qua IoS, hai dịch vụ nội xuyên quốc gia cung cấp sử dụng người tham gia chuỗi giá trị.Theo nhiề u tài liê ̣u công bố ([1]), có sáu nguyên tắc nhận diện thiết kế áp dụng CMCN 4.0, cụ thể sau: Khả tương tác (interoperability): Các đối tượng máy móc, thiết bị, cảm biến người cần phải có khả giao tiếp với nhau, thông qua kết nối Internet of Things Internet of People Đây nguyên tắc thiết yếu thực làm cho nhà máy, hệ thống chuỗi trở nên thơng minh Ảo hóa (vitualization): Các CPS phải có khả mơ tạo ảo giới thực cách đầy đủ Các CPS phải có khả giám sát vật thể có mơi trường xung quanh.Đặc biệt Các CPS phải có khả hỗ trợ người thực nhiệm vụ không dễ chịu, tốn nhiều sức lực không an toàn người Phân quyền (decetralization): Khả làm việc độc lập CPS Điều tạo không gian cho sản phẩm tùy biến giải vấn đề, tức tạo môi trường linh hoạt cho sản xuất Trong trường hợp mục tiêu bị thất bại có mâu thuẫn, vấn đề xử lý trao cho cấp cao hơn; Khả thời gian thực (real-time capability): Một nhà máy thông minh cần thu thập liệu thời gian thực, lưu trữ phân tích nó, đưa định theo phát Điều không giới hạn nghiên cứu thị trường mà cịn cho quy trình nội hỏng hóc máy móc dây chuyền sản xuất Các đối tượng thơng minh phải có khả xác định khuyết điểm phân công lại nhiệm vụ cho máy điều hành khác Khả góp phần lớn vào linh hoạt tối ưu hóa sản xuất Định hướng dịch vụ (service-orientation): Sản xuất phải theo định hướng khách hàng Con người đối tượng / thiết bị thông minh phải có khả kết nối hiệu qua IoS (Internet of Service)để tạo sản phẩm dựa yêu cầu khách hàng Tất điều nơi mà Internet Dịch vụ trở nên thiết yếu Tính mô đun (modularity): Trong thị trường động, khả Smart Factory để thích ứng với thị trường điều cần thiết Trong trường hợp điển hình, có lẽ phải tuần để cơng ty trung bình nghiên cứu thị trường thay đổi sản xuất theo Mặt khác, nhà máy thơng minh phải có khả thích nghi nhanh thuận lợi với thay đổi theo mùa xu hướng thị trường PVN hoa ̣ch đinh ̣ chính sách thích ứng, xây dư ̣ng kế hoa ̣ch thực chuyển dịch công nghệ áp dụng CMCN 4.0 Mặc dù CMCN 4.0 diễn với tốc độ nhanh chóng, nhiên thế giới hiê ̣n số lươ ̣ngcác nhà máy thông minh sản xuất 100% tự động hóa vẫn ít… nhiều nội dung “Nhà máy thông minh” các liñ h vực công nghiê ̣p nghiên cứu LABs thử nghiệm quốc gia khởi sự CMCN 4.0 (Đức, Mỹ, Nhật nhiều nước Châu âu khác) Theo dự báo khoảng đế n năm 20252030, thế giới sẽ chứng kiế n nhiề u đổ i thay mà ngày hôm mô ̣t số nô ̣i dung của CMCN 4.0 đă ̣t là mu ̣c tiêu Các nhà phân tić h chuyên môn về CMCN 4.0 đề u cho rằ ng:mỗi quố c gia, mỗi mô ̣t ngành, liñ h vực hay mỗi mô ̣t doanh nghiê ̣p cầ n phải đưa và thực hiê ̣n mô ̣t kế hoa ̣ch chuyể n dich ̣ (đổ i mới) về công nghê ̣ theo đinh ̣ hướng công nghê ̣ CMCN 4.0 đố i với nề n sản xuấ t, mô hình kinh doanh và dich ̣ vu ̣, đảm bảo sự thích ứng với tiế n trình của cuô ̣c CMCN 4.0 diễn Với chức năng, nhiê ̣m vu ̣, cấ u tổ chức của PVN đóng vai trò là mô ̣t ngành công nghiê ̣p đă ̣c thù (công nghiê ̣p dầ u khí), bao gồ m công nghiê ̣p khâu đầ u (Wpstream), khâu (Midstrean) và khâu sau (Downstream), mô hình hoa ̣t đô ̣ng của PVN và các đơn vi ̣tổ ng công ty thành viên hiê ̣n đề u có quy mô lớn, hoạt động PVN tham gia đầ y đủ chuỗi giá tri ̣ từ sản xuấ t - vâ ̣n chuyể n - tàng trữ - phân phố i kinh doanh - dich ̣ vu ̣, vâ ̣y kế hoa ̣ch chuyể n dich ̣ công nghê ̣, thích ứng với tiế n trình của cuô ̣c CMCN 4.0, cầ n phải đươ ̣c xây dựng và thực hiê ̣n sở xem xét cách toàn diện: Tập đoàn cần thực đơn vị thành viên cần có kế hoạch thích ứng Đớ i với Tập đoàn: Có thể xem xét đưa kế hoa ̣ch giải cho những vấ n đề lớn mà cầ n phải áp du ̣ng ở quy mô toàn ngành để đem lại hiệu chung vấ n đề thích ứng với CMCN 4.0, chẳ ng ̣n như: Cơng tác chuẩn hóa thích ứng với CMCN 4.0: Đẩ y ma ̣nh dự án thực hiê ̣n xây dựng chuẩ n hóa mã vâ ̣t tư, thiế t bi ̣ toàn ngành, cài đă ̣t HTTT của PVN và kế t nố i trực tuyế n áp du ̣ng cho các đơn vi ̣ toàn ngành Thực hiê ̣n dự án nghiên cứu, lựa cho ̣n và thố ng nhấ t ̣ thố ng các tiêu chuẩ n kỹ thuâ ̣t kế t nố i các ̣ thố ng OT và giữa các ̣ thố ng OT với IT để áp du ̣ng khâu (khâu trước, khâu khâu sau) của liñ h vực dầ u khí; Cần tiếp tục đẩy nhanh việc triể n khai xây dựng CSDL dầ u khí quố c gia, bao gồ m các ̣ thố ng “Big Data” về dữ liê ̣u lĩnh vực khâu đầu (Thăm dị Khai thác dầu khí), tiếp đến mỡ rộng kết nối với “Big Data” sau lại; Khai thác tiềm “Big Data” quy mơ Tập đồn: Một mục tiêu quan trọng tận dụng, khai thác tiề m của công nghê ̣ CMCN 4.0 IoT, Big Data BI, Tập đoàn nghiên cứu, thực hiê ̣n viê ̣c kế t nố i sở hạ tầng các HTTT của Tâ ̣p đoàn và của các đơn vi ̣(WAN of WAN) Việc kết nối cho phép tăng cường tính linh hoạt hoạt động quản lý, điều hành SXKD, tăng cường việc trao đổi thông tin liên lạc trực tuyến (tiết giảm chi phí chung), ngồi tăng cường khả tích hợp lên mức độ tự động cao luồng thông tin, luồng liệu báo cáo Tập đoàn đơn vị, đơn vị với bằ ng các dự án ứng du ̣ng CNTT triể n khai quy mô cấ p ngành Đối với ứng dụng CNTT quy mô cấp ngành PVN, cần rà soát lại để cập nhật, nâng cấp nhằm nâng cao hiệu khai thác sử dụng sở đáp ứng nguyên tắc thiết kế áp dụng CMCN 4.0; Xử lý thách thức an ninh an toàn mạng: Mô ̣t những thách thức lớn nhấ t áp du ̣ng CMCN 4.0 là vấ n đề về an ninh an toàn HTTT bao gồ m cả ma ̣ng IT và OT, vì vâ ̣y việc đơn vị có HTTT riêng (bao gồm ICS/SCADA) phải có giải pháp tăng cường bảo đảm an ninh mạng phù hợp Đối với Tâ ̣p đoàn cầ n phải “tiếp tục” triể n khai xây dựng phương án tổ ng thể hỗ trơ ̣ công tác vâ ̣n hành ma ̣ng, giám sát ma ̣ng, phố i hơ ̣p phòng vê ̣ an ninh ma ̣ng toàn ngành, với mô hình ̣ thố ng ISOC tâ ̣p trung - chia sẻ, dựa các nề n tảng phòng chố ng sự cố an ninh ma ̣ng thế ̣ mới (IoT, IIoT, Cảm biế n bảo mâ ̣t thông minh, Big Data, TIPs và Playbook) Đố i với các đơn vi ̣thành viên PVN: Cách thức tiếp cận áp dụng CMCN 4.0: Từ phân tích thách thức CMCN 4.0, nên việc xây dựng kế hoạch áp dụng thích ứng CMCN4.0 khơng thể tách rời với kế hoạch SXKD đơn vị Mỗi mô ̣t đơn vi ̣ cầ n nghiên cứu, xây dựng cho mình mô ̣t kế hoa ̣ch chuyể n dich ̣ công nghê ̣ riêng, kế hoa ̣ch này có thể xem là mô ̣t phầ n tro ̣ng tâm của "IT Master Plan" của đơn vi,̣ đảm bảo lộ trình thích ứng để áp du ̣ng, dựa sở thực tra ̣ng của đơn vi ̣ về CNTT và TĐH, thực tra ̣ng công nghê ̣ sản xuấ t thuô ̣c liñ h vực sản xuấ t kinh doanh của ̀ h Xác định mục tiêu tâm kế hoạch chuyển dịch công nghệ sang CMCN 4.0: Kế hoa ̣ch chuyể n dich ̣ công nghê ̣ của các đơn vi ̣ có các ̣ thố ng sản xuấ t cần tâ ̣p trung thực hiê ̣n các mu ̣c tiêu: tố i ưu hóa sản xuấ t - tiế t giảm tiêu hao lươ ̣ng - tiế t giảm chi phí vâ ̣n hành - tiế t giảm chi phí bảo dưỡng - giảm thiể u các loa ̣i rủi ro ̣ thố ng sản xuât – tăng lực cạnh tranh việc áp dụng phương thức quản trị doanh nghiệp tiến tiến (ERP BI); Thực hiê ̣n mô hình quản tri ̣ doanh nghiê ̣p thông minh: PVN các đơn vi ̣ PVN cầ n tâ ̣n du ̣ng hô ̣i của CMCN 4.0, thực hiê ̣n chuyể n dich ̣ từ mô hình quản tri ̣ doanh nghiê ̣p hiê ̣n ta ̣i sang mô hình quản tri ̣ doanh nghiê ̣p tiế n tiế n và thông minh, thông qua triể n khai áp du ̣ng giải pháp ERP của các hañ g có những chuyể n dich ̣ lớn về CMCN 4.0 (SAP, ORACLE, MICROSOFT, IBM ), đồ ng thời xây dựng ̣ thố ng BI hỗ trợ định, xây dựng các ̣ thố ng ứng du ̣ng hỗ trơ ̣ sản xuấ t, quản lý và điề u hành SXKD tác nghiê ̣p của đơn vi ̣ để tăng mức độ tích hợp (tự động hóa) hệ thống ERP với ứng dụng sản xuất nhà máy Thực hiê ̣n nguyên tắ c chuyể n di ̣ch công nghê ̣ hệ thống sản xuất tại: Với tình trạng nay, việc chuyển dịch cơng nghệ thích ứng với CMCN 4.0 cần theo nguyên tắc phát triển bền vững, tức định hướng áp dụng CMCN 4.0 nên thực chuyển dịch từ phương thức "sản xuấ t hiê ̣n ta ̣i" sang phương thức "sản xuấ t thông minh" tăng dầ n theo các chỉ số đă ̣c trưng của CMCN 4.0; Về chính sách áp dụng CMCN 4.0 dự án đầu tư sản xuất mới: Định hướng sách đớ i với các dự án đầ u tư xây dựng mới, mở rô ̣ng quy mô sản xuấ t của các công triǹ h công nghiê ̣p, nhà máy sản xuấ t PVN cần phải lựa cho ̣n bản quyề n công nghê ̣ của các hañ g có các đă ̣c trưng nhận diện của CMCN 4.0, nghiã là với tính chấ t "sản xuấ t thông minh", có cấ u trúc kiể u modul; Cập nhật thông tin về CMCN 4.0: Cầ n giao cho VPI, PVU nhiê ̣m vu ̣ nghiên cứu việc áp dụng, đầu mối tổ chức hội thảo với hãng lớn phát triển CMCN 4.0, đào ta ̣o về nô ̣i dung của CMCN 4.0, đă ̣c biê ̣t là câ ̣p nhâ ̣t thông tin công nghê ̣, áp du ̣ng công nghê ̣ CMCN 4.0 mô ̣t cách đầ y đủ, thường xuyên (đinh ̣ kỳ) cho PVN và các đơn vi ̣ PVN, tập trung vào lĩnh vực thăm dị khai thác, cơng nghiệp khí cơng nghiệp lọc hóa dầu Có thể xem xét, giao nhiệm vụ cho VPI đưa thông tin mới, cập nhật CMCN 4.0 lên Tạp chí Dầu khí số định kỳ tạp chí; Tóm la ̣i, viê ̣c xây dựng và triể n khai mô ̣t kế hoa ̣ch tổ ng thể chuyể n dich ̣ công nghê ̣ để thích ứng và áp du ̣ng các thành tựu CMCN 4.0 đố i với Tâ ̣p đoàn và mỗi mô ̣t đơn vi ̣ thành viên là nhiê ̣m vu ̣ quan tro ̣ng cầ n đă ̣t kế hoa ̣ch SXKD của Tâ ̣p đoàn và đơn vi.̣ Viê ̣c áp du ̣ng CMCN 4.0 sẽ đem la ̣i hiê ̣u quả về mo ̣i mă ̣t đố i với doanh nghiê ̣p, là mô ̣t những biê ̣n pháp để đố i phó với thách thức lớn nhấ t hiê ̣n đố i với ngành dầ u khí giá dầ u suy giảm và các điề u kiê ̣n khai thác dầ u khí ngày mô ̣t khó khăn Viê ̣c thích ứng với các nô ̣i dung của CMCN 4.0 nhằ m theo kip̣ áp du ̣ng các tiế n bô ̣ kỹ thuâ ̣t - công nghê ̣ của thế giới, nâng cao lực ca ̣nh tranh của doanh nghiê ̣p, khắ c phu ̣c nguy tu ̣t hâ ̣u về áp du ̣ng kỹ thuâ ̣t công nghê ̣ dẫn đế n tu ̣t hâ ̣u phát triể n SXKD của đơn vi.̣ Mô ̣t số tin ̣ bản áp du ̣ng CMCN 4.0 ̀ h huố ng kich Vấn đề tối ưu hóa sản xuất cơng trình, nhà máy của các đơn vi ̣ thành viên PVN Tối ưu hóa sản xuất lợi quan trọng thực hiê ̣n áp du ̣ng CMCN 4.0, mô ̣t nhà máy thông minh là nhà máy có khả tự đô ̣ng vâ ̣n hành, chứa rấ t nhiề u và có lên tới hàng ngàn thiế t bi ̣và cảm biế n thông minh để tự tố i ưu hóa sản xuấ t, đáp ứng mô ̣t tiêu chí quan tro ̣ng là thời gian bi ̣ ngưng trễ sản xuấ t của nhà máy gầ n tiê ̣m câ ̣n tới Hiê ̣n ta ̣i PVN hầ u hế t các ̣ thố ng sản xuấ t công nghiê ̣p (các nhà máy chế biế n dầ u, nhà máy sản xuấ t đa ̣m, ̣ thố ng khai thác dầ u khí, ̣ thố ng đường ố ng vâ ̣n chuyể n dầ u khí) đươ ̣c xây dựng với công nghê ̣ sản xuấ t ở thời kỳ CMCN lầ n thứ 3, vâ ̣y viê ̣c nghiên cứu chuyể n dich ̣ áp du ̣ng công nghê ̣ để tố i ưu hóa sản xuấ t theo hướng tăng các mức đô ̣ thông minh các công đoa ̣n sản xuấ t của nhà máy là sự thić h ứng với CMCN 4.0 và khả thi về mă ̣t công nghê ̣, cắt giảm chi phí, đem lại hiê ̣u quả Sự khả thi về công nghê ̣ chiń h là khả tăng dầ n đươ ̣c mức đô ̣ "số hóa nhà máy" nhờ vào các tiế n bô ̣ IoT IIoT, cùng với các cảm biế n thông minh cho phép thực hiê ̣n số hóa ̣ thố ng thiế t bi ̣công nghê ̣ sản xuấ t và môi trường sản xuấ t của nhà máy và đã số hóa đươ ̣c nhà máy thì chúng ta có thể làm đươ ̣c nhiề u viê ̣c có giá tri ̣gia tăng khác mà trước không thể làm đươ ̣c Tùy theo thực tra ̣ng cu ̣ thể của mỗi ̣ thố ng sản xuấ t, mô ̣t số bài toán đươ ̣c đă ̣t mà "Industry 4.0" có thể giúp cải thiê ̣n ̣ thố ng sản xuấ t truyề n thố ng của PVN hiê ̣n Theo dõi giám sát tài sản ̣ thố ng sản xuấ t: Việc phân công giám sát tài sản (thiế t bi)̣ cơng việc đầy thách thức thực tay Giữ sổ sách ghi chép tài sản hệ thống sản xuất xác định sử dụng tài sản cụ thể thời điểm định khơng thể thực quy trình thủ công Với trợ giúp IIoT, nhà quản lý, bô ̣ phâ ̣n quản tri ̣ vâ ̣n hành nhà máy dễ dàng theo dõi (real time) tài sản kết nối với hệ thống mô ̣t cách trực tiế p, nhanh chóng đánh giá hiệu nó, biết tính sẵn sàng thời gian hoạt động, định hay xác định sử dụng cần tài sản thời điểm cụ thể Giải pháp nêu cần nghiên cứu, chuyển đổi áp dụng với việc triển khai, nâng cấp hệ thống EAM doanh nghiệp chiến lược triển khai hệ thống này, giải pháp nhúng phân hệ Quản lý bảo dưỡng, bảo trì Hệ thống ERP Phân tích tiên đốn hỏng hóc thiết bị: Các nhà sản xuất hiê ̣n thường tích trữ thiế t bi,̣ phận thay của thiế t bi ̣ mà có nguy hỏng hóc cao, dữ trữ này chiếm nhiều không gian nhà máy, nế u quản lý rủi ro tố t, chúng sử dụng để phục vụ cho mục đích tốt Với kế t nớ i IIoT và ̣ thố ng cảm biế n thông minh, cho phép ta Phân tích tiên đốn những vấ n để hỏng hóc, điề u này chấ m dứt việc dự trữ cách giám sát trực tuyế n (online) thiết bị hiệu suất làm viê ̣c chúng Việc hiển thị liệu tạo kết việc phân tích tiên đoán rõ số lượng máy hoạt động thời điểm này, hiệu suất máy hoạt động, tạo cảnh báo cho tất máy không hoạt động mong đợi cần bảo trì Như vậy, việc áp dụng CMCN 4.0, cho phép Phân tích tiên đốn hỏng hóc thiết bị, cho phép doanh nghiệp thực sách bảo dưỡng/bảo trì máy móc/thiết bị nhà máy theo phương thức (còn goi là: PPM - Preventive/Predictive Maintenance) tốt nhiều so với bảo dưỡng, bảo trì truyền thống: Tránh ngững trễ gây tốn nhà máy cách dự đoán cố thiết bị trước chúng xảy ra; Sử dụng thông tin chi tiết từ liệu cảm biến để nâng cao chất lượng sản phẩm, độ tin cậy hài lịng khách hàng; Tối ưu hóa quản lý tài nguyên cách cử kỹ thuật viên tới phần cần xử lý kỹ thuật vào thời điểm; Ngăn chặn thời gian chết không nằm kế hoạch lập kế hoạch bảo trì thời điểm gây gián đoạn hoạt động nhất… Rõ ràng cơng tác bảo dưỡng, bảo trì nhà máy với phương pháp PPM kết hợp với RBI (Risk Based Inspection) thay phương pháp bảo dưỡng truyền thống – cứng nhắc, bị động, tốn thời gian chi phí Về phương thức bảo dưỡng, bảo trì này, doanh nghiệp cần nghiên cứu điều kiện đáp ứng kỹ thuật (IoT) thực việc 10 chuyển đổi cách đồng phân hệ hệ thống quản trị nguồn lực doanh nghiệp (ERP) mà đơn vị triển khai (điều có nghĩa nằm giải pháp ERP hãng SAP [2], Microssoft, Oracle, InfoPM) Vấn đề thách thức bảo đảm an ninh an toàn thơng tin mạng thích ứng với áp dụng CMCN 4.0 Đi với hội CMCN 4.0 phát triển sản xuất, phát triển kinh tế xã hội thách thức mà phải đối mặt, thách thức an ninh an toàn HTTT hệ thống OT (trong xu hội tụ giữ IT OT tất yếu) lớn Để giải thách thức ln có giải pháp bảo mật với giải pháp công nghệ trong, nhà hãng lớn như:Microsoft, IBM, Dell, HP, Cisco, GE, Honeywell, Siemens, Schneider Electric, Yokagawa, CheckPoint, Paolo Alto, …là hãng phát triển CMCN 4.0, với hãng phần mềm bảo mật AV lớn giới phát triển giải pháp cơng nghệ bảo mật thích ứng/phù hợp Chúng ta thấy xuất phiên cập nhận thường xuyên phần mềm AV hệ hãng Kapersky, McAfee, Norton, Bkav (Việt Nam) Đồng thời xuất nhiều hãng bảo mật mới, hãng cho đời Firewall hệ thông minh, Firewall dùng mạng công nghiệp với IIoT Mặt khác với xu hướng hội tụ mạng số (IT OT) CMCN 4.0, thị trường giải pháp bảo mật ngày biến động tăng, xuất ngày nhiều hãng bảo mật (chỉ nói riêng Israel có 200 hãng bảo mật an ninh mạng) với sản phẩm có chức chuyên biệt, số lượng thiết bị cảm biến bảo mật HTTT thông minh đời ngày nhiều Tất điều nêu chứng minh rằng, giải pháp bảo mật thị trường cung ứng giải pháp bảo mật giới đồng hành với tiến trình CMCN 4.0, vấn đề PVN đơn vị phải có kế hoạch nghiên cứu, lựa chọn, cập nhật và nâng cấp giải pháp bảo mật thế nào để phù hợp với công nghệ sản xuất của CMCN 4.0? Theo chuyên gia tư vấn (Israel) về an ninh mạng, thị trường bảo mật hiê ̣n gặp phải thách thức lớn, là: (i) Có nhiều giải pháp thương mại, số có nhiều giải pháp cơng ty bảo mật “start up” điều khiến cho việc lựa chọn gặp khó khăn lớn, nhiều thời gian để lựa chọn triển khai, dự án sản xuất nhu cầu phát triển mở rộng nhanh; (ii) Các tổ chức, đơn vị trang bị nhiều giải pháp bảo mật, với nhiều cảm biến thông minh, nhiên thực tế khai thác hết tiềm chúng lại gặp phải vấn đề không phát huy hết khả giải pháp trang bị (cả nguồn lực kỹ sư bảo mật thiết bị bảo mật); (iii) Kể trường hợp tổ chức, đơn vị trang bị đầy đủ cảm biến, nhiều giải pháp bảo mật riêng rẽ, đặc thù thách thức lớn gặp phải vấn đề “Big Data”, khối lượng lớn thông tin thu thập mà đội kỹ sư vận hành bảo mật không xử lý kịp thời, khơng có sự hỗ trợ hệ thống xử lý tổng hợp thông tin thông minh; (iv) Thực tế chứng minh, việc đầu tư trang bị nhiều giải pháp bảo mật, nhiều tầng nhiều lớp bảo mật khác HTTT bị giới hạn mức độ mức độ bảo mật định, theo hướng nhận biết 11 sớm nguy cơ, phát tiềm ẩn phòng vệ chủ động Tất thách thức đòi hỏi tổ chức, doanh nghiêp cần trang bị giải pháp tiến tiến bảo đảm an ninh thơng tin mạng, phải hướng đến đặc trưng cốt lõi, đặc trưng nhận diện CMCN 4.0: Tính kết nối – IoT, IIoT, IoP IoS (thu thập thơng tin, phối hợp chia sẻ xử lý tình quy mô tổng thể), Big Data (xử lý thơng tin liệu lớn) Hiện PVN đã có bước chuẩn bị cho dự án bảo đảm an ninh mạng để đối mặt với thách thức (đã thực giai đồn với quy mơ PILOT đánh giá tình trạng, định hướng lựa chọn cơng nghệ, giải pháp xác định lộ trình thực kế hoạch tổng thể phòng vệ an ninh mạng), nội dung dự án có tính tổng thể gồ m cả ba yếu tố: Công nghệ - Con người – Quy trình sách Trong khn khổ báo cáo chia sẻ số tư tưởng dự án sau: xây dựng phương án bảo đảm an ninh mạng ở quy mô ngành mặt thiết kế kiến trúc, cấu trúc xác định hệ thống ISOC với mơ hình tập trung-chia sẻ (một số trường hợp mô tả SOC of SOCs) Phần tập trung đặt DC Công ty mẹ, phần chia sẻ đơn vị tùy thuộc vào nhu cầu, khả đơn vị cụ thể, phần chia đặt DC đơn vị, “Store” DC PVN, chức SOC phục vụ cho mục tiêu bảo đảm an ninh thông tin, mạng đơn vị Quy mô lớn hay nhỏ ISOC (tức SOC) phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể, với số định hưóng định yếu tố liên quan như: cấp độ HTTT, thu thập liệu từ hệ thống cảm biến bảo mật (hệ thống SIEM, hệ thống logs…), người quy trình vận hành phối hợp ISOC Trong khuôn khổ viết, tác giả chia sẻ số tư tưởng nội dung việc phải làm dự án bảo đảm an ninh mạng cho PVN có mơ hình hoạt động quy mơ hoạt động lớn phần đây, qua thấy thích ứng với CMCN 4.0 gọc độ thỏa mãn nguyên tắc thiết kế áp dụng CMCN 4.0 đưa phần trước Bản chấ t của phương án phòng vê ̣ mà PVN đề xuất xây dựng là dựa viê ̣c thu thâ ̣p (hoă ̣c tích hơ ̣p) real-time thông tin bảo mật từ tấ t cả các nguồ n kế t nố i ̣ thố ng sản xuấ t và hình thành nên "Big Data" bao gồ m: thông tin cung cấ p từ ̣ thố ng các AV và từ tấ t cả các loa ̣i cảm biế n bảo mâ ̣t, bao gồ m cả các cảm biế n thông minh thế ̣ mới đươ ̣c tăng cường (Endpoint data), thông tin của ̣ thố ng giám sát và vâ ̣n hành SIEM nế u đã đươ ̣c trang bi ̣ (Security information and event management), ̣ thố ng logs và events của ̣ điề u hành máy chủ (system logs), ̣ thố ng logs của các ứng du ̣ng và các CSDL (Databases and Applications logs), thông tin cấ u hin ̀ h các thiế t bi ̣ ma ̣ng và tài sản ma ̣ng (raw host data), thông tin về ma ̣ng kế t nố i (network trafics capture và network flows), Ngoài ra, "Big Data" có thể đươ ̣c làm giàu bổ sung qua viê ̣c thu thâ ̣p từ các nguồ n thông tin mở và nguồ n thông tin có phí dich ̣ vu ̣ về các mố i đe ̣a và cảnh báo bảo mâ ̣t thế giới nằ m ngoài ̣ thố ng sản xuấ t (Threate interlligent feeds) Xây dựng "Big Data" theo cách trên, thực chấ t là xây dựng phiên bản số hóa của ̣ thố ng sản xuấ t về bảo mâ ̣t, là sở tri thức của SOC/ISOC, đươ ̣c xủ 12 lý bằ ng các thành phầ n ứng du ̣ng nề n tảng của SOC/ISOC, có sử du ̣ng các thuật toán thông minh trí tuê ̣ nhân ta ̣o và học máy, cho phép tương tác với kỹ sư vâ ̣n hành ISOC, các thơ ̣ săn (hunters) và các chuyên gia điề u tra sự cố ma ̣ng nhằ m thực hiê ̣n chức năng, nhiê ̣m vu ̣ của ISOC Kết luận Nội dung áp dụng CMCN 4.0 rộng, khuôn khổ viết tổng hợp số nhận thức CMCN 4.0 qua thông tin cập nhật từ diễn đàn tài liệu hãng cơng nghệ nói cách mạng Đó nhận thức để thích ứng với CMCN 4.0, trước hết phải hiểu biết sâu sắc đặc trưng bản, đặc trưng cốt lõi, tác động, hội hiệu mạng lại áp dụng CMCN 4.0 cho ngành cơng nghiệp dầu khí, đồng thời phải nắm vững nguyên tắc thiết kế áp dụng CMCN 4.0, phải tiếp cận cách cách thức chuyển dịch công nghệ theo CMCN 4.0, phải lấy phương châm nghiên cứu áp dụng thành CMCN 4.0 vào lĩnh vực cơng nghiệp dầu khí làm trọng tâm, với mục tiêu tối ưu hóa hệ thống sản xuất thời, đồng thời phát triển mới, mở rộng sản xuất, khinh doanh dịch vụ cần định hướng đạo áp dụng CMCN 4.0, với mục tiêu thay đổi phương thức sản xuất phương thức quản lý phù hợp để phát huy lợi cách mạng TÀI LIỆU THAM KHẢO Nội dung báo cáo sơ số đơn vị thành viên CMCN 4.0 (PVEP, BSR, PQPOC, PVGAS, PVCFC, PVOil PVU); Tài liệu báo cáo diễn đàn, hội thảo: Diễn đàn CMCN 4.0 Bộ Công thương tổ chức ngày 11/04/2016; Hội thảo CMCN 4.0 ứng dụng khâu sau PVN tổ chức Hội An ngày 26/05/2016; Design Principles for Industrie 4.0 Scenarios: A Literature Review: Hermann, Mario, Pentek, Tobias, Otto, Boris; Working Paper No 01 / 2015, Technical University of Dortmund; https://www.sap.com/products/predictive-maintenance.html; Towards Industry 4.0 - Standardization as the crucial challenge for highly modular, multi-vendor production systems: Stephan Weyer, Mathias Schmitt, Moritz Ohmer, Dominic Gorecky: 2016; Current Standards Landscape for Smart Manufacturing Systems : By Kc Moris, Simon Frechette : Article January 2016; Industry 4.0 (IoT)- The de-facto CRINE 2.0 for ERP Industry Managing Challenges in Low Oil Price Regime: By S.R.Iyer DGM(E), CPF No:57885, Email: iyer_sr@ongc.co.in; 13 A perspective on Knowledge Based and Intelligent systems: Carlos Toroa, Iđigo Barandiarana, Jorge Posadaa: 1877-0509 © 2015 The Authors Published by Elsevier; Assembly process driven component data model in cyber-physical production syste: Daniel Strang and Reiner Anderl : Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2014, San Fransisco, USA; 10 Internet of Things: Converging Technologies for Smart Environments and Integrated Ecosystems: Dr Ovidiu Vermesan (SINTEF, Norway), Dr Peter Friess (EU, Belgium): River Publisher 2013 14