近年來，全球能源格局正在發生深刻變化，如何應對新形勢下的嚴峻挑戰，讓傳統油氣企業“大象”在快速變化能源局勢中能夠“翩翩起舞”？數字化轉型，大力推進創新驅動發展或是當前破局之法。

敏捷研發的關鍵是數字驅動。

達索系統BIOVIA透過整合“實驗室全面數字化”，“科研資料智慧”和“材料虛擬模擬”三個方向，引入“資料”，“智慧”，“模擬”三項能力，支撐研究實驗室，開發實驗室和檢測實驗室的具體業務目標，有效結合實體實驗和虛擬實驗優勢，藉助人工智慧和機器學習技術，實現虛擬現實的資料協同。

脫節的系統和不同的資料來源阻礙了充分利用資料的能力
當前的資料科學解決方案無法提供研發所需的專用領域功能
資料科學上手困難，阻礙模型的廣泛部署和使用

達索系統的科研資料智慧解決方案，透過實施先進的預測性分析和機器學習技術來解決這些問題。該技術能夠在資料中揭示有意義的模式，幫助科學家和工程師理解複雜的系統，破譯分子和原子行為，最佳化流程，並就如何快速、高效地推進專案的進展做出更快、有資料依據的決策。

在油氣研發領域，基於全面實驗室數字化所得有效資料，能夠使用資料科學工具針對業務場景進行資料智慧應用，最典型的應用場景包括：實驗資料看板和智慧搜尋引擎等。

實驗資料看板能夠對實驗室執行情況進行趨勢追蹤和實時動態資料檢視。實時追蹤原料庫存，儀器裝置，人員工作量，實驗進度等動態資訊。透過最佳化儀器使用效率，減少無效和重複實驗，促進資料共享，有效提高實驗室運營效率。

智慧搜尋引擎能夠針對科研資料進行智慧檢索和動態展示。它不僅能夠針對結構化資料（例如文字，表格）進行檢索，還能夠對化學實驗室中常見的化學式、官能團、甚至分子結構片段等非結構化資料進行智慧檢索。並擁有可定製的多目標最佳化和檢索能力，支援使用表格、圖表、圖片和文字等定製資料包告，對資料分析和資料探勘過程進行總結和展示。

在生產領域，還能夠透過影像識別和IoT技術結合，對生產質量回溯，生產質量管理和裝置預測性維護等方向進行有效的資料科學應用。

科研資料智慧透過彙集多個資料來源並簡化複雜分析和機器學習任務的建立，使複雜的資料處理和分析任務自動化。憑藉其易於使用的圖形化開發環境，使資料科學家能夠設計出滿足其需求的資料科學和機器學習解決方案，然後將這些工作流程作為最佳實踐在整個組織共享。

資料科學的平民化使用能夠為企業帶來價值：

透過資料智慧應用從現有資料中獲得最大收益，充分利用已有資源
使用預測分析和機器學習，透過資料驅動的可重複流程增強研發效率
使用自助式建模工具來提高研究人員對資料的認知水平並提高工作效率
降低學習成本，透過拖放介面將編碼減少到最小
自動化資料處理，自動執行資料聚合，融合，合併和清理
透過網路服務和應用程式簡化部署，快速推廣最佳實踐
支援雲端部署，以快速實施並實現價值增值

基於分子模擬和人工智慧的新一代材料虛擬模擬，是第四科研正規化的重要支撐。以材料虛擬模擬技術為核心的材料基因工程融合數字化技術和材料研發，是“中國製造2025”的關鍵內容之一，已作為重大戰略任務在“新材料重大工程”專項中佈局。自上世紀80年代起，國際各大石油化工企業廣泛將材料虛擬模擬技術應用於研發領域，並將材料虛擬模擬技術與資訊化技術結合，有效提高研發效率。在油田化學、催化劑研製、高分子設計、化學工程及重油特徵化等領域，分子模擬技術有著越來越廣泛的應用。

在產品開發中引入基於計算機模擬技術的材料虛擬模擬和高通量虛擬篩選，能夠有效降低試錯成本，縮短產品開發設計週期，增強企業競爭力。

材料虛擬模擬能夠實現：

先於實驗預測材料效能，進行篩選，最佳化工藝流程設計，從而縮短研發週期、降低專案淘汰率，提高研發效率，降低開發風險；
部分代替化學合成、結構分析、物性檢測等實驗，減少儀器佔用率，降低總體研發成本。
提高企業的管理創新、業務擴充、降本增效、資訊化水平及核心競爭力水平。
材料虛擬模擬在催化劑開發中能夠基於量子力學預測反應活性位點，考察催化反應機理。

油氣行業敏捷研發

相關文章