استفاده از فناوری‌های نوین،کلید عبور «صنعت ارزآور» از چالش‌های هزینه و انرژی است
مسیر تحول دیجیتال پتروشیمی
در فضایی که قیمت انرژی، محدودیت‌های زیست‌محیطی و رقابت جهانی بر صنعت فشار می‌آورد، هوش مصنوعی در حال تبدیل شدن به ابزاری کلیدی برای بازسازی این بخش است؛ ابزاری که می‌تواند الگوی سنتی و پرمصرف پتروشیمی را به ساختاری داده‌محور، هوشمند و سازگار با نیازهای عصر جدید تبدیل کند. کارشناسان معتقدند مزایای استفاده از هوش مصنوعی تنها محدود به کاهش هزینه‌ها نیست؛ از منظر بهره‌وری، کاربرد آن در مدیریت زنجیره تامین، بهینه‌سازی ترکیب خوراک، کنترل آنی فرآیندها و مدیریت دارایی‌ها می‌تواند بازده کل عوامل تولید را بین ۱۵ تا ۳۰ درصد افزایش دهد.
مدل‌های پیش‌بینی عملکرد واحدها و تنظیم خودکار پارامترهای عملیاتی می‌توانند بهره‌وری واحدهای اصلی مانند کراکرها و ریفرمرها را ارتقا دهند و تحلیل داده‌های حسگرها پیش از وقوع خرابی، از توقف‌های پرهزینه جلوگیری کند. این تغییرات می‌توانند مقیاس و کارآیی صنعت پتروشیمی ایران را در سطحی قابل‌توجه متحول کنند.
بر اساس اطلاعات موسسه پژوهشی پرِسیدِنس ریسرچ، اندازه بازار جهانی هوش مصنوعی (AI) در صنایع شیمیایی در سال ۲۰۲۴ حدود ۱.۷۸میلیارد دلار بوده است و برای سال ۲۰۲۵ حدود ۲.۲۹میلیارد دلار برآورد شده‌است. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۳۴ این عدد به حدود ۲۸میلیارد دلار برسد.
با این حال، مسیر دیجیتالی‌سازی در ایران بدون چالش نیست. فقدان یکپارچگی میان سامانه‌های فناوری اطلاعات و کنترل صنعتی، ضعف زیرساخت داده، نبود استانداردهای تبادل اطلاعات و کمبود نیروی متخصص از مهم‌ترین موانع پیشرو هستند. در عین حال، رویکردهای نوین تامین مالی مانند مشارکت عمومی-خصوصی، امکان کاهش ریسک و هزینه اولیه پروژه‌ها را فراهم می‌کنند و با حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی و دیگر نهادهای مالی، مسیر توسعه فناوری‌های هوشمند در صنعت را هموار می‌سازند.
در سطح جهانی، بازار هوش مصنوعی در صنایع شیمیایی و پتروشیمی با نرخ رشد سالانه بیش از ۳۰درصد، چشم‌انداز روشنی پیش روی صنایع دارد و ایران با بهره‌گیری از هوش مصنوعی و توسعه زیرساخت‌های داده‌ای و ابری، می‌تواند فاصله خود را با استانداردهای جهانی کاهش دهد.
هوش مصنوعی اکنون برای پتروشیمی ایران فراتر از یک گزینه فناورانه است و به ضرورتی استراتژیک برای افزایش رقابت‌پذیری، کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری تبدیل شده است. تحقق این تحول نیازمند هم‌افزایی دانش، سرمایه و سیاستگذاری هوشمند است تا این صنعت بتواند در بازار جهانی جایگاه خود را تثبیت کند.
فوزیه مروت، کارشناس حوزه پتروشیمی، در گفت‌وگو با «دنیای اقتصاد» به بررسی نقش هوش مصنوعی در تحول دیجیتال صنعت پتروشیمی ایران و فرصت‌ها و چالش‌های پیش روی این صنعت پرداخته‌است.
مزیت بهینه‌سازی فرآیندها
مروت در خصوص اهمیت به‌کارگیری هوش مصنوعی در مجتمع‌های پتروشیمی ایران گفت: « فناوری هوش مصنوعی می‌تواند تاثیر قابل‌توجهی بر کاهش هزینه‌های تولید و افزایش بهره‌وری داشته باشد. این فناوری از طریق بهینه‌سازی فرآیندهای عملیاتی، پیش‌بینی خرابی تجهیزات (Predictive Maintenance)، کنترل هوشمند مصرف انرژی، بهبود کیفیت محصولات و کاهش ضایعات، موجب کاهش هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم تولید می‌شود.
مطالعات جهانی و تجربیات شرکت‌های پیشرو مانند، بی‌پی، شل و سابیک نشان داده است که استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین در پایش و بهینه‌سازی فرآیندها می‌تواند ۱۰ تا ۲۰درصد از هزینه‌های انرژی و نگهداری را کاهش دهد و در برخی واحدها، زمان توقف تولید (Downtime) را تا ۵۰درصد پایین بیاورد. در ایران نیز، با توجه به ساختار هزینه‌ای مجتمع‌های پتروشیمی و سهم بالای انرژی و تعمیرات در بهای تمام‌شده، این میزان کاهش هزینه می‌تواند صرفه‌جویی قابل‌ملاحظه‌ای در مقیاس‌میلیون‌ها دلار در سال ایجاد کند.»
او در خصوص آثار اقتصادی و عملی به‌کارگیری هوش مصنوعی در صنعت پتروشیمی افزود: «از منظر بهره‌وری، پیاده‌سازی سیستم‌های هوش مصنوعی در حوزه‌هایی نظیر مدیریت زنجیره تامین، بهینه‌سازی ترکیب خوراک، کنترل بلادرنگ فرایندها و مدیریت دارایی‌ها می‌تواند بهره‌وری کل عوامل تولید را بین ۱۵ تا ۳۰ درصد افزایش دهد.
برای مثال، استفاده از مدل‌های پیش‌بینی عملکرد واحدها و تنظیم خودکار پارامترهای عملیاتی می‌تواند بازده واحدهای اصلی مانند کراکرها و ریفرمرها را تا چند درصد ارتقا دهد که در مقیاس صنعت پتروشیمی رقم بسیار بزرگی است. به‌طور میانگین، اجرای پروژه‌های هوش مصنوعی در مجتمع‌های پتروشیمی بزرگ کشور می‌تواند سالانه بین ۵۰ تا ۱۵۰میلیون دلار صرفه‌جویی یا ارزش افزوده ناشی از افزایش بهره‌وری به همراه داشته باشد. این میزان بسته به سطح بلوغ دیجیتال، کیفیت داده‌ها و میزان یکپارچگی سامانه‌های کنترل فرآیند در هر مجتمع متفاوت است.»
چالش‌های دیجیتالی‌سازی پتروشیمی ایران
مروت با اشاره به چالش‌های زیرساختی موجود در مسیر دیجیتالی‌سازی صنعت پتروشیمی، بیان کرد: «نبود یکپارچگی میان سامانه‌های کنترل صنعتی (OT) و فناوری اطلاعات (IT) در صنعت پتروشیمی، یکی از عوامل اصلی اتلاف منابع و کاهش بازده سرمایه‌گذاری‌ها محسوب می‌شود.
در غیاب یک شبکه داده‌ای منسجم، داده‌های حیاتی فرایندی، تعمیراتی و مدیریتی به‌صورت جزیره‌ای ذخیره و تحلیل می‌شوند، که این موضوع موجب تاخیر در تصمیم‌گیری، تکرار هزینه‌های پایش و تحلیل، و از دست رفتن فرصت‌های بهینه‌سازی می‌گردد. برآوردها نشان می‌دهد که نبود یکپارچگی داده‌ای می‌تواند به طور میانگین ۱۰ تا ۱۵درصد کاهش بهره‌وری دارایی‌ها (Asset Utilization) و ۵ تا ۱۰ درصد افزایش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری را در مجتمع‌های پتروشیمی به همراه داشته باشد.
این ناهماهنگی همچنین مانع پیاده‌سازی کامل فناوری‌های تحول‌آفرینی مانند هوش مصنوعی، اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) و سیستم‌های تصمیم‌یار پیشرفته می‌شود، و در نتیجه بخشی از سرمایه‌گذاری‌های انجام‌شده در حوزه فناوری عملا بلااستفاده می‌ماند یا بازده اقتصادی مطلوب خود را ارائه نمی‌دهد.»
شیوه‌های تامین مالی پروژه‌ها
مروت با اشاره به لزوم بازنگری در شیوه‌های تامین مالی پروژه‌های فناورانه در صنعت پتروشیمی تشریح کرد: «با توجه به محدودیت منابع مالی و کاهش سرمایه‌گذاری در صنعت پتروشیمی، سیاست‌ها و مدل‌های جدیدی برای تامین مالی پروژه‌های مرتبط با هوش مصنوعی و تحول دیجیتال در حال شکل‌گیری است.
یکی از رویکردهای اصلی، مدل مشارکت بخش خصوصی و دولتی (PPP) است که در آن شرکت‌های دانش‌بنیان و استارت‌آپ‌های فناور با ارائه خدمات هوش مصنوعی به‌صورت سرویس‌محور (AI-as-a-Service)، هزینه سرمایه‌گذاری اولیه مجتمع‌ها را کاهش می‌دهند. همچنین استفاده از مدل‌های BOT و OPEX-based (پرداخت بر مبنای عملکرد یا صرفه‌جویی ایجادشده) به‌جای CAPEX، باعث می‌شود پروژه‌ها بدون نیاز به تزریق مستقیم سرمایه کلان اجرا شوند.
در سطح سیاستگذاری، صندوق نوآوری و شکوفایی، معاونت علمی ریاست‌جمهوری و صندوق‌های سرمایه‌گذاری جسورانه صنعتی نیز تسهیلات، ضمانت‌نامه و سرمایه خطرپذیر برای پروژه‌های هوش مصنوعی در صنایع راهبردی از جمله پتروشیمی فراهم کرده‌اند. علاوه بر این، برخی هلدینگ‌های بزرگ پتروشیمی با تشکیل صندوق‌های نوآوری داخلی و شتاب‌دهنده‌های تخصصی، در حال ایجاد سازوکار تامین مالی درون‌صنعتی برای حمایت از طرح‌های فناورانه و دیجیتالی هستند.
ابعاد مالی اجرای پروژه‌ها
او در توضیح ابعاد مالی اجرای این طرح‌ها اظهار کرد: «برآورد میزان سرمایه‌گذاری مورد نیاز برای اجرای پروژه‌های هوش مصنوعی در صنعت پتروشیمی ایران بسته به سطح بلوغ دیجیتال هر مجتمع، مقیاس تولید و نوع فناوری‌های هدف‌گذاری‌شده متغیر است، اما به‌طور کلی می‌توان گفت برای حرکت از مرحله پایلوت تا استقرار کامل سامانه‌های هوش مصنوعی در حوزه‌هایی نظیر پایش هوشمند تجهیزات، بهینه‌سازی فرایند، مدیریت انرژی و زنجیره تامین، به سرمایه‌گذاری سالانه‌ای در حدود ۳۰۰ تا ۵۰۰میلیون دلار در سطح کل صنعت نیاز است.»
ضرورت ایجاد زیرساخت یکپارچه داده
او با اشاره به جایگاه فعلی صنعت پتروشیمی در مسیر تحول دیجیتال توضیح داد: «صنعت پتروشیمی ایران در مسیر دیجیتالی‌سازی و حرکت به‌سوی انقلاب صنعتی چهارم در مرحله‌ای میانی و گذار قرار دارد؛ به این معنا که هرچند برخی هلدینگ‌های بزرگ مانند خلیج فارس و مجتمع‌های بزرگ همچون شازند و نوری گام‌هایی در حوزه هوشمندسازی، استقرار سیستم‌های پایش آنلاین، و توسعه مراکز داده و تصمیم‌یار برداشته‌اند، اما در مقایسه با روند جهانی، هنوز فاصله قابل‌توجهی با سطح بلوغ دیجیتال شرکت‌های بین‌المللی نظیر BASF Dow و SABIC وجود دارد.»
او در پایان با تاکید بر ضرورت نگاه راهبردی به تحول دیجیتال در صنعت پتروشیمی گفت: «مهم‌ترین چالش‌ها در این مسیر، نبود زیرساخت یکپارچه داده، کمبود سرمایه‌گذاری در حوزه فناوری، ضعف در پیوند میان واحدهای IT و OT، و کمبود نیروی انسانی متخصص در حوزه تحلیل داده و هوش مصنوعی است.
با این حال، برنامه‌هایی برای همگام‌سازی با تحولات جهانی در دستور کار قرار دارد؛ از جمله تدوین نقشه راه تحول دیجیتال در سطح هلدینگ‌های بزرگ، ایجاد مرکز نوآوری و هوش مصنوعی صنعت پتروشیمی، توسعه زیرساخت‌های ابری صنعتی و سامانه‌های IIoT، و اجرای پروژه‌های پایلوت در زمینه پایش هوشمند فرآیند و تعمیرات پیشگویانه. همچنین، همکاری با شرکت‌های دانش‌بنیان داخلی و دانشگاه‌ها برای بومی‌سازی فناوری‌های تحلیلی و افزایش تاب‌آوری دیجیتال صنعت از جمله راهبردهای کلان تعریف‌شده برای تسریع این گذار است.»
