ภาพรวม
การเก็บรวบรวมข้อมูลบนแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งเป็นกระบวนการที่กินเวลานานมาก ทำให้พนักงานอาจต้องใช้เวลาหลายวันในการทำหน้าที่ให้เสร็จเรียบร้อย แม้ว่าจะต้องจัดการทุกอย่างท่ามกลางสภาพอากาศที่เลวร้าย และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ไม่เสถียร สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงแต่ทำให้ข้อมูลที่ได้มานั้นผิดพลาด แต่ยังส่งผลให้ใช้ทรัพยากรต่างๆ ไปอย่างรวดเร็วอีกด้วย
สำหรับการเรียกดูข้อมูลหลังจากที่ได้เก็บรวบรวมข้อมูลเบื้องต้นเรียบร้อยแล้วนั้น ผู้ใช้งานจะต้องเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับอินเทอร์เน็ตที่มีความเสถียร ผ่านระบบรักษาความปลอดภัย และเข้าสู่สภาพแวดล้อม digital twin จากศูนย์ควบคุมปฏิบัติการระยะไกลที่อยู่ในสำนักงานภาคพื้นดิน เนื่องจากข้อมูลสามารถเข้าถึงได้โดยผู้ใช้ในจำนวนที่จำกัด การเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่มีผลกับข้อมูลจึงจำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือ และความพยายามร่วมกันจากทั้งพนักงานบนแท่นขุนเจาะและบนชายฝั่ง
เราร่วมมือกับบริษัทในเครือของเราอย่าง Seven Peaks Norway (หรือชื่อเดิมคือ Apphuset) และผู้ให้บริการด้านเทคโนโลยีสารสนเทศในประเทศนอร์เวย์ เพื่อสร้างระบบควบคุมและติดตามการขุดเจาะที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ตามสถานการณ์ สำหรับการใช้งานภายในและภายนอกให้กับลูกค้าระดับองค์กรรายใหญ่ในอุตสาหกรรมน้ำมันและแก๊ส โดยโครงการระยะ 4 ปีที่เราได้ทำร่วมกันนี้ เกิดขึ้นมาเพื่อพลิกโฉมการดำเนินงานจากระบบดั้งเดิมไปสู่ระบบดิจิทัล และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานให้ดียิ่งขึ้น
โซลูชันของเรา
ทีมของเราได้พัฒนาระบบส่วนหน้าบ้าน (frontend) ขึ้นมาใหม่ทั้งหมด 2 ระบบ เพื่อให้การติดตามข้อมูลแบบเรียลไทม์ และการแสดงผลข้อมูลย้อนหลัง สามารถเกิดขึ้นควบคู่กันไปได้บนหน้าจอเดียว เราได้ใช้เทมเพลตที่สามารถกำหนดค่าได้ เพื่อให้มั่นใจว่าฟีเจอร์ต่างๆ จะสามารถแสดงผลเต็มรูปแบบแก่บุคคลภายในองค์กรของลูกค้า และแสดงผลตามความต้องการแก่ลูกค้าของพวกเขา
ทีมจะยังคงรักษาระดับมาตรฐานความปลอดภัยของข้อมูลอย่างสม่ำเสมอ โดยการนำระบบ built-in ที่รองรับผู้ใช้หลายกลุ่มมาใช้ ซึ่งทำให้บุคคลภายนอกไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลได้หากไม่ได้รับอนุญาต เพื่ออำนวยความสะดวกให้ผู้ใช้ปลายทางสามารถเข้าถึงข้อมูลที่เกี่ยวข้องได้มากขึ้น เราได้เปิดใช้งานการเข้าถึงการเรียกดูข้อมูลย้อนหลังแบบเรียลไทม์ และติดตั้งระบบตรวจจับเหตุการณ์แบบอัตโนมัติ ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถสร้างภาระหน้าที่ต่างๆ ได้ด้วยตนเอง
แนวทางของเรา
เราเริ่มโปรเจกต์โดยการทำ product design discovery เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของธุรกิจ การดำเนินงาน กลุ่มลูกค้าเป้าหมาย และเป้าหมายสูงสุดของลูกค้า จากนั้นจึงคำนวณระยะเวลาที่ใช้ในโปรเจกต์ ตามด้วยต้นแบบเพื่อพิสูจน์แนวคิด และทำการวิเคราะห์การนำไปใช้จริงในทางเทคนิค
ถัดมาพวกเราได้เข้าสู่ช่วงการทำงานแบบ Sprints รอบละ 2 สัปดาห์ ซึ่งนักพัฒนาแต่ละคนจะถูกมอบหมายภาระงานที่แตกต่างกันออกไป เราเริ่มต้นโดยการบูรณาการร่วมกับระบบเดิมที่มีการควบคุมจาก cloud และดึงข้อมูลออกมาจากระบบเดิมนั้นในเวลาต่อมา
ฟีเจอร์ต่างๆ ที่ถูกพัฒนาเรียบร้อยแล้วจะถูกป้อนเข้าสู่ระบบ CI/CD และทุกการเปลี่ยนแปลงของโค้ดจะถูกรวมเข้าไว้ในคลังเก็บชุดคำสั่งส่วนกลาง เพื่อบรรลุขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการ เราได้นำส่งผลิตภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์ไปยังสภาพแวดล้อมการทดสอบของลูกค้า เพื่อให้แน่ใจว่าฟังก์ชันการทำงานทั้งหมดเป็นไปอย่างเหมาะสมที่สุด หลังจากนั้นข้อมูลจะถูกส่งไปยัง cloud และแสดงผลเป็นภาพบนหน้าจอตามคำขอของผู้ใช้
ความท้าทายที่ต้องก้าวผ่าน
1. การบรรลุข้อกำหนดด้านความปลอดภัย
โครงสร้างของแท่นขุดเจาะเป็นไปตาม Purdue model ซึ่งเป็นกรอบแนวคิดเชิงทฤษฎีที่แยกเครือข่ายระบบควบคุมทางอุตสาหกรรมนอกชายฝั่งออกจากเครือข่ายภาคพื้นดิน และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของลูกค้าเพื่อป้องกันการโจมตีทางไซเบอร์ นี่คือปัญหาเริ่มต้นที่ทีมของเราต้องเผชิญหลังจากเริ่มโปรเจกต์นี้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ ทีมของเราจึงจำเป็นต้องหาโซลูชันในการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต
โซลูชันของทีมเราคือการติดตั้ง agent ตัวใหม่ในเครือข่ายทางเทคนิคระดับ 3 ที่จะข้ามผ่าน reverse proxy เพื่อไปยังบริการบนอินเทอร์เน็ตจากเครือข่ายนอกชายฝั่ง เราเริ่มด้วยการทำ integration โมดูลในเครือข่ายระดับ 3 เพื่อให้ข้อมูลสามารถส่งผ่านเครือข่ายระดับ 2 ได้ จากนั้นเราจึงรวบรวมและ preprocessed ข้อมูล ให้อยู่ในรูปแบบที่เรียบง่ายและพร้อมใช้งาน เพื่อนำไปวิเคราะห์และถ่ายโอนขึ้นสู่ cloud ต่อไป
2. ปัญหาการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ไม่เสถียร
สภาพอากาศที่เลวร้ายในทะเลทางตอนเหนือเป็นสาเหตุของปัญหาการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ไม่เสถียร และการหลุดการเชื่อมต่อกับแท่นขุดเจาะน้ำมันอยู่บ่อยครั้ง จึงเป็นเรื่องปกติที่ทีมของเราจะประสบกับปัญหาอินเทอร์เน็ตขัดข้องอยู่เป็นประจำ ซึ่งในบางครั้งอาจใช้เวลาแก้ไขนานกว่าสองหรือสามชั่วโมง สิ่งเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมหาศาลต่อการส่งข้อมูลย้อนหลังของเราไปยังระบบ cloud ที่มีการอัปโหลดข้อมูลในทุกๆ 500 มิลลิวินาที
ในเบื้องต้น ทีมของเราแก้ไขปัญหานี้ด้วยการสำรองข้อมูลไว้ในหน่วยความจำ แต่แล้วก็ต้องพบว่าท้ายที่สุดพื้นที่จัดเก็บข้อมูลก็จะถูกใช้จนหมดไป เราจึงเปลี่ยนวิธีโดยการนำข้อมูลเหล่านั้นไปเก็บไว้ในระบบไฟล์ภายในเครื่องซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสมมากกว่า เมื่อระบบกลับมาออนไลน์อีกครั้ง เราจะให้ความสำคัญกับการอัปโหลดไฟล์ชุดเหล่านั้นก่อน เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีข้อมูลใดๆ สูญหายไปในระหว่างกระบวนการ
3. Bandwidth ไม่เพียงพอในการอัปโหลดข้อมูล
อีกหนึ่งความท้าทายที่เราเผชิญคือการสูญเสีย bandwidth เนื่องมาจากการใช้งานส่วนบุคคล สำหรับทีมที่ทำงานบนแท่นขุดเจาะ อุปสรรคนี้ทำให้การอัปโหลดข้อมูลจำนวนมหาศาล (กว่า 10,000 รายการ) จากเซ็นเซอร์ต่าง ๆ ทำได้ยากลำบากขึ้น เพื่อแก้ปัญหานี้ เราได้คิดค้นโซลูชันการประหยัด bandwidth ขึ้นมา เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพปริมาณข้อมูลที่เราจำเป็นต้องอัปโหลด
หลังจากที่เราได้ตรวจสอบข้อมูลและระบุตัวแปรที่มีการเปลี่ยนแปลงน้อยอย่างอุณหภูมิ พวกเราได้มาร่วมมือกันพัฒนาระบบขอบเขตความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ ระบบที่เราสร้างขึ้นใหม่นี้จะทำงานโดยการวิเคราะห์และอัปโหลดเฉพาะค่าที่เกินเกณฑ์สูงสุดที่กำหนดไว้ และเพื่อป้องกันไม่ให้ bugs ที่ร้ายแรงเข้าสู่กระบวนการส่งข้อมูล เราได้พัฒนาการทดสอบแบบ end-to-end เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมของแท่นขุดเจาะ และควบคุมการป้อนข้อมูล
ดูโปรเจกต์ที่คล้ายกันได้ ที่นี่
