產業轉型的戰略高度與核心驅動力

在 GlobalData 委託撰寫的題為《2030 年及以後的石油和天然氣技術展望》的報告中，羅克韋爾指出，石油和天然氣行業採用數位技術的主要驅動力是技術進步、營運效率、環境和法規遵從性需求、勞動力可用性和培訓以及網路攻擊。 報告概述了五項重要發現。新興技術正在重塑整個產業的營運，數位化已成為石油和天然氣行業企業的戰略要務，因為它們正從孤立的技術部署轉向全面整合的數位生態系統，資訊與運營技術的融合正在重新定義能源公司的運營方式。 人工智慧正被用於優化鑽井路徑、預測需求並改善煉油流程。物聯網感測器提供設備健康和環境監測的即時數據。同時，電氣化和智慧馬達系統正在幫助減少排放和能源成本。 網路攻擊是另一個日益嚴重的威脅，業界不斷擴大的數位足跡加劇了這些風險。連網裝置和雲端協作工具的激增擴大了攻擊面，使企業面臨更大的網路安全漏洞。過時的作業系統、遺留的軟體和不受支援的硬體進一步加劇了這些風險，尤其是在仍依賴老化基礎設施的老舊設施中。 為了主動應對網路攻擊帶來的威脅，石油天然氣公司應優先考慮網路安全服務，例如託管安全服務、違規後回應服務以及風險與合規服務。威脅偵測和回應軟體對於確保強大的網路防禦至關重要，石油天然氣公司應高度重視這些功能。由於解決網路安全相關問題的複雜性和所需的技能，最容易實現網路安全保護的方式是將這些服務外包給專業供應商。 數位轉型並非一次性項目，而是持續的過程。只有將數位化思維植入員工隊伍，企業才能充分實現數位普及帶來的效率提升與規模效益。

 

IT 與 OT 的深度融合：重塑營運韌性與效率

石油天然氣產業正經歷一場深遠的變革，從過去評估單一投資回報率（ROI）的零星技術應用，轉變為全面性的戰略部署，目標是建立整合的數位生態系統。這場轉變的核心在於資訊技術（IT）與營運技術（OT）的深度融合。

一、 融合的戰略價值

IT/OT 的融合使能源公司能夠將先進的數位工具與可衡量的生產成果相結合，從而實現數據驅動的決策、自動化與營運的即時可視性。羅克韋爾自動化指出，通過對齊先進的數位工具與可量測的生產成果，有助於產業建立未來的韌性與敏捷性。這種轉變提高了營運效率和盈利能力，並增強了企業面對市場波動和地緣政治壓力的韌性。

二、 顛覆性技術的影響

超過五成的業界領袖報告指出，雲端運算、網路安全和人工智慧等數位技術已經對其營運產生顛覆性影響。這種數位化的戰略重要性，體現在企業對於新技術的加速採用，例如預測性維護、遠端監控和自動化，這些都有助於減少停機時間並改善安全狀況。

 

驅動產業革新的核心引擎與應用實景

技術創新是推動石油天然氣產業數位化的關鍵引擎，其中人工智慧（AI）被定位為創新的核心。

一、 人工智慧（AI）的廣泛應用與投資

AI 的地位極為重要，預計到 2028 年，能源領域的 AI 支出將達到 185 億美元。AI 不僅用於優化鑽井路徑和改善煉油流程，更在推動更智慧的決策、沉浸式培訓和自主操作。AI 與數位分身（Digital Twins）、邊緣運算（Edge Computing）以及虛擬/擴增實境（VR/AR）的整合，正在整個價值鏈中釋放新的效率。例如，AI 晶片的突破性發展，使得具備自主操作能力的潛水機器人（AUV）成為可能，能夠自動執行鑽井、維護和退役任務，減少在危險環境中對人力的依賴。

二、 物聯網（IoT）與電氣化

物聯網感測器提供設備健康和環境監測的即時數據，實現預測性維護。這對於易受鹽水腐蝕和強風影響的離岸設備尤為關鍵，能有效減少意外停機和潛在的安全風險。在永續發展方面，電氣化和智慧馬達系統，以及甲烷感測器等連網設備，正協助企業監測和減少排放，有效管理環境影響並確保法規遵循。

三、 供應鏈韌性

數位工具在供應鏈整合中的作用日益突出。面對市場波動、政治不穩定和技術變革帶來的頻繁中斷，連通數據、通訊系統和專案管理應用程式的數位工具，能幫助公司及其供應商共享即時資訊，提高供應鏈的可視性與運營速度。

 

數位足跡擴張與遺留系統的雙重威脅

網路攻擊日益嚴重的威脅，已成為企業技術投資的首要考量因素之一。石油天然氣產業因其對全球經濟的重要性及操作的危險性，成為高價值目標。

一、 威脅的加劇與案例

網路事件的頻率和複雜性急劇上升，高調的事件如 Colonial Pipeline 遭攻擊，以及針對歐洲煉油廠和德國物流供應商的攻擊，凸顯了網路風險的現實。地緣政治緊張局勢進一步加劇了國家級和勒索軟體攻擊的威脅。

二、 攻擊面的擴大與 IT/OT 漏洞

業界不斷擴大的數位足跡是風險加劇的主因。連網裝置（如感測器、無人機、機器人）和雲端協作工具的激增，擴大了攻擊面。羅克韋爾指出：「隨著連網裝置數量的增長，風險只會增加... 犯罪份子隨時準備利用任何 IT/OT 漏洞。」在工業系統中，攻擊者試圖從 IT 系統跳轉到 OT 系統的風險始終是業界最大的擔憂。

三、 遺留系統的風險放大

這種風險被多種因素放大，尤其是在仍依賴老化基礎設施的老舊設施中，過時的作業系統、遺留軟體和不受支援的硬體進一步加劇了漏洞，使攻擊者有更多的可乘之機。

 

主動防禦策略與外包趨勢：建立強大網路防線

面對複雜且不斷演變的網路威脅，石油天然氣公司必須將網路安全提升為戰略優先事項。

一、 優先級網路安全服務

為實現主動管理網路威脅，企業應優先考慮以下網路安全服務：

1. 託管安全服務（Managed Security Services）： 將日常的安全監控和管理外包給專業供應商，以應對內部技能的複雜性與不足。

2. 違規後回應服務（Post-Breach Response Services）： 確保在事件發生後能夠迅速、有效地進行調查和恢復。

3. 風險與合規服務（Risk and Compliance Services）： 確保符合不斷變化的數據和技術法規，維持競爭優勢。

4. 威脅偵測和回應軟體（Threat Detection and Response Software）： 對於確保強大的網路防禦至關重要，應列為高度優先功能。

二、 零信任與 AI 防禦技術

報告強調了**零信任存取（Zero-Trust Access）**策略的重要性，該模型假設沒有隱含的信任，並對試圖存取網路資源的每一個實體進行嚴格的身份驗證，從而顯著改善公司的網路安全態勢。在防禦端，AI 提供多面向的能力，例如使用經過訓練的機器學習模型，能夠快速識別威脅並進行回應。

三、 供應鏈安全強化

供應鏈被視為企業網路安全中最脆弱的環節之一。企業必須對供應鏈合作夥伴實施明確的網路安全戰略和嚴格的合規性檢查，以防止攻擊者利用企業與外部合作夥伴之間薄弱的連結。

 

數位戰略與人才培養：持續轉型的基石

數位轉型是一個持續的過程，需要將數位化思維深植於員工隊伍中。

一、 建立清晰的數位戰略

由於數位技術不是石油天然氣公司的核心專長，企業在進行數位化前，必須制定清晰的數位戰略。第一步是評估營運優先事項並定義數位化目標，包括專案的目標、預算、所需人員和資源。然後，選擇合適的交付模型（如 SaaS 或混合模式），並考慮部署的全部成本，包括雲端運算費用、內部 IT 專業知識需求以及相關的數據安全問題。

二、 應對勞動力挑戰：利用數位工具彌補技能差距與人才短缺

勞動力可用性和培訓是石油天然氣產業面臨的重大挑戰之一。持久的勞動力短缺問題因資深員工退休潮而加劇，例如英國國家電網（UK's National Grid）的調查顯示，到 2030 年，英國能源產業將有五分之一的員工退休，這使得經驗豐富的工人與新進員工之間的技能鴻溝不斷加深。對於需要高度專業知識、且資產遍佈地理位置分散的石油天然氣產業而言，維持安全合規性並替換一線員工的難度極高。複雜的上游作業需要經驗豐富的人員確保安全性和可靠性，但培訓新員工的過程困難且耗時。數位技術正以前所未有的方式，主動介入並幫助彌合這一技能和人力資源上的差距：

1. 沉浸式培訓與輔助系統

• 虛擬/擴增實境（VR/AR）的應用： VR 技術創建了高保真的數位環境，工人可以在完全安全的虛擬空間中練習複雜的操作程序、應急響應以及安全協議。AR 技術利用穿戴式設備（如智慧眼鏡）將即時的數位資訊覆蓋在真實世界的設備上。例如，維護人員在檢查閥門或泵時，AR 介面可以直接顯示設備的實時健康數據、歷史維護記錄或分步維修指南。這極大地減少了對資深專家現場指導的依賴，加快了新員工的上手速度。

• 數位分身（Digital Twins）與沉浸式學習： 將資產的「數位分身」與 VR/AR 結合，允許員工在不影響實際運營的情況下，測試不同操作參數或預測性維護策略的結果，將錯誤成本降到最低，並將學習曲線從數年縮短至數月。

• 數據分析驅動的培訓需求： 利用數據分析工具追蹤現有員工的操作效率和安全記錄，從而精確識別組織層面的技能差距，並客製化設計針對性的培訓內容，確保有限的培訓資源投入到最需要的領域。

2. 自動化、遠端監控與勞動力替代

• 自主操作與機器人技術： AI 驅動的自主水下載具（AUV）和各種無人機、機器人，正被用於自動執行鑽井、維護和退役等任務，減少了在危險的近海環境中對人類勞動力的需求。這不僅解決了勞動力短缺，更直接提升了作業安全標準。

• 預測性維護與遠端診斷： AI 驅動的預測性維護系統利用 IoT 感測器數據，在故障發生前發出警報，使操作人員能夠提前排程維護。這使得維護工作從被動應對轉向主動預防，從而減少了現場巡檢的人力需求，並最大程度地減少了昂貴的停機時間。透過遠端監控和診斷技術，專家無需長途跋涉至偏遠或離岸資產，即可對設備進行故障排除和指導，節省了差旅時間與成本，並提高了專家資源的利用率。

3. 提升數位技能與新興挑戰

雖然數位工具彌補了操作層面的短缺，但業界對具備數據科學、高級分析、AI 模型管理以及 IT/OT 網路安全知識的專業人才的需求急劇增加。由於 IT 和 OT 的融合，需要具備跨領域知識的「混合型」人才。企業必須將數位化思維植入員工隊伍，提供持續的學習和發展機會，確保員工隊伍能夠跟上技術的快速迭代，充分實現數位普及帶來的效率提升與規模效益。

總體而言，數位技術在石油天然氣產業中正發揮雙重作用：一方面，通過自動化和機器人技術替代部分人力；另一方面，通過沉浸式和數據驅動的工具賦予剩餘勞動力更高的技能和效率，成為應對老齡化和技能差距挑戰的關鍵戰略。

 
資料來源：https://industrialcyber.co/reports/rockwell-research-flags-cyber-threats-as-a-top-driver-of-technology-investment-across-oil-and-gas/