Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 150-153.

The petroleum sector is one of Egypt's most important economic sectors and the backbone of
the state’s economic development plans, transportation and distribution activity is one of the
vital activities in the petroleum sector as it is responsible for providing a stable supply of
petroleum products, which faces several obstacles given the challenges witnessed by global
markets and the fluctuation of price levels and supply chains. Therefore, the need has emerged
to apply an automatic control and monitoring framework for fuel transportation and distribution
processes.
To develop the desired framework study used qualitative and quantitative research
methodologies and reviewed the literature on digital transformation in the petroleum industry,
IT/OT convergence, and applications of Industry 4.0 and its related cyber security threats, in
addition to investigating concepts, implications, and the unique capabilities of Industry 4.0 as
a new industrial paradigm, questionnaires and Interviews with technology experts, executive
managers, and officials in the oil and gas industry were conducted, moreover, the current
applied automatic control and monitoring practices were reviewed and evaluated to know the
shortcomings and the expected impacts of implementing the proposed framework.
The study could prove that the proposed framework provides innovative advantages such as
improving operational processes, enhancing operational follow-up and control, better decision-
making, and meeting the ever-changing demands of the digital transformation age, as follows:
• Improved operational efficiency:
The proposed framework provides real-time data for operational processes using advanced
sensors and data analytics, and by analyzing the data can overcome flaws and optimize the
operational processes as follows:
➢ 70% reduction in manual work
➢ 70% improvement in routing
➢ 80% reduction in downtime
• Improve Decision Making:
The proposed framework encompasses technologies that provide valuable data and insights to
managers and decision-makers at different levels, as the information and BI enhance the Speed
and accuracy of their decisions, resulting in better performance as follows:






iii



➢ Predictive accuracy ↑ +30%
➢ Decision time ↓ 90%
➢ Reducing operational and statistical report preparation time from 25 minutes to
under 2 minutes.
• Better Data Management:
The proposed framework offers a secure data infrastructure and control over data storage and
management, where data is securely stored in a centralized database, ensuring the same data
quality across all levels as follows:
➢ Data Integration Latency: 10s → 2s.
➢ Error Rate: 12% → 2%.
➢ Data reliability: Increased to 99.2%.
➢ Data Governance: Increased to 90.5%.
➢ Data consistency and integrity: Automated data gathering and consolidation,
and reporting.

شهد المشهد الصناعي العالمي تغيرات ملحوظة خلال السنوات القليلة الماضية، فقد ظهر مفهوم الثورة الصناعية الرابعة (Industry 4.0)، وهو نموذج صناعي جديد يجمع بين العالمين الرقمي والمادي ويتضمن مجموعة من التطورات التكنولوجية مثل الأنظمة السيبرانية الفيزيائية (CPS) وإنترنت الأشياء الصناعي (IIoT) والبيانات الضخمة والتصنيع السحابي والواقع المعزز، مما يعزز كفاءة الإنتاج والعمليات التشغيلية وسلاسل التوريد للمنظمات التي تطبق هذهالتقنيات المتطورة.
يعتبر قطاع البترول من أهم القطاعات الاقتصادية في مصر، فهو عصب خطط التنمية الاقتصادية للدولة، حيث يوفر الطاقة اللازمة لتنفيذها ويلعب دوراً حيوياً في تلبية كافة الإحتياجات من المنتجات البترولية.
و يعتبر نشاط النقل والتوزيع من أهم الأنشطة الحيوية في قطاع البترول، إذ إنه النشاط المسؤول عن توفير إمدادات مستقرة من المنتجات البترولية لجميع العملاء وللسوق المحلية.
ونظراً للتحديات التي تواجه نشاط نقل وتوزيع الوقود والمتمثلة فى تقلبات الأسواق العالمية واضطرابات سلاسل التوريد وقيود البنية التحتية والامتثال التنظيمي ومتطلبات الأمن والسلامة والمخاوف البيئية، لذلك توجد حاجة ماسة لتطبيق إطارعمل متكامل للمراقبة والتحكم الالي لعمليات نقل وتوزيع الوقود، لتمكين أعمال مراقبة نقل وتوزيع الوقود، وكشف التسريبات، وتتبع مخزون الوقود، بما يدعم الإجراءات والقرارات المتعلقة بتوفير الكميات المطلوبة من الوقود، مما له من تأثير إيجابي على تحسين إدارة سلسلة التوريد وتحسين إدارة المخزون وضمان الوفاء بالاحتياجات المطلوبة من المنتجات البترولية في كل منطقة جغرافية وفقاً للاحتياجات الفعلية خاصة خلال الأزمات والأوقات الحرجة.
في إطار تطوير الإطار المقترح، استخدمت الدراسة منهجيات بحث نوعية وكمية، وراجعت الأدبيات والاعمال البحثية السابقة المتعلقة بالتحول الرقمي في صناعة البترول، وتقارب تكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا التشغيل، وتطبيقات الثورة الصناعية الرابعة وتهديدات الأمن السيبراني المرتبطة بها ودراسة مفاهيمها وآثارها وقدراتها الفريدة كنموذج صناعي جديد.
وقد وفرت مراجعة الأدبيات بيانات تتعلق بالتحديات والعوامل الحاسمة للتنفيذ الناجح، وتأثيرات أطر التحكم والمراقبة الآلية وأنظمة ذكاء الأعمال على تحسين الأداء، وتشديد الرقابة، والمتابعة المستمرة، وتحليل البيانات، والتنبؤ، وكفاءة اتخاذ القرار في المؤسسات.
تمثلت مصادر البيانات الرئيسية لهذه الدراسة في المقابلات والاستبيانات، وشملت مصادر البيانات الثانوية المعلومات المستمدة من المقالات العلمية والمواقع الإلكترونية ومراجعات خبراء تكنولوجيا المعلومات وتكنولوجيا التشغيل وآراء المسؤولين والخبراء في صناعة النفط في مصر.
تم إجراء استطلاع رأي شمل خمسون شخصاً من الموظفين والمديرين وصناع القرار في وزارة البترول والثروة المعدنية والهيئة المصرية العامة للبترول وبعض شركات النقل والتوزيع وقد تم تسجيل الردود في نسخ إلكترونية للتحليل.
كذلك تم إجراء مقابلات مع المديرين وصناع القرار وقادة التحول الرقمي في وزارة البترول والثروة المعدنية والهيئة المصرية العامة للبترول، بالإضافة إلى بعض الزيارات لشركات النقل والتوزيع، وقد ساعدت الزيارات والمقابلات على فهم التحديات والقضايا المتعلقة بتصميم وتنفيذ إطارعمل متكامل للمراقبة والتحكم الالي لنشاط النقل والتوزيع، وأعطت نظرة ثاقبة على المعايير المختلفة التي تحدد آثار أنظمة التحكم والمراقبة الآلية على العمليات المختلفة ودعم صنع القرار على مختلف المستويات التشغيلية والإدارية.
و قد تم مراجعة وتقييم ممارسات التحكم والمراقبة الآلية المطبقة حالياً بنشاط نقل وتوزيع الوقود لتحديد أوجه القصور والتحسينات المطلوبة والآثار المتوقعة من تنفيذ الإطار المقترح.
وكما تم إجراء دراسة حالة مفصلة لتطبيق إطار المراقبة والتحكم الالي المقترح وركزت على إدارة النقل والتوزيع بالهيئة المصرية العامة للبترول (EGPC)، لما لها من دوراً رئيسياً في توفير إمدادات مستقرة من المنتجات البترولية للسوق المحلية والعملاء، وقد بحث دراسة الحالة في مراحل التنفيذ والتحديات أثناء التطبيق والاستراتيجيات المستخدمة للتغلب على هذه التحديات والنتائج المحققة والدروس المستفادة، لذلك أتاح هذا التطبيق العملي التحقق من صحة الإطار المقترح، وقدم روؤية حقيقية حول فعاليته ، وأظهر تأثيره على زيادة كفاءة العمليات ودعم عمليات اتخاذ القرار.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.