Автоматизация
№9/106 НОЯБРЬ 2013
18
АВТОМАТИЧЕСКИЙ
РЕЖИМ
Изменение внешних условий — как за счет экономических,
так и административных факторов — заставляет нефтяные
компании модернизировать свои перерабатывающие
производства, повышать эффективность бизнес-процессов.
В XXI веке подобные задачи во многом решаются за счет
применения современных информационных систем и цифровых
средств автоматизации и управления Текст: София Зорина
ПРЕИМУЩЕСТВО ОТСТАВАНИЯ
эффективность управления активами и снижать
По мнению экспертов из международной кон-
операционные затраты.
ФОТО: ВЛАДИМИР АНТРОПОВ
салтинговой компании PwC, сегодняшняя ситуа-
Решение задач в наше время связано с исполь-
ция в нефтепереработке обусловлена такими
зованием достижений в области информацион-
факторами, как: сокращение объемов производ-
ных технологий. Управление огромными пото-
ства сырой нефти в развитых странах при одно-
ками данных, симуляция различных процессов
временном росте добычи в странах с переходной
и моделирование возможных сценариев, визуа-
экономикой; изменение ассортимента запра-
лизация аналитики — эти технологии уже не-
шиваемых нефтепродуктов; суммарное падение
сколько десятилетий с успехом применяются
спроса на развитых рынках; рост затрат, связан-
ведущими мировыми нефтяными компаниями,
ный с ужесточением правовых норм (переход
в том числе и в секторе переработки и сбыта.
на экологически чистое топливо, влияние опера-
В настоящее время ускоренными темпами
ционной деятельности на окружающую среду);
идет автоматизация и российских нефтеперера-
постоянное повышение требований к качеству
батывающих заводов. По оценке генерального
нефтепродуктов. Чтобы в таких условиях остать-
директора российского отделения Emerson Pro-
ся на плаву, компаниям необходимо повышать
cess Management Николая Шестакова, некоторым
19
Автоматизация
№9/106 НОЯБРЬ 2013
отечественным производствам удается в чем-то
средств управления с помощью создания IT-ар-
даже обогнать европейских конкурентов. Основ-
хитектуры предприятия. Она включает в себя
ная причина, как это ни парадоксально, как
архитектуру бизнес-процессов, приложений
раз в некотором отставании в сфере автомати-
(систем), IT-инфраструктуру, которые согласо-
зации — российские компании имеют возмож-
ваны с бизнес-стратегией компании. Наиболее
ность пропустить 10 лет развития технологий,
структурированным подходом при иллюстра-
сразу же воспользовавшись самыми современ-
ции архитектуры IT-систем принято считать ее
ными разработками. Тем не менее на пути к иде-
представление в виде пирамиды. Нижнюю часть
ально автоматизированным НПЗ отечественной
«пирамиды автоматизации» занимает измери-
нефтянке придется преодолеть «лоскутную» авто-
тельное оборудование.
матизацию, разнородность и несовместимость
На уровень выше стоят автоматизированные
уже внедренных систем, а также серьезно пере-
системы управления технологическими процес-
обучить технический персонал.
сами (АСУТП). Они присутствуют на каждом
ПИРАМИДА
АВТОМАТИЗАЦИИ
BI/BW
SAP BI
CYO
ERP
EAM
НОРМАТИВНО
СПРАВОЧНАЯ
ИНФОРМАЦИЯ
PIMS
SAP
ERP
SCM
DPO
SAP
HR
ORION
ИНТЕГРАЦИЯ
MES
АС КУБ
APC
БДРВ
PI SYSTEM
АСУТП
DCS
ИТ-ИНФРАСТРУКТУРА
ОСНОВА ПИРАМИДЫ
На современных НПЗ используется широкий
перечень различных информационных систем,
средств автоматизации и измерений, которые
интегрируются в единый цифровой комплекс
20
ФОТО: ЕВГЕНИЙ УВАРОВ. ИНФОГРАФИКА: АЛИСА БЕРЕЖНАЯ
КИП
производстве и обеспечивают автоматизацию
ством, так называемые APC-системы (от англ.
основных операций каждого технологическо-
Advance Process Control). По сути, такие системы
го процесса. Однако участие человека в управле-
выполняют в производственном процессе функ-
нии производством остается значимым: имен-
цию автопилота.
но оператор выбирает и задает параметры систе-
При этом оператор получает возможность
мы и, соответственно, характеристики будущего
управлять несколькими процессами. Например,
продукта. Так как оптимальные режимы работы
оптимизация первичной переработки, катали-
находятся на границах критических значений,
тического крекинга, риформинга, гидроочист-
которые нельзя переходить, операторы, как пра-
ки, замедленного коксования с помощью АРС
вило, предпочитают придерживаться 10%-ного
позволяет в режиме реального времени автома-
коридора от оптимального уровня.
тически корректировать ход технологического
Улучшить эту ситуацию призваны системы
усовершенствованного управления производ-
процесса, повышая уровень выхода целевых продуктов и снижая энергозатраты.
60%
На
ежегодно
растет объем данных,
обрабатываемых
информационными
системами
21
Автоматизация
№9/106 НОЯБРЬ 2013
ДОСТИЖИМАЯ ВЕРШИНА
компонентов. Еще одна важная задача, которую
За последние 20 лет в ходе эволюции средств
позволяет решить MES-система, — учет движе-
автоматизации технологических процессов воз-
ния нефтепродуктов и полуфабрикатов, рас-
никла необходимость в появлении нового клас-
чет материальных балансов завода. На омском
са IT-систем, призванного вывести управление
и московском НПЗ «Газпром нефти» для этого
производством на качественно новый уровень.
используется информационная система АС КУБ.
Речь идет о так называемой Manufacturing Execu-
Важную часть в MES-системе занимает ви-
tion System (MES) — системе управления произ-
зуализация данных, в том числе схемы техноло-
водственными процессами. Этот уровень управ-
гических процессов, которая значительно облег-
ления предприятием включает в себя систему
чает восприятие, анализ поступающей инфор-
диспетчерского управления, календарного пла-
мации и принятие оперативных решений.
нирования и ряд других. Ее задача — полномасштабный сбор данных со всех низлежащих
Следующий уровень пирамиды автоматизации — ERP-системы (Enterprise Resource
30%
может достигать влияние
мероприятий по автоматизации
на операционную эффективность НПЗ при
их доле в затратах на реконструкцию в 2–6%
$17–40 млн
в год
На
сокращаются потери одного НПЗ по данным
компании Honeywell за счет внедрения
комплексной системы автоматизации
уровней, от показаний измерительных прибо-
Planning) — системы планирования ресурсов
ров до программных систем, их анализ и кон-
предприятия. ERP интегрируют данные ниж-
троль, а также установление связей между про-
них уровней, что дает возможность повышать
изводством и поставщиками, потребителя-
эффективность производства, управлять трудо-
ми, инженерным отделом, отделом продаж
выми ресурсами, активами. Если говорить о ERP
и менеджментом.
«Газпром нефти», то она позволяет эффективно
MES позволяют на основе анализа данных
принимать оперативные решения по управ-
тельности предприятия, обеспечивает управ-
лению предприятием, параллельно оптими-
ление процессами материально-технического
зируя технологические процессы. Например,
обеспечения, сбыта и отгрузок готовой продук-
на станциях компаундирования применение
ции, инвестициями. В ERP ведется вся учет-
MES-системы помогает оптимизировать рецеп-
ная деятельность «Газпром нефти», формирует-
ты смешения и планировать выпуск продукции
ся отчетность — управленческая, бухгалтерская,
исходя из наличия и запасов компонентов, опе-
производственная.
ративно реагировать на изменение ситуации
22
вести бизнес-планирование и контроллинг дея-
Значимое направление развития ERP —
на предприятии и требований рынка, планиро-
создание SCM, системы управления цепочка-
вать отгрузку продукции и приемку привозных
ми поставок, автоматизирующей процессы
ФОТО: АЛЕКСАНДР ТАРАН
Участие человека в управлении
производством
остается значимым: именно
оператор выбирает и задает
параметры системы и, соответственно, характеристики
будущего продукта
взаимодействия подразделений блока логисти-
ных, полученных из различных источников: ERP,
ки, переработки и сбыта и связывающей в еди-
MES, систем оптимизационного планирования,
ную цепь управление покупкой, логистикой
любых внешних источников, выявляются неяв-
и сбытом нефтепродуктов.
ные зависимости и формируется нестандартная
Еще одна важная задача ERP — создание
отчетность. В «Газпром нефти» сегодня системы
информационной системы управления акти-
класса BI широко применяются при построении
вами НПЗ. В компании этот проект реализу-
сложной отчетности в сфере переработки, логи-
ется в рамках проектирования шаблонного
стики и сбыта; планировании и отслеживании
решения «Управление ТОРО* и надежностью».
балансов распределения нефтепродуктов; фор-
Система охватывает всю цепочку работы с обо-
мировании маркетинговых прогнозов.
рудованием — от закупки до ремонта, с ней свя-
«Будущее высокотехнологичных средств
заны ремонтные подразделения заводов, отде-
промышленной автоматизации — в построе-
лы материально-технического обеспечения
нии интегрированных систем, объединяющих
в себе контур производственного планирования, управление цепочками поставок и системы оперативного управления производством, —
Павел Бутаков,
начальник управления
информационных
технологий,
автоматизации
и телекоммуникаций
блока логистики,
переработки и сбыта
«газпром нефти»:
«Газпром нефть» — передовая компания отрасли в области интенсификации производства и повышения эффективности работы перерабатывающих предприятий. Мы понимаем важную роль IT и автоматизации
как средств достижения поставленных бизнесом задач: производства
качественной продукции, повышения выхода светлых нефтепродуктов
и глубины переработки, снижения себестоимости переработки, повышения эксплуатационной готовности и эффективности работы персонала. Решение этих задач требует не просто модернизаций наших систем,
но применения инновационных подходов. Сотрудничество с мировыми лидерами в этой области, такими как Honeywell, Yokogawa, Emerson, позволит создать уникальную целостную систему управления предприятием, эффективную в рамках стоящих перед нами задач.
отметил генеральный директор Honeywell в России Леонид Соркин. — Особенность реализации
таких систем заключается во всестороннем учете человеческого фактора — создании интеллектуальной среды восприятия и взаимодействия
персонала, комплексной поддержке управленческих решений, развитии потенциала работников
в связи с изменившимся характером труда и т.д.».
по ВСЕм ФРоНТАм
Для внедрения полноценного решения по автоматизации НПЗ требуется не один год, и на заводах «Газпром нефти» этот процесс уже идет, причем сразу по всем фронтам: устанавливаются
недостающие измерительные приборы; обновляются устаревшие автоматизированные системы управления технологическими процессами
и ERP-системы; внедряются «умные» АСУТП,
которые более чем в 10 раз увеличивают возможности управления установкой — в настоящее
время оператор управляет в среднем 50 контура-
и бухгалтерия. Применение электронного доку-
ми, возможности систем позволяют увеличить
ментооборота ускоряет принятие управленче-
это число до 300–500 контуров на оператора.
ских решений, что, естественно, делает работу
Активно автоматизируются процессы фор-
более эффективной: появилась возможность
мирования отчетности — управленческой
формирования и согласования заявок практи-
по нефтепереработке (СУО), сводного и испол-
чески в один клик. Сокращаются и становятся
нительного балансов нефтепродуктов на плат-
более точными сроки планирования ремонтов.
форме SAP BI, отчетности о реализации крупных
Вершина «пирамиды автоматизации» — системы BI/BW, с помощью которых обрабатываются и анализируются большие массивы дан-
инвестпроектов.
В компании уже успешно применяются системы класса SCM, такие как ASPEN PIMS (оптимизационное планирование производства)
* ТОРО — техническое обслуживание и ремонт
и ASPEN DPO (баланс распределения нефтепро-
оборудования
дуктов). На московском НПЗ внедряется система
23
Автоматизация
№9/106 НОЯБРЬ 2013
календарного планирования производства
дня дирекция нефтепереработки одновременно
ASPEN Orion и система оперативной логисти-
реализует в этом направлении сразу несколько
ки. Разработка новой системы управления сбы-
проектов. На ОНПЗ и МНПЗ внедряются шаблон-
том — СБЫТ+ — позволит вывести на новый уро-
ные решения ТОРО и готовятся к запуску систе-
вень процессы прогнозирования спроса, кален-
мы управления надежностью (RCM/RBI), которые
дарного планирования отгрузок, решить задачу
позволят реализовать стратегию ремонтов меха-
поддержки экспортных трейдинговых опера-
нического, энергетического и «киповского» обо-
ций. В продуктовых бизнес-единицах автомати-
рудования «по состоянию», что позволит опти-
зируются процессы планирования и бюджетиро-
мизировать затраты на техобслуживание. Идет
вания, материально-технического обеспечения,
подготовка и к внедрению системы управления
управления складами и HR.
инженерными данными, направленной на созда-
Еще одно важное направление — внедрение
систем класса EAM: управление активами. Сего-
ние единого хранилища информации о технологическом оборудовании, включая 3D-модели
500
ФОТО: DAVID CHANCELLOR – SHELL INTERNATIONAL LTD.
контурами позволяют управлять
одному оператору «умные» АСУТП,
в то время как в обычном режиме этот
показатель не превышает 50
24
установок и агрегатов со всей сопутствующей
ваются современные тренажеры для обучения
документацией.
оперативного персонала. Непрерывно повы-
В классе систем MES на заводах в Омске
Некоторое отставание российских НПЗ
от европейских
в сфере автоматизации сегодня
становится преимуществом,
так как позволяет, пропустив
10 лет развития
технологий, сразу воспользоваться современными
разработками
шается надежность и пропускная способность
и Москве развивается АС КУБ, расширяются
сетей передачи данных и центров их обработки;
платформы сбора, обработки и отображения
IT-инфраструктура — основа всех информаци-
в реальном времени данных о ходе производ-
онных систем, и без ее развития обеспечивать
ственной деятельности — PI System, модернизи-
растущие потребности бизнеса в обработке
руются информационные системы управления
и хранении информации невозможно.
лабораториями.
На решение ключевых задач переработки —
А направления развития автоматизации
нефтеперерабатывающих заводов компании
повышения качества и контроля над потерями —
на ближайшие 5 лет определит концепция опе-
направлено создание системы «Нефтеконтроль»,
ративного управления производством, разработ-
запуск которой обеспечит сквозной контроль
ка которой близится к завершению.
ГЛОССАРИЙ
ТОРО — техническое обслуживание и ремонт оборудования.
АСУТП — автоматизированная система управления технологическим процессом: группа технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях.
SCM — информационная система, предназначенная для автоматизации и управления всеми этапами снабжения предприятия и для контроля всего товародвижения. Охватывает весь товарный цикл: закупку сырья, производство, распространение готовой продукции.
MES — информационная система, предназначенная для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках предприятия.
ERP — организационно-информационная система, интегрирующая производство и операции, управление трудовыми ресурсами, финансовый менеджмент и управление активами, ориентированная на оптимальное использование ресурсов предприятия.
качества и количества нефтепродуктов на всей
цепочке поставок — от поступления сырья
на завод до отгрузки топлива на топливораздаточные колонки АЗС.
На всех НПЗ компании обновляется полевое контрольно-измерительное оборудование —
источник всей информации о ходе технологических процессов, строятся узлы коммерческого
учета, внедряются системы усовершенствованного управления процессами (APC), устанавли-
EAM — Enterprise Asset Management: информационная система, нацеленная на оптимальное управление физическими активами и режимами их работы, рисками и расходами на протяжении всего жизненного цикла для достижения и выполнения стратегических планов организации.
BI/BW — информационная система, предназначенная для решения задач бизнес-анализа, позволяет обрабатывать большие объемы данных и выстраивать неявные зависимости, формировать отчетность при обращении к различным источникам данных.
APC — Advance Process Control: усовершенствованное управление технологическим процессом.
25