Главная / Цифровизация переработки нефти и газа / Ситуационно-аналитический центр / Проекты /

Разработка и внедрение информационно-аналитической системы для оперативного управления производством на НПЗ

2024

9 мин

Создание ситуационно-аналитического центра на нефтеперерабатывающем заводе

Эксперт

Резюме проекта

Анна Лапина

Заместитель директора по управлению проектами автоматизации производства

Оптимизированы существующие и сформированы новые актуальные процессы принятия управленческих решений.

Повышение оперативности выявления и реагирования на нештатные ситуации.

Сокращено время на поиск причин и анализ возникающих ситуаций на производстве.

Содержание

Предпосылки и проблематика

Цели бизнеса

Цели и задачи проекта

Решение

Этапы проекта

Разработанная функциональность

Результаты проекта

Бизнес-эффекты

Карточка проекта

Предпосылки и проблематика

Деятельность любого НПЗ неизменно сопровождается накоплением значительных объёмов ретроспективных и текущих данных о различных процессах его работы. Сбор, обработка, структурирование и анализ этой информации требуют от бизнеса значительных временных, технических и других затрат.

Информирование руководителей и главных специалистов о текущей ситуации на производстве осуществляется посредством предоставления отчётов от каждой из производственных служб. Для формирования такого отчёта специалист профильного отдела должен выгрузить и структурировать данные из разных автоматизированных систем. Отдельной сложностью является тот факт, что отчёты имеют актуальность только на ограниченный период времени.

Для уточнения информации по представленным отчётам руководителю приходится делать запросы к соответствующим службам. Это трудоёмкий и часто повторяющийся процесс, снижающий качество управленческих решений и увеличивающий сроки их принятия. Чем выше уровень автоматизации процесса, тем больше данных поступает руководителям и тем сложнее их анализировать. При этом необходимо учитывать, как то или иное решение повлияет на остальные процессы и работу подразделения предприятия, сохраняя оперативность реагирования

Менеджер проекта

Анна Лапина

Современной отраслевой практикой является создание кросс-функциональной команды для оперативного мониторинга производственной деятельности завода. Такая команда может состоять (но не ограничивается) из заместителей генерального директора по производству, сбыту продукции, логистике, экономике, технического директора, главного технолога, главного механика, главного метролога, главного энергетика и других специалистов профильных служб завода.

Решения, принятые такой командой, являются более выверенными и верными, так как основываются на работе всех её членов в едином информационном пространстве. Повышается оперативность реагирования в нештатных ситуациях.

Для информационного сопровождения работы кросс-функциональных команд на НПЗ компания NAUKA разработала и внедрила программное обеспечение «Ситуационно-аналитический центр» (САЦ).

Цели бизнеса

Оперативный доступ работников к актуальным данным о производственных процессах на предприятии при помощи САЦ способствует достижению трёх ключевых целей бизнеса:

Повышение оперативности выявления нештатных ситуаций и реагирования на них;
Повышение оперативности принятия управленческих решений;
Повышение эффективности взаимодействия между профильными специалистами различных отделов и служб.

Цели и задачи проекта

Перед началом работ по разработке и внедрению САЦ специалисты NAUKA сформулировали цели проекта:

Обеспечить заказчику методическую поддержку для определения перечня показателей мониторинга и расчёта KPI производственных процессов;
Разработать и внедрить информационно-аналитическую систему, которая позволит вести мониторинг показателей эффективности в режиме реального времени;
Обеспечить руководство инструментами поддержки принятия решений для эффективного управления предприятием, мониторинга и анализа показателей производства.

Для достижения вышеуказанных целей в рамках проекта были поставлены следующие задачи:

Согласовать направления деятельности подразделений НПЗ для осуществления мониторинга в САЦ;
Проанализировать процессы управления по выбранным направлениям. А именно, определить службы, ответственные за предоставление данных по направлениям, определить системы-источники данных, а также определить полноту исходных данных в системах-источниках;
Описать иерархию показателей мониторинга;
Подготовить и согласовать характеристики показателей мониторинга и алгоритмов расчёта. Описать требования к показателям, подготовить перечни показателей мониторинга по направлениям, разработать алгоритмы расчёта эффективности значений показателей;
Разработать архитектуру решения;
Разработать функциональные компоненты решения;
Разработать библиотеки визуальных компонентов (установок, резервуаров, технологических схем, диаграмм Сенкей и т.д.) для отображения анализируемых показателей на информационных панелях.

Немаловажным преимуществом в реализации проекта было то, что значительную часть команды NAUKA составляют в первую очередь инженеры-технологи. Нам были хорошо известны производственные и бизнес-процессы служб НПЗ, в связи с чем мы знаем и понимаем, какие основные и косвенные параметры производства работники завода регулярно отслеживают, как эти показатели связаны между собой и как это влияет на общую эффективность производства

Менеджер проекта

Анна Лапина

Решение

САЦ представляет собой информационно-аналитическую систему, реализованную на web-технологиях и ориентированную на пользователей без специальных компетенций в области ИТ и работы с данными.

В основе решения — информационная модель, описывающая связи между различными объектами завода (установками, блоками, резервуарами, цехами) и показателями их работы.
Сбор данных из систем-источников (АСУП, АСУТП и АСУЭ) осуществляется с спользованием центра сбора данных (ЦСД) через программные модули-адаптеры.

В САЦ организовано хранение массивов исторических данных о производстве, что делает возможным сопоставление фактических показателей с накопленными. Это в свою очередь даёт возможность прогнозировать различные сценарии развития ситуаций в изависимости от принимаемых управленческих решений.

Для каждой пользовательской роли предусмотрены индивидуальные наборы мониторинговых показателей и конфигурации информационных панелей. На панелях собранные и обработанные данные выводятся в структурированном и удобном для анализа формате.

Решение предусматривает возможность настройки и переконфигурирования элементов панелей в соответствии с запросами конкретной службы или профильного специалиста завода.

Этапы проекта

Сбор и согласование показателей мониторинга, разработка алгоритмов расчёта эффективности показателей;
Проектирование архитектуры решения;
Проектирование и разработка модели данных;
Проектирование и разработка системных компонентов;
Разработка алгоритмов сбора показателей;
Разработка решений по интеграции с базами данных систем-поставщиков данных;
Разработка пользовательских экранов визуализации показателей;
Тестирование разработанной функциональности;
Внедрение и обучение пользователей;
Передача решения в опытно-промышленную эксплуатацию.

Разработанная функциональность

Компоненты САЦ являются разработкой компании NAUKA и основаны на использовании свободно распространяемого программного обеспечения, что гарантирует независимость от импортных технологий, компонентов и лицензий.

Центр сбора данных (ЦСД)

Универсальный модуль для подключения к внешним системам-источникам данных и ядро решения. В ЦСД инициируется загрузка/получение исходных данных из внешних источников. Осуществляется либо по расписанию (по событию, триггерная модель), либо в реальном времени. ЦСД проводит аналитическую подготовку (агрегирование, усреднение и т. д.) данных, осуществляет хранение и доступ к ним.

Конфигуратор показателей

Предназначен для создания библиотеки показателей, назначения источников данных для показателей, определения видов визуализации значений показателя, настройки дискретности обновления данных, обработки событий (элитная модель, триггерная модель, границы предупреждения, действия), алгоритмов расчёта виртуальных показателей.

Конфигуратор информационных панелей

Формирует информационные панели с набором визуальных представлений показателей — виджетов.

Визуальное отображение на панелях представлено с помощью слоёв для возможности полного или частичного наложения показателей друг на друга и/или их группировки.

Личный кабинет пользователя

Реализует механизм визуализации информационных панелей с данными, в том числе компоновку панелей с элементами отображения виджетов, обработку переходов между информационными панелями и их элементами.

Результаты проекта

Определены и согласованы перечни показателей мониторинга для оценки эффективности технологических процессов. Для руководителей и работников профильных подразделений разработаны информационные панели с персональным для них набором показателей.

Реализована система мониторинга показателей основного и вспомогательного производств:

Поступление и контроль качества сырья;
Исполнение суточного производственного плана;
Исполнение производственной программы;
Результаты аналитического контроля производства;
Налив товарной продукции;
Состояние сырьевых, промежуточных, товарных резервуарных парков.

В настоящий момент ведётся настройка информационных панелей для мониторинга следующих направлений:

нарушений технологического режима;
состояния оборудования и ремонтов;
мониторинг показателей промышленной безопасности и экологии;
состояния межцеховых коммуникаций;
мониторинг энергетических показателей;
отгрузки и сбыта товарной продукции.

На основе хранящихся в системе исторических данных разрабатываются алгоритмы предиктивной аналитики.

Мониторинг штатных и нештатных сценариев с помощью САЦ в будущем может позволить прогнозировать неполадки на предприятии. Эта функциональность находится в разработке. Для её внедрения понадобится время и глубинный анализ значительного числа показателей в различных системах предприятия

Менеджер проекта

Анна Лапина

Бизнес-эффекты

Внедрение САЦ стало логичным продолжением цифровизации НПЗ после внедрения систем «Производственный учёт» (Nauka.Balance), «Оптимальное планирование» (Nauka.Plan), а также «Энергоэффективность предприятия» (Nauka.Energy). В этой связи единый технологический стек способствует беспрепятственной взаимной интеграции всех систем и, как следствие, обеспечивает быстрый доступ к большому объёму постоянно изменяющихся данных. Это один из ключевых факторов, влияющих на развитие существующих методов принятия управленческих решений на НПЗ.

Эффекты от внедрения САЦ:

Повышение оперативности выявления и реагирования на нештатные ситуации за счёт предоставления результатов работы предприятия в структурированном и удобном для анализа виде (на информационных панелях);
Повышение оперативности принятия управленческих решений за счёт минимизации времени на сбор, обработку и анализ информации;
Повышение эффективности взаимодействия между профильными подразделениями различных отделов и служб за счёт взаимодействия в едином информационном пространстве.

Карточка проекта

Пользователи решения

Генеральный директор,
Заместители генерального директора (по производству, сбыту продукции, логистике, экономике и т.д.);
Технический директор, главный технолог, главный механик;
Главный метролог;
Главный энергетик, специалисты профильных подразделений.

Используемое решение

Ситуационно-аналитический центр

Заказчик

Крупный нефтеперерабатывающий завод с объёмом переработки сырья более 15 млн т, в год.
НПЗ, входящий в пятёрку крупнейших заводов РФ. Один из крупнейших нефтеперегонных заводов России по количеству производимого топлива. География рынка сбыта продукции — весь Северо-Западный регион РФ.

Год реализации

2024