Компания «ЕАЕ-Консалт» совместно с факультетом вычислительной математики и кибернетики МГУ разработала математическую модель новой системы сведения материальных балансов нефтеперерабатывающего завода. В чем преимущества новой разработки и где она найдет свое применение?
Российские нефтеперерабатывающие компании считаются достаточно консервативными в области внедрения инноваций. Между тем ряд экспертов не без оснований полагает, что именно НПЗ могут стать главной движущей силой Индустрии 4.0 в России. Ведь именно здесь, в силу определенного, исторически сложившегося технологического отставания, активно занимаются внедрением и совершенствованием новых технологий, в том числе промышленного Интернета вещей (IIOT) и больших данных (BIG DATA), что в совокупности делает нефтепереработку важнейшей частью новой экономики.
Высокие технологии обеспечивают безусловное повышение эффективности НПЗ на всех стадиях переработки за счет получения и обработки оперативной, достоверной и структурированной информации. К числу подобных технологий относят MES (Manufacturing execution system) – системы автоматизации производства и оптимизации производственной деятельности. Одна из важнейших задач, решаемых MES-системой – учет движения нефтепродуктов и расчет материальных балансов завода.
Новое решение
Внедрение современных систем автоматизации и развитие вычислительных мощностей обусловили увеличение объемов используемой информации и открыли новые возможности для координации работы каждого отдельного участка в рамках непрерывного цикла производства.
Для эффективного использования большого объема технологической информации потребовался гибкий инструмент, который обеспечивал бы доступ к информации из различных источников, помогал анализировать ее и предоставлять результаты в любом удобном для пользователя виде. И в декабре 2017 года российская ИТ-компания «ЕАЕ-Консалт» представила новую собственную разработку – информационную систему управления производством нефтеперерабатывающих предприятий. На базе данной системы внедрено решение на крупном НПЗ юга России.
Система ориентирована на широкий круг специалистов – от начальников установок и цехов до инженеров техотделов и главного технолога. Также ею активно пользуются инженеры КИПиА, метрологи, механики, снабженцы и работники других подразделений НПЗ.
В результате реализации проекта удалось обеспечить технические и экономические службы НПЗ своевременными, достоверными и структурированными данными о перерабатывающих процессах. Они могут быть использованы не только для принятия оперативных решений, но и для анализа и оптимизации процессов на производстве.
Внедрение системы управления производством НПЗ позволило сократить сроки подготовки производственной отчетности и повысить уровень ее достоверности.
Важный модуль системы
По результатам внедрения руководство предприятия сформулировало ряд замечаний для доработки некоторых модулей системы. Большинство предложений касалось модуля «Сведение материального баланса». При этом главная задача сводилась не к точечным решениям по автоматизации отдельных, пусть и важных, процессов, а к созданию единой интегральной среды для управления всей нефтепереработкой.
Понятно, что в одиночку решить данную, далеко не тривиальную задачу практически невозможно. Поэтому компания «ЕАЕ-Консалт» объединила усилия с ведущим вузом страны – Московским государственным университетом им. М.В. Ломоносова. Университет собрал команду молодых, амбициозных ученых факультета вычислительной математики и кибернетики под руководством доктора физико-математических наук Н.П. Савенковой для создания НИР и ОКР разработки математической модели динамики производственных потоков.
Команда разработчиков системы ООО «ЕАЕ-Консалт»: Вячеслав Толкачев, ведущий специалист Центра компетенции по системам управления производством ТУ Юг; Тимур Даянов, начальник отдела разработки информационных систем ТУ Юг; Евгений Шамов, ведущий инженер-программист отдела разработки ИС ТУ Юг.
Практически полгода велась кропотливая работа ведущих математиков МГУ и наиболее опытных специалистов ООО «ЕАЕ-Консалт» Тимура Даянова (Волгоград) и Александра Анисимова (Нижний Новгород). В результате удалось удачно совместить теоретические знания ученых и практический опыт наших специалистов.
Функциональные возможности
Автоматизированная система сведения материального баланса НПЗ позволяет обеспечить сбор информации о материальных потоках за определенные интервалы времени (месяц, неделя, сутки); вести точный учет компонентов в составе сырья, промежуточных и готовых продуктов. Система автоматизирует процессы расчета материального баланса, учета и контроля движения, измерения материалов, учета их химического состава, позволяет вести расчет неизмеримых потоков и согласовывать противоречивые измерения для подготовки отчетной документации.
Информация о материальном балансе по любой единице (установка, группы установок или весь завод за любой период времени) предоставляется в привычных офисных форматах (Word, Excel, PDF и др.).
Данные, накапливаемые в системе, служат основанием для оценки работы отдельных смен, участков и установки (цеха) в целом, используются для анализа технологических процессов, расчета ключевых показателей эффективности. В результате внедрения системы обеспечена более высокая сохранность всех продуктов нефтепереработки.
Преимущества
Исходя из современных потребностей автоматизации бизнес-процессов НПЗ, система сведения материальных балансов от компании «EAE-Консалт» обладает следующими преимуществами перед аналогами:
- полностью российская разработка, поддержка и сопровождение «от вендора»;
-
более низкая стоимость лицензий, отсутствие зависимости цены от курса валюты (цена в рублях);
-
шаблонное решение, которое может быть внедрено на различных предприятиях;
-
широкая вариативность настройки из интерфейса пользователя, а также возможность дорабатывать функциональность системы под требования заказчика;
-
полная автоматизация бизнес-процесса расчетов материальных балансов;
-
ведение учета движения материальных потоков (сырья, полуфабрикатов, готовой продукции);
-
контроль генеалогии готовой продукции.
Реализация предложенной модели на тестовых примерах показала свое превосходство над существующим решением по скорости своей сходимости и точности сведения баланса. Как следствие, это приведет к возрастанию точности идентификации мест и причин потерь, улучшению эффективности загрузки производственных мощностей и повышению точности исполнения плана производства.
Система адаптирована для нефтеперерабатывающего производства, характеризующегося большим количеством материальных потоков, технологических установок и накопительных емкостей; разнообразием номенклатуры сырья, материалов, готовой продукции; невозможностью прямого учета части материальных потоков; наличием неизмеряемых нормируемых потерь.
Апробация нового модуля сведения материального баланса в составе системы управления производством начинается с 1 апреля 2018 года на двух крупных НПЗ России.
Авторы:
Михаил Пугачев,
заместитель генерального директора – начальник ТУ Юг ООО «ЕАЕ-Консалт»
Евгений Браун,
заместитель начальника ТУ Юг по проектной деятельности ООО «ЕАЕ-Консалт»
115280, г. Москва, Ленинская слобода, д. 26, стр. 28.
Тел.: +7 (495) 213-11-76.
www.eae-consult.ru
[email protected]
