Завод будущего – Журнал «Сибирская нефть»

Завод будущего

Цифровая и организационная трансформация управления нефтеперерабатывающими производствами «Газпром нефти»

Текст: София Зорина
Фото: Стоян Васев
Иллюстрации: Алексей Столяров

Цифровая трансформация невозможна без новых подходов к организации бизнес-процессов — этот постулат лежит в основе изменений, которые происходят сегодня в «Газпром нефти». Организационные преобразования коснутся всех сфер деятельности компании, в том числе и нефтеперерабатывающих производств. Здесь новым управленческим звеном станет центр управления производством. Его задача — повысить скорость и эффективность принятия решений за счет создания и использования кросс-функциональных компетенций, а также применения технологий Индустрии 4.0

Если еще десять лет назад «Газпром нефть» ставила перед собой задачу технически модернизировать свои нефтеперерабатывающие заводы — заменить устаревшее оборудование, автоматизировать работу технологических установок, добиться минимального воздействия на окружающую среду, — то сегодня речь уже идет о построении заводов будущего. Какими они будут — безлюдными, экологичными, экономичными? НПЗ будущего должен быть максимально эффективным. Это понятие включает в себя и экономическую, и экологическую составляющие, и беспрекословное соблюдение правил промышленной безопасности. Что же касается безлюдности производства, то здесь эксперты склоняются к мнению, что человек еще не скоро начнет доверять машинам настолько, чтобы полностью оставить на их попечение такой небезопасный объект, как НПЗ. Поэтому сегодня речь идет не о безлюдном заводе, а о предприятии, где функции сотрудников максимально перераспределены в пользу формирования моделей, по которым работает автоматика, контроля и принятия решений.

Модель развития

Современное предприятие — это огромное количество автоматики и контрольно-измерительных приборов. На НПЗ автоматизируются не только отдельные операции, но целые технологические установки и их комплексы. Системы усовершенствованного управления технологическим процессом (СУУТП, или в английском варианте — АРС, advanced process control) ведут технологический процесс в режиме автопилота, самостоятельно корректируя различные параметры и оставляя оператору установки лишь функцию контроля и экстренного управления. Казалось бы, этого вполне достаточно для успешного производства. Однако цифровые технологии открывают новые возможности управления, а с ними появляется и необходимость менять устоявшиеся бизнес-процессы.

«В новой стратегии „Газпром нефть“ поставила себе задачу стать бенчмарком по эффективности, технологичности и безопасности. Но очевидно, что этого нельзя добиться одними лишь цифровыми технологиями. Если применять их к старым бизнес-процессам, то мы получим только лишь игрушку в виде IT-систем, которые с большой долей вероятности не принесут эффекта, и таких примеров сегодня достаточно, — считает руководитель проектного офиса по созданию центра управления производством Олег Родюков. — Поэтому сначала мы решили проанализировать существующие бизнес-процессы и подумать, как их можно оптимизировать».

Основной потенциал улучшений оказался заложен в ускорении принятия решений, что, в свою очередь, означает необходимость изменения организационной структуры компании. Сегодня она в «Газпром нефти» по большей части иерархическая, с четким функциональным разделением. Еще несколько лет назад такая структура позволяла успешно решать стратегические задачи — показывать рост по всем показателям в добыче и переработке. Но в новой стратегии речь идет не просто о лидерских позициях на рынке, а о способности компании оперативно отвечать на стремительно меняющиеся внешние вызовы. И здесь уже топ-менеджмент заявляет о необходимости менять модель отношений. «Старая модель иерархичной вертикальной структуры: когда есть один центр или несколько центров принятия решений, а задача остальных элементов этой пирамиды — получить информацию, передать ее наверх и ждать, когда придет команда — по сути, решение или указание к какому-то действию. Такая система неспособна одновременно решать то огромное количество задач и вызовов, которые стоят перед компанией», — отмечал на недавней пресс-конференции председатель правления «Газпром нефти» Александр Дюков.

Анатолий Чернер
Анатолий Чернер,
заместитель генерального директора по логистике, переработке и сбыту
«Газпром нефти»:

Создание центров управления производством на НПЗ — очередной важный этап трансформации бизнеса компании в сегменте переработки, логистики и сбыта. Мы последовательно выстраиваем новую систему, которая позволит нам управлять бизнесом как единым активом на основе реальных данных, с использованием алгоритмов, математических моделей и самых современных цифровых систем. Отказ от иерархической структуры — так называемых функциональных колодцев, расшивка узких мест, работа в едином информационном пространстве в кросс-функциональных командах, переход к предиктивной модели управления бизнесом позволят нам выйти на уровень ведущих мировых компаний по уровню эффективности, безопасности и надежности активов.

Одна из особенностей иерархической структуры — так называемые функциональные колодцы, предполагающие, что разные функции обмениваются информацией друг с другом через руководящее звено. С одной стороны, такой подход позволяет четко разграничить ответственность и лучше контролировать выполнение задач, а с другой — значительно замедляет коммуникацию между различными функциями и, как итог, процесс принятия решений, затрагивающих несколько функций. Проблема функциональных колодцев есть и на НПЗ. Решить ее можно с помощью организации нового уровня управления, включающего кросс-функциональную команду, — центра управления производством (ЦУП).

Фундаментом предиктивного подхода станут цифровые двойники технологических установок. С их помощью можно будет просчитывать последствия отклонений и оперативно принимать необходимые решения

Кросс-функциональное звено

«ЦУП — это единый центр управления производством. Его задача — максимально точное исполнение производственного плана, а также наиболее эффективное использование всех ресурсов, необходимых для производства продукции, — объясняет руководитель направления производственных систем управления промышленной автоматизации Артем Павлов. — Сейчас функции управления производством находятся в разных подразделениях НПЗ».

Интегрированный скользящий план составляется в центре управления эффективностью (ЦУЭ) в соответствии с рыночной ситуацией. Задача ЦУЭ — управлять всей цепочкой добавленной стоимости как единым активом — от поставок нефти, переработки и распределения до транспортировки нефтепродуктов до нефтебаз и конечных потребителей. На основе объемного плана на заводе строятся производственные планы для каждой установки и технологических комплексов в целом. «Организация центра управления производством на НПЗ позволит перейти от управления отдельными установками и комплексами к оптимальному предиктивному управлению целыми технологическими цепочками. Причем цикл управления будет включать в себя посуточное скользящее планирование, предиктивный контроль качества продукции и энергопотребления, оценку состояния оборудования, — отмечает Артем Павлов. — Важно, что в случае отклонений от плана по каким-либо причинам набор корректирующих действий и пересчет производственного почасового расписания будет составляться в ЦУП при участии экспертов из кросс-функциональной команды с применением современных IT-систем».

Эффективная работа центра управления производством в целом и кросс-функциональной команды в его составе в частности подразумевает наличие целого ряда IT-инструментов, объединенных в одну информационную среду. И здесь понадобятся не только дополнительная автоматизация технологических установок, максимальное оснащение оборудования контрольно-измерительными приборами (КИП), но и инструменты Индустрии 4.0 — хранение и обработка больших данных, искусственный интеллект, промышленный интернет вещей.

Цифровые возможности

С организационной точки зрения ЦУП — это плоская структура, охватывающая работу всех производственных функций и опирающаяся на кросс-функциональную команду. Такая же структура будет отражена и в цифровом формате: в виде платформы, объединяющей IT-инструменты, необходимые для работы всех экспертов ЦУП, — начиная от электронного планировщика и заканчивая системами мониторинга оборудования и контроля состояния воздуха. Основной же фишкой работы центра станет предиктивность. «Предиктивное управление отклонениями — вот важнейшая задача ЦУП, — констатирует Олег Родюков. — Именно прогнозирование по всем направлениям — от состояния оборудования до выхода нефтепродуктов в зависимости от качества сырья — даст нам возможность перейти к максимально точному исполнению интегрированного скользящего плана и в итоге не допускать отклонений». По словам руководителя проектного офиса, для точного выполнения плана сегодня существует множество вызовов: поломки оборудования, нестабильное качество поступающего на завод сырья, логистические проблемы, связанные с внешними поставщиками услуг, и так далее. Все эти факторы в конечном итоге приводят к отклонениям от поставленного плана, выполнение которого, в свою очередь, завязано на рыночную ситуацию. Прогнозирование отклонений позволит перейти к проактивному управлению — не устранять последствия различных событий, а предвосхищать их, учитывая при формировании посуточного плана.

Управление количеством и качеством нефтепродуктов

Фундаментом предиктивного подхода станут цифровые двойники (см. врез) технологических установок. С их помощью можно будет моделировать любые отклонения, а прогноз вероятных последствий позволит кросс-функциональной команде оперативно принимать необходимые решения. Не обойдется и без искусственного интеллекта: на заводах компании уже накоплены огромные объемы исторических данных, которые будут использованы для машинного обучения.

Идеальный завод

Концепция центра управления производством на нефтеперерабатывающих заводах «Газпром нефти» постепенно претворяется в жизнь. «Новые бизнес-процессы уже описаны, — уточняет Олег Родюков. — Их „приземление“ на наши производственные активы должно происходить параллельно с созданием цифровой платформы. И в этом направлении работа тоже идет. Кстати, что касается IT-решений, то мы активно отсматриваем продукты российских поставщиков, решая в том числе и задачу импортозамещения».

Экономический потенциал от внедрения ЦУП оценить пока сложно — ясно лишь, что он позволит повысить эффективность всех процессов нефтепереработки. По словам специалистов, речь может идти о нескольких миллиардах рублей в год для одного НПЗ. Существенный вклад даст как снижение затрат в энергетике, так и повышение надежности оборудования за счет проведения проактивного сервисного обслуживания и ремонтов.

«Сегодня системы усовершенствованного управления нацелены на обеспечение максимальной эффективности каждой конкретной установки на заводе и их комплексов, мы же собираемся управлять в автоматическом режиме технологическими цепочками выпуска высокооктановых бензинов, средних дистиллятов и т. д., — пояснил Олег Родюков. — А это означает, что мы сможем быстро перестраивать производство на увеличенный выпуск того или иного продукта, оперативно реагируя как на запросы рынка, так и на прочие отклонения. Для такого масштабного производства, как НПЗ, даже самая незначительная, но регулярная экономия — ресурсов, времени, энергии, средств — в итоге дает мощный кумулятивный эффект. Идеальный цифровой завод — тот, где этот эффект достигнут в полном объеме. И такой завод мы создаем».

Цифровой двойник

Цифровые двойники — сложнейшие математические модели физических технологических установок и комплексов НПЗ. Помимо информации о каждом элементе технологического объекта, включающей данные о характеристиках деталей и узлов, инженерных систем, средств автоматизации, их сроках службы, периодах обслуживания и т. д., содержат еще и описание всех физико-химических процессов, процессов потребления и выработки энергии, всех возможных параметров сырья и продуктов производства.

Цифровой двойник позволяет точно рассчитать и при необходимости корректировать производственный план для конкретной установки, а в случае полной оцифровки актива — для всего НПЗ.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ