Завод будущего: цифровая трансформация управления «Газпром нефти»

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.

Благодарим редакцию корпоративного журнала "Сибирская нефть" ПАО «Газпром нефть» за предоставление данного материала. 

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, 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).

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.

 

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.

Начать обсуждение


СеминарыВыставкиКонференции
UP-PRO в сетях