FAIL (the browser should render some flash content, not this).

Разделы сайта






Автоматизация и диспетчеризация водоканалов

Такое определение водоканал имел до начала развития сетей городского водоснабжения.




Автоматизация котельной

При помощи программного обеспечения вы можете получить значительную экономию



  • Автоматизация инженерных сетей
  • Промышленные компьютеры и ПО
  • Автоматизация производства
  • О промышленной автоматизации
  • Системный интеграторАвтоматизация инженерных сетейАвтоматизация газораспределительной сетей ⇒ Концепция эффективной автоматизации производства предприятий НГК

    Концепция эффективной автоматизации производства предприятий НГК

    В статье Э. Л. Ицковича (ИПУ РАН), опубликованной в журнале АИТ в НГО, рассматриваются проблемы развития автоматизации предприятий нефтегазового комплекса в современных условиях существенно ограниченных ассигнований и необходимости высокой отдачи от их использования на повышение уровня автоматизации производства. Приводится метод разработки эффективной концепции автоматизации производства, удовлетворяющий этим требованиям.

    В последнее время мероприятия по автоматизации, проводимые на предприятиях нефтегазового комплекса (НГК), проходят при строгом требовании соответствующей отдачи от вложенных в них инвестиций. К этим мероприятиям относятся:

    -модернизация действующих и создание новых АСУТП на установках нефтеперерабатывающих заводов и производственных объектах промыслов;

    -внедрение автоматизированных систем календарного планирования и оперативного управления производством на предприятиях НГК разных классов;

    -создание систем автоматизации для различных производственных подразделений предприятий НГК: резервуарных парков, цехов обслуживания и ремонта оборудования, служб подготовки и распределения энергоресурсов, аналитических лабораторий.

    Для отбора определенных мероприятий необходимо предварительно определить рациональную стратегию повышения уровня автоматизации производства, приоритетность и роль отдельных мероприятий в этой стратегии, которая обосновывается созданием концепции автоматизации.

    Особое внимание уделяется следующим составляющим концепции автоматизации: выделении актуальных проблем автоматизации производства; отборе из них определенных малобюджетных мероприятий по автоматизации, обеспечивающих высокий экономический эффект; необходимом изменении форм работы персонала производства, взаимодействующих с системами автоматизации; существующим особенностям рынка программных и технических средств, способствующих реализации малобюджетных мероприятий по автоматизации.

    Описываемый метод разработки концепции автоматизации учитывает обычно задаваемые заказчиком требования: экономное расходование финансовых средств; сосредоточенность на тактических задачах, имеющих малый горизонт планирования; эффективность планируемых мероприятий по автоматизации; малый срок окупаемости этих мероприятий; короткий период разработки и внедрения мероприятий.

    Разработка концепции автоматизации производства подразделяется на четыре этапа: 1-ый. Анализ работы действующих систем автоматизации и определение мероприятий по повышению эффективности их работы. 2-ой. Обследование производства, выделение целесообразных мероприятий по модернизации существующих и внедрению новых систем автоматизации, рассмотрение возможных реализаций этих мероприятий. 3-ой. Изучение согласованности взаимодействия персонала производства с системами автоматизации и выявление особенностей, ограничивающих эффективное использование последних. 4-ый. Составление концепции реализации всех мероприятий по увеличению эффективности работы действующих систем автоматизации и общему повышению уровня автоматизации производства.

    Организационно разработка концепции может выполняться внешней консалтинговой фирмой или группой высококвалифицированных специалистов из разных цехов самого предприятия.

    1 этап.Выявление болевых точек действующих систем автоматизированного управления.

    Анализ функционирования действующих систем автоматизации позволяет выявить необходимые мероприятия по повышению эффективности их работы. Перечислим компоненты систем автоматизации, подлежащие рассмотрению.

    1.Точность систем регулирования. Во многих случаях, даже в новейших программно-технических комплексах, имеющиеся в них системы регулирования (обычные ПИД-регуляторы) работают не достаточно качественно: погрешность регулирования превосходит требуемую, а оператор своевременно не отслеживает момент, когда необходима перестройка параметров алгоритма регулирования, о чем он должен поставить в известность администратора программно-технического комплекса. Простейшее добавление в ПИД-регулятор алгоритма расчета текущей погрешности регулирования позволит автоматически отслеживать моменты необходимой перестройки параметров регулятора. Несколько более сложный, но и более эффективный способ точной стабилизации режима - использование алгоритма самонастройки регулятора или применение адаптивного ПИД-регулятора.

    2.Частота и причины отключения систем автоматического управления. Анализ этих факторов позволяет выявить слабые программные и технические компоненты систем, которые целесообразно усилить или заменить. Иногда причинами отключения является не заинтересованность обслуживающего персонала в их эксплуатации, что требует принятия организационных мероприятий.

    3.Погрешность и качество работы датчиков. Недостаточная точность, чувствительность, воспроизводимость, реактивность требуют принятия соответствующих мер. Одной из них является их своевременная поверка и калибровка.

    4.Недочеты, допущенные при проектировании и внедрении вновь задействованных систем автоматизации. При замене физически и морально устаревших систем на новые современные микропроцессорные комплексы зачастую в них полностью переносится алгоритмическое и прикладное программное обеспечение с систем, снимаемых с эксплуатации, что игнорирует возможности новых систем по составу автоматизируемых функций, точности их реализации, использованию совершенных алгоритмов управления. Это требует корректировки и совершенствования прикладного программного обеспечения систем.

    5.Автоматический учет показателей работы участка, на котором реализована система управления. Не во всех действующих системах имеются технические средства и программное обеспечение, позволяющие автоматически рассчитывать текущие показатели энергозатрат на автоматизируемом ими участке: удельное электро- паро- водо- теплопотребление, КПД. Реализация этих функций позволяет операторам своевременно принимать меры по экономичному ведению технологического процесса.

    6.Качество, полнота и удобство представления информации оператору, реализуемое SCADA-программой программно-технического комплекса. Указанные характеристики представления информации существенно сказываются на скорости и безошибочности реакций оператора на различные нештатные ситуации, возникающие в автоматизируемом объекте. Пересмотр способов оперативного информирования оператора, добавление различных графических образов текущей информации, ее сопоставление с определенными историческими данными, автоматическое выявление типовых ситуаций и выработка рекомендаций оператору - эти и подобные им усовершенствования значительно влияют на снижение ошибочных реакций оператора при появлении событий, требующих быстрых, ответственных, управляющих решений.

    7.Результаты работы действующих систем автоматизации, эффективность которых полностью зависит от параметров вводимой в них информации, определяемой персоналом производства. Нередко принципиально эффективные системы оптимизации выдают плановые или управляющие решения, которые практически не сказываются на результатах производства из-за неточности или, даже, недостоверности получаемой ими для решения входной информации. Анализ последней позволяет выявить ее слабые места и путем совершенствования источников информации, их замены, уточнения расчетной части данных повысить результативность таких систем.

    2-ой этап. Обследование производства с целью определения рациональных мероприятий по автоматизации

    Задачами этого этапа являются выделение целесообразных мероприятий по расширению и модернизации существующих и внедрению новых систем автоматизации и выбору рациональных вариантов технических реализаций этих мероприятий. Выявление потерь, определяемых недостаточной автоматизацией, целесообразно, в первую очередь, проводить в важнейших, с точки зрения имеющихся экономических резервов производства, подразделениях, которыми являются следующие участки: ограничивающие производительность (узкие места производства по производительности); с наибольшим (а часто и со сверхнормативным) потреблением энергетических ресурсов; в которых наиболее значительны материальные потери; в наибольшей степени ответственные за качество выпускаемой продукции; на которых наблюдаются достаточно частые отказы отдельных единиц оборудования; препятствующие быстрой реакции на текущие требования рынка к продукции предприятия.

    Анализ причин потерь на выделенных участках, позволяет наметить конкретные мероприятия, необходимые для их компенсации. Наиболее часто такими мероприятиями являются: автоматизация работ отдельных подразделений производства, которые не оснащены автоматизированными системами управления; добавление программных и/или технических средств автоматизации в действующие АСУТП для реализации новых функций контроля и управления; замена морально/физически устаревших программных и технических средств/систем, не удовлетворяющих требованиям по точности, динамическим параметрам, стоимости обслуживания, надежности работы, энергетическим затратам; не учитывающих возможности использования более эффективных и совершенных алгоритмов контроля и/или управления; связь и интеграция функционирования отдельных систем автоматизации для согласованного выполнения общей задачи управления.

    Для определения целесообразных вариантов их технической реализации важно рассмотреть возможности современных программных и технических средств и систем автоматизации, предлагаемых отечественными и зарубежными производителями. Следует внимательно проанализировать наиболее экономичные варианты построения систем автоматизации, обеспеченные имеющейся на рынке продукцией: техническими средствами модульной, объектно-ориентированной сборки; пакетами типовых прикладных программ (SCADA, EAM, MES, LIMS, APC) модульной, легко наращиваемой во времени структуры; простейшими полевыми нано- и микроконтроллерами; беспроводными промышленными сетями по стандарту IEEE 802.11, соединяющими контролеры между собою и с рабочими станциями оператора; беспроводными полевыми сетями, связывающими находящиеся на небольших расстояниях друг от друга датчики и исполнительные механизмы с котроллерами.

    Конкретизация мероприятий и перевод их в определенные классы систем автоматизации позволяет сделать прогнозные оценки эффективности их внедрения.

    Основным показателем эффективности планируемой системы автоматизации на данном этапе ее проработки является срок окупаемости. Сложность получения обоснованной оценки срока окупаемости заключается в прогнозе годовой дополнительной прибыли от внедрения системы. Можно предложить следующую последовательную процедуру прогноза этого показателя.

    1.Описание реализуемых планируемой системой функций контроля и управления.

    2.Определение наличия влияния каждой функции на изменения конечных производственных показателей, типа производительности, качества продукции, ее себестоимости, процента брака, удельных энергозатрат, скорости перестройки производства под текущие требования рынка к номенклатуре выпускаемой продукции; т. е. показателей, изменения которых функционально могут быть пересчитаны в финансовые единицы.

    3.Оценка численного изменения конечного производственного показателя от внедрения каждой влияющей на него функции путем одной из следующих процедур: непосредственным математическим расчетом; статистической обработкой значений показателей при различных режимах ручного управления; анализом существующих оценок эффективности автоматизации планируемых функций по их реализации в уже действующих системах автоматизации на аналогичных производственных объектах; изучением литературных источников, в которых приводятся данные о полученной эффективности от реализации подобных систем.

    4.Перевод полученных прогнозируемых изменений производственных показателей в финансовые единицы, определяющие дополнительную прибыль, и суммирование дополнительных прибылей от прогнозируемых изменений всех производственных показателей.

    Результатом рациональных мероприятий по автоматизации и по их технической реализации является составление Паспорта каждой планируемой системы, фиксирующего следующие сведения о системе: наименование, структура и состав системы автоматизации, реализующей данное мероприятие; перечень выполняемых системой функций;варианты возможных разработчиков системы и особенности их продукции;оценка времени проектирования и внедрения системы и капитальных затрат на ее реализацию;оценка прогнозируемой годовой дополнительной прибыли от ее внедрения и примененный способ ее оценки; оценка срока окупаемости системы;необходимая взаимосвязь системы с другими средствами/системами предприятия и ограничения по времени начала ее внедрения; перечень изменений в организации и форме работы оперативного персонала

    3-ой этап.Выявление болевых точек взаимодействия персонала производства с системами автоматизации

    Все анализируемые, как действующие, так и планируемые системы автоматизации, являются частью общих человеко-машинных систем управления и даже при наличии в качестве одной части этих систем самого качественного программно-технического комплекса автоматизации, потенциально возможный от его применения эффект может быть полностью или частично погашен другой частью этой системы управления: пользователем, который на базе этого комплекса реализует управляющие функции. Важно рассмотреть существующее согласование взаимодействий персонала производства с программно-техническими комплексами систем автоматизации и выявить организационные особенности, ограничивающие их эффективное использование.

    1.Руководство предприятий, являющихся подразделениями холдинга и работающих в режиме «Процессинг», практически не заинтересованно в передаче холдингу прозрачных заводских данных, которые выдают системы автоматизации, поскольку тогда оно лишается тех скрытых от холдинга резервов, которые помогают ему переживать различные периодические ужесточения плановых требований холдинга, их изменений в процессе реализации уже утвержденных планов, ежегодных требований снижения затрат. Для исключения данной ситуации требуется пересмотреть систему нормирования и мер поощрения деятельности предприятий со стороны холдинга;

    2.Существует естественный консерватизм персонала производства, сопротивляющийся любым инновациям, меняющим привычные формы деятельности, это касается и вновь внедряемых систем автоматизации. Только активное внимание руководства предприятия к правильному использованию внедряемых систем может позволить преодолеть этот консерватизм.

    3.На ряде предприятий наблюдается недостаточная квалификация персонала для эффективной эксплуатации и использования современных систем автоматизации. В то же время отсутствуют обязательные формы и способы повышения квалификации; кроме того, нет тренажерных систем, позволяющих проводить периодический тренаж операторов по взаимодействию с вновь внедряемыми системами управления сложными производственными процессами. Способы преодоления этих недостатков очевидны, хотя далеко не всегда практически реализуются.

    4.Распространенным явлением можно считать несовпадение установленного в программно-техническом комплексе системы автоматизации критерия его работы тому критерию, которым руководствуется пользователь (оператор) этой системы. Преодолением этого, далеко не всегда очевидного казуса является согласование критериев функционирования всех частей систем управления.

    5.Часто наблюдается бессодержательность должностных инструкций персонала производства, в них отсутствуют не только правила взаимодействия с системами автоматизации, но и конкретные требования к функциям данного специалиста. Требуется заново сформулировать эти инструкции, заложив в них необходимые действия и личную ответственность за их выполнение.

    6.Повсеместно приходится сталкиваться с полным отсутствием мотивации специалистов за конкретный результат их личной работы. Материальные стимулы определяются степенью выполнения цехом или подразделением месячного плана, в реализации которого каждый сотрудник вряд ли сможет выделить свою достаточно малую долю труда и сопоставить свою личную работу с полученной премией. Оторванность результата труда от его мотивации сказывается на желании персонала эффективно эксплуатировать системы автоматизации. Необходимо пересмотреть систему мотивации персонала, связав ее с результатами труда конкретного специалиста.

    4-ый этап. Разработка концепции эффективного повышения уровня автоматизации производства.

    Обследование функционирования производства позволяет разработать концепцию ее дальнейшей, эффективной автоматизации; оценить основные изменения экономических и технических показателей работы производства за счет повышения уровня автоматизации; разработать рациональный график реализации отдельных мероприятий, содержащихся в концепции.

    Разработанная концепция состоит из четырех разделов.

    1-ый раздел. Содержание мероприятий по повышению эффективности действующих систем автоматизации. Данные мероприятия включают: совершенствование и развитие прикладного программного обеспечения систем автоматизации. (автоматическая оценка погрешности регулирования, самонастройка систем регулирования, вычисление учетных показателей; вывод показаний оперативных (сменных) удельных энергетических затрат по установкам и участкам производства на пульты операторов); совершенствование обслуживания и метрологического обеспечения датчиков; периодический аудит состояния, функционирования, использования и эффективности эксплуатации действующих систем автоматизации.

    2-ой раздел. Содержание мероприятий по расширению и модификации существующих систем автоматизации, построению новых систем. Приводятся технико-экономические данные планируемых систем автоматизации. Состав сведений по каждой планируемой системе автоматизации определен и зафиксирован под наименованием «Паспорт системы».

    3-ий раздел. Содержание мероприятий, способствующих эффективному использованию систем автоматизации. Большинство этих мероприятий не требует капитальных вложений. Их реализация должна повысить эффективность систем автоматизации; однако их проведение и внедрение на производстве является наиболее трудной задачей. Перечень необходимых мероприятий: создание условий заинтересованности предприятия в открытой для холдинга работе; постоянное участие руководства предприятия в оценке эффективности автоматизации производства; обновление должностных инструкций персонала с целью их конкретизации и требований согласованной работы с системами автоматизации; пересмотр системы мотивации операторов установок, диспетчеров, управляющего персонала,; формирование группы специалистов для проведения периодических инспекций эксплуатируемых систем автоматизации; создание мер по поддержанию квалификации персонала производства существующему уровню автоматизации.

    4-ый раздел. Целесообразная последовательность проектирования и внедрения запланированных мероприятий. Рассматривается и обосновывается рациональный график работ по повышению уровня автоматизации производства и достижения эффективности от внедрения систем автоматизации. Этот график базируется на взаимной информационной связи систем друг с другом и с бизнес процессами предприятия; он должен учитывать проводимые и планируемые мероприятия по модернизации и расширению производства, финансовые ресурсы предприятия на ближайшие годы, происходящие изменения на рынке выпускаемой продукции автоматизации.

    Применение разработанной концепции по эффективному повышению уровня автоматизации производства позволяет руководству предприятия: принять не требующие капитальных затрат необходимые меры по совершенствованию действующих систем, что позволит получить реальный эффект от их эксплуатации; выделять для реализации те мероприятия по автоматизации производства, которые достаточно эффективны и имеют малый срок окупаемости, предусматривать необходимые для них финансовые ресурсы; планировать ежегодное финансирование на цели автоматизации с обоснованием их влияния на основные показатели работы предприятия.



    Посетители также читают:

    Роль интеллектуальных систем в нефтегазовой отрасли: предпосылки и перспективы
    Еще одно важное достоинство этого подхода - создание атмосферы общей совместной работы, поскольку люди, работающие в любом офисе компании, имеют доступ к той же информации в реальном времени, что и персонал на месторождении


    Источник: http://www.avite.ru


    2010-2017 Информационный проект