ЛАНИТ

Группа компаний ЛАНИТ

rus | eng
+7 (495) 967-66-50
форма обратной связи

Завод на автомате

05.09.2017
Нефтегазовая отрасль по степени автоматизации находится среди наиболее передовых сегментов экономики. В ней уже есть примеры создания полностью автоматизированных предприятий, на которых контроль параметров процессов и управление производственным циклом осуществляются различными системами. В то же время тотальная автоматизация пока коснулась в основном добывающих предприятий нефтегазовой отрасли, в то время как перерабатывающие компании еще не скоро смогут функционировать без участия человека. 

Масштаб автоматизации нефтегазовых предприятий отражают показатели потребления автоматических средств контроля и управления, а также затрат на создание автоматических систем управления производственным процессом. По оценке аналитической компании Technavio, нефтегазовая отрасль является крупнейшим в мире потребителем одного из основных компонентов автоматизированных систем – процессных контроллеров. На нее приходится 24 % мирового объема поставки данных компонентов. Если добавить к этому показателю и данные о поставках процессных контроллеров на предприятия химии и нефтехимии, то речь будет идти почти о половине рынка.

Объем инвестиций в автоматизацию нефтегазовой отрасли в 2017 году по разным оценкам будет равен $25 29 млрд и, как прогнозируют аналитики компании Stratistics MRC, продолжит расти до 2022 года со среднегодовым темпом 6,1 %. Что касается отдельных видов предприятий, то, например, инвестиции в создание автоматических терминалов для хранения и перегрузки газа за десять лет, с 2016 года по 2026 год, увеличатся вдвое и достигнут $1,7 млрд.

Автоматизация касается как добывающих, так и перерабатывающих предприятий нефтегазового комплекса. Директор по маркетингу в энергетической отрасли компании AspenTech Рон Бек отмечает, что, поскольку перерабатывающие предприятия в нефтегазовой промышленности существуют в условиях изменчивого рынка, на успех могут рассчитывать те представители отрасли, которые внедряют в производство инновационные передовые средства автоматизации и оптимизации. «Согласно анализу AspenTech, нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) теряют более $10 млрд потенциальной прибыли ежегодно из-за незапланированных простоев на производстве, поэтому менеджеры дальновидных предприятий сосредоточились на сокращении внеплановых простоев и повышении эффективности использования активов. Оба этих механизма предоставляют самые большие возможности для финансового укрепления производства», – подчеркивает Рон Бек.

Можно было бы ожидать, что нефтегазовая отрасль возглавит процесс создания полностью автоматических перерабатывающих предприятий в рамках концепции «Индустрия 4.0», но пока этого не произошло.

Четвертая революция


«Индустрия 4.0» подразумевает полную автоматизацию производств – начиная от планирования поставок сырья и комплектующих до проактивного управления жизненным циклом оборудования при вертикальной интеграции производственных процессов в рамках предприятия и их горизонтальной интеграции с предприятиями-смежниками.

Директор по развитию бизнеса ООО «Прософт» (Prosoft) Михаил Косов характеризует «Индустрию 4.0» как революцию в производительности и универсальности. «Если отвлечься от «классических» постулатов «Индустрии 4.0», то ее основная идея состоит в обеспечении возможности предприятия оперативно реагировать на изменяющиеся условия производства и рыночной экономики. С этой целью предприятиям перерабатывающей промышленности необходимо эффективно использовать ресурсы, обеспечить эксплуатационную готовность и надежность, а также универсальность за счет быстрой оптимизации и адаптации, сократить сроки вывода продуктов на рынок», – поясняет Михаил Косов.

Начальник отдела АСУ ТП управления информационных технологий АО «ТАНЕКО» (дочерняя перерабатывающая компания ПАО «Татнефть») Айрат Карамов считает, что «Индустрия 4.0» является логическим продолжением повсеместного внедрения ИТ-технологий в массовое крупнотоннажное производство. «В будущем технологии больших данных и Интернета вещей прочно войдут в ИТ-арсенал крупных и малых производств», – уверен он.

Менеджер Cisco по продвижению новых технологий Игорь Гиркин полагает, что главный отличительный признак четвертой промышленной революции – рекомбинационные инновации, заключающиеся в переиспользовании существующих технологических и организационных решений.

«Меняются бизнес-модели, комплексные системы объединяют различные, в том числе цифровые, технологии, большинство процессов происходит в режиме онлайн. Рост трафика данных открывает широкие возможности для автоматизации – при условии, что информация надежно защищена и используется для корректировки бизнес-курса и разработки инновационных услуг. Перерабатывающие предприятия нефтегазовой отрасли не исключение. В этом случае цифровизация, в первую очередь, выражается в использовании ИТ-оборудования для решения таких задач, как повышение продуктивности персонала, сбор, анализ и обработка данных, обеспечение информационной безопасности», – отмечает представитель Cisco.

Однако специалисты расходятся во мнениях относительно возможности применения характерных для «Индустрии 4.0» подходов на перерабатывающих предприятиях нефтегазового комплекса.
Руководитель по развитию клиентских отношений Orange Business Services Россия и СНГ Николай Григорьев отмечает, что «Индустрия 4.0» подразумевает конвергенцию большинства существующих систем автоматизации предприятий. «В рамках этой концепции системы автоматизированного управления технологическими процессами (АСУ ТП), автоматическая система управления энергоснабжением (АСУЭ), информационно-управляющая система (ИУС) и другие не могут существовать как независимые структуры. Ни одно из перерабатывающих предприятий нефтегазовой отрасли не существует без систем автоматизации, поэтому реализация подходов «Индустрии 4.0» на них вполне логична», – считает он.

Руководитель подразделения «Промышленная автоматизация» Honeywell в России, Белоруссии и Армении Алексей Зенкевич убежден, что технологии в «Индустрии 4.0» или промышленном Интернете вещей (IIoT) представляют особую важность для нефтегазовой отрасли. «Инновационные решения уже находят применение на перерабатывающих предприятиях, где сложные производственные процессы сопровождаются большим количеством рисков, связанных в первую очередь с выходом из строя оборудования, а также с промышленной безопасностью», – уточняет Алексей Зенкевич.

Айрат Карамов отмечает, что в условиях жестких требований российского законодательства в области информационной, экологической и промышленной безопасности говорить о массовом внедрении концепции в нефтегазовую отрасль преждевременно. «В первую очередь необходима подготовка разрешительной нормативной и законодательной базы, а также открытая позиция таких регуляторов, как Федеральная служба по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК) и Ростехнадзор», – подчеркивает специалист «ТАНЕКО».

Руководитель отдела ИТ-консалтинга ООО «ЛАНИТ-Интеграция» (входит в группу компаний «ЛАНИТ») Андрей Потапов вообще считает, что концепция «Индустрия 4.0» в ее полном виде к нефтегазовым предприятиям неприменима. «Она создана машиностроителями в содружестве с производителями электроники и ИТ-компаниями. Описанная в концепции трансформация касается в основном обрабатывающей промышленности и машиностроения. Одна из основных ее идей – повысить загрузку оборудования на предприятиях. Менять же производственные процессы в нефтехимии крайне сложно, потому что перестройка и переналадка оборудования в нефтегазовом секторе может занимать длительное время», – поясняет свою позицию Андрей Потапов.

Анализируй это


В то же время ни у кого не вызывает сомнений, что отдельные элементы «Индустрии 4.0» не просто подходят для автоматизации нефтехимических перерабатывающих производств, но уже находят практическое применение. В частности, широкое распространение получил анализ производственных показателей с помощью технологий больших данных, мониторинг производственных процессов и управление ими посредством индустриального Интернета вещей, технологии виртуальной реальности для предиктивного моделирования и др.

Заместитель генерального директора по стратегическому развитию ГК «КОРУС Консалтинг» Константин Фролов отмечает, что большие данные имеют огромный потенциал применимости в нефтегазовом секторе для контроля качества продукции переработки и его прогнозирования в зависимости от режимов работы оборудования и состава сырья. «Интернет вещей может применяться для извлечения данных и их последующей обработки», – говорит он.

Михаил Косов не сомневается, что нефтегазоперерабатывающая промышленность, в том числе российская, уже давно ступила на путь, ведущий к промышленной революции.

Директор по развитию бизнеса Prosoft отмечает, что на большинстве предприятий и в блоках переработки нефтяных компаний внедрены решения для оптимизации производственного планирования; системы мониторинга доступности оборудования, необходимые для осуществления предиктивного технического обслуживания; разработки в области усовершенствованного управления процессами (Advanced Process Control, АРС). Все они способствуют высокоэффективному управлению технологическими процессами. «Средства аналитики и визуализации делают большие данные наглядными и действительно полезными для эффективного управления производственными и бизнес-процессами в рамках всей нефтегазовой компании», – говорит он.

Андрей Потапов отмечает, что на нефтехимических перерабатывающих производствах большие данные используются для анализа хода технологического процесса, который позволяет на ранних стадиях выявлять технологические нарушения, приводящие к несоответствию продукции стандартам, а также оптимизировать технологические процессы с целью увеличения выпуска готовой продукции. «Интернет вещей применяется в рамках развития систем мониторинга, прогнозирования, технического обслуживания и ремонта оборудования. Виртуальная реальность способствует быстрому поиску неисправностей и таким образом влияет на техобслуживание и ремонт», – отмечает руководитель отдела компании «ЛАНИТ-Интеграция».

Рон Бек указывает на то, что элементы «Индустрии 4.0» открывают возможности продления активной жизни давно существующих производств. «Многие перерабатывающие нефтегазовые активы успешно работают дольше предусмотренного для них срока. Их дальнейшая эксплуатация и совершенствование возможны за счет внедрения инновационных программных решений для автоматизации технического обслуживания. К примеру, стремясь к эффективности распределения капитальных затрат, многие НПЗ на миллионы долларов в год снизили расходы на энергию, используя интегрированное проектирование для того, чтобы достигнуть лучших показателей энергоемкости. Кроме того, такие крупные предприятия, как Statoil и LyondellBasell смогли сэкономить время и деньги за счет внедрения инновационных программных комплексов усовершенствованного управления процессами», – напоминает директор по маркетингу AspenTech. 

Айрат Карамов отмечает высокую степень автоматизации предприятий «ТАНЕКО». «В компании удалось выстроить вертикально интегрированную взаимосвязанную структуру систем автоматизации, начиная с АСУ ТП и заканчивая системой управления ресурсами (EPR). Масштаб таков, что практически все технологические объекты, на которых осуществляется основной либо вспомогательный технологический процесс, автоматизированы на уровне контрольно-измерительных приборов и АСУ ТП. Оперативная сводная информация о каждом производстве с детализацией по каждому технологическому блоку доступна с любого рабочего места посредством диспетчерской системы управления. Кроме того, развитая система передачи данных и интеграция подсистем позволяет вести управление и планирование деятельностью всего предприятия», – рассказывает начальник отдела «ТАНЕКО». 

Безлюдные заводы 


Однако при высокой степени автоматизации нефтегазовой переработки появление полностью автоматических заводов цель пока недостижимая. Михаил Косов уверен, что полная автоматизация таких предприятий при текущем уровне развития промышленного производства и экономики невозможна. «Если в сборочном производстве роль человека сводится к минимуму, то на непрерывных производствах человеческий интеллект все еще незаменим. Зачастую экстренные решения принимаются операторами интуитивно, на основе не только знания технологии и используемого оборудования, но и большого опыта управления конкретной установкой. Мне приходилось общаться с операторами нефтеперерабатывающих установок в России и США: зачастую они не могут объяснить, почему в той или иной ситуации приняли именно такое решение, – это и называется опыт», – говорит директор по развитию бизнеса Prosoft. 


С этой точкой зрения согласен Айрат Карамов: «Уровень развития технологий и предлагаемые на рынке ИТ-решения в принципе позволяют довести производство в нефтегазовой отрасли до полной автоматизации. Однако в реальности при принятии решений и осуществлении важнейших производственных процедур сохраняется необходимость в присутствии квалифицированных специалистов. Таким образом, в процессе создания концепций полной автоматизации необходимо учитывать знания и умения сотрудников с большим опытом работы в нефтегазовой отрасли на различных уровнях», – заявил представитель «ТАНЕКО». 

Алексей Зенкевич тоже не видит возможности «обезлюдить» нефтеперерабатывающий завод. «Современные технологии автоматизации производства, а также средства сбора и анализа данных позволяют автоматизировать все основные технологические процессы в нефтепереработке. Тем не менее сложно представить функционирование такого не-простого производственного объекта, как НПЗ, без участия человека. Ведь именно он задает и корректирует параметры работы всей системы и принимает ключевые решения на основе собранной информации о производственных процессах», – убежден руководитель подразделения компании Honeywell. 

Константин Фролов называет несколько причин, не позволяющих создавать автоматические перерабатывающие предприятия в нефтегазовой промышленности. «Спроектировать такое предприятие можно, тем более что в производственном цикле присутствует минимум людей. Однако в обозримой перспективе полностью убрать человека из производства нельзя, в основном, по экономическим причинам (автоматизация ряда функций будет существенно дороже стоимости человеческого труда) и по причинам безопасности: в силу повышенной опасности таких производств алгоритмизация автоматического принятия решений при возникновении критических ситуаций вряд ли будет совершенной, что означает необходимость сохранения человека на производстве – как минимум с диспетчерскими функциями», – не сомневается заместитель гендиректора «КОРУС Консалтинг». 

Игорь Гиркин подчеркивает, что, автоматизируя ручные и рутинные процедуры на перерабатывающих предприятиях нефтегазовой отрасли, можно быстрее достигать намеченных целей и сокращать трудозатраты, но это не предполагает отказа от человека на заводе. «Даже при автоматическом сборе и анализе всей производственной информации, ключевые решения на производстве принимает человек, а потому потребность в опытных и высококвалифицированных сотрудниках в отрасли по-прежнему велика», – считает менеджер Cisco. 

Особенности нефтегазовой автоматизации 


Повышенные требования к эффективности и безопасности производственных процессов в нефтегазопереработке отражаются на характеристиках решений автоматизации предприятий отрасли. 

Рон Бек обращает внимание на то, что для достижения высокой производственной эффективности предприятия перерабатывающей промышленности должны использовать специальные программные решения с функциями расширенной аналитики, целостного моделирования и возможностью машинного обучения. «В частности, растет интерес к программному обеспечению для детального моделирования технологических процессов. Проблема в том, что у традиционных инструментов линейного программирования для НПЗ слишком узкий рабочий диапазон. Кроме того, у таких инструментов нет возможности автоматического обновления, поэтому они быстро устаревают и становятся неэффективными. Именно по этой причине ПО для моделирования технологических процессов приобретает все большую популярность в нефтеперерабатывающей отрасли», – рассказал менеджер AspenTech. 

Айрат Карамов в качестве факторов, оказывающих особое влияние на требования к средствам автоматизации, выделяет взрыво- и пожароопасность производств и необходимость круглосуточной бесперебойной работы. «Цифровые контрольно-измерительные приборы и АСУ ТП должны обладать высокой степенью надежности, так как от этих программно-вычислительных комплексов зависит безопасность и эффективность технологического процесса. Для решения бизнес-задач необходимы системы диспетчерского управления и управления ресурсами, от которых также требуется непрерывный режим работы», – говорит специалист «ТАНЕКО». 

Алексей Зенкевич подчеркивает ведущую роль систем анализа данных в автоматизации перерабатывающих предприятий нефтегазовой отрасли. «В связи с растущим количеством подключенных к Сети устройств на промышленных предприятиях, в том числе на НПЗ, возникает потребность в решениях, способных собирать и анализировать большие массивы данных. Такие технологии помогают предприятиям использовать имеющуюся информацию для эффективного управления технологическими операциями и оперативного принятия решений, в конечном счете повышая рентабельность производства», – уверен сотрудник Honeywell. 

Николай Григорьев полагает, что сложность обрабатывающих производств отрасли такова, что требует индивидуальной разработки средств автоматизации в каждом случае. «Ключевая особенность выражается в уникальном подходе к внедрению решений. Ни на одном предприятии нефтегазовой отрасли нет стандартного ИТ-решения, повторяющего то, которое использует другое предприятие, даже в рамках одинаковых бизнес-процессов», – убежден представитель Orange Business Services Россия и СНГ. 

Игорь Гиркин считает технологическое разнообразие специфическим для нефтегазовых перерабатывающих производств аспектом автоматизации. «В отрасли присутствует почти полный спектр средств современной промышленной автоматизации. Нефтеперерабатывающее предприятие представляет собой комплекс установок различного применения – а следовательно, нуждается в разноплановом оборудовании», – говорит специалист Cisco.


Автор:  Игорь Агапов
Источник:  СТАНДАРТ №7-8 (174-175) июль-август 2017
Яндекс.Метрика