ИНТЕГРАЦИЯ СИСТЕМ ПЛАНИРОВАНИЯ И УЧЕТА НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Кувыкин Вячеслав Иванович

д-р физ.-мат. наук, начальник Планово-экономического отдела

ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез»,

РФ, г. Кстово

E -mail: Vyacheslav.Kuvykin@lukoil.com

Мелешкевич Михаил Александрович

экономист Планово-экономического отдела

ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез»,

РФ, г. Кстово

E -mail: Mihail.Meleshkevich@lukoil.com

REFINARY PLANNING AND ACCOUNTING SYSTEMS INTEGRATION

Vyacheslav Kuvykin

dr. Sc. (Phys.-Math.), Head of economic department

OOO “LUKOIL-Nizhegorodnefteorgsintez”,

Russia, Kstovo

Mihail Meleshkevich

economist of economic department OOO “LUKOIL-Nizhegorodnefteorgsintez”,

Russia, Kstovo

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены задачи автоматизации планирования и учета в нефтеперерабатывающей отрасли. Построен автоматизированный программный комплекс анализа плановых и согласованных фактических данных предприятия и обмена данных с ERP-системой. Использована концепция единого информационного пространства для систем автоматизации различного уровня. Приведены результаты внедрения инновационных решений и конкурентные преимущества программного комплекса.

ABSTRACT

Refinery planning and accounting atomization is considered. The software complex for analysis planning and reconciliation refinery data and the data exchange with the ERP system are designed. The conception of uniform information space for different levels is applied. The results of the implementation of innovative solutions and the competitive advantages of the software complex are illustrated.

Ключевые слова: нефтепереработка; математическое моделирование; информационные технологии; автоматизация в промышленности.

Keywords: refining; mathematical modeling; IT, automation in industry.

В настоящее время для повышения эффективности производства широко используются системы автоматизации бизнес-процессов различного уровня: от приборного учета до анализа финансового и технического состояния предприятия [1, с. 576–590]. В работе мы рассмотрим MES (Manufacturing Execution System) – систему оперативного управления производством, APS (Advanced Planning & Scheduling) – оперативного производственного планирования и ERP (Enterprise Resource Planning) – систему планирования ресурсов предприятия. Для эффективного взаимодействия систем планирования и учета требуется обеспечить сбор и консолидацию данных с целью оперативного управления производством с использованием математических методов оптимизации и предоставления информации в режиме реального времени.

Рассмотрим концепцию построения систем сбора и обработки данных с использованием математического модели планирования и материального баланса [2; 3]. При этом ведущую роль при моделировании играет система планирования производства [4; 5].

На нефтеперерабатывающем предприятии ООО «ЛУКОЙЛ‑Нижегороднефтеоргсинтез» используются следующие системы автоматизации бизнес-процессов: Production Balance (Компания «Хоневелл») – для решения задач сведения материального баланса и согласования данных (MES-система) и RPMS (Компания «Хоневелл») – для решения задачи оптимального планирования производства (APS-система).

В качестве критерия принимаются скорость работы программного обеспечения, его стоимость, удобство работы пользователя, а также цена сопровождения программы.

Специализированные программы, ориентированные на узкие конкретные задачи, имеют слишком сильный отпечаток представлений разработчиков о том, как такие задачи должны решаться, не учитывают специфику работы предприятия и слабо подходят для модификации при ответе на возникающие внешние вызовы быстроменяющегося мира. Поскольку развитие систем зачастую требует новых подходов, специализированные программы зачастую не дают полной свободы действий, требуют постоянной поддержки внешними программистами, имеют высокую стоимость и низкое быстродействие. Эти обстоятельства снижают конкурентоспособность предприятия. С другой стороны, достаточно мощные и непрерывно развивающиеся универсальные программы дают возможность решить эффективно стоящие перед практиками задачи.

Информация в отдельных системах отражает лишь один уровень данных и, как правило, не позволяет обеспечить системный анализ данных для эффективного управления промышленным предприятием (Рис. 1). Построение моделей в системах ERP, APS и MES на базе, так называемой, универсальной (базовой) модели значительно упрощает взаимодействие и интеграцию этих систем в единое информационное пространство [6].

Рисунок 1. Информация отдельных систем автоматизации в информационном пространстве предприятия

Для оперативного управления необходимо обладать исчерпывающей информацией о деятельности предприятия в режиме реального времени. Важным свойством базовой модели является возможность построения отчетных форм и анализ данных.

Необходима система, позволяющая работать одновременно с данными всего информационного пространства предприятия для проведения их статистического анализа, расчета отклонений и оценки критических границ. На основе полученной информации осуществляется оперативное управление производством (Рис. 2).

Система обеспечивает контроль за деятельностью предприятия в разрезе любого заданного временного интервала, проведение план-факт анализа, оценку упущенной возможности выгоды, отслеживание динамики изменений целевых показателей эффективности работы производственных объектов, построение прогноза выполнения экономически оптимальных плановых заданий.

Создание единого информационного пространства не означает единый вид данных для всех задействованных на предприятии систем автоматизации бизнес-процессов. Возможны отличия по используемым единицам измерения, типам данных, соответствию временным интервалам и т. д. Приведение информации всего множества систем в сопоставимые формы одна из важнейших задач анализа данных, обеспечивающего повышение эффективности производства.

Анализ данных позволяет сопоставить значения различных систем автоматизации, своевременно вносить изменения в систему оперативного планирования производства (уточнение APS-модели), оперативно выявлять недостатки приборного учета (настройка MES-модели), вносить необходимые корректировки в систему планирования ресурсов предприятия (поддержка ERP-модели) (Рис. 2).

Рисунок 2. Схема анализа данных информационного пространства

Целью любого управленческого воздействия на систему является достижение максимальной экономической эффективности, поэтому так важно располагать оценкой результатов таких воздействий. Такая оценка позволяет максимизировать эффект от управленческих воздействий сводить к минимуму потери, связанные отклонением от оптимальных плановых заданий. Наиболее подходящим для этой цели инструментом является прогнозирование динамики производственных процессов, которое позволяет не только оценить результат производственной деятельности за конкретный отрезок времени, но и смоделировать в рамках данного временного отрезка ход производственного процесса, что дает возможность контроля выполнимости управленческих решений. Прогноз деятельности всего производства в динамике – неотъемлемая часть системы сбора, консолидации и математической обработки данных.

Концепция построения систем сбора и обработки данных с применением математической статистики заключается в построении двух модулей, один из которых осуществляет объединение данных различных систем, а второй – обеспечивает математическую обработку с анализом критериев оптимальности и удобного для принятия управленческих решений представления информации. С точки зрения управленческого персонала система выступает как источник информации о производственных заданиях, доступности и степени готовности ресурсов.

В соответствии данной концепцией, необходимо иметь модуль для сбора данных, в роли которого может выступать MS Access, а также модуль для обработки и проведения анализа собранных данных, например, MS Excel. Реализация этой концепции представлена на примере приложения “Scalpellum”, разработанном и внедренном в производство (Рис. 3) [7].

Рисунок 3. Схема сбора данных систем APS и MES

Использование офисных приложений в качестве основы построения системы сбора и обработки данных определяет дешевизну системы – цена на приобретение лицензии пакета программ MS Office невысока.

Простота системы заключается в том, что большинство пользователей знакомо с приложениями MS Access и MS Excel, введение системы в эксплуатацию будет быстрым и не потребует дополнительного обучения сотрудников.

Сбор данных и их накопление происходит в среде MS Access. Этот программный продукт компании Microsoft широко известен в мире и, как правило, навыки работы в данной среде имеются у большей части персонала. За счет использования скриптов сбора данных, написанных на Visual Basic For Application (немного упрощённая реализация языка программирования Visual Basic, встроенная в линейку продуктов Microsoft Office), достигается высокая скорость работы. Сбор данных происходит в десятки раз быстрее систем, использующих иной подход. При этом практически все ведущие мировые разработчики в составе своих пакетов имеют тот или иной функционал, основанный на Excel [8].

Возможности среды MS Excel эффективно используются для проведения оперативного план-факт анализа, проверки точности и корректности приборного учета, что позволяет принимать оперативные управленческие решения для повышения экономической эффективности деятельности предприятия. Система отчетов обладает гибкостью настройки, поскольку пользователь имеет возможность самостоятельно строить отчеты, графики и диаграммы, а также проводить статистический анализ данных, не прибегая к помощи квалифицированных программистов.

Таким образом, предложена и реализована концепция консолидации и обработки данных информационного пространства предприятия с использованием известных пакетов MS Office и языка Visual Basic For Application на основе единой математической модели предприятия. Такой метод использован в нефтепереработке и успешно может применяться в других производствах с непрерывными потоками. Изложенный подход обеспечивает высокую скорость работы (по сравнению со специализированными системами достигнуто увеличение скорости подготовки информации в 10 раз), низкую стоимость программного обеспечения и сопровождения. Программный комплекс сбора и консолидации данных позволил оперативно контролировать производство. Благодаря применению инновационных программных средств контроля за работой предприятия повысилась надежность и оперативность анализа производственных показателей и эффективность принимаемых управленческих решений. Повышение эффективности управления дает возможность получить дополнительные конкурентные преимущества.

Список литературы:

1. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Веревкин А.П., Докучаев Е.С., Малышев Ю.М. Технология, экономика и автоматизация процессов переработки нефти и газа. – М.: Химия, 2005. 736 с.

2. Кувыкин В.И. Организация автоматизированных систем планирования и материального баланса // Автоматизация в промышленности. № 8. 2014 г. С. 29–33.

3. Петухов М.Ю., Олигов К.А. Оптимизация службы производственного учета и отчетности нефтеперерабатывающего предприятия // Нефтепереработка и нефтехимия. 2014. № 8. С. 3–7.

4. Кувыкин В.И. Оптимальное планирование и анализ моделей непрерывного производства // Автоматизация в промышленности. № 8. 2015 г. С. 13–17.

5. Кувыкин В.И., Кувыкина Е.В., Петухов М.Ю. Анализ оптимальных решений в задачах нелинейного программирования // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4, часть 5. C. 2285–2286.

6. Кувыкин В.И., Петухов М.Ю. Построение моделей бизнес-процессов в системах автоматизации НПЗ // Автоматизация в промышленности. № 10. Москва. 2012 г. С. 39–42.

7. Кувыкин В.И., Матвеев А.Е., Мелешкевич М.А., Шишмарева Е.В. “Scalpellum”. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015662513. Зарегистрировано 27.11.2015 г.

8. Top 10 reasons to use Access with Excel. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: – https://support.office.com/en-sg/article/Top-10-reasons-to-use-Access-with-Excel-2a454445-13cc-4b39-bc2f-d27fd12ca414.