Цифровые решения NAUKA
Реклама. ООО «Наука», ИНН 7804056944
Erid: F7NfYUJCUneLtWSb2qyY
NAUKA занимается разработкой и внедрением программных продуктов для нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ). Компания предлагает готовые системы, а также их кастомизацию и разработку с нуля. Комплексное применение решений NAUKA на предприятии помогает осуществлять оперативный контроль и эффективное управление производством.
Система производственного учёта Nauka.Balance
Предназначена для расчёта баланса переработанного сырья и полученных продуктов, а также оценки использования энергоресурсов. Решение этих задач осуществляется в системе за счёт сбора достоверных данных об объёмах переработки сырья, выработки нефтепродуктов и потребления топливно-энергетических ресурсов на предприятии.
В основе системы лежит математическая потоковая модель предприятия, представляющая собой совокупность технологических объектов и связей между ними (рис. 1). Помимо прочего, модель даёт возможность описать последовательность получения товарных компонентов из исходного сырья.
Система может собирать измерения расходов либо использовать механизм обработки данных. Последний позволяет реализовывать методику расчёта массового расхода потока на основе получаемых первичных измерений характеристик потока (объёмный расход, температура, плотность или состав).
В системе предусмотрен подключаемый блок для анализа данных, который позволяет проводить оценку качества исходной информации, поступающей в модуль расчёта материального баланса.
Итогом работы системы Nauka.Balance является предоставление валидного материального баланса производства. Согласованный баланс в дальнейшем может быть использован в смежных решениях: системе расчёта фактической себестоимости продукции, системе бюджетирования, системах моделирования.
Система производственного учёта Nauka.Balance может быть интегрирована с программным продуктом, предназначенным для формирования производственных планов. При использовании решений NAUKA интеграция осуществляется беспрепятственно, поскольку системы учёта и планирования, разработанные вендором, базируются на одинаковых исходных принципах.
Система оптимального планирования производства Nauka.Plan
Ключевая цель внедрения этого программного продукта — получение оптимального производственного плана с учётом внутренних и внешних факторов. Система выполняет расчёт объёмов выпуска продукции в соответствии с экономической составляющей и технологическими ограничениями, актуальными для предприятия в конкретный момент.
В рамках планирования в системе определяется перечень производственных параметров (рис. 2).
Аналогично производственному учёту для планирования также используется потоковая модель производства. Однако принципы работы с данными в системах разнятся.
Планирование выполняется путём определения оптимального значения расходов по каждому потоку в будущем, в то время как учёт осуществляется на основе информации по уже сформированным потокам.
Применение оптимального плана по производству нефтепродуктов помогает повысить маржинальность производства, максимизировать объёмы переработки, сформировать определённую продуктовую корзину и решить другие бизнес-задачи. Дополнительно при необходимости система может решать задачу формирования многопериодных планов, при этом распределяя и оптимизируя объёмы между отдельными периодами.
Для их определения используются сведения о технологических (ремонты, простои, переработка разных видов сырья) и экономических ограничениях. Кроме того, в рамках каждого планируемого периода в системе формируется отдельный план по отгрузке.
Система оптимального планирования производства от NAUKA зарегистрирована в реестре российского ПО.
Практика показала, что система демонстрирует свою эффективность как при внедрении с нуля, так и в случае, когда предприятию необходимо перейти на отечественное ПО. В обоих случаях НПЗ удаётся в сжатые сроки успешно внедрить новый, не попадающий под санкции продукт, и решать основные проблемы бизнеса в части планирования производства на одном уровне с западными аналогами.
Система энергоэффективности предприятия Nauka.Energy
Оптимизация потребления топливно-энергетических ресурсов на НПЗ — важный фактор для повышения маржинальности производства и, как следствие, обеспечения экономической эффективности завода.
Оптимальное ресурсопотребление может быть достигнуто за счёт быстрого и точного подбора наиболее предпочтительных режимов работы производственных объектов. NAUKA разработала систему, которая полностью решает эту задачу.
Программный продукт объединяет в себе четыре компонента, каждый из которых обеспечивает эффективность конкретной составляющей производственного процесса через решение комплексов задач.
- Энергопотребление. Энергоучёт, ведение режимного листа энергопотребления на установке, фиксация абсолютного и удельного энергопотребления, расчёт себестоимости.
- Энергетические базовые линии. Нормирование расходов энергоресурсов, детализация до уровня единиц оборудования.
- Управление технологическим процессом. Контроль соблюдения регламентных норм, применение ключей деблокации СБ и ПАЗ (системы блокировок и противоаварийной защиты).
- Работа оборудования. Анализ функционирования технологических печей.
Совокупное функционирование всех компонентов в системе позволяет предприятию чётко соблюдать политику энергоэффективности. А именно, выполнять технический учёт топливно-энергетических ресурсов, проводить работы по энергосбережению и повышению энергетической эффективности, а также экспертный мониторинг энергетических показателей производства.
Кроме того, решение может обеспечить поддержку организационных процедур по энергосбережению в рамках предприятия за счёт дополнительных возможностей, таких как:
- система экспертного мониторинга энергетической эффективности технологических процессов (система информационных панелей — дашбордов);
- система настраиваемых показателей энергетической эффективности процессов от уровня предприятия до уровня блоков промышленных объектов;
- система формирования энергоэффективных рационализаторских предложений и оценка их внедрения.
Обширный пул выполняемых задач делает решение компании NAUKA действенным инструментом повышения энергоэффективности и снижения доли затрат на энергоресурсы в себестоимости продукции предприятия.
Система моделирования технологических процессов Nauka.Proxima (цифровые двойники)
Моделирование технологических процессов является логическим продолжением оцифровки нефтеперерабатывающих и нефтегазовых заводов.
Цифровые двойники производства усиливают результативность систем производственного учёта, оптимального планирования и энергоэффективности, помогая в решении следующих задач:
- нахождение оптимальных параметров режима работы установок в заданных условиях;
- увеличение выпуска продукции;
- повышение качества целевых компонентов;
- расширение возможностей предиктивной аналитики в части производственных показателей;
- оптимизация энерго- и ресурсопотребления на объектах производства.
Более того, в цифровом контуре предприятия система моделирования может выступать связующим звеном, обеспечивающим интеграцию других решений между собой. Это осуществляется путём формирования программных модулей отдельных моделей технологических процессов, встраиваемых в информационную систему завода и взаимодействующих с её компонентами в виде сервисов.
В основе программной среды системы моделирования лежит математическое ядро. В нём заложены общие принципы расчётов материальных и тепловых балансов, а также учтены законы термодинамики в отношении отдельных процессов и установок на производстве. Кроме того, система использует информацию базы данных физико-химических свойств более полутора тысяч индивидуальных химических веществ и их бинарных композиций и термодинамические пакеты.
В дополнение ко всему в решении NAUKA предусмотрена возможность применения готовых математических моделей типовых технологических аппаратов и каталитических процессов нефтепереработки, а также моделей, построенных с помощью инструментов машинного обучения (рис. 3).
Применение моделей расширяет возможности анализа и прогноза показателей технологического процесса, а значит, способствует принятию верных управленческих решений. Кроме того, цифровые двойники могут заменить сравнительно трудозатратные методы лабораторного контроля в вопросах определения свойств нефтепродуктов.
Диспетчеризация межцеховых коммуникаций (ДМЦК)
Система ДМЦК предназначена для автоматизации диспетчеризации межцеховых коммуникаций.
Может рассматриваться как единый источник информации по состоянию объектов производства, определяющих направление переработки сырья и полуфабрикатов в готовую продукцию.
Внедрение системы позволяет автоматизировать все действия, актуальные для диспетчеров и исполнителей заданий.
- Строить интерактивные электронные технологические схемы. На «живых» схемах данные обновляются через заданный промежуток времени. Поэтому схемы всегда соответствуют реальному положению дел, отображают состояние объектов здесь и сейчас.
- Формировать листы заданий диспетчера оперативному персоналу. Пользователь может быстро и в едином формате отправлять оперативному персоналу задания на выполнение переключений на технологических схемах (рис. 4).
- Отражать на схеме текущую ситуацию на производстве. Для любого объекта интерактивной технологической схемы выводится необходимая диспетчеру и исполнителю информация, в том числе детальная. Например, показания определённых измерительных приборов, служащие ориентиром для выполнения переключений.
- Выполнять поиск данных любых типов и давности. Все переключения фиксируются в электронном формате и хранятся в системе без временных ограничений. Найти нужную информацию можно в поиске по журналам диспетчера.
- Загружать исторические данные. Пользователь может загрузить в систему данные о состоянии объектов на конкретную дату в прошлом, и на экране отобразится соответствующая схема.
- Делать предиктивную аналитику. В системе можно выполнять симуляции для анализа «что, если» последствий.
- Проводить обучение. Интерактивные схемы по факту являются цифровыми двойниками отдельных частей производства. Их можно использовать в качестве тренажёра для нового персонала или для повышения квалификации действующих сотрудников.
В результате автоматизации диспетчеризации межцеховых коммуникаций на предприятии повышается эффективность ряда процессов. Например, учёт движения газов, сырья, нефтепродуктов при перекачке между технологическими объектами производства.
Кроме того, повышается качество мониторинга и диспетчеризации состояния межцеховых коммуникаций (МЦК), включая визуализацию схем МЦК в части отображения движения потоков нефтепродуктов, состояния объектов схемы (установок, парков, резервуаров, насосов, запорной и регулирующей арматуры), данных приборов учёта, движения энергоресурсов. Также система ДМЦК помогает управлять состоянием запорной и регулирующей арматуры и вести электронный журнал выполняемых действий.
Ситуационно-аналитический центр (САЦ)
Внедрение САЦ — это современный способ своевременного выявления и оперативного реагирования на нештатные производственные ситуации, анализа основных показателей производства и обеспечения быстрого доступа к актуальным данным.
САЦ представляет собой информационные панели, функционирующие в режиме 24/7 и демонстрирующие все ключевые показатели производства. На экранах отображаются плановые и фактические показатели, визуализируется состояние процессов предприятия и технологических объектов, транслируется оценка эффективности их работы и подаётся сигнал в случае приближения к критическим границам (рис. 5).
Как итог, САЦ позволяет консолидировать данные из различных систем завода, повысить оперативность принятия решений управляющего предприятия, отказаться от пересылки отчётов и ожидания информации, организовать удалённую работу между дочерними и управляющими предприятиями, а также в режиме реального времени создавать другие ситуационно-аналитические центры, географически удалённые от производства.
САЦ от компании NAUKA предоставляет возможности доступа к расширяемой базе визуальных компонентов, интеграции с любыми источниками данных, конфигурации показателей и информационных панелей без участия разработчиков, а также гибкой настройки прав доступа.
Взаимосвязь цифровых решений NAUKA в контуре предприятия
Единый технологический стек, схожие подходы к проектированию решений и оперирование данными в одном информационном поле обеспечивает возможность взаимной бесшовной интеграции всех описанных в статье систем. Так открывается возможность их функционирования в контуре завода, или создаётся единая цифровая экосистема НПЗ.
Все перечисленные в статье решения уже реализованы, внедрены и успешно используются на крупных предприятиях нефтяной промышленности. В основе систем лежат исключительно российские технологии, что исключает санкционные риски для клиентов компании NAUKA.
Текст и изображения предоставлены ООО «Наука»
ntik.ru
office@ntik.ru
тел.: +7 (812) 346-61-49
vk.com/naukaspb
г. Санкт-Петербург, ул. Курчатова, д. 6, к. 4, пом. 2Н, лит. А
г. Санкт-Петербург, ул. Гжатская, д. 21, корп. 2
Ленинградская область, г. Кириши, площадь Бровко, д. 2
