Постановка процессной системы управления блока производства типового НПЗ крупной нефтяной компании

Реализация системного подхода в управлении предприятиями в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности выдвигает необходимость использования для этой цели соответствующих средств. По общепринятому мнению, сегодня такими средствами являются автоматизированные системы управления.

Переход к автоматизированному управлению есть объективная необходимость, обусловленная все возрастающей лавиной управленческой информации и требованиями дальнейшего повышения производительности труда в сфере административно-управленческих работ.

Математические модели установок и производств в нефтепереработке и нефтехимии, известные в настоящее время, содержат от нескольких десятков до сотен уравнений. Алгоритмы, определяющие поведение систем, состоят из тысяч операций [7]. Естественно, что в данном случае использование таких алгоритмов без соответствующих средств автоматизации не позволяет даже говорить об эффективном внедрении системного подхода в управление производством.

Планируемое дальнейшее увеличение мощностей заводов, производств, единичных установок существенно усложняет управление ими. Широко известно, что если объем производства возрастает в арифметической прогрессии, объем информации при его функционировании увеличивается в геометрической прогрессии. Необходимо принимать во внимание и тот факт, что сложность задач управления при этом возрастает в значительно большей степени, чем численность людей, которые могут быть заняты их решением.

Однако, наибольшие трудности возникают при необходимости осуществлять оптимальное управление заводом, поскольку даже незначительные отклонения от оптимальных значений показателей его деятельности заметно снижают эффективность работы производств большой мощности.

Оптимальное управление современным предприятием «вручную» практически невозможно, если только не рассчитывать на случайное достижение нужных результатов. Рассмотрим справедливость подобного утверждения на примере нефтеперерабатывающего завода.

Производственные возможности среднего по мощности НПЗ могут быть описаны системой из 80 - 100 уравнений [58]. Область допустимых планов предприятия, определяемая такой моделью, представляет собой многогранник в n-мерном пространстве, где n - число неизвестных. Число точек в этом многограннике, дающих допустимый план, представляет собой несчетное множество (континиум точек). Поэтому перебрать все допустимые планы нельзя, да и нет необходимости: близкие точки (планы) незначительно отличаются одна от другой.

Практический интерес могут представлять лишь планы, которые существенно различаются между собой или набором технологических способов (режимов) производства и смешения, или интенсивностями их использования. Такие допустимые планы изображаются вершинами многогранника и носят название опорных планов. Известно, что именно среди опорных и находятся оптимальные планы.

Вручную перебрать все опорные планы не представляется возможным, так как число их астрономически велико. Действительно, верхняя граница числа опорных планов определяется числом сочетаний из п по т (где т - число строк модели):

Для реального нефтеперерабатывающего завода n=100 и m=80, откуда число опорных планов ориентировочно составляет 1040. Поэтому, если предположить, что для расчета одного опорного плана человеку отпускается всего одна секунда, то для перебора всех планов ему не хватит целой жизни даже при непрерывной работе.

Увеличение объемов информации, усложнение задач управления вызывают сегодня острую потребность искать пути и методы решения возникших проблем, чтобы завтра не оказаться перед необходимостью снижать темпы роста производства из-за невозможности управления им.

Увеличением численности управленческого персонала решить проблему нельзя: людские резервы ограничены. Да и этот путь имеет большие отрицательные последствия: возрастают непроизводительные расходы, снижается оперативность управления, аппарат становится более громоздким. Так, на крупных предприятиях уже теперь число подразделений только в центральном управленческом аппарате достигает сорока и выше (данный показатель не учитывает аппарата управления производств, цехов и установок).

Наличие формализованной информации, на основе которой строится любой документ, позволяет говорить о возможности механизации и автоматизации информационных процессов. Эта возможность сегодня достаточно эффективно реализуется с помощью электронно-вычислительной техники и математических методов.

Применение новейших методов и средств в управлении повышает производительность труда работников сферы управления, позволяет быстро и качественно перерабатывать информацию, находить оптимальные управляющие воздействия. Автоматизация управления освобождает человека от рутинной работы, дает возможность в полной мере использовать его опыт и творческие способности, а самое главное, обеспечивает получение всестороннего, комплексного и научно обоснованного решения задач управления в сроки, наиболее приемлемые для его реализации.

Каждый конкретный специалист по-своему представляет себе завод, на котором он работает. Например, технолога нефтеперерабатывающего завода, прежде всего, интересует схема переработки нефти. Основными характеристиками для этого работника являются в первую очередь мощности предприятия по сырью и производству стандартной продукции или вторичного сырья. Технолог принимает во внимание показатели исходного сырья, параметры установки по его переработке, особенности получения готовых продуктов и другие специфические сведения. Для специалиста по электроснабжению и электрооборудованию интерес представляют уже иные данные, а именно: установленная и потребляемая мощность электрического оборудования, годовой расход электроэнергии и другие важные для обеспечения ею завода показатели.

Помимо сырья и электроэнергии, в процессе производства продукции потребляются тепло и вода, отводятся в канализацию отработанные стоки, используется оборудование. На любом нефтеперерабатывающем или нефтехимическом предприятии имеются трубопроводные системы, подъездные автомобильные и железнодорожные пути, сливоналивные эстакады для приема сырья и реагентов и отгрузки товарной продукции. Значительную роль играют хранение сырья и готовых продуктов, смесительные станции, факельное хозяйство и объекты утилизации углеводородных газов.

В процессе производства продукции предприятие осуществляет финансовую деятельность. На каждом заводе трудится значительный эксплуатационный штат специалистов. Функционируют и другие элементы, образующие сложный организм действующего нефтеперерабатывающего или нефтехимического предприятия.

Каждому аспекту деятельности завода соответствует та или иная его модель. Так, кроме приведенной уже технологической модели возможны электроэнергетическая, экономическая, финансовая, кадровая и другие модели пред приятия.

Очевидно, что как весь организм завода в целом (см. первый раздел), так и каждый элемент данного организма имеют количественные, качественные и временные показатели (характеристики), которые необходимо поддерживать для получения в нужном количестве продуктов требуемого качества в установленное планом время.

 Скачать реферат