Перспективы совершенствования инфраструктуры газовой отрасли за счет развития MES-систем

УДК 338.3

АИ. Ростовцев ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

СВ. Чернявский ИНФРАСТРУКТУРЫ ГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

ЗА СЧЕТ РАЗВИТИЯ MES-СИСТЕМ

Аннотация. В статье анализируются актуальные процессы совершенствования газовой отрасли за счет современных технологий автоматизации и перспективы ее развития. Рассматриваются вопросы построения архитектуры систем, используемых платформ, их совместимости и перспективы. Использование новых технологий автоматизации дает преимущества в обеспечении производственных процессов в отрасли, появляются новые возможности. Тенденции развития информатизации в газовой отрасли во многом соответствуют общемировым, в то же время учитывают особенности развития самой отрасли.

Ключевые слова: эффективность информатизации, информационные технологии, газовая отрасль, информатизация, экономика газовой промышленности, SAP, MES, эффективность инвестиций.

PROSPECTS FOR IMPROVEMENT GAS INFRASTRUCTURE THROUGH THE DEVELOPMENT OF MES-SYSTEMS

Annotation. The article describes the current process of improving the gas industry by modern automation technology and its development prospects. Questions of construction of architectural systems used platform compatibility and prospects. The use of new automation technology offers advantages in ensuring the production processes in the industry, there are new opportunities. Tendencies of development of informatization in the gas industry is largely correspond to the worldwide, at the same time take into account the peculiarities of the industry itself. Keywords: effectiveness of informatization, information technology, gas industry, informatization, economy of gas industry, SAP, MES, investment performance.

Совершенствование инфраструктуры газовой отрасли является процессом, сопряженным с организацией производственной деятельности. Динамика существующих изменений в обществе и в производственной деятельности обуславливает многообразие инфраструктурных преобразований современных промышленных предприятий. Совершенствование инфраструктуры газовой отрасли является важным фактором интенсификации производства. Высокий уровень ее развития позволяет полно и комплексно использовать накопленный производственный потенциал, сокращает время нахождения материальных благ в сфере обращения, повышает мобильность производственных ресурсов, способствует углублению разделения труда и тем самым - росту эффективности. Компании достигают наивысших производственных успехов благодаря использованию новейшей техники и технологии и приходу к руководству предприятиями техноструктуры, с этим связано усиление планирования хозяйственного развития, которое, по мнению Дж. Гэлбрейта, идет на смену рыночным отношениям [2]. Согласно прогнозам Д. Белла [1], наиболее значимым для постиндустриального общества становится не переход от собственности или политических критериев к знанию как фундаменту новой власти, а изменение характера самих знаний. Для нового общества становятся характерными доминирующая роль теоретических знаний, господство теории над эмпиризмом и кодификация знаний в абстрактные системы символов, которые могут быть применены ко множеству самых различных ситуаций. Состав инфраструктуры отрасли определяется множеством факторов. Инфраструктура газовой отрасли обширна, имеет разноплановый характер, определение ее четких границ представляется затруднительным, соответственно перечень мероприятий, связанных с ее совершенствованием, также обширен. Для совершенствования газовой отрасли и повышения эффективности работы необходимо принятие

Andrey Rostovtsev Sergey Chernyavskiy

© Ростовцев А.И., Чернявский С.В., 2015

организационных и технических мер по совершенствованию деятельности компаний на всех уровнях организации отрасли.

В то же время развитие информационных технологий для нужд газовой промышленности происходит по более консервативному сценарию. Особенности отрасли накладывают отпечаток и определяют приоритеты в развитии информационных технологий. Нельзя сказать, что применительно к газовой промышленности развитие информационных технологий происходит в соответствии с общемировыми трендами и изменениями. Безусловно, не все технологии находят свое применение на производстве, кроме того, само по себе существующее газовое хозяйство имеет определенную технологическую структуру, формировавшуюся десятилетиями. При этом важным фактором промышленной инфраструктуры газовой отрасли является наличие единых отраслевых стандартов, обеспечивающих безопасное функционирование газовых объектов, непрерывность работы системы газоснабжения, унификацию технологических решений, призванную обеспечить сокращение эксплуатационных затрат.

Внедрение информационных технологий в газовой отрасли осуществлялось параллельно с развитием систем диспетчеризации и управления технологическими процессами. К моменту внедрения информационных технологий технологии автоматизации и диспетчеризации уже активно использовались на предприятиях газовой промышленности. В то время как основными объектами автоматизации и диспетчеризации являются объекты нижнего уровня технологической инфраструктуры предприятия - линейных газопроводов, компрессорных станций, линейно-производственных управлений - объектом информатизации является управленческая и финансово-хозяйственная деятельность предприятия, т.е. деятельность верхнего организационного уровня. Таким образом, мы можем говорить о наличии на нижнем производственном уровне систем автоматизации и на верхнем управленческом уровне - информационных систем. Эти системы существуют и функционируют параллельно, создавая массивы данных, относящихся к их деятельности. Между тем, остается актуальным вопрос об объединении систем автоматизации и систем информатизации и формировании единого массива данных, имеющих коррелированные связи между собой. В идеале сведения от датчиков расхода газа должны коррелировать с показателями бухгалтерской отчетности предприятий, данные производственных систем автоматизации должны находить свое отражение в управленческом учете. Средний класс систем, объединяющих информационные системы высшего уровня и системы автоматизации производственного уровня, сегодня в газовой промышленности отсутствует. В условиях современного развивающегося общества нельзя не отметить возможности совершенствования инфраструктуры газовой отрасли за счет внедрения систем автоматизации и развития информационных технологий. В существующей терминологии возможно выделение ИТ-инфраструктуры и информационной инфраструктуры и отделение их от производственной инфраструктуры предприятия, затраты на информационные технологии и информатизацию предпочтительнее рассматривать в составе общей производственной инфраструктуры.

Постоянное развитие газотранспортной системы и освоение новых месторождений, внедрение новых технологий и усложнение используемого оборудования при ужесточении требований к промышленной и экологической безопасности обуславливают постоянное развитие автоматизированных систем управления. Предприятия газовой промышленности традиционно характеризуются высоким уровнем автоматизации технологического оборудования, прежде всего, газоперекачивающих агрегатов и компрессорных цехов. Однако управление газотранспортной системой в целом в масштабе отрасли предполагает не только контроль режимов отдельных агрегатов и установок, но и комплексное представление и анализ ситуации в целом на основе как автоматически замеряемых параметров и показателей, так и результатов решения расчетных и аналитических задач. Решение поставленной задачи обеспечивается за счет организации круглосуточного диспетчерского управления - контроля, пла-

нирования, расчетов и оптимизации работы газотранспортной системы в целом и ее отдельных объектов.

Современные автоматизированные системы управления технологическими процессами предприятий предназначены для автоматизации контроля, диагностики и управления технологическими объектами, в состав которых входит полный набор программно-технических средств для автоматизации технологических объектов, в том числе: датчики давления, температуры, уровня, многофункциональные технологические контроллеры, компьютеры в качестве пункта управления, программное обеспечение технологических контроллеров и пункта управления, встроенные средства связи по кабелю, телефонной линии и радиоканалу. Как правило, такие комплексы представляет собой многоуровневые системы управления производством.

В настоящее время широкое распространение получил класс систем, связывающих воедино все бизнес-процессы предприятия с производственными процессами и обеспечивающих, оперативное предоставление информации руководству - класс систем MES (англ. Manufacturing Execution System), что дословно можно перевести, как «производственные управляющие системы». По определению некоммерческой ассоциации MESA (англ. Manufacturing Enterprise Solutions Association), объединяющей производителей и консультантов-внедренцев MES-систем, MES - это автоматизированная система управления производственной деятельностью предприятия, которая в режиме реального времени планирует, оптимизирует, контролирует, документирует производственные процессы от начала формирования заказа до выпуска готовой продукции [4].

Создание систем класса MES в газовой промышленности на первоначальном этапе возможно в части развития систем мониторинга технологических процессов нижнего уровня. Процессы мониторинга и сбора поступающих оперативных данных и информации о технологических процессах в газовой промышленности до настоящего времени не были системно реализованы на предприятиях газовой промышленности в том объеме, в котором это позволяют сделать современные системы информатизации и имеющиеся программно-аппаратные комплексы автоматизации, использующиеся в других отраслях промышленности. Базовыми функциями, реализуемыми системой, должны стать: сбор данных технологических процессов; хранение и обработка данных; представление данных в виде технологических мнемосхем; предоставление производственной отчетности; интеграция со специализированными системами, контроль и анализ данных технологических процессов.

Входными данными, анализируемыми системой на первом этапе ее внедрения, могут быть данные с автоматизированных систем управления технологическими процессами, контрольно-измерительных приборов и автоматики по режимам работы, пуску и остановке оборудования, технологическим параметрам.

Выбор программной платформы для реализации системы также остается вопросом: с одной стороны, разработка собственного программного обеспечения потенциально способна повысить надежность, с другой, использование стандартных пакетов значительно упростит и ускорит разработку, за счет унификации позволит с минимальными затратами интегрировать внедряемую систему с существующими на предприятии информационными системами. Среди наиболее широко используемых программных продуктов необходимо выделить программную платформу Plant Information System (PI System) - комплекс программного обеспечения, обеспечивающий управление данными, включая сбор, хранение, обработку и их представление по компании, предприятиям и отдельным процессам. PI System состоит из следующих компонентов: источники данных - программное обеспечение, генерирующее данные (они могут быть разнообразными и подключаться к узлам интерфейса несколькими способами); интерфейсы - программное обеспечение, получающее данные от источников данных и отправляющее их на сервера; сервера служат для хранения данных и выступают в качестве серверов данных для клиентских приложений на основе Microsoft Windows; серверные приложения (специализированное серверное ПО, базы данных веб-порталы); клиентские приложения для подключения к серверам системы и серверам приложений системы для просмотра интересующих данных.

Plant Information System предназначена для сбора большого числа параметров в режиме реального времени от различных и территориально разобщенных систем управления технологическими процессами, ручного ввода технологических и лабораторных данных, «сжатия» этой информации и долгосрочного хранения с возможностью быстрого ее «восстановления» на рабочих местах диспетчеров, инженеров-технологов, механиков, энергетиков, экономистов, плановиков, экологов, руководящего состава и др. Благодаря Plant Information System и ее вычислительным возможностям для руководства и ведущих специалистов предприятия создается «прозрачность» производства на всех участках, обеспечивающая мониторинг работы в реальном времени завода, производств и цехов, их производительности, соблюдения регламентных технологических режимов, удельных энергозатрат, качества и себестоимости вырабатываемой продукции. Plant Information System также имеет возможность обмена данными с системами управления верхнего уровня - управления бизнес-процессами, в том числе с решениями на базе платформы SAP/R3, что определяет его как наиболее оптимальное решение с точки зрения построения архитектуры системы и ее перспективного развития для построения интегрированной информационной системы предприятия.

В результате построения системы мониторинга технологических процессов нижнего уровня возможно решение следующих функциональных задач предприятия: сбор данных технологических процессов; использование буферизации технологических данных; долгосрочное хранение больших объемов технологических данных; единый ресурс представления данных на базе технологических мнемосхем; реализация системы производственной отчетности; реализация средств автоматического контроля и анализа данных [3].

Системное развитие технологий автоматизации, новые технологии производственной диспетчеризации и информационного развития способны значительным образом изменить состояние дел в отрасли. Совершенствование инфраструктуры газовой отрасли за счет внедрения современных систем автоматизации способно обеспечить:

- значительное сокращение длительности простоев производственных мощностей и повышение общей производительности;

- контроль производственного процесса и формировании информации о продукции на основе реальных производственных данных;

- устранение операций ручной регистрации данных и ввода данных в систему планирования производства, что позволяет значительно улучшить их точность и структурированность;

- интегрирование данных о качестве производственной информации;

- своевременное представление полной и точной информации о состоянии производства, производственному персоналу, обеспечивающее повышение эффективности его работы;

- предоставление службам управления качеством, запасами и производством оперативной информации, производственных сводок, данных о загрузке и простоях оборудования, объемах готовой продукции.

Библиографический список

1. Белл, Д. Грядущее постиндустриальное общество. Оиьгг социального прогнозирования / Д. Белл; пер. с англ. под ред. В. JL Иноземцева. - M. : Academia, 1999. - 949 с.

2. Гелбрейт, Дж. Новое индустриальное общество / Дж. Гелбрейт - М., 1969. - 480 с.

3. Индасофт PI System [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.indusoft.ni/products/ osisoft/PI_SYSTEM/ (дата обращения : 04.07.2015).

4. Preactor планирование и диспетчеризация производства MESA International [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://www.mesa.ru (дата обращения : 04.07.2015).