Система диспетчеризации производства ПАО ГМК «Норильский никель»

Система диспетчеризации производства предназначена для автоматизации и оптимизации процессов оперативного планирования и управления производством на уровне главного офиса, производственных управлений филиалов и производственно-диспетчерских служб предприятий.

Заказчик: ПАО ГМК «Норильский никель»

Сроки реализации проекта: 2015-2020 гг.

Объекты внедрения: Главный офис в г. Москва; Заполярный филиал ПАО «ГМК Норильский никель», АО «Кольская горно-металлургическая компания»

Цели реализации системы

«Норникель», как и многие современные предприятия, стремится контролировать свои операционные затраты и эффективно распределять существующие производственные ресурсы. Такой подход продиктован необходимостью уменьшить конечную стоимость продукции.

Один из механизмов снижения операционных затрат – выстраивание эффективной системы управления производством, которая в режиме реального времени позволяет отследить и скорректировать ключевые показатели.

Разработанная и внедренная в «Норникеле» система диспетчеризации предназначена для автоматизации и оптимизации процессов оперативного управления производством на уровне производственных управлений филиалов и производственно-диспетчерских служб основных предприятий.

Цели системы:

• Повысить эффективность и прозрачность производственных процессов за счёт внедрения инструмента, позволяющего получать данные в реальном времени из хранилища технологических данных и смежных систем;

• Рассчитывать в режиме реального времени технологические и производственные показатели, включая оперативное получение и оценку выполнения плановых заданий, прямых материальных и энергетических затрат и формирование отчетности на основе этих показателей;

• Обеспечить процессы формирования и выдачи оперативной, статистической и аналитической отчетности, отчетности производственного управления;

• Организовать анализ информации в реальном времени о ходе технологических процессов, а также обеспечить возможность ретроспективного анализа данных и выявления отклонений;

• Снизить нагрузку на персонал за счет уменьшения ручного ввода данных и отказа от рукописных журналов (кроме обязательных по регламентам безопасности).

Технические особенности

Технические особенности системы опираются на две основных парадигмы:

1. Применение современных архитектурных подходов в создании крупных IT-систем;

2. Акцент на типовое ПО для упрощения сопровождения системы службами заказчика.

Система построена по клиент-серверной архитектуре на базе следующих программных компонентов:

• Wonderware System Platform – используется в качестве базовой платформы для сбора, обработки и хранения данных локальных АСУТП предприятий;

• Wonderware Intouch – для отображения хода технологических процессов всех производств в реальном времени;

• Wonderware MES Performance – применяется для учета и анализа причин простоев оборудования, а также показателей эксплуатационной эффективности оборудования;

• Wonderware Skelta BPM – используется для автоматизации процессов передачи диспетчерских данных по уровням управления, а также для автоматизации ряда бизнес-процессов по управлению производством, в том числе по распределению техники, материалов и реагентов, по реагированию на отклонения ключевых производственных показателей.

• Компоненты решения Developer Express используются для реализации плановой, оперативной и сводной отчётности в формате и с функциональностью Excel, в форме аналогичной утверждённым бумажным документам подразделений;

• MS SQL для организации сбора данных из БД локальных корпоративных АС, а также хранилищ данных;

• Microsoft Reporting Service для создания произвольных отчётов с пользовательскими фильтрами.

Пользователь входит в систему с помощью веб-интерфейса или посредством службы удаленного рабочего стола.

Отдельные должностные лица, в основном руководители верхнего звена, могут войти в систему с мобильных устройств. Безопасность при этом обеспечивается комплексной платформой управления мобильными устройствами VMware AirWatch.

В качестве средств представления данных используются терминальный вариант InTouch for System Platform и InTouch Access Anyware.

Основные преимущества системы диспетчеризации

1. Уход от телефонного сбора информации и фиксации её на бумажных носителях

Объём информации, передаваемой диспетчеру в течение рабочей смены, может быть весьма значительным. Например, в диспетчерском журнале Производственного управления Заполярного филиала «Норникеля» ежедневно заполнялось вручную 15 листов формата А3 (более 150 000 чисел), а диспетчерском журнале рудника «Северный» Кольской горно-металлургической компании – 16 листов формата А 4 3. Причём передача и фиксация информации осуществляется до четырёх раз в течение смены. При ручной фиксации данных велика роль человеческого фактора.

В системе диспетчеризации же информация собирается преимущественно в автоматическом режиме (до 60 процентов данных), а также частично заносится вручную. Однако все данные верифицируются системой, прежде чем будут обработаны в виде различных сводок и отчетов. Для вводимой вручную информации заводятся граничные пределы. Если вносимые оператором данные выходят за них, то система предупреждает об этом. 

2. Непрерывный контроль работы оборудования

В каждом подразделении «Норникеля» система диспетчеризации осуществляет контроль за состоянием ключевого оборудования, от работы которого напрямую зависит выполнение планового задания. Система автоматически рассылает уведомления о внеплановой остановке ключевого оборудования кругу установленных лиц – технологам, ИТР, ремонтному персоналу и т.д., в том числе и СМС-сообщения на мобильные устройства. В Заполярном филиале «Норникеля» отслеживается 630 единиц ключевого оборудования. Для него устанавливаются границы контрольных технологических параметров – загрузка, переработка, плотность, температура и т.д. В случае отклонения параметра от заданного диапазона рассылается сообщение определённому кругу лиц.

В системе есть возможность информирования ответственных лиц о рекомендуемых мерах по исправлению возникших отклонений.

3. Прогнозирование производственной обстановки

Специалистами ООО «Сумма технологий» разработан уникальный функционал, позволяющий давать прогноз производственной обстановки. По заданным заказчиком показателям через установленные промежутки времени система автоматически отслеживает выполнение декадно-суточного графика. Если расчёт показывает, что оперативный план может быть не выполнен в срок, система автоматически рассылает об этом уведомление заданному кругу лиц, рассчитывает возможное отклонение, выдаёт рекомендации по изменению параметров работы оборудования для обеспечения выполнения задания.

4. Удобный функционал сортировки и фильтрации данных для последующего анализа

Созданная единая база данных, включающая основные производственные показатели, информацию об остановках оборудования, отклонениях от режимных параметров и другие технологические данные, позволяет в любой момент времени провести аналитику состояния производства по любому заданному параметру, единице, группе оборудования. Данные могут быть выбраны за любой период времени, что позволяет делать ретроспективный анализ для исправления ошибок и повышения производительности.

5. Контроль неснижаемых остатков незавершенного производства и технологических материалов

В систему диспетчеризации вносятся нормативы неснижаемых остатков незавершенного производства и технологических материалов. Информация о падении этих остатков ниже установленного уровня автоматически рассылается уведомление определённому кругу лиц. При этом система информирует исполнителей о наличии технологических материалов на складах и позволяет при помощи модуля заказа материалов оперативно пополнять запасы.

6. Контроль местоположения персонала и внутришахтного транспорта

Система диспетчеризации позволяет брать данные из смежных систем для создания трёхмерных моделей подземных выработок с отображением наличия персонала и внутришахтного оборудования на горизонтах. 

Возможности развития системы и дополнительные функции

1.  Функция автоматического составления графиков производства

Система диспетчеризации позволяет в автоматическом режиме рассчитывать оперативные планы производства, т.н. декадно-суточных графиков. Для этого пользователь заносит в систему необходимую базовую информацию - значения бюджетного плана, график планово-предупредительных ремонтов (ППР), граничные значения производительности оборудования, ёмкости промежуточных складов и т.д., после чего происходит расчёт декадно-суточных графиков на максимальную производительность. Есть возможность и анализа выполнения плана по факту работы за заданный период для выявления причин отклонений, что позволяет вносить коррективы в организацию работы или в алгоритм составления декадно-суточных графиков для повышения эффективности оперативного планирования.

2. Экономическая оценка отдельных аспектов производственной деятельности

В системе диспетчеризации есть возможность производить экономическую оценку отдельных аспектов производственной деятельности предприятия. При составлении декадно-суточных графиков система может автоматически рассчитывать экономический результат в денежном выражении с определённой степенью точности. Особенно эта функция полезна при составлении различных вариантов декадно-суточных графиков, а также при изменении сроков ППР или их продолжительности. В системе может быть реализована ежесуточная экономическая оценка в денежном выражении потерь полезных компонентов с отвальными продуктами и распределения загрязняющих компонентов в них.

Эксплуатационные возможности системы

Любая система должна уметь подстраиваться под возникающие со временем изменения в тех или иных процессах.

В системе диспетчеризации есть возможность:

• подключать новые и редактировать существующие источники данных;

• актуализировать интерфейсы экранных форм (мнемосхем) отображения технологического процесса в реальном времени;

• создавать и корректировать перечень отчётных форм оперативного планирования и контроля производства, в том числе подключать новые источники данных, реализовывать расчёты, настраивать сигнализацию об отклонениях заданных параметров производственных процессов;

• формировать бизнес-процессы и систему оповещения по ходу их исполнения;

• предоставлять доступ к системе на основании корпоративных политик организации доступа заказчика.
  

Результаты внедрения системы диспетчеризации

1. Уход от бумажного и телефонного сбора и предоставления информации;

2. Стандартизация и оптимизация бизнес-процессов оперативного управления производством на основании единой модели;

3. Снижение временных затрат на сбор и передачу информации;

4.  Повышение точности фиксации начала и конца простоев оборудования и периодов работы со сниженной производительностью;

5. Введение электронных сменных рапортов, диспетчерских журналов, отчётности;

6. Обеспечение моментального информирования диспетчеров и руководителей об аварийных остановках ключевого оборудования, отклонений от заданных технологических параметров;

7. Обеспечение связи производственных показателей с корпоративными операционными и финансовыми KPI;

8. Возможность анализа данных на ежедневной и ежедекадной основе и их преобразования в мероприятия по повышению эффективности.