Интегрированную систему автоматизированного проектирования и управления предприятием нефтегазового комплекса можно представить в виде трех взаимосвязанных уровней управления (рис):
При этом каждый уровень выполняет свою основную управленческую функцию:
верхний уровень управления предприятием (административно-хозяйственный) решает стратегические задачи, а соответствующая ERP-система обеспечивает управление ресурсами в масштабе предприятия в целом, включая часть функций поддержки производства (долгосрочное планирование и стратегическое управление в масштабе: годовое, квартальное, месячное);
средний уровень управления (производственный) решает задачи оперативного управления процессом производства, а соответствующая автоматизированная система обеспечивает эффективное использование ресурсов (сырья, энергоносителей, производственных средств, персонала), а также оптимальное исполнение плановых заданий (сменное, суточное, декадное, месячное);
низшие уровни технологического управления решают классические задачи управления технологическими процессами.
При этом каждый контур управления характеризуется своим уровнем интенсивности циркулирующей в нем информации, своим масштабом времени и своим набором функций:
· контур управления уровня АСУТП (технологический) является самым интенсивным по объему информации и самым жестким по времени реакции, которое может составлять секунды и даже миллисекунды. В верхнем уровне слоя АСУТП - в SCADA-системах происходит накопление и обработка большого числа технологических параметров и создается информационная база исходных данных для MES-уровняю.
· контур управления уровня MES (оперативно-производственный) опирается на отфильтрованную и обработанную информацию, поступающую как от АСУТП, так и от других служб производства (снабжения, технической поддержки, технологических, планово-производственных и т.д.). Интенсивность информационных потоков здесь существенно ниже и связана с задачами оптимизации заданных производственных показателей (качество продукции, производительность, энергосбережение, себестоимость и т.д.). Типовые времена циклов управления составляют минуты, часы, смены, сутки. Оперативное управление производством в этом контуре управления осуществляется специалистами, которые более детально, чем высший менеджмент, владеют производственной ситуацией (руководители производственных участков, главные технологи, и др.). В связи с этим должно повышаться качество и эффективность принимаемых решений в пределах делегированных сверху полномочий.
· контур управления уровня ERP (стратегический) освобождается в этом случае от решения оперативных задач производства и обеспечивает поддержку бизнес-процессов предприятия в целом. Поток информации от производственного блока становится минимальным и включает в себя агрегированную управляющую и отчетную информацию по стандартам ERP с типовыми временами контроля (декада, месяц, квартал), а также "алармовые" сигналы, требующие немедленного вмешательства высшего менеджмента предприятия.
В основании интегрированной системы автоматизированного проектирования и управления предприятием нефтегазового комплекса лежит САПР-платформа, которая обеспечивает базовые инженерные функции на каждом автоматизированном рабочем месте проектировщика. Базовая платформа унифицирует форматы электронных чертежно-графических документов и позволяет выполнять геометрическое согласование моделей (при 3D-проектировании). На базовой платформе функционируют узкопрофильные решения, которые расширяют возможности базовой платформы для каждой отдельной специальности: инженер-электрик вооружен программами для электротехнических расчетов и выпускает документы той формы, которая установлена именно в его сфере деятельности; технолог оперирует со своими функциями и т.д. Всё объединяется системой управления технической информацией (системой электронного архива и/или документооборота), которая регулирует (контролирует) отношения проектировщиков при работе над проектом: упорядочивает сам проект, управляет согласованиями, изменениями, контролирует выдачу заказчику и прием от субподрядчиков, подготавливает данные для контроля календарного и ресурсного планирования и т.п. Венчают конструкцию информационная подсистема по нормативным документам, библиотека оборудования, изделий и материалов и пр., что предоставляет быстрый и удобный доступ к актуальной нормативной документации, номенклатуре изделий, типовым проектам и типизированным решениям, используемым при проектировании. Такая платформа позволяет построить трехмерные модели (3D-модели) предприятий нефтегазового комплекса, которые могут использоваться как на этапах строительства и пуска в эксплуатацию, так и впоследствии — для ведения оперативных журналов, контроля плановой замены оборудования, ремонтов, управления производством и т.д.
Фрагменты трехмерной модели объекта нефтегазового комплекса на этапе проектирования
Сегодня на российском рынке программные средства для создания интегрированных систем автоматизированного проектирования и управления предприятием нефтегазового комплекса представлены продуктами таких фирм, как AspenTech (Info+), Honeywell (РHD), OSIsoft (PI System) и др. Анализ функциональных возможностей и опыта эксплуатации показал, что наиболее известным и функционально развитым из программных продуктов этого назначения является пакет Plant Information System (PI System). Дружественный интерфейс, а также высокая надежность программного продукта, непрерывный процесс поддержки пользователей и продуманная политика регулярных обновлений привели к тому, что PI System заняла ведущее место в мире среди продуктов этого класса. Сегодня PI System используются на 70% зарубежных предприятиях нефтегазового комплекса, среди которых Shell, Exxon, Texaco и другие мировые нефтегазовые лидеры. В России PI System и др. подобные системы активно используют такие крупные компании, как «Транснефть», «ЮКОС», «ЛУКОЙЛ», «Надымгазпром», «Сургутгазпром», «Уренгойгазпром», «Ямбургаздобыча», «Волготрансгаз», «Лентрансгаз», «Киевтрансгаз» и т.д.
