Описание бизнес- процессов как объектов управления АСУПД
Существуют различные программные платформы автоматизации производственной деятельности [2]. Под автоматизированной системой управления производством нефтегазового предприятия в данном пособии понимается АС типа (1С, SAP), для конфигурирования которой осуществляется выявление целей и показателей, описание бизнес-процессов и их процедур, организационной структуры управления и регламентирующей документации учетных операций в АСКУЭ, АС ТОиР и SCADA. Программно-информационные средства для построения ИКСУ производством должны:
· обеспечивать сбор измерительной информации;
· хранить ее в базах данных;
· обеспечивать обработку информации по известным правилам;
· устранять невязки и небалансы учетных данных между объектами учета;
· обеспечивать формирование и печать отчетов по согласованным учетным данным.
Бизнес-процесс (БП) – это реализация деятельности, способ решения производственной задачи [37]. Он описывает то, как производственная деятельность выполняется, в какой последовательности и в каких вариантах, а также то, какие функции реализуются исполнителями для достижения установленных целей.
Описание бизнес-процессов учетного типа в общем случае может включать в себя:
· Планирование производства.
· Оперативно-диспетчерское управление производством.
· Производственный учет и согласование материальных балансов.
· Учетный контроль качества результатов производства.
· Учет и анализ потребления энергетических ресурсов.
· Учетный контроль состояния технологического оборудования.
· Фактический анализ производственного процесса.
Различают коммерческий и технический учет.
Процессы коммерческого учета предоставляют данные, которые используются для взаимных финансовых расчетов между поставщиками исходной продукции и ее потребителями, поставщиками и потребителями энергоресурсов. Процессы технического учета предназначены для технологических учетов внутри предприятия по его подразделениям и объектам, в частности для учета энергопотребления.
К коммерческому учету энергоресурсов относят:
1. Учет получаемой нефти (газа) с месторождений;
2. Учет подготовленной нефти.
3. Учет подготовленного газа.
4. Учет полученной электроэнергии 10кВ.
5. Учет преобразованной электроэнергии 380В.
6. Учет преобразованной электроэнергии 220В.
К техническому учету энергоресурсов относят:
1. Учет полученной технической воды.
2. Учет полученной теплой воды.
3. Учет полученного пара.
4. Учет собранной подтоварной воды.
5. Учет части газа, потребленного на собственные нужды.
6. Учет газа сжигаемого на факеле.
7. Учет аварийно-сброшенного газа.
8. Учет поднятой артезианской воды.
Планирование производства. Любой вид производственной деятельности начинается с составления планов. Заданные объемный план на месяц, ограничения по свободным емкостям в резервуарных парках и текущее состояние технологических установок являются входом функции планирования производственного цеха нефтегазовой отрасли. Менеджером производства в соответствии с установленным регламентом рассчитывается суточный производственный план выработки продукции по каждой технологической установке (выход функции планирования).
Оперативно-диспетчерское управлениеобеспечивает выполнение следующих функций:
· Контроль загрузки технологических мощностей.
· Регистрацию и оповещение об отклонениях технологического процесса от заданных режимов и нормативов.
· Контроль отклонения факта от производственного плана в реальном времени:
– учет движения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции по предприятию;
– контроль остатков в резервуарных парках;
– формирование производственной отчетности.
Диспетчер в соответствии с регламентами компании на основе измеряемых АСУ ТП (SCADA) -данных о загрузке технологических мощностей (отклонений от заданных режимов и нормативов), а это является входом функции диспетчеризации процессов учета, формирует отчетность по учету продукции, остаткам в резервуарных парках.
Контроль технологических режимов реализуется диспетчером. В результате анализа всех зарегистрированных отклонений производства от заданных (входы функции контрля) в соответствии с регламентом компании формируются отчеты о ключевых показателях производства.
Ключевые показатели производства определяются производственным менеджментом. К ключевым показателям производства относятся:
· Коэффициенты отбора продуктов из исходного сырья по установкам.
· Глубина переработки по цеху и технологическим установкам.
· Отклонение выработки полуфабрикатов и готовой продукции от плана.
· Скорость изменения остатков сырья, полуфабрикатов и готовой продукции.
· Удельное потребление всех видов энергоресурсов.
· Отклонение качества выпускаемых полуфабрикатов и готовой продукции.
· Запас готовой продукции.
· Величина безвозвратных потерь.
Специализированный сервер отчетов обеспечивает оформление производственной отчетности на основе созданных шаблонов. Все отчеты автоматически обновляются с настраиваемой дискретностью. Примерами шаблонов отчетов являются:
· Режимные листы.
· Сводные отчеты о работе предприятия.
· Остатки в местах хранения.
· Отклонение от плана по технологическим мощностям.
· Сводки по качеству.
· Любые специализированные отчеты произвольной формы.
Производственный учет и согласование материальных балансов заключается в непрерывном отслеживании менеджером выполнения производственных планов, поступающих данных по учету (вход функции производственного учета), в соответствии регламентом формируются отчеты план/факт, включающие автоматизированный анализ причин отклонений за смену, сутки, месяц (выход функции производственного учета).
Помимо этих расчетов функцией Производственный учет и согласование материальных балансов выполняются:
· Расчет согласованных материальных балансов за сутки, декаду, месяц и т.д.
· Расчет объемных и энергетических балансов.
· Определение фактических потерь.
· Обнаружение погрешностей измерения коммерческих приборов учета.
· Планирование оптимальной модернизации приборов учета.
Контроль качества. Качество готовой продукции наряду с себестоимостью является наиболее эффективным конкурентным преимуществом. Для целей непрерывного контроля и анализа качества используется "Лабораторно-аналититеческая служба" (LIMS). Она на основе исходных данных о продукции (входы функции) обеспечивает свою деятельность в соответствии с требованиями:
· к компетенции испытательных лабораторий (ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2000);
· к точности (правильности и прецизионности) методов и результатов измерений (ГОСТ Р ИСО 5725-2002, ч. 1-6, включая МИ 2335-2003).
LIMS -службой создаются достоверные и оперативные данные по контролю качества продукции, передаваемые на различные уровни управления предприятием (выходы функции).
Учет и анализ производства и потребления энергетических ресурсов. В настоящие время стоимость энергетических ресурсов в структуре себестоимости готовой продукции занимает все большую часть. Именно поэтому автоматизация бизнес-процессов учета и анализа производства и потребления энергетических ресурсов несет огромный экономический эффект. На основе данных измерений счетчиков энергии (входы функции) в соответствии с регламентом компаниидиспетчер формирует отчет и анализ производства и потребления энергии на внутренние нужды.
Фактический анализ производственного процесса. Результатом этого процессаявляется аналитика в реальном времени (выход) на основе ключевых показателей эффективности (вход), позволяющих по нескольким совокупным критериям менеджеру производства :
следить за текущими тенденциями во всех областях производственного процесса;
осуществлять привязку издержек к конкретным производственным процессам (к качеству исходной и готовой продукции, к ее транспортировке, технологическим операциям, удельным показателям);
строить динамические модели производства для калькуляции текущих затрат как в привязке к конкретным рабочим местам, так и в разрезе отдельных выполняемых заказов (выходы процесса).
Действующая нормативная (регламентная) база в области учета энергопродукции на объектах нефтегазового комплекса насчитывает более 120 документов.
В их числе:
· ГОСТ Р 8.615-2005, Государственная система обеспечения единства измерений. «Измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования».
· ГОСТ Р 8.647-2008, Государственная система обеспечения единства измерений. «Метрологическое обеспечение определения количества нефти и нефтяного газа, добытых на участке недр».
· РД 39-30-627-81, «Инструкция по учету нефти в нефтегазодобывающих объединениях».
· РД 39-108-91, «Методические указания по определению величины технологических потерь нефтяного газа при его добыче, сборе, подготовке и межпромысловом транспорте».
· РД 39-0147103-312-86, «Методика учета технологических потерь нефтяного газа на нефтедобывающих предприятиях Миннефтепрома».
· РД 39-0147103-388-87, Методические указания по определению технологических потерь нефти на предприятиях Министерства нефтяной промышленности, Уфа.-ВНИИСПТнефть,1988г.
· РД 153-39.4-042-99 «Инструкция по определению массы нефти при учетных операциях с применением систем измерений количества и показателей качества нефти».
· Постановление Госснаба СССР от 26.03.86 г. № 40. Нормы естественной убыли нефтепродуктов при приеме, хранении, отпуске и транспортировании.
· ГОСТ Р8.595, «Масса нефти и Нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений»-2004г.
· ГОСТ Р8.615, «Измерение количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Общие метрологические и технические требования»-2005г.
· ГОСТ 9018-89 Колонки топливораздаточные Общие технические условия.
· РД153-39.2-080-01, "Правила технической эксплуатации АЗС»-2003г.
БП учета представляет собой совокупность последовательных, целенаправленных и регламентированных функций, в которой посредством управляющего воздействия и с помощью ресурсов учетные входы процесса преобразуются в выходы (в отчетные документы), результаты процесса, представляющие ценность для предприятия.
Проектные решения. Рассмотрим в качестве примера проектные решения для автоматизированной системы управления учетной деятельностью газотранспортного предприятия, цеха подготовки газа.
Процессный подход позволяет рассматривать учетную деятельность предприятия как связанную систему бизнес-процесса оперативного учета, управляемую посредством автоматизированных систем АСУПД, АС ТОиР и АСКУЭ, каждая из которых во взаимосвязи друг с другом и внешней средой реализует заданные цели.
В настоящий момент применение процессного подхода является обязательным условием для построения, в частности, системы менеджмента качества на предприятии нефтегазовой отрасли в соответствии с требованиями стандарта ISO 9001:2008.
Практика показывает, что система управления, построенная на принципах процессного управления, является более эффективной и результативной по сравнению с равной ей по масштабу функциональной системой.
Пусть автоматизированная система управления производственной деятельностью этого предприятия (рис.3.1) содержит программный комплекс диспетчерского управления производством (ПКДУ), назначение которого управлять производством, и программный комплекс мониторинга объектов магистральных газопроводов (ПКМО), назначение которого оперативный учет и контроль затрат. Компьютерная система управления производственной деятельностью включает в себя следующие подсистемы:
· Подсистему формирования отчетных документов и диаграмм, позволяющую создавать как внутренние отчетные документы, так и периодическую отчетность, например, для ОАО «Газпром».
· Графическую экранную подсистему, позволяющую создавать объектно-ориентированные схемы и отображать на них оперативную информацию о производстве.
· Подсистему интеграции с внешними приложениями (в частности, со SCADA).
· Подсистему репликации данных, предоставляющую возможность обмениваться данными между различными уровнями управления системы.
Поступившая и рассчитанная информация отображается на видеомониторе посредством средств Dashboard SAP или программных средств 1С, KPI Soft (QPR), группы компаний Инталев(ИНТАЛЕВ: Корпоративный контроллинг). Эта информация используется для:
· Построения временных трендов производственного и технологического процессов за любой период времени.
· Формирования внутренних отчетных документов: для диспетчерского управления, для руководства предприятия, планового отдела, бухгалтерии, производственных отделов, отдела технического развития.
· Формирования отчетности компании.
· Формирования отчетных данных для сторонних организаций.
Рис. 3.1. Функции программных комплексов ИКСУ оперативного учета
На нижнем уровне АСУ ПД реализуется программный комплекс ПКДУ (SCADA), который осуществляет сбор информации о режимах транспорта газа, о поступлении, распределении и качестве транспортируемого газа, о расходе газа на собственные нужды.
С целью контроля выполнения плана транспорта газа в АСУ ПД на основе поступившей информации:
· ведется электронный диспетчерский журнал производства;
· производится расчет запаса газа и изменения запаса газа по участкам и отводам газотранспортной системы, формируются сводные данные о запасе газа по предприятию, газопроводам и т.д.;
· ведется журнал оперативных сообщений;
· производится расчет баланса газа за сутки и за месяц;
· производится расчет товаротранспортной работы (ТТР) за сутки и за месяц, формируются сводные данные о ТТР по предприятию и независимым поставщикам;
· производится расчет прогнозируемых суточных переборов газа.
Пусть программные комплексы ПКДУ (SCADA), АСКУЭ и АС ТОиР функционируют на основе единой информационной базы и используют единые актуальный справочник оборудования (АС ТОиР) и измеряемые данные АСКУЭ. Использование информации, поставляемой SCADA-системой, предполагает возможность формирования и поддержания в актуальном состоянии учетных данных в различных подсистемах АСУПД.
Графики и планы проведения ремонтных и других работ на объектах магистральных газопроводов, формируемые в комплексе АС ТОиР, используются при планировании работ в оперативном диспетчерском журнале. В нем фиксируются пуски и остановы оборудования, а в комплексе АС ТОиР на основе этих данных рассчитывается наработка оборудования. Этими данными диспетчерского журнала пользуются производственные отделы, контролирующие ход выполнения работ на объектах магистральных газопроводов.
В описание процесса на этапе концептуальной разработки проекта АСУПД могут быть включены следующие пункты спецификации бизнес-процесса учета:
· Название. Для этого используется конструкция из отглаголенных существительных или глаголов функций, например, "выполнение заказа" или "выполнить заказ".
· Характеристики (регламенты) деятельности – они включают в себя системы измерений и соответствующие стандарты, используемые при выполнении процессов.
· Цель. В проекте описывается основная формальная цель процесса, Для правильного описания цели строят дерево целей деятельности предприятия, начиная с миссии и заканчивая функциональными целями изменений исходной продукции, которые повышают ценность производимого продукта.
· Границы. Они отделяют процесс от окружающей его среды. Формальное разделение начинают с установления границ взаимодействия между предприятием, клиентом и поставщиком. В результате декомпозиции границ выделяют разделение процессов друг от друга.
· Входы и выходы. Они определяют ресурсы, информационные компоненты, продукты, услуги, используемые и получаемые в результате деятельности.
· Взаимозависимости. Они описывают основные взаимозависимые отношения между процессом и другими процессами.
· Собственник (владелец) процесса – это лицо (лица), которое ответственно за функционирование процесса и его непрерывное совершенствование.
· Управление функционированием процессов – это методы, правила которые используются для управления процессами.
· Механизмы выполнения процессов – они определяют основных исполнителей процессов и используемых ими программных и технических средств.
· Оценка функционирования процесса. Функционирование процесса оценивается по трем направлениям: по результативности, эффективности, степени системной управляемости.
Описание деятельности осуществляется с использованием систем автоматизированного проектирования CASE (см следующий раздел пособия).
Выбор целей. Целями АС являются повышение эффективности производства за счет:
· сокращения издержек и потерь в производственных процессах (например, снижения транспортно-заготовительных расходов);
· снижения производственных простоев, уменьшения затрат на административно-управленческий аппарат;
· увеличения оборачиваемости товарно–материальных запасов;
· оперативности принятия решений и повышения производительности труда.
Цели предприятия должны быть установлены в численном виде и указаны конкретные сроки их выполнения [35].
Разработка регламентных требований является важным результатом описания БП, потому, что они устанавливают обоснование тому, что должна делать АС.
Для организации информационного потока технологических данных в АСУ ПД из АСУ ТП разработчиками SCADA-инструментальных систем предлагается использовать специальный программный продукт типа VisualFlow компании Envisionlt. Ключевое назначение пакета VisualFlow объединять (интегрировать) разнородные подсистемы. Графический объектно-ориентированный инструментарий позволяет через объекты и промежуточные (middleware) мосты организовывать каналы связи с приложениями БП. Приложения, способные быть источником информации, могут формировать специальные объекты, передаваемые в среду VisualFlow. Там с помощью таблиц и методов на объекте, переданном из источника, выполняются необходимые преобразования. Далее информационный объект передается целевому приложению.
Основная задача начального этапа разработки проекта является формирование системного представления об учетных операциях, связанных с измерением объемов готовой продукции, состоянием основного технологического оборудовании, измерением потребляемой энергии производством на цеховом уровне предприятия НГО, выявление особенностей протекания бизнес-процессов учета и их взаимосвязи с технологическими процессами. Концептуальное описание бизнес-процессов должно отражать назначение процессов, протекающих на предприятии. Описание бизнес-процессов должно позволить понять «непосвященному человеку» принципы и механизмы их функционирования как объекта управления, выполняющего производственные задачи цеха предприятия. Спроектированные графические модели (экранные формы) должны обеспечивать взаимопонимание бизнес-заказчика и разработчика проекта ИКСУ.
При выполнении этого раздела необходимо задаться списком бизнес-процессов и подпроцессов их декомпозицией, определить их функциональное содержание, вход-выходные документы и исполнителей. Для каждого процесса необходимо установить критерии оценки его результативности.
Примерным содержанием управленческой деятельности производственного цеха предприятия нефтегазовой отрасли может быть выделение следующего списка функций процесса:
1. Оперативно-диспетчерское управление.
2. Производственный учет и согласование материальных балансов.
3. Контроль качества.
4. Учет и анализ производства и потребления энергетических ресурсов.
5. Контроль состояния технологического оборудования.
6. Планирование производства.
7. Фактический анализ производственного процесса.
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой бизнес- процесс как объект управления в АСУ ПД?
2. Перечислить основные функции бизнес-процесса учетного типа.
3. Что представляет собой процессный подход при управлении бизнес деятельностью предприятия НГО?
4. Что представляет собой спецификация бизнес-процесса?
5. Каким образом формализуется описание бизнес- процессов?