Задачи автоматизации проектных подразделений предприятий добычи и переработки
Материал, использованный при подготовке статьи
Обзор инженерных процессов
В сложном и обширном хозяйстве добывающего предприятия существует множество прикладных задач, связанных с разведкой месторождений, их освоением, добычей, транспортировкой продукта (нефти и газа, руд, металлов), его переработкой, хранением и реализацией. Как правило, каждая из этих задач решается путем тщательного планирования, подготовки и контроля всех аспектов выполняемых работ, что, в свою очередь, обеспечивается заблаговременным выполнением научных, проектно-изыскательских, опытно-конструкторских работ.
Инженерные процессы являются, как правило, вспомогательными по отношению к основным (добыча, переработка, строительство) и на первый взгляд не всегда заметны в общей картине работ (рис. 1).
Рис. 1. Обобщенная структура производственного объединения
Рассмотрим некоторые компоненты комплекса НИОКР и ПИР (для краткости условно назовем их инженерными) на примере довольно типичного вертикально интегрированного производственного объединения* (табл. 1).
Таблица 1. Основные инженерные работы
Задачи |
Основные инженерные работы |
Кто выполняет |
Документация |
Разведка и освоение месторождений полезных ископаемых |
Изыскания, научные исследования |
Научноисследовательский проектный институт |
ПСД, отчеты ПИР и НИР, технологические регламенты |
Проектирование технологии добычи, проектирование обустройства месторождения, шахт, разрезов |
Проектный институт |
ПСД |
|
Проектирование специализированного оборудования |
Конструкторское бюро машиностроительного производства, проектноконструкторский институт |
КД |
|
Подготовка производства специализированного оборудования |
Технологические бюро машиностроительного производства |
ТД |
|
Транспортировка и переработка |
Проектирование нефте и газопроводов, компрессорных станций, проектирование технологии переработки и соответствующих предприятий (горнообогатительных, металлургических, химических) |
Проектный институт |
ПСД |
Проектирование специализированного оборудования |
Конструкторское бюро машиностроительного производства, проектноконструкторский институт |
КД |
|
Подготовка производства специализированного оборудования |
Технологические бюро машиностроительного производства |
ТД |
|
Строительство, ремонт и эксплуатация объектов инфраструктуры |
Обеспечение строительномонтажных и производственных служб рабочей и эксплуатационной документацией |
Проектноконструкторские подразделения производственных объектов |
ПСД, РД |
Инженерное сопровождение строительства, монтажа, ремонтов |
Разработчики ПСД, поставщики оборудования, технические отделы |
Все виды |
|
Обеспечение производственных служб ремонтной документацией |
Инженерные центры специализированных ремонтных подразделений |
ТД на ремонтные операции, КД на специализированную оснастку, ТУ на ремонт |
Приведенный в табл. 1 краткий анализ показывает, что вертикально интегрированное предприятие чрезвычайно насыщено инженерными процессами, потребляющими и порождающими значительные объемы технической документации. Если учесть то обстоятельство, что большая часть инженерных процессов касается потенциально опасных промышленных объектов, а требования контролирующих государственных органов к соответствующей документации очень высоки, можно сделать следующие выводы:
- большинство процессов, связанных со строительством, монтажом, эксплуатацией, ремонтом и реконструкцией объектов инфраструктуры, критически зависимы от сроков выполнения и качества инженерных работ и соответствующей документации;
- как известно, один час, потраченный на исправление ошибки в проекте, может исключить миллионные затраты на строительной площадке, когда уже куплено и доставлено оборудование, привезены материалы и техника. Каждый инженер сможет привести такие примеры и, к сожалению, множество противоположных, когда ошибка в исходных данных или неверно составленная спецификация порождала цепь срывов сроков и лавину непредусмотренных расходов. Следовательно, вложения в качество инженерных работ могут и должны окупаться сторицей. И максимальный эффект здесь дадут специализированные инструменты, повышающие уровень работы как инженера (проектировщика, конструктора, технолога), так и инженерного подразделения в целом.
Кроме того, следует учесть, что большая часть проектных подразделений (особенно это касается ПКО и технических отделов) расположена на отдаленных территориях и быстрая техническая поддержка со стороны поставщика инструментария сильно затруднена. В таких условиях небыстро происходит и полноценное внедрение новых технологий проектирования.
Применяемый инструментарий
Каковы должны быть данные специализированные инструменты? В табл. 2 приведен перечень классов систем, автоматизирующих основные процессы в проектных подразделениях.
Таблица 2. Обзор основного инструментария
Вид предприятия |
Системы автоматизации проектных работ |
Системы автоматизации инженерного документооборота |
Научноисследовательский проектный институт |
ГИС и САПР инженерапроектировщика |
TDM |
Проектный институт |
ГИС и САПР инженерапроектировщика |
TDM |
Конструкторское бюро машиностроительного производства, проектноконструкторский институт |
САПР инженераконструктора |
PDM |
Технологические бюро машиностроительного производства |
САПР ТП инженератехнолога |
PDM |
Проектноконструкторские подразделения производственных объектов |
САПР инженерапроектировщика |
TDM |
Инженерные центры специализированных ремонтных подразделений |
САПР инженераконструктора и САПР ТП инженератехнолога ремонтных операций |
PDM |
Если формулировать цели автоматизации инженерных подразделений с точки зрения производственного объединения (холдинга), то они, на наш взгляд, могут быть такими:
- обеспечение качественного проектирования с использованием современных технологий;
- обеспечение эффективного взаимодействия подразделений и предприятий в ходе подготовки модернизации производства в единой информационной среде: планирование, проектирование, управление;
- унификация проектирования, сохранение интеллектуальной собственности, интеграция подразделений.
Задачи проекта внедрения комплексной системы автоматизации:
- на уровне ПКП и ПКО — инженерный документооборот и архив электронной документации, интеграция с САПР, планирование и контроль проектной работы, взаимодействие с заказчиком;
- на уровне предприятия — планирование и контроль заказов на проектные работы (собственным ПКО и субподрядчикам), упрощение подготовки исходноразрешительной информации, сохранение, унификация и повторное использование ПСД, интеграция с ERP;
- на уровне сервисного машиностроительного либо ремонтного предприятия — планирование и контроль заказов на выпуск изделий либо выполнение ремонтных работ, сохранение, унификация и повторное использование КД и ТД, интеграция с ERP;
- на уровне объединения (холдинга) — планирование и контроль всех видов проектной деятельности, единый архив ПСД и система инженерного документооборота между предприятиями, интеграция с ИСУП, унификация проектной работы всех подразделений, упрощение обмена разработками, совместная работа над проектами географически распределенных команд.
Рис. 2. Схема комплексной системы управления инженерным документооборотом для перерабатывающего предприятия/объединения
Комплекс систем, приведенный на рис. 2, представляет собой набор подсистем, вложенных друг в друга по принципу «матрешки» в следующей последовательности:
1. Система электронного архива ПСД.
2. Система управления проектированием.
3. Система управления проектами.
4. Система управления заявками и планирования работ. К ней примыкают системы PLM+MRP, растущие из блока машиностроительного производства (сервиса).
5. Система управления централизованным архивом проектов.
Подсистемы построены на базе TDM-решения и специализированной ИСУП (в нашем случае — на базе решения ЛОЦМАН:PLM (http://construction.ascon.ru/software)).
Установка комплексной подготовки газа «Платовка» ООО «Монтажтрансгаз» (г. Полтава). Авторы модели — Р.Н. Мельничук, А.В. Вольк, А.М. Пылыпив
Опыт работы компании АСКОН, в частности, показывает, что примерно в такой последовательности (от простого к сложному) разумнее всего проводить и внедрение систем. При условии, что целью проекта не является насаждение жесткой вертикали власти посредством централизованной системы учета.
Общие требования к системам, способным решать такие задачи:
- адаптация к российским условиям — требованиям стандартов, сложившейся технической культуре, наиболее часто используемой вычислительной технике;
- реализация основных алгоритмов проектирования, применяемых на практике;
- решение задач как сферы проектирования для ПГС, так и конструкторско-технологических для машиностроения и ремонтов;
- максимальная простота внедрения.
Наибольший же эффект от такого рода технологий должен быть получен при выполнении следующих условий:
- внимание к процессу инженерного сопровождения в целом (от ТЭО проекта строительства объекта до ремонта эксплуатирующегося объекта);
- наличие у поставщика опыта решения комплекса задач вертикально интегрированного производственного объединения;
- уважение к труду инженера как основного пользователя инструментария;
- приоритет реально работающим решениям перед красивыми концепциями;
- поддержка высшего руководства.
Материал, использованный при подготовке статьи
При подготовке статьи автор в первую очередь опирался на анализ практических примеров и опыта внедрения программных продуктов компании АСКОН в реальных условиях российских предприятий (табл. 3).
Таблица 3. Решаемые задачи
Вид предприятия |
Примеры |
Научноисследовательский проектный институт, проектный институт |
Внедрение системы ЛОЦМАН:PLM как единого хранилища ПСД в ООО «ПермьНИПИнефть». Комплексное внедрение системы инженерного документооборота и электронного архива, интеграция систем САПР |
Конструкторское бюро машиностроительного производства, проектноконструкторский институт, технологические бюро машиностроительного производства |
ОАО «НПО «Искра» (Пермь), ОАО «Пермский завод «Машиностроитель», Бугульминский механический завод, ОАО «Татнефть» — комплексное внедрение САПР, САПР технологических процессов, системы инженерного документооборота ЛОЦМАН:PLM, интеграция с ERPсистемами управления производством |
Проектноконструкторские подразделения производственных объектов |
Комплексное внедрение системы инженерного документооборота и электронного архива в проектносметных подразделениях ОАО «Татнефть». Комплексное внедрение САПР КОМПАС и системы инженерного документооборота ЛОЦМАН:PLM в ПКО Хабаровского НПЗ |
Инженерные центры специализированных ремонтных подразделений |
Комплексное внедрение САПР КОМПАС в инженерных подразделениях ООО «Газпром центрремонт» |
Приведенные примеры служат иллюстрацией того, как в российских условиях могут комплексно решаться задачи автоматизации инженерных подразделений во всех направлениях производственного объединения в добывающей сфере, преимущественно — на основе технологий и программных продуктов отечественной разработки.
Использованные термины
ERP |
Enterprise Resource Planning System — система планирования ресурсов предприятия |
MRP |
Material Requirement Planning — система планирования |
PDM |
Product Data Management — система управления данными об изделии/объекте |
PLM |
Product Lifecycle Management — система управления жизненным циклом изделия |
TDM |
Technical Document Management — система управления техническим документооборотом |
ГИС |
Геоинформационная система |
ИСУП |
Информационная система управления проектами (планированием) |
КД |
Конструкторская документация |
НИОКР |
Научноисследовательские и опытноконструкторские работы |
НИР |
Научноизыскательские работы |
ПГС |
Промышленное и гражданское строительство |
ПИР |
Проектноизыскательские работы |
ПКО |
Проектноконструкторский отдел |
ПКП |
Проектноконструкторское подразделение |
ПСД |
Проектносметная документация |
РД |
Рабочая документация |
РМЦ |
Ремонтномеханический цех |
САПР |
Система автоматизированного проектирования |
САПР ТП |
Система автоматизированного проектирования технологических процессов |
ТД |
Технологическая документация |
ТОиЭР |
Техническое обслуживание, эксплуатация и ремонт |
ТУ |
Технические условия |
ТЭО |
Техникоэкономическое обоснование |