Энергетика — это просто. Топливо горит, кипятит пар, который крутит турбогенератор, вырабатывающий электрически ток. Чем меньше топлива на единицу электроэнергии, тем ниже себестоимость и эффективнее компания. В нашей компании 60-70% себестоимости электроэнергии — это топливо. Компания по объему генерации в России входит в топ-7, но по различным показателям эффективности делит первые места в отрасли.
Естественно, мы следим за трендами и взвешенно внедряем проекты, применяя доказавшие свою эффективность инструменты цифровизации. Об одном из таких проектов и расскажу: он прост и универсален, применить можно почти во всех сферах бизнеса, если в информационных системах остаются цифровые следы протекания бизнес-процессов. Спросите у своих айтишников.
Мы у своих спросили:
— А можно нам в существующей ERP-системе сделать модуль, который будет в формате старых добрых контрольных карт Шухарта визуализировать параметры горения топлива, забирая текущие и архивные данные из недр ERP или АСУТП?
— Конечно можно, пишите техническое задание чего хотите. А вам зачем? — идя на поводу у любопытства, спрашивают айтишники.
— У нас в ключевых показателях эффективности стоит экономия контролируемых затрат и повышение маржинальности на единицу произведенной продукции.
Хорошо, когда выходишь от айтишников и понятно что делать дальше.
Есть 10 ключевых технических параметров, влияющих на расход топлива. Параметры результирующие, то есть получаются за счет правильной комбинации сотен других, настраиваемых оператором параметров.
В существующей системе оператор стремится поддерживать 10 ключевых параметров в определенных границах, но если происходит выпад за эти границы, то сразу причину выпада никто не определяет, постфактум установить ее трудно, и статистика таких выпадов не ведется. Оператор лишь должен загнать ключевой параметр обратно в границы, играясь с десятками настраиваемых параметров, при этом стандартных четких инструкций как это сделать нет. Многое зависит от опыта.
На оперативных совещаниях и в отчетах фигурируют сильнодействующие неустранимые причины перерасхода топлива, намекающие на устаревшее, изношенное оборудование и техническое несовершенство средств измерения.
Существующая система мониторинга и анализа расхода топлива предполагает ежесуточный расчет и доклад на оперативных совещаниях. При этом анализом занимается отдельная служба, операторы, сидящие за пультами управления и непосредственно регулирующие технические параметры, в него не вовлечены.
Итак, текущее состояние системы:
- Ежесуточный анализ расхода топлива.
- Не анализируются причины отклонений параметров, только причины избыточного расхода топлива.
- Низкое качество причин избыточного расхода.
- Непосредственные исполнители не вовлечены в процесс анализа и совершенствования.
Целевое состояние системы:
- Ежечасный анализ расхода топлива.
- Анализ причин отклонений 3 из 10 ключевых параметров.
- Выявление корневых причин избыточного расхода для каждого случая.
- Вовлечение непосредственных исполнителей в процесс анализа.
Для достижения целевого состояния кросс-функциональной командой производственного блока, IT-управления и управления операционной эффективности было реализовано несколько мероприятий. Нужно сказать, что как такового проектного управления, когда оформляется паспорт, назначаются спонсоры, кураторы и прочая атрибутика мы не применяли. Просто рабочие встречи и внутреннее желание изменений, подогреваемое КПЭ.
Для начала необходимо было выбрать пилотные ключевые параметры, на совершенствование которых будут направлены усилия в первые шесть месяцев. Для этого пришлось поработать с Big Data — проанализировали выгрузку из АСУТП за 2018 и половину 2019 года, а это — 18 млн секундных значений, и определили какие из десяти ключевых параметров оказывают наибольшее влияние на значение расхода топлива. Выбрали первые три по значимости:
- Температура острого пара.
- Давление острого пара.
- Содержание кислорода в дымовых газах.
Затем на основании тех же данных с помощью методов статистического анализа определили и согласовали оптимальные диапазоны для трех выбранных параметров. Оптимальный диапазон — при котором отклик расхода топлива минимален. Естественно, границы этих диапазонов оказались уже или жестче заложенных в существующей нормативной документации. Никаких специальных программ или консультантов не было. Проверенный Excel со стандартным пакетом анализа.
Дальше дело было за айтишниками. Для удобства анализа и вовлечения персонала они таки по написанному управлением операционной эффективности техзаданию разработали встроенный в действующую ERP-систему цифровой модуль, который в ежечасном режиме получает данные из АСУТП о фактическом среднечасовом значении трех ключевых параметров. Ресурсы — один штатный программист и интегратор, осуществляющий поддержку ERP-системы в рамках действующего договора.
Сделали визуализацию в формате контрольных карт — наглядный инструмент для своевременного определения факта выхода значения параметра за контрольные границы. В этом же цифровом модуле предусмотрели для оператора возможность зафиксировать причину выпада, предварительно устранив ее на рабочем месте, а вышестоящее руководство должно спланировать и зафиксировать корневую причину и корректирующие действия.
Таким образом в ERP-системе происходит накопление исторических данных обо всех выпадах среднечасовых значений за установленные границы, обо всех причинах и корневых причинах, а также набор мероприятий, через реализацию которых компания добивается повышения топливной эффективности.
В итоге затраченные ресурсы:
- Две-три недели на анализ исторических данных
- Неделя на выбор параметров и согласование контрольных границ с производственным блоком
- Два месяца на разработку модуля в ERP-системе, вместе с написанием технического задания.
- Четыре человека с загрузкой 15-20% времени.
- Excel и стандартная поддержка от интегратора ERP-системы. Вы уже им платите за поддержку, если у вас есть ERP.
При успешной реализации проекта расчеты прогнозируют экономию до 2 000 кубометров топлива в час, что эквивалентно 18 млн рублей в год. И это только на одном энергоблоке и только на трех из десяти ключевых параметрах. Всего в компании блоков 26. А сколько их всего в России?
Безусловно, новизной проекта для нашей компании является ежечасный анализ ключевых параметров и цифровые контрольные карты для визуализации и управления параметрами.
Дальнейшие шаги — сужение границ допустимых диапазонов, подключение к мониторингу всех ключевых параметров и тиражирование проекта внутри компании. На перспективу — корректировка существующей нормативной документации по эффективности использования топлива, при наличии запроса и на уровне государства.