Организация ремонта и обслуживания оборудования на основе АСУ (на примере конкретного предприятия)

Заключение
Выводы.
В работе рассмотрен подход к оцениванию эффективности альтернатив проектов (направлений) модернизации автоматизированных бизнес-процессов предприятия. Рассматриваемый подход применяется для оценивания эффективности вариантов модернизации на этапе технико-экономического анализа, когда нет конкретных планов реализации варианта, а есть только обобщенные требования к новому состоянию объекта модернизации. Это позволяет применить к оцениванию альтернатив проектов подход к оценке на основе полезности, заключающейся в учете положительного эффекта в виде полезности нового состояния для предприятия. Использование интегральной полезности и учет ресурсоемкости всего жизненного цикла позволяет совершенствовать методы на этапе технико-экономического анализа в рамках портфельного упра ...

Оглавление

Введение 3
1. Организация ремонта и обслуживания оборудования на основе АСУ 4
1.1 Создание АСУ как единой информационной рабочей среды специалистов, участвующих в ремонте и обслуживании оборудования на предприятии 4
1.2 Применение теории полезности для оценивания эффективности проектов модернизации и ремонта оборудования на основе реинжиниринга 8
1.3 Оценивание ресурсоемкости проекта модернизации и ремонта оборудования предприятия 12
2. Практическая часть 16
2.1 Общая характеристика организации 16
2.2 Характеристика организации как объекта производственного менеджмента 16
2.3 Анализ надежности ремонта и модернизации оборудования нефтедобывающего предприятия в составе типичной АСУ 17
2.4 Оценка эффективности направлений технико-экономического анализа предприятий 20
Заключение 32
Список литературы 33
Глоссарий 35

Введение
Актуальность работы. В условиях постоянного и значительного усложнения выполняемых научно-технических проектов, сокращения сроков разработки новой продукции и роста наукоемкости изделий актуальной становится задача внедрения современных методов управления и организации технологической подготовкой производства [1-3].
Автоматизированная система управления (АСУ) производства предназначена для выполнения:
автоматизированного планирования и организации технологического производства;
автоматизированного формирования и выпуска технологической документации;
автоматизированного материально-технического и трудового нормирования;
автоматизированного планирования, конструкторско-технологической подготовки и диспетчерского контроля инструментального производства;
управления электронным д окументооборотом технологической документации;
хранения информации по технологии производства в единой базе данных;
информационной интеграции с базой данных АСУ предприятия.
Целью настоящей работы является изучение организация ремонта и обслуживания оборудования на основе АСУ.
Задачи исследования: 1) Изучить организацию ремонта и обслуживания оборудования на основе АСУ.
2) На примере Удмуртнефтьисследовать возможности на основе АСУ применения высокотехнологичных средств применения ремонта и обслуживания оборудования.  

Расчет оценок ресурсоемкости проекта реинжиниринга бизнес-процесса с использованием метода аналогии предполагает следующую последовательность операций [8, 11]. 1.Соотнесение альтернативы проекта модернизации автоматизированного бизнес-процесса с одним из известных аналогов проекта реинжиниринга и процессов технической поддержки, реализуемое экспертно.2.Определение отличий проекта от аналогов по всем факторам с использованием лингвистических оценок.3.Определение коэффициентов, отражающих отличие оцениваемого проекта по таблицам на основе лингвистических оценок.4.Расчет точечных (минимальной, моды и максимальной) оценок ресурсоемкости проекта модернизации.5.Расчет интервальных частных оценок с требуемой точностью с использованием функции бетараспределения.6.Сложение оценок прогнозируемой потребности в однотипных ресурсах с использованием интервальных методов.Выходом методики оценивания ресурсоемкости являются интервальные оценки расхода трех видов ресурсов: материалов, трудовых и оперативного времени R = (rm,ri,rt).Оценивание эффективности проекта модернизации заключается в получении двух оценок:-оценки полезности проекта модернизации (ценности нового состояния автоматизированного бизнес-процесса для предприятия) которая отражает интегральную оценку всех положительных эффектов, представляющихся в виде монотонно убывающих функций полезности;-оценки ресурсоемкости RlJS проекта модернизации, полученной на основе метода аналогов с учетом расхода ресурсов на поддержку всего жизненного цикла автоматизированного бизнес-процесса нового качественного состояния.В связи с необходимостью оценивания эффективности с учетом всего жизненного цикла предлагается методика, которая предполагает следующую последовательность действий.1.Определение направления модернизации АСУ – выбор автоматизированного бизнес-процесса для оценивания необходимости реинжиниринга [8, 11].2.Определение показателей эффектов от модернизации бизнес-процессов на основе факторного анализа (путем разработки системы сбаоценок к полезности.3.Определение потенциальной функции полезности u{t) альтернативы проекта модернизации: начального значения wmax и траектории ее изменения с течением времени.4.Определение варианта жизненного цикла проекта модернизации (на основе функций полезности и потенциально достижимых эффектов), путем обоснования длительности жизненного цикла и момента времени ввода автоматизированного бизнес-процессе нового качества в эксплуатацию.5.Расчет оценок интегральной полезности по формуле (4) с учетом момента времени начала реализации варианта проекта модернизации.6.Расчет ресурсоемкости проекта модернизации с учетом расходов на весь жизненный цикл на основе метода аналогов.Представленная методика предполагает определение функции полезности (зависимости суммарной полезности от времени начала реализации проекта модернизации) и на ее основе интегральной полезности, а также интегрированной оценки ресурсоемкости: . Такая пара оценок может использоваться в рамках управления портфелем проектов для выбора альтернативы проекта модернизации АСУ для реализации. Вариантом функции выбора альтернатив может выступать метод управления на основе наиболее полезного - FMT (адаптированный с учетом ресурсоемкости) [10], применяемый в вычислительных системах. Применение такого подхода позволяет учесть динамику изменения полезности альтернативы проекта с учетом его затрат на реализацию.Практическая часть2.1 Общая характеристика организацииОткрытое акционерное общество «Удмуртнефть» - крупнейшее нефтедобывающее предприятие Удмуртской Республики с ежегодным объемом добычи нефти более 6 миллионов тонн.История всей нефтяной отрасли Удмуртии неотделима от истории «Удмуртнефти», созданной по приказу министерства нефтедобывающей промышленности СССР в августе 1967 года.Эффективная работа предприятия на протяжении четырех десятилетий является гарантом стабильности и благополучия региона, его уверенного движения вперед, развития и процветания. Несмотря на то, что нефтедобывающая отрасль — одна из самых молодых в экономике Удмуртии, она заслужила искреннее уважение и признание за весомый вклад в развитие экономической, социальной и культурной жизни региона. И во многом благодаря плодотворному труду коллектива ОАО «Удмуртнефть».2.2 Характеристика организации как объекта производственного менеджментаНачиная с 2002 года, после двух десятилетий естественного снижения объемов нефтеизвлечения, «Удмуртнефть» к 2007 году нарастила добычу на 1 млн тонн, или почти на 20%. С тех пор планка годовой добычи не опускалась ниже 6 млн тонн. В 2012 году были достигнуты рекордные показатели — 6472 тысячи тонн нефти. Такого результата удалось добиться за счет интенсификации производственных процессов, увеличения эффективности работы, внедрения новых, более прогрессивных технологий.2.3 Анализ надежности ремонта и модернизации оборудования нефтедобывающего предприятия в составе типичной АСУ Анализ надёжности и риска не только позволяет определить условия и необходимые меры для наиболее безопасного протекания технологического процесса, но также является требованием отечественных и зарубежных стандартов для эксплуатации таких взрывоопасных объектов, как автоматизированные технологические установки нефтедобывающих предприятий [11].Далее анализируются показатели надёжности подсистемы АСУ ТП для фонтанной нефтяной скважины. Рассматриваемые показатели: λi частота (интенсивность) отказов в выполнении каждой из i функций (в год) и Pi(t) вероятность безотказной работы АСУ ТП по реализации этой функции в течение заданной наработки t. Рассматривается только тот функционал, который осуществляется непосредственно выбранной частью АСУ ТП (т.е. функции, которые могут быть выполнены при работе рассматриваемой подсистемы автономно от остальной части АСУ ТП, например, при выходе из строя каналов связи), он же связан с наибольшим ущербом в случае возникновения отказов оборудования. Таким образом, чисто информационные функции в расчёт не берутся.Для расчёта использован метод исчисления вероятностей для независимых событий. Вероятностью возникновения происшествий, одновременно влияющих на несколько компонентов системы управления, можно пренебречь. Частота отказов каждого учитываемого модуля принята за константу.Относящимися к фонтанной нефтяной скважине считаются модули АСУ ТП, непосредственно осуществляющие контроль перемещения нефти от продуктивного пласта до групповой замерной установки (ГЗУ). В число рассматриваемого оборудования входят устройства полевого уровня, т.е. датчики и исполнительные механизмы, и устройства уровня локального управления программируемые логические контроллеры (ПЛК).На рисунке 6 показан типичный состав технических средств АСУ ТП, используемых при обустройстве фонтанной нефтяной скважины. Эта подсистема АСУ ТП способна осуществлять свои функции по сбору показаний датчиков даже во время отсутствия связи с диспетчерским пунктом (ДП), например, при обрыве линий передачи электрических сигналов. Накопленные данные могут быть переданы на верхний уровень АСУ ТП (например, на сервер истории) после восстановления связи, если используемая модель ПЛК поддерживает их буферизацию.Рисунок 6 - Компоненты системы, контролирующие функционирование фонтанной скважины:1 датчик давления на буфере;2 датчик давления в выкидной линии;3 датчик затрубного давления;4 датчик уровня в затрубном пространстве; 5 датчик температурыв выкидной линии Показания некоторых датчиков (в первую очередь датчика температуры) могут, в краткосрочной перспективе, носить чисто информационный характер. Далее предположен самый простой случай, в котором единственным автоматическим действием АСУ ТП является подача сигнала на переключение задвижек при выходе давления на выкидной линии за установленные границы слишком высокое давление означает образование парафиновой пробки, а слишком низкое прорыв трубопровода. Вероятность безотказного выполнения функции контроля давления одним контуром АСУ ТП в течение времени t, далее принятого равным одному году, или 8760 ч, можно выразить формулой(5)где Pо(t) вероятность наступления за время t ситуации, когда оборудование АСУ ТП, необходимое для автоматической реакции на аварийную ситуацию, неисправно.Считая, что время восстановления вышедшего из строя элемента АСУ ТП составляет 1 ч, а питание является бесперебойным (так как источник автономного резервного питания может поддерживать его в течение большего времени), Pо(t) определяется выражением,(6)где λ1 частота отказов контура АСУ ТП, реализующего заданную функцию, вычисляемая по формуле,(7)где λПЛК частота отказов процессора ПЛК;λУСОвх частота отказов устройства связи с объектом (УСО) для входных сигналов ПЛК;λУСОвых частота отказов УСО для выходных сигналов ПЛК; λД2 частота отказов датчика давления на выкидной линии. При обычных для реальных элементов показателях частот отказов (λПЛК = λУСОвх = 0.033; λУСОвых = 0.061; λД2 = 0.083) значения λ1, Pо(t) и P1(t) составят:λ1 = 0.21 Pо(t) ≈ 0,000024 P1(t) ≈ 0,999976.Вывод. Для соответствия требованиям к надёжности и безопасности необходимо резервирование рассмотренного контура АСУ ТП.2.4 Оценка эффективности направлений технико-экономического анализа предприятий Для крупных АСУ, включающих сотни и тысячи автоматизированных бизнеспроцессов, характерно непрерывное развитие. В рамках управления развитием АСУ осуществляется анализ альтернатив проектов модернизации. Многократность решения задачи анализа и выбора альтернатив на этапе технико-экономического обоснования в условиях одновременного рассмотрения десятков и сотен альтернатив в большинстве случаев приводит к экспертному выбору перспективных проектов модернизации без учета оценок эффективности. Известные подходы к оцениванию эффективности ориентированы на расчет оценок для малого количества альтернатив, что не позволяет их напрямую использовать в системах административного управления жизненным циклом АСУ изза высокой ресурсоемкости. Это обусловливает особую актуальность решения задачи разработки методики оценивания эффективности альтернатив модернизации АСУ на этапе технико-экономического анализа при значительной мощности множества альтернатив.Этапы оценивания эффективности проектов модернизации АСУУправление развитием АСУ предполагает реализацию портфеля проектов, направленных на совершенствование выделенных автоматизированных процессов. Сложность АСУ как объекта управления определяется тем, что возможна реализация значительного количества альтернатив направлений модернизации, каждая из которых к тому же может быть реализована несколькими вариантами (см. рис.7). Эффективный выбор направлений модернизации, вариантов их реализации требует наличия соответствующего инструментария по оцениванию эффективности.Рисунок 7 - Управление развитием АСУ в процессе функционированияПод воздействием системы административного управления с целью удовлетворения требованиям АСУ должна быть переведена из состояния ASj в целевое макросостояние ASff. К состоянию ASVf? предъявляются требования по соответствию вышестоящей системе (предприятию). Перевод АСУ в допустимое макросостояние возможен различными способами (путем определения нового качества системы автоматизации бизнеспроцессов предприятия). Реализация конкретного направления модернизации АСУ MPis переводит ее в соностью процессов функционирования АСУ по выполнению требований (целевым эффектом): 3f+i = 3\ASf+i I, где Э функция определения эффективности. Из множества потенциальных направлений модернизации АСУ рассматриваются только допустимые 3f+i e Э^1 с точки зрения целевого эффекта. Допустимый целевой эффект 3?+i определяется на основе требований к АСУ, предъявляемых предприятием. Реализация каждого направления модернизации возможна несколькими альтернативными способами.Для принятия управленческих решений (формирования портфеля проектов) требуются оценки альтернатив проектов модернизации. Оценивание альтернатив модернизации АСУ в процессе управления развитием должно осуществляться на следующих этапах (см. рис. 8):оценивание необходимости модернизации АСУ предприятия;оценивание эффективности направлений модернизации (ранжирование) в процессе выбора таких направлений;оценивание альтернатив проектов модернизации (ранжирование) в процессе выбора предпочтительного проекта;оценивание проектов модернизации в процессе их реализации;оценивание эффективности реализации проекта модернизации по его завершении;оценивание эффективности проекта модернизации в процессе сопровождения нового состояния автоматизированных бизнес-процессов.Рисунок 8 - Использование оценивания в процессе принятия решений на развитие АСУНа практике в большинстве случаев это приводит к использованию экспертных методов оценивания в процессе принятия решений без расчетов оценок эффективности альтернатив. Необходимость повышения обоснованности управления модернизации АСУ обусловливает актуальность разработки методики оценивания эффективности альтернатив модернизации АСУ предприятия на этапе техникоэкономического обоснования.Современные АСУ ТП, функционирующие на предприятиях , строятся с использованием микропроцессорных программнотехнических систем (ПТС) или комплексов (ПТК), которые различаются особенностями технической реализации, масштабом и набором выполняемых функций. На российском рынке представлена широкая номенклатура ПТС как отечественных производителей, так и множества зарубежных фирм [1].Основными компонентами программного обеспечения ПТС являются операционные системы (ОС), системы управления базами данных (СУБД) и специальное программное обеспечение. Функции визуализации измеряемой и контролируемой информации, передачи данных и команд в системе контроля и управления реализуются SCADA-программами. SCADA (supervisory control and data acquisition) – общепринятая аббревиатура для комплекса программных средств разработки ПО используемых в системе микропроцессорных контроллеров (инструментальный комплекс) и реализации разработанного ПО в определенной операционной среде (исполнительский комплекс). Наряду с этим используют так же понятие HMIпрограммы (Human Machine Interface software), представляющей собою комплекс программных средств для разработки человеко-машинного интерфейса.Основой технических средств ПТС являются микропроцессорные контроллеры, устройства ввода-вывода, сетевое оборудование и ПЭВМ, как в обычном, так и промышленном исполнении.Для построения современных АСУ ТП на объектах используют три вида ПТС: специализированные, открытые и гибридные.Специализированные ПТС предназначены для построения АСУ ТП определенного класса объектов. В основе таких ПТС оригинальные микропроцессорные модули и программное обеспечение (специальное ПО, SCADA-программы), наилучшим образом приспособленные для выполнения информационных и управляющих функций с учетом общепромышленных и специфических отраслевых требований. Примеры таких ПТС – Teleperm ME (фирма Siemens), КВИНТ (НИИ-Теплоприбор, Москва). Права собственности на технические решения и ПО принадлежат разработчику и изготовителю специализированной ПТС. Ответственность за качество системы, выполнение гарантийных обязательств несет непосредственный дистрибьютор ПТС.Открытые ПТС создаются системным интегратором на основе микропроцессорных модулей общепромышленного применения и открытого общего программного обеспечения (ОС, СУБД, SCADA-программы), выполненных в соответствии с едиными стандартами. Открытость предполагает отсутствие патентных и авторских прав на спецификации стандарта и его расширений и лицензионной платы за использования стандарта. Открытость и стандартность отдельных компонентов комплексов позволяет компоновать их из разных средств, соединять различными типовыми сетями и создавать систему управления из отдельных компонентов, выпускаемых разными фирмами и относящихся к разным классам. Системный интегратор отвечает за качество работ, производимых субподрядчиками, и выполнение гарантийных обязательств.В гибридных системах фирм-изготовитель наряду с собственными компонентами использует элементы (микропроцессорные контроллеры, программное обеспечение) открытых систем.Четких границ между классами ПТС не существует, а в последние годы они все более размываются: специализированные ПТС позволяют интегрировать в АСУ средства, выпускаемые разными фирмами, и могут использоваться в системах управления различными ТОУ.Функциональные возможности, характеристики надежности ПТС различных классов и различных изготовителей обеспечивают решение типовых информационных и управляющих функция в АСУ ТП. В этих условиях в качестве критериев, которыми можно руководствоваться при выборе ПТС, выступают стоимость, гарантийные обязательства изготовителя (поставщика) ПТС, уровень сервиса. Следует, однако, подчеркнуть, что без решения проблемы определения целесообразного уровня автоматизации нельзя говорить об экономической эффективности АСУ.Автоматизация и автоматическое управление призваны обеспечить технико-экономическую эффективность производства при соблюдении технологических, режимных и экологических ограничений.Оценка экономической эффективности автоматизации технологических процессов в сельском хозяйстве достаточно проблематична. Значительная часть задач управления на предприятиях связана с автоматизацией технологических процессов. Особенности производства в сфере таковы, что без автоматических систем регулирования (АСР) и логического управления (ЛУ), автоматических защит (АЗ) выполнение требований технологического регламента и безопасности практически невозможно и затраты на АСУ неизбежны. Этим определялось повышенное внимание, которое уделялось разработке в первую очередь проблем информационного обеспечения и автоматизации управления технологическими процессами [1, 2].В настоящее время достижима практически полная автоматизация объектов во всех эксплуатационных режимах и полное освобождение человекаоператора от непосредственного участия в управлении технологическими процессами. Однако полная автоматизация только технологических процессов не может рассматриваться как достаточное условие обеспечения высокой техникоэкономической эффективности сельскохозяйственного производства.Решение данной проблемы стало возможным благодаря использованию в интегрированных систем управления технологическими процессами [2, 3].Интегрированная система управления технологическими процессами (ИСУ ТП) представляет собою объединение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) с АСУ организационнопроизводственными службами предприятия для решения задачи повышения эффективности многокритериального управления предприятием.