Успехи цифровой трансформации

Итоги 2021 года

Цифровая трансформация закреплена в качестве сквозной задачи новой Стратегии развития КМГ на 2022–2031 годы, одной из целей которой определено устойчивое развитие и поступательное снижение углеродоемкости производства. Для ее достижения в рамках трансформации, в частности, реализуются проекты по формированию у работников Группы КМГ культуры бережливого производства. Так, по проекту внедрения программы Lean 6 Sigma (LSS) обучают с дальнейшей сертификацией работников добывающих предприятий Группы КМГ. Методология LSS помогает вовлечь персонал в постоянную работу по улучшению производственных показателей компании при оптимизации ресурсов. Программа стимулирует к постоянному поиску и внедрению простых, не требующих больших вложений, краткосрочных проектов по сокращению операционных затрат. Всего в 2021 году в нефтедобыче реализованы 13 проектов LSS. Основная часть улучшений касалась увеличения межремонтного периода скважин и снижения количества ремонтов оборудования.

Ранее проект LSS успешно реализован на нефтеперерабатывающих заводах. С 2016 года на НПЗ внедрены 156 проектов программы. Обучены и сертифицированы 89 работников предприятий. По итогам Национального конкурса «Qazaqstan Project Management Awards» проект «Внедрение программы Lean 6 Sigma в бизнес-направлении «Переработка нефти и нефтехимия» признан лучшим проектом 2021 года в Казахстане.

3-е место в конкурсе занял проект по внедрению компьютерных тренажерных комплексов (КТК), реализуемый на Атырауском нефтеперерабатывающем (АНПЗ) и Павлодарском нефтехимическом заводах (ПНХЗ), а также в «ПетроКазахстан Ойл Продактс» (ПКОП) внедряются компьютерные тренажерные комплексы (КТК). Он решает схожие задачи по устойчивому развитию. С помощью цифровых двойников операторы установок НПЗ отрабатывают аварийные и штатные ситуации в имитированных условиях, что сводит к минимуму сбои на производстве, связанные с человеческим фактором, а также усиливает безопасность труда.

Всего КТК планируется внедрить на 13 технологических установках АНПЗ, 9 – ПНХЗ и 1 установке ПКОП.

9-ю Цель устойчивого развития (ЦУР) – «Индустриализация, инновации и инфраструктура» преследует проект «Разработка информационной системы ABAI». Этот полностью отечественный цифровой продукт внедрятся силами ТОО «КМГ Инжиниринг». Система объединит все производственные данные по бизнес-направлению «Разведка и добыча нефти и газа» Группы КМГ, с возможностью их верификации и анализа с применением инструментов искусственного интеллекта и машинного обучения, а также мгновенной визуализации.

ИС ABAI будет состоять из порядка 20 автономных модулей, каждый из которых решает конкретную производственную проблему дочерних компаний «КазМунайГаза». В 2021 году введены в эксплуатацию 5 пилотных модулей системы: «База данных ABAI», «Центр визуализации», «Технологический режим», «Подбор глубинно-насосного оборудования» и «Мониторинг осложнений». Уже на этапе их тестирования получены хорошие результаты.

К примеру, алгоритмы модуля «Техрежим» анализируют показатели работы скважин и рассчитывают их потенциалы, что позволяет каждый месяц более эффективно распределять плановую добычу нефти между скважинами и пластами и тем самым рационализировать разработку месторождений. Работа модуля основывается на фактических данных из внутренней базы компании «Казгермунай» (КГМ), учитываются текущее и потенциальное забойное давление, а также коэффициент продуктивности. На основе этих значений просчитываются максимально возможные объемы нефти при имеющихся геолого-технических условиях. За период тестирования алгоритма с мая по октябрь 2021 года получен прирост добычи в 560 тонн на 13 скважинах КГМ.

На втором этапе проекта ABAI будут разработаны еще 12 модулей для цифровизации основных процессов нефтедобычи – от разведки и бурения до эксплуатации и оценки экономического эффекта. Ожидается, что при полномасштабном внедрении системы операционные затраты ДЗО КМГ снизятся на 2-3 %.

Сразу несколько ЦУР охватывает стартовавший в 2021 году проект по созданию Многофункционального общего центра обслуживания Группы компаний КМГ (ОЦО), который будет осуществлять рутинные и транзакционные процессы по бухгалтерскому и налоговому учету, казначейству, управлению человеческими ресурсами, административному и документационному обеспечению. Тем самым снизится нагрузка на ключевой бизнес и высвободиться время руководителей производственных компаний для их прямых задач. Сервисная модель взаимодействия ОЦО с предприятиями обеспечит высокое качество и оперативность оказания услуг. Рост производительности труда за счет стандартизации и автоматизации рутинных процессов даст возможность эффективнее распределять ресурсы внутри КМГ и внедрять новые процессы (ЦУР 8 – «Достойная работа и экономический рост»).

Еще одно преимущество ОЦО – повышение скорости получения информации в рамках всего холдинга, в том числе мгновенный доступ к информации о ликвидности, дебиторской задолженности, движении персонала и другим критически важным управленческим данным по единым стандартам. Будет обеспечена высокая скорость внедрения инноваций за счет того, что Общий центр обслуживания станет основным функциональным заказчиком IT-архитектуры по перечисленным функциям и может централизованно внедрять и тиражировать передовые решения, доступные на рынке IT-технологий (ЦУР 9 – «Индустриализация, инновации и инфраструктура»).

Доступность новых цифровых сервисов в ОЦО положительно скажется на условиях работы и качестве жизни персонала, клиентов или поставщиков. Также повысится цифровая грамотность работников Компании и рядовых жителей регионов присутствия КМГ (ЦУР 10 – «Уменьшение неравенства»).

Наконец, создание ОЦО предусматривает полный переход на электронные документы на протяжении всего срока их хранения по некоторым бизнес-функциям (ЦУР 13 – «Борьба с изменением климата»).

Планы и задачи на 2022 год

В последующий период трансформация продолжит поддержку Целей устойчивого развития и Стратегии развития КМГ через продвижение цифровых технологий в геологоразведке. В приоритете сейсморазведка и исследование скважин с применением машинного обучения и искусственного интеллекта, создание корпоративного шаблона по цифровизации на новых активах («цифровой двойник»).

Акцент программы Lean 6 Sigma также сместится на цифровизацию (Lean Digital), то есть инструменты методологии LSS будут применяться для разработки бизнес-инициатив, нацеленных на снижение потерь в производственных процессах за счет использования кастомных цифровых решений.

В повестке трансформации остаются вопросы экологии, охраны труда и техники безопасности, надежности производства, сокращения расходов и повышения уровня цифровой грамотности работников КМГ и казахстанской молодежи в рамках различных обучающих программ и стажировок.

Проекты цифровизации дивизиона «Переработка нефти и нефтехимия»

Компьютерные тренажерные комплексы

В целях повышения качества работы персонала в штатных и нештатных ситуациях, увеличения надежности работы установок и недопущения внеплановых остановок, с 2019 года реализуется проект «Внедрение системы подготовки и аттестации производственного персонала НПЗ РК посредствам внедрения компьютерных тренажерных комплексов (КТК)». Суть проекта заключатся в разработке динамической модели технологического процесса, в основе которой лежат математическая модель процесса и визуализация технологической установки завода. Визуализация реализуется за счет: 1) полной репликации интерфейса и логики распределенных систем управления (РСУ) 2) отображения реального оборудования в формате 3D- или панорамного интерфейса. На КТК операторы установок регулярно отрабатывают аварийные и штатные ситуации (пуск / останов) в имитированных условиях.

Во время модернизации и реконструкции ПКОП введены в промышленную эксплуатацию КТК на установках каталитического крекинга и тяжелых остатков (RFCC), гидроочистки бензина каталитического крекинга (Prime G+), обессеривания насыщенных и ненасыщенных сжиженных углеводородных газов (Merox), короткоцикловой адсорбции (КЦА-2) и в комплексе установок по производству серы.

Периметр проекта, инициированного в 2019 году, КТК охватывает одиннадцать технологических установок АНПЗ, девять установок ПНХЗ и одну установку ПКОП.

В рамках реализации проекта в 2019–2020 годах введены в промышленную эксплуатацию КТК на установках замедленного коксования, изомеризации и сплиттера нафты, гидроочистки дизельного топлива и гидроочистки керосина ПНХЗ, на установке каталитического риформинга ПКОП, на установках каталитического крекинга (FCC), каталитического риформинга (CCR) и в комплексе по производству ароматических углеводородов (PX) АНПЗ.

В 2021 году внедрены компьютерные тренажерные комплексы на четырех установках АНПЗ (Sulfrex, Naphtha HT, Prime D, Parisom), на Комплексе установок по производству серы на ПНХЗ.

Также разработаны и утверждены Правила применения КТК в процессе проведения тренинга и проверки знаний технологического персонала НПЗ. На заводах назначены инструкторы – ответственные за работу тренажеров, проведение тренингов, разработку сценариев и проверок знаний на КТК.

На регулярной основе проводятся тренинги для производственного персонала НПЗ с использованием КТК согласно утвержденным учебно-тематическим планам, графику проведения тренингов, подготовленным сценариям аварийных и штатных ситуаций.

Система усовершенствованного управления технологическим процессом

В целях решения бизнес-задачи автоматизации процесса ведения технологического режима на установке, в пилотном режиме на установке первичной переработки нефти ЭЛОУ-АТ-2 АНПЗ введена в промышленную эксплуатацию система усовершенствованного управления технологическим процессом (СУУТП). Во всем мире данная система известна как Advanced Process Control (APC).

Суть СУУТП заключается в том, что, подобно «автопилоту», эта система стабильно поддерживает технологический режим установки в заданных пределах. В автоматическом режиме контролируются постоянные параметры по загрузке установки, температуре в колоннах и печах, параметры качества потоков, выходящих с установки. Тем самым снижается влияние человеческого фактора при управлении технологическим процессом.

Благодаря внедрению СУУТП на установке АТ-2, разброс по показателям качества топлива по бензину снизился на 67 %, по дизельному топливу – на 73 %. СУУТП обеспечивает увеличение выхода бензина за счет максимального приближения к температуре конца кипения бензина, а также выхода дизеля, благодаря приближению к целевой температуре застывания.

Проект длился примерно год: с апреля 2019 года было проведено обследование АТ-2, проектирование, монтаж оборудования, тестирование и интеграция СУУТП с распределенной системой управления (РСУ). Профильные специалисты АНПЗ и операторы установки прошли обучение работе в системе. Система находится в работе круглосуточно, теперь она является такой же неотъемлемой частью управления установкой, как и РСУ.

В результате внедрения СУУТП на установке АТ-2 получен существенный эффект. Увеличение выхода бензина и дизеля на 0,32-0,36 % (до 6,5 тыс. тонн) в денежном выражении составило порядка 350 млн тенге в год.

С учетом успеха данного «пилота», в 2021 году система будет внедряться на установке АВТ-3 АНПЗ, а в 2022 году – на установке каталитического крекинга и далее – на других установках АНПЗ. В 2022–2023 годах планируется тиражирование СУУТП на ПКОП.

3D-генплан. Система управления инженерными данными НПЗ

В целях создания цифрового генплана НПЗ высокой точности как основы для «цифрового двойника», реализуется проект «Создание цифрового Генплана и 3D-модели НПЗ РК».

Проект предполагает:

проведение лазерного сканирования всех объектов;
оцифровку всей технической документации НПЗ;
создание цифровой 3D-модели заводов на основе облаков точек;
внедрение программного комплекса «Цифровой Генплан» – многофункциональной информационной системы, предназначенной для хранения инженерных данных, их анализа, обработки, визуального отображения.

В рамках проекта планируется не просто внедрение отдельно стоящего цифрового генплана и 3D-модели завода. Главная цель – интеграция 3D-модели в ежедневные бизнес-процессы завода. Будущие пользователи продукта – не только работники отдела реконструкции производственных активов, но и технологи, механики, плановики ремонтов, специалисты, отвечающие за надежность. В ходе реализации проекта первоначальный объем работ был расширен внедрением системы управления инженерными данными заводов и разработкой информационного стандарта. Также предусмотрена интеграция новой системы с действующей на производстве системой планирования ремонтов IBM Maximo.

В 2021 году введены в эксплуатацию системы управления инженерными данными «3D-генплан» на АНПЗ и ПНХЗ, внедрен бизнес-процесс использования 3D.

Цифровизация KPI

С июля 2018 года АО «НК КазМунайГаз» ведет проект по строительству первого газохимического комплекса Kazakhstan Petrochemical Industries (KPI) в Атырауской области.

Завод по производству полипропилена (ТОО «KPI») – это первая фаза Интегрированного газохимического комплекса (ИГХК), который планируется запустить в 2021 году. Его мощность составит – 500 тыс. тонн продукции ежегодно. Вторая фаза – завод по производству полиэтилена.

KPI – новый промышленный объект, и есть возможность построить его как полностью цифровой актив «с нуля».

Большинство крупнейших даунстрим и химических компаний (BASF, BP, ADNOC) цифровизировали свои активы поэтапно в течение длительного времени. В Казахстане пока нет примеров полностью цифровизированных предприятий. KPI ставит целью достичь уровня развития – Цифровизация 4.0. В перспективе, после внедрения базовых автоматизированных и цифровых решений, рассматривается возможность построения удаленного центра управления процессами ИГХК, чтобы управлять заводом из города Атырау.

Цифровизация KPI будет осуществлена в два этапа. Срок завершения первого этапа – IV квартал 2021 года (синхронно со сроком пуска ИГХК). Второй этап начнется после пуска ИГХК в эксплуатацию.

В рамках первого этапа (до ввода ИГХК в эксплуатацию) реализовывается внедрение следующих элементов и систем: контрольно-измерительные приборы и автоматика, система противоаварийной защиты (ПАЗ), распределенная система управления (РСУ), система планирования ремонтов, лабораторная информационная система LIMS, система диспетчеризации производства (MES), автоматизация процесса подготовки работников производства (компьютерные тренажеры), 3D-модель завода, комплексное внедрение SAP S4/HANA включает в себя внедрение не только базовых модулей (ERP), но и системы планирования производства, интеграцию с производственными системами (MES, LIMS) и системой планирования ремонтов, а также внедрение единого цифрового окна (инструмент бизнес-аналитики).

Суть проекта по внедрению SAP S4/HANA заключается в комплексном внедрении последней версии системы SAP на KPI в части корпоративных и производственных модулей. В рамках проекта спроектированы все бизнес-процессы на базе лучших мировых практик и международного опыта для нефтехимических предприятий, разработана целевая организационная структура предприятия на основе лучших практик и бенчмаркинга.

Помимо интеграции с внутренними системами завода (MES, LIMS, IBM Maximo, СЭД), предусмотрена интеграция и с внешними системами: ЭСФ, банк-клиент, система закупок zakup.sk.kz.

С 1 января 2021 года состоялся запуск модулей ядра SAP: FI, TR, CO, MM, SD, HCM. Бизнес-операции по направлениям «бухгалтерия», «закупки и снабжение», «контроллинг» и «управление персоналом» уже ведутся в системе SAP.

Второй этап цифровизации KPI включает внедрение системы управления надежностью оборудования (система АРМ), внедрение продвинутой автоматизации через систему Advanced process control (APC), развитие на базе модулей SAP S4/HANA.

Внедрение цифровых технологий и решений позволит повысить эффективность бизнеса ИГХК: минимизировать простои оборудования и сбои на производстве, снизить уровень брака, повысить производительность труда, сократить операционные расходы (текущие ремонты, расход сырья, материалов, реагентов, утилит), увеличить доход за счет улучшения выходов продукции в результате оптимизации.