Автоматизация сегодня

В статье представлен анализ систем автоматизации производства на предприятиях разных технологических отраслей. Выявлены проблемы российских предприятий, которые мешают эффективному использованию внедряемых автоматизированных систем.

В статье приводятся и обобщаются проведенные в последние годы анализы систем автоматизации (СА) производства на более чем 20 предприятиях разных технологических отраслей, таких как химия, бумажная, нефтехимия, нефтепереработка, энергетика, металлургия, минеральные удобрения и др. Выявляются повсеместно существующие проблемы на российских предприятиях, без преодоления которых невозможно получить принципиально достижимую по эффективности отдачу от современных систем автоматизации производства разных уровней и назначений. Приведем необходимые принципы руководства автоматизацией.

1. На предприятии должно быть единое руководство. Оно организует, управляет и отвечает за планирование, проектирование, внедрение, эксплуатацию, модернизацию средств и систем автоматизации всех агрегатов, производственных участков и служб производства.
2. Дирекция предприятия должна быть заинтересована в эффективной работе СА, понимая под эффективностью твердую компоненту (обоснованно пересчитывается в дополнительную прибыль), мягкую компоненту (нет исходных данных для пересчета), технически не осязаемую компоненту (социология, экология).

Приведем существующие на предприятиях составляющие руководства автоматизацией.

Руководством по автоматизации бизнес-процессов занимается информационная служба; руководством по автоматизации производства – служба КИПиА; автоматизацией обслуживания и ремонтом оборудования – служба главного механика; автоматизацией электро- и теплоэнергетических объектов – служба главного энергетика. Дирекция предприятий на «процессинге» не заинтересована в эффективности автоматизации. Эффективностью СА считается прогнозируемая «дополнительная прибыль», рассчитываемая по необоснованным исходным данным.

Для получения эффекта от внедрения СА необходимо разработать обоснованную стратегию развития (концепцию) автоматизации производства, которая включает такие этапы, как:

1. Обследование существующих СА, анализ и выявление узких мест и потенциальных резервов, которые могут быть расшиты современными системами автоматизации.
2. Формирование мероприятий по рациональному повышению уровня автоматизации производства.
3. Конкретизация технической реализации намечаемых СА и оценка финансовых затрат.
4. Ранжирование намечаемых СА по их прогнозируемой эффективности (важности) и обоснование необходимой последовательности их внедрения.

На большинстве предприятий общая концепция автоматизации отсутствует.

Технические требования на СА должны быть сформированы с такими свойствами, как полные по охвату СА контроля, учета, управления производственным объектом, конкретные по характеристикам программных и технических компонентов СА, учитывающие современность и перспективность автоматизируемых СА функций; подразделяемые на обязательные и рекомендуемые свойства СА. 

Технические требования на СА обычно обладают следующими свойствами: не полны, недостаточно конкретны, содержат лишнюю информацию, содержат ряд принципиально не проверяемых пунктов, фиктивные требования поддержки многих устаревших стандартов, не соответствуют обязательным нормативам и стандартам.

Несоответствие по проведению тендера состоит в том, что надо провести объективный тендер по выбору СА, который обладает следующими составляющими: заказчик определяет критерии оценок заявок и важность каждого критерия, эксперты ставят оценки заявкам по отдельным заданным заказчиком критериям, компьютер по этим оценкам решает многокритериальную задачу и выдает победителя тендера. Необходим контроль за выполнением и качеством технорабочего проекта достаточно квалифицированными специалистами.

Однако в реальности применяемые формы проведения тендера принципиально не настроены на объективное определение лучшего предложения, что полностью устраивает заказчика. Отсутствует контроль за выполнением и качеством технорабочего проекта. При проведении внедрения и опытной эксплуатации СА надо подготовить персонал предприятия к работе с СА, включающей участие персонала в тестировании и внедрении системы, подробное обучение персонала с проверкой знаний по эффективной эксплуатации СА, анализ и корректировку нормативов работы персонала с СА.

Срок опытной эксплуатации определяется полным освоением СА работающим с ней персоналом. До сдачи СА в промышленную эксплуатацию необходима экспериментальная оценка реально полученной эффективности работы СА. Целесообразно обоснование числа необходимых операторов по взаимодействию с СА. На практике при проведении внедрения и опытной эксплуатации СА отсутствует необходимое сотрудничество разработчиков СА с персоналом предприятия, что приводит к следующим негативным последствиям: пользователи не успевают полностью освоить работу с системой на этапе опытной эксплуатации; перевод СА в промышленную эксплуатацию носит формальный характер, а замечания персонала к ее работе появляются уже после ее приемки в промышленную эксплуатацию; оперативная доводка СА переходит на время промышленной эксплуатации. Во время опытной эксплуатации не проверяется реально достигнутая эффективность функционирования внедренной СА.

По показателю организационной поддержки персонала надо разработать правила взаимодействия персонала с переданной ему СА с учетом таких ограничений, как пересмотр критериев работы персонала, использующего и обслуживающего СА; конкретизация нормативов и должностных инструкций персонала; материальная мотивация персонала к рациональному использованию СА; требование особого внимания к экономному расходованию энергоресурсов производственными объектами.

На практике нормативы и должностные инструкции персонала не содержат конкретных требований по его взаимодействию с используемой СА. Материальная мотивация персонала не зависит от качества использования им СА. Критерии управления объектом, заложенные в СА, противоречат критериям, которыми руководствуются операторы этого объекта. Кроме того, на предприятии отсутствует энергетический менеджер, который должен управлять работой персонала по экономии энергоресурсов.

В процессе эксплуатации СА надо анализировать текущее качество работы СА и своевременно компенсировать все отклонения, уменьшающие полученную на этапе внедрения эффективность управления объектом. Необходимо проводить такие работы, как периодический независимый аудит работы СА и ее использования персоналом, выявление деградации качества управления объектом и ее компенсация, своевременная модификация программных модулей и технических компонентов СА при любых изменениях и модернизациях объекта автоматизации. Реализуемое разработчиком по отдельному договору сопровождение эксплуатируемой СА должно не ограничиваться заменой неисправных компонентов СА.

В процессе эксплуатации СА часто возникает ситуация, когда аудит качества управления и его сопоставление с качеством, зафиксированным на этапе внедрения, не проводятся. Сопровождение СА разработчиком ограничивается заменой неисправных компонентов. Постепенная деградация СА не фиксируется и не компенсируется, а проявляется она тем быстрее, чем совершеннее внедренная система. 

При управлении агрегатом отсутствует непрерывное наблюдение за качеством регулирования, за временем и причинами отключения регуляторов, за текущими удельными расходами энергоресурсов.

Кафедры автоматики могут возглавить работы по современной автоматизации производства. Для этого необходимо модернизировать учебные курсы по автоматизации производства, начать выполнение консалтинговых работ по автоматизации конкретных предприятий, проводить независимую, объективную, квалифицированную экспертизу всех работ по автоматизации на конкретных предприятиях, возобновить работу курсов повышения квалификации для сотрудников служб КИПиА предприятий и персонала отделов автоматизации проектных институтов.

Только постепенное искоренение причин рассмотренных негативных особенностей автоматизации на российских предприятиях позволит получать от внедряемых современных систем автоматизации ту отдачу, которую они потенциально способны дать при их рациональном построении и внедрении, необходимой организационной поддержке и квалифицированной эксплуатации.