Сбалансированная система показателей для управления энергоэффективностью на нефтеперерабатывающем предприятии

Энергоэффективность на нефтеперерабатывающем предприятии является наиболее приоритетной задачей в течение последних лет. Благодаря прямой связи между эффективностью и снижению потерь, были предложены несколько концепций с акцентом на определение энергопотерь. Один из подходов исследования основывается на теории факторов производства, где используются существующие входные факторы и новые определенные факторы. Методика дает возможность уменьшить потери при помощи сбалансированной системы показателей. В статье рассмотрена определенная производственная система, на примере одной из технологических установок в составе нефтеперерабатывающего предприятия, ее границы и составляющие систему элементы, для определения воздействия факторов на систему, которые в свою очередь генерируют неучтенные потери.

Ключевые слова:организация производства, методы и средства мониторинга, исследование и анализ организации процессов, нефтепереработка, энергопотери, сбалансированная система показателей, факторы производства.

В настоящее время нефтеперерабатывающие предприятия сталкиваются с большим ростом цен на сырье и энергию, что создает необходимость избегать любых потерь в производственном процессе с применением систем управления энергоэффективностью. Отсутствие на предприятии системы управления энергоэффективностью может привести к увеличению расходов на энергопотребление, невозможности достижения установленных федеральным и региональным законодательством требований по энергосбережению, понижению результативности и энергоэффективности процессов предприятия, снижению конкурентоспособности.

Рассматриваемая методика основана на адаптированной сбалансированной системе показателей и представляет собой изменение процесса потребления энергоресурсов для создания эффективного производства. Подход с использованием расчета потерь является основным условием для создания системы показателей. Полученные результаты будут использоваться для определения учета потерь сбалансированной системы показателей.

Промышленное производство в современных производственных структурах предприятий в настоящее время представляет собой довольно сложный процесс. Система определяется как целостная модель, взаимодействующая с различными внешними и внутренними факторами (входы, выходы, состояния). Она взаимодействует с человеческой, технологической, политической, правовой, экономической и социально — культурной средами. Наименьшая часть производственной системы является независимой работающей системой. Можно определить эту действующую мини систему как систему, которая выполняет рабочие задание вместе с рабочей силой и ресурсами (оборудование, материалы) [5].

Определим дополнительные наиболее важные факторы производства и выделим связи между ними. К ним относятся персонал, ресурсы, процессы, а также факторы окружающей среды. Взаимодействие этих факторов должно быть как можно более эффективным. Разница между входом и выходом действующей системы рассматривается как потери. Более подробно определим потери существующие во всех факторах производства.

Рис. 1. Производственная система и управляющая система

Факторы производства — это основные компоненты, используемые в процессе производства продукции, работ, услуг. С позиций системного подхода организация — это совокупность структуры предприятия как системы и способов функционирования ее элементов. Основным элементом производства является наименьшая единица производственной системы. Управляющая система тесно взаимосвязана с существующими объектами производства. Эти объекты производства могут быть разделены на группы, например, как элементарные факторы. Элементарные факторы включают в себя персонал или рабочую силу, технику и объекты производства. Эта группа является лишь одной из частей большинства факторов производства. Можно разделить эти факторы на две основные группы и определить структуру входных факторов в зависимости от принадлежности и зависимости [8].

В первую группу входят простые производственные факторы. Они делятся на существующие факторы и расходные ресурсы, в основном это сырье и материалы, которые используются для получения выпускаемой продукции. В то время такие факторы, как рабочая сила и оборудование влияет на техническую продукционную энергоемкость, они не являются частью выходного продукта.

Другой возможной классификацией является разделение на первичные и производные факторы. Производные факторы включают в себя планирование, организацию и контроль деятельности системы производства и определяют состав элементарных факторов в производственном процессе. Применяемая методика позволяет уменьшить потери в производстве с применением сбалансированной системой показателей, включающей в себя дополнительные факторы, а именно касательно нематериальной сферы: управления, услуги, и информация [6].

Определим четыре основных фактора для управляющей системы. Это трудовые ресурсы, машины, материалы, и процессы. Также к основным факторам нужно добавить управление, окружающую среду и измерения. Энергия в качестве дополнительного фактора принадлежит к первичным факторам и классифицируется как поставляемая (покупаемая).

Для разработки модели системы показателей необходимо найти связь между факторами производства и потерями. Здесь можно принять классификацию потерь по персоналу, оборудованию, энергии и сырью, а также добавить показатели потерь и факторы производства, которые упоминались выше. Зависимости между этими факторами определяются возможными взаимосвязями. Исходя из этого, можно составить систему измерения и снизить потери в производстве. Для решения этой задачи используется адаптируемая сбалансированная система показателей.

Разработанная сбалансированная система показателей Капланом и Нортоном является основным инструментом для измерения и контроля эффективности предприятия. Метод дает видение миссий и общую стратегию предприятия, конкретных целей и показателей. Основная идея этого подхода — увидеть предприятие в четырех различных плоскостях

Одним из важных преимуществ метода является сочетание финансовых и не финансовых показателей. Четыре перспективы сбалансированной системы показателей являются независимыми друг с другом, но стоят в причинно-следственной связи. Это взаимодействие определяет ключевой рычаг для контроля управления [7].

Каждый индикатор может влиять на другую цель положительно или отрицательно. Для этой зависимости необходимо построить метрическую систему и увидеть, как показатели влияют друг на друга. Можно изменить предлагаемые показатели, чтобы определить специальные производственные потери. При этом можно решать двуединичную задачу оптимизации: либо максимизировать значения выходных характеристик, либо сохраняя выходные значения на заданном уровне, минимизировать ресурсы [1].

Сбалансированная система показателей помогает реализовать достижение стратегических целей предприятия. В данной решаемой задаче — предотвращение потерь, где главная цель эффективное производство. Первоначально необходимо определить показатели, цели и действия для их достижения. Основными четырьмя перспективами в данном случае будут определены материалы, оборудование, энергия и трудовой ресурс. На следующем этапе необходимо выявление и определение потерь. Новые источники потерь могут быть установлены путем исследования рассматриваемой системы. Для измерения потерь, необходимо определить показатели. Для этого могут быть использованы уже установленные производственные показатели. Чтобы выявить взаимодействие потерь в системе, необходимо составить стратегическую карту (рисунок 6). Это помогает выявить потери и выбрать правильные показатели. Кроме того, сбалансированная система показателей явно указывает на зависимости, происходящие между потерями и внутри системы [2].

Рис. 2. Общая структура потерь сбалансированной системы показателей

Ниже показана систематическая методология уменьшения потерь в производстве с использованием сбалансированной системой показателей.

Рис. 3. Показатели потерь в производстве

К первичным методам переработки относят процессы разделения нефти на фракции, используя ее потенциальные возможности по ассортименту, количеству и качеству получаемых нефтепродуктов. Рассмотрим второй вариант процесса перегонки нефти с двухкратным испарением и разделением в двух ректификационных колоннах — в колонне предварительного испарения с отделением легких бензиновых фракций и в основной колонне. Схема с двухкратным испарением представлена ниже.

Рис. 4. Схема перегонки нефти с двух кратным испарением

В первой колонне отбирают легкий бензин и газ. При этом понижается общее давление в системе и давление в основной ректификационной колонне, в результате чего происходит более четкое разделение их в колонне. Сырая нефть забирается насосом 1 и через теплообменник 2 подается на обезвоживание в электродегидраторы 3. Обезвоженная и обессоленная нефть проходит вторую группу теплообменников 4, нагревается до температуры 210–220 С^o и поступает в первую ректификационную колонну К-1, где отбирается легкая фракция бензина и газ. Остаток из колонны К-1, где отбирается забирается горячим насосом 5, нагревается в трубчатой печи до 340–360 С^o и поступает во вторую ректификационную колонну К-2, где отбираются все остальные фракции. В случае недостаточного нагрева нефти перед входом в колонну К-1 имеется возможность подать вниз колонны К-1 часть отбензиненной нефти, нагретой в печи 6, в виде горячей струи [4].

Для выявления потерь используем сбалансированную систему показателей и выделим границу производственной системы, где и будут определены на основные и дополнительные потери. Чтобы объединить потери, стратегическая карта показывает связи между потерями в определенных перспективах (оборудование, трудовые ресурсы, материалы, энергия). Далее показатели определяются в каждой перспективе, чтобы потом объединить все определенные потери.

Рис. 5. «Граница системы» процесса перегонки нефти с двукратным испарением

Рис. 6. Стратегическая карта потерь в системе

Рассматриваемая схема перегонки нефти с двукратным испарением на рисунке 5 показывает основные части этого производственного процесса и потока сырья по всей системе. Кроме того, на рисунке показаны потоки распределения энергии, водоподготовки и подачи сжатого воздуха. Процесс перегонки нефти с двукратным испарением — непрерывный производственный процесс. Технологическое оборудование внутри этой системы тесно связаны друг с другом таким образом, что если одна из этих частей выходит из строя, то вся технологическая цепочка разрывается, в результате чего невозможно производить качественный конечный продукт.

Первый шаг создания системы показателей заключается в определении потерь в системе. Каждый вид потерь указывается на блок-схеме общего процесса получения бензина. Для добавления показателей, необходимо найти следствия и связи этих потерь. После объединения дополнительных потерь в одну основную, необходимо провести их измерения и оценку. Стратегическая карта помогает решить эту задачу.

По классической схеме целесообразно установить четыре перспективы. В данном примере это оборудование, рабочая сила, материалы и энергия. Определение потерь в обозначенных перспективах — это следующий шаг алгоритма действий. Важно знать, какие потери вызваны факторами производства. На рисунке 6 показана стратегическая карта с выявленными потерями. Для каждого определенного фактора линии показывают связи между происходящими потерями, которые существуют в системе и которые происходят с течением времени при настройке и наладке процесса. Для оценки производственных систем достаточно использовать основные и дополнительные потери. Для сравнительного анализа различных процессов необходимо определить ключевые показатели. Наиболее значимым показателем будет являться эффективность оборудования.

Нефтеперерабатывающие предприятия одни из самых энергоемких производств, для которых наиболее важно максимально эффективно использовать потребляемые ресурсы. Рассматриваемая сбалансированная система показателей реализует возможность определить потери в производственной системе и установить причины их возникновения. Данный метод может быть расширен другими факторами производства для каждого уровня иерархии предприятия и в каждом кластере уровня предприятия (определенной границы). Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить показатели для измерения потерь в производственной системе нефтеперерабатывающего предприятия и правильного определения границ системы, так как изменение границ определенной системы включает в себя уже другой набор факторов производства и, соответственно, другие новые определяемые потери.

Литература:

1.      Варжапетян А. Г. Квалиметрия: Учеб. пособие / СПбГУАП. СПб., 2005. 176 с.

2.      Рамперсад К. Хьюберт. Универсальная система показателей деятельности: Как достигать результатов, сохраняя целостность. Перевод с англ.- М.:Альпина Бизнес Букс, 2004.- 352 с. ISBN 5–9614–0068–9 Перевод А.Логинова, А. Лисицина, А. Лисовский. Научный редактор С.Турко

3.      Банов П. Г. Процессы переработки нефти. — М.: ЦНИИТЭ нефтехим, 2000. — 224 с. (т. 1)

4.      Э.Квейд. Анализ сложных систем. Пер. с англ. Под ред. И. И. Ануреева, И. М. Верещагина. М., изд-во «Советское радио, 1969, 520 стр.

5.      Markus Gram Manufacturing Science and Technology 1(1): 12–22, 2013 A Systematic Methodology to Reduce Losses in Production with the Balanced Scorecard Approach.

6.      Каплан Роберт С. Сбалансированная система показателей. От стратегии к действию / Каплан Роберт С, Нортон Дейвид П. Пер. с англ. — М. Павлова.: ЗАО Олимп-Бизнес, 2003. 304 с..

7.      Кане М. М. Системы, методы и инструменты менеджмента качества: / Кане М. М., Иванов Б. В., Корешков В. Н., Схиртладзе А. Г. Учебное пособие. — Спб.: Питер, 2008. — 560 с: ил. — (Серия «Учебное пособие»).