Амбарцумян

Анализ функциональности систем управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудования

Институт проблем управления им. В.А.Трапезникова, г. Москва

Определены архитектурные слои АСУ производства; основной акцент сделан на обобщении и структурировании сведений о системах технического обслуживания и ремонта оборудования (ТОРО). Определены функции, входящие в зону ответственности этих систем: формирование сводок о состоянии оборудования на основе первичных сведений, прогнозирование плановых и внеплановых ремонтов и обслуживания на основе вторичных данных и др. Приведено обоснование, позволяющее отнести ТОРО-системы к уровню МЕS – систем управления основными фондами. Обсуждены некоторые популярные на рынке СНГ программные инструменты MES, представлены результаты их сравнительного анализа.

Введение

Системы автоматизации, пожалуй, наиболее часто изменяемый компонент в структуре управления современным предприятием. Кроме традиционных направлений модернизации (развития технологии, технических и программных компонентов), один из востребованных в последнее время путей развития систем CА заключается в интеграции систем различного уровня управления, к функциям которых добавляется и управление технологической безопасностью [1].

Многообразие технических и программных средств, структурных и архитектурных решений, функциональных возможностей, различные степени участия информационных инструментов в каналах управления технологией, производством и предприятием – вот определяющие характеристики действующих систем автоматизации на современных предприятиях во всех отраслях промышленности. У руководства отделов автоматизации различных предприятий появилась проблема выбора пути дальнейшего развития систем.

С одной стороны, объем автоматизации увеличился, сложность и стоимость аппаратуры и программного обеспечения резко возросли (современные ПЛК, серверы, сети, SCADA-системы, информационно-управляющие системы различного уровня – MRP, MRP II, ERP и др.), также, как и затраты ресурсов и времени на проектные работы, и соответственно требования к квалификации обслуживающего персонала и затраты на обслуживание возросли.

С другой стороны, имеет место “лоскутный” характер автоматизации в целом по всем уровням управления, вследствие чего возникают потери – несоблюдения регламента; нарушения норм эксплуатации оборудования. Нередки производственные потери из-за конфликтов потоков “технологических действий”, планируемых персоналом, контролирующим технологические процессы, и ремонтных и профилактических работ, планируемых на уровне управления производством. “Прозрачность” процессов для внешних контуров управления технологией недостаточна (обеспечивается лишь на уровне параметров процессов), степень контроля работы оборудования неудовлетворительна для задач АСУП (контролируется работа только автоматизированных приводов). До настоящего времени скоординированность действий была минимальной, что было обусловлено различными (зачастую несовместимыми) требованиями подразделений и служб предприятий, использующих те или иные средства автоматизации.

Ситуация осложняется тем, что часто каждая из систем автоматизации реализовывалась на основе различных аппаратных, программных и информационных стандартов. Отсутствие нормативных служб и единой стандартизации к средствам управления приводит к неоправданно высоким затратам на обслуживание и модернизацию оборудования. Отсюда возникает актуальность задачи создания для современного промышленного производства единого информационного пространства.

Системам ERP и SCADA, автоматизирующим верхний и нижний уровни предприятия, посвящено довольно много обзоров, содержащих сравнительные характеристики и предоставляющих практически всю необходимую информацию для выбора инструмента под конкретную задачу. Промежуточные уровни описаны слабее и представляют интерес для исследователя. В частности, в настоящей работе анализируются системы типа EAM. Интерес к ЕАМ-системам, в связи с поиском инструментов для обеспечения функций управления безопасностью, обусловлен тем, что одним из барьеров обеспечения технологической безопасности является управление техническим состоянием оборудования, один из компонентов которого состоит в техническом обслуживании и ремонте [2]. В настоящей статье кратко излагается весь набор IT-инструментов, позволяющий комплексно решить задачи автоматизации на современном предприятии, затем определяется в этом наборе место ЕАМ-систем, далее анализируются наиболее распространенные на рынке СНГ EAM-системы и даются рекомендации по их применению.

Основные сокращения:

АСУ – автоматизированная система управления;

АСУП – АСУ производством;

АСУТП – АСУ технологическим процессом;

НТД – нормативно-техническая документация;

ПЛК – программируемый логический контроллер;

СА – система автоматизации;

ТОУ – технологический объект управления;

ТОРО – техническое обслуживание и ремонт оборудования;

EAM – Enterprise Assert Management, аналог ТОРО;

ERP – Enterprise Resource Planning – системы управления предприятием;

MES - Manufacturing Execution System – системы управления основными фондами;

MMI – Men-Machine Interface – человеко-машинный интерфейс;

MRP – Material Requirement Planning – системы планирования потребности в материалах;

MRP II – Manufactory Resource Planning – системы планирования производственных ресурсов;

SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition – система сбора данных и оперативного диспетчерского управления.

Заключение

Как уже отмечалось во Введении, интерес к EAM-системам особенно проявляется в производствах с потенциально опасными технологическими процессами, что вызвано, на наш взгляд, следующими причинами:

· своевременно и качественно проведенное техническое обслуживание и ремонт обеспечивает проектную надежность оборудования, а, следовательно, и расчетную безопасность производства;

· технология ликвидации нештатных и аварийных ситуаций для потенциально опасных технологических процессов аналогична технологии техобслуживания и ремонта [12].

Проведение анализа позволяет отметить сильные и слабые стороны современных инструментов для построения EAM-систем именно с точки зрения их применения в системах управления технологической безопасностью в производствах с потенциально опасными технологическими процессами. Приведем сильные стороны этих инструментов.

Открытость для других информационных систем позволяет создавать информационную систему уровня предприятия на основе комбинирования различных программных продуктов. Эта характеристика из рассматриваемых инструментов оказалась присуща зарубежным продуктам Avantis. Pro и Maximo. Отечественная система ПАРУС представляет собой информационную систему уровня предприятия и модуль управления ремонтами является ее составляющей.

На полноту и своевременность хранимой информации об оборудовании, а соответственно и скорость реагирования на внезапные события и целостность планируемых ремонтов влияет открытость EAM-системы к уровню АСУТП на предприятии. Эта характеристика оказалась присуща системам Avantis. Pro и ПАРУС.

Номенклатура хранимых данных по оборудованию (паспортизация) полезна для планирования и проведения ремонтов. Соответствующим модулем ведения базы паспортных данных обладают практически все рассмотренные системы.

Географическая рассредоточенность организаций и современные технические возможности информационных систем накладывают свои ограничения, исходя из этого, важным критерием считается поддержка web-интерфейса и возможности работы через Интернет. Инструменты Avantis.Pro, Maximo и ПАРУС обладают такой возможностью.

К слабым сторонам можно отнести отсутствие у всех рассмотренных инструментов анализа состояния оборудования на определенный момент в будущем, возможность планирования ремонтов и обслуживания на основе собранной статистики по ремонтам оборудования. Еще одним недостатком всех рассмотренных систем являются бедные возможности в части задания и контроля исполнения сложных последовательных многооперационных ремонтов, что особенно важно для проведения работ типа ликвидации последствий аварий в производствах с потенциально опасными технологическими процессами.

ЛИТЕРАТУРА

1. О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций // Постановление Правительства РФ от 30 декабря 2003 г. – № 794.

2. Амбарцумян А.А., Воронин Б.Н. СПАС – система предупреждения аварийных ситуаций для объектов с потенциально опасной технологией (методологические основы) // Труды конференция по САПР / Ин-т пробл. упр. – М., 2005.

3. Труды сессии АН СССР по научным проблемам автоматизации производства. – М.: Изд-во АН СССР, 1957.

4. Энциклопедия современной техники. Автоматизация производства и промышленная электроника. – М.: Советская энциклопедия, 1962.

7. Прангишвили И.В., Амбарцумян А.А. Научные основы построения АСУТП сложными энергетическими системами. – М.: Наука, 1992.

8. Прангишвили И.В., Амбарцумян А.А. Основы построения АСУ сложными технологическими процессами. – М.: Энергоатомиздат, 1994.

9. Состояние уровня автоматизации энергетических объектов и системотехнические решения, направленные на его повышение / И.В. Прангишвили, А.А. Амбарцумян, А.Г. Полетыкин и др. // Проблемы управления. – 2003. – № 2. – С. 11–26.

12. Амбарцумян А.А., Воронин Б.Н. СПАС – система предупреждения аварийных ситуаций для объектов с потенциально опасной технологией (методологические основы) // Труды конференции по САПР / Ин-т пробл. упр. – М., 2005.

13. Tinham B. Power to the People // Control and Instrumentation. – 1999. – № 2. – P. 33–47.

22. Назаренко Ю., Мугалев И. Автоматизация бизнес-процессов управления ремонтом скважин // Технологии ТЭК. И.: Нефть и Капитал. – 2003. – № 2.

ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 6/2005

О б з о р ы

Введение

Заключение

ЛИТЕРАТУРА