Непрерывное производство

Непрерывное производство — один из типов организации производственной деятельности, который имеет свою специфику технологических процессов, планирования и управления. В статье расскажем об особенностях деятельности таких предприятий, а также новейших инструментах, которые используются для повышения эффективности их работы.

Непрерывное производство характеризуется непрерывным производственным процессом — создание продукции представляет собой постоянное преобразование исходного сырья в готовый продукт.

В качестве материалов чаще всего используется природное сырье, которое характеризуется нестабильным качеством. При этом, повысить стабильность характеристик сырья невозможно в силу особенностей его происхождения, поэтому необходимо проводить расширенный контроль, сортировку сырья и тщательное распределение по партиям.

В этом типе производства технологические операции непрерывны по потоку и по времени: на вход без остановки поступает сырье (жидкое, газообразное, твердое, сыпучее), последовательно проходит процессы нагревания, выдерживания, охлаждения, смешивания, химического или механического воздействия, и в таком же непрерывном режиме выходит готовая продукция. Технологический процесс может состоять из нескольких этапов, каждый из которой предполагает наличие определенной рецептуры.

На таких предприятиях в рамках одного технологического процесса могут изготавливаться основной продукт, а также несколько сопутствующих. Состав конечных продуктов невозможно изменить, а также нельзя выделить единицу продукции, поэтому для ее измерения используют такие характеристики как вес, объем и т.д.

Поскольку технологический процесс проходит в режиме, который прерывать или останавливать нельзя, деятельность предприятия осуществляется круглосуточно без выходных и праздничных дней. Производственные мощности также функционируют в постоянном режиме, ремонт оборудования чаще всего осуществляется без его остановки.

Предприятия, которые используют непрерывную технологию создания ценности, задействованы в нефтеперерабатывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной, пищевой, фармацевтической отраслях промышленности.

Классическим образцом можно считать химические предприятия, деятельность которых основана на превращении одних веществ в другие, изменении свойств материалов, их строения и т.д.

Технология работы предусматривает предварительную подготовку исходного сырья к дальнейшей переработке. Далее следует собственно процесс получения продукции с использованием такого оборудования как смесители, сепараторы, колонны, реакторы и т.д., а также различных веществ и катализаторов.

В химическом производстве поступающее сырье проходит жесткий отбор, а также качество выпускаемого продукта подвергается строжайшему контролю.

При изготовлении химической продукции оборудование эксплуатируется в напряженных условиях, при высоких давлениях и температурах. Кроме этого, используемые химические вещества имеют высокий класс опасности, поэтому многие процессы протекают только в закрытых емкостях, а полуфабрикаты транспортируются по закрытым трубопроводам. Это усложняет мониторинг ситуации обслуживающим персоналом. Еще одна особенность — большое энергопотребление, так как используемое оборудование, как правило, является очень энергоемким.

При планировании и управлении этим типом производства основными становятся следующие задачи:

• Снижение себестоимости продукции за счет уменьшения перерасхода дорогих материалов и расходов на электроэнергию, предотвращение отклонения технологического процесса от заданных норм и образования брака.
• Получение полного контроля за ходом производства. При непрерывном производстве особенно остро чувствуется потребность в достоверной информации о текущем состоянии производства, постоянном контроле состояния оборудования и снижении влияния человеческого фактора. Любой сбой в производственной цепочке вызывает остановку всего процесса и нарушает непрерывность работы, ведет к потере рабочего времени, перерасходу сырья, дополнительным энергетическим затратам, авариям.
• Грамотное планирование запасов и синхронизация производства. Принцип непрерывности предполагает, что сырье и материалы должны подаваться своевременно и в нужном количестве, при этом одновременно стоит задача по сокращению затрат на создание излишних запасов.
• Оптимизация загрузки производственных мощностей. Непрерывно действующему предприятию необходимо создать такую систему работы, при которой минимальные производственные мощности будут производить максимум продукции.

На сегодняшний день автоматизация становится единственным средством для повышения эффективности деятельности непрерывно действующих предприятий. При этом, цифровые технологии переходят из разряда вспомогательных инструментов в разряд основных средств производства. Не обошел этот процесс и предприятия с непрерывным типом производства: многие из них уже используют решения класса АСУТП, которые осуществляют контроль и сбор информации, и системы класса ERP, необходимыми для укрупненного стратегического планирования и управления ресурсами компании.

Сейчас задачи предприятий заключаются в автоматизации оперативного планирования, за которое отвечают системы класса APS. Они позволяют максимально оптимизировать деятельность за счет интеллектуальной обработки информации, которая стала возможна благодаря технологиям искусственного интеллекта.

Преимущества внедрения APS:

• Синхронное планирование. Необходимые ресурсы — сырье, производственные мощности и трудовые ресурсы — планируются одновременно.
• Реальные производственные графики. Расчеты производятся исходя из имеющихся ограничений.
• Контроль в режиме реального времени. Все этапы производственного процесса постоянно отслеживаются, для более удобного анализа ситуации используется визуализация с помощью диаграммы Ганта.
• Гибкий подход к планированию. При необходимости планы и графики быстро корректируются с учетом изменившейся ситуации.
• Высокая степень оптимизации. APS позволяет задавать нужные критерии оптимизации и подстраивает под них весь производственный процесс, а также моделирует альтернативные сценарии.

Все эти возможности заложены в системе Adeptik APS, функционал которой можно адаптировать под особенности работы предприятий с непрерывным процессом производства, в частности — для химической промышленности.