Najnowszy White Paper firmy badawczej IDC „Ewolucja optymalizacji w procesach przemysłowych” stawia jednoznaczną tezę: jeżeli liderzy rynku chcą zachować dotychczasową pozycję, muszą optymalizować produkcję swoich zakładów ze względu na postępujące procesy konkurencji w skali globalnej. IDC podkreśla, że nowe podejście wymaga fundamentalnej zmiany. Wymóg ten wynika z potrzeby lepszego zaspokojenia potrzeb klientów w obecnych warunkach, gdy mają oni większy wybór dostawców. W rezultacie producenci muszą konkurować nie tylko jakością produktu, ale także wyższym poziomem obsługi klienta. Analiza, której wnioski zostały przytoczone, uzupełniona jest we wspomnianym dokumencie IDC o studium przypadku Dow Chemical, która wykorzystuje jeden z kilku dostępnych na rynku pakietów oprogramowania do optymalizacji produkcji – aspenONE firmy AspenTech. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe są: zwiększenie możliwości produkcyjnych, poprawa marży, obniżenie kosztów i skuteczna redukcja energii potrzebnej do produkcji. Takie oprogramowanie do optymalizacji produkcji jest już wykorzystywane przez światowych liderów przemysłu, takich jak wspomniane Dow Chemical, ale także Mitsui Chemicals’ Ichihara Works, BP, BASF, Evonik Industries czy DSM Fine Chemicals.

Dow Chemical, jedna z największych firm branży chemicznej w skali globalnej, od lat z powodzeniem wykorzystuje inżynierskie narzędzia, obniżając koszty i optymalizując decyzje w dużych projektach petrochemicznych.

Szybsze uruchamianie produkcji
    Dow Chemical, jedna z największych firm branży chemicznej w skali globalnej, od lat z powodzeniem wykorzystuje inżynierskie narzędzia, obniżając koszty i optymalizując decyzje w dużych projektach petrochemicznych. Wytwarza ponad 3300 produktów w zakładach ulokowanych w 37 krajach i dostarcza szeroką gamę tworzyw sztucznych, chemikaliów i produktów do 160 państw. Amerykańskiemu gigantowi branży chemicznej udało się skrócić czas potrzebny do wykonania dokładnych szacunków inżynierskich z miesięcy do tygodni dzięki użyciu Aspen Capital Cost Estimator (ACCE). Aplikacja ta ułatwia szacowanie kosztów, poprawia efektywność współpracy zespołów roboczych, i może być wykorzystana także do zarządzania bardzo dużymi projektami. Wcześniej wykorzystywane estymatory kosztów nie były w stanie dostarczyć modelu dla jednego zintegrowanego projektu, który dotyczyłby wielu zakładów produkcyjnych. Teraz użytkownicy mogą zaoszczędzić czas potrzebny na ocenę sytuacji i dostosowanie produkcji dzięki większej przejrzystości danych i w efekcie osiągnąć poprawę wydajności szacowania rzędu 50 do 75%. ACCE pomaga szybko i rzetelnie prowadzić prace koncepcyjne dotyczące szacunków kosztów, zwłaszcza na najwcześniejszych etapach definiowania projektu, które zazwyczaj wymagają licznych zespołów inżynierskich do projektowania, oceny i konstruowania. Użytkownicy pracujący nad projektami różnej wielkości mogą posługiwać się tym samym rozwiązaniem i korzystać z tych samych modeli. Zwykle krytyczne decyzje podejmowane na początku cyklu projektów mają istotny wpływ na ekonomiczną stronę tych przedsięwzięć, gdyż przy dużej skali procesu wymagane jest podejście uwzględniające zasięg działań i ograniczenia. ACCE zapewnia obsługę projektu dużej skali, wspierając zespół inżynierski zajmujący się estymowaniem, a kadrę kierowniczą w podejmowaniu skutecznych decyzji dotyczących kosztów kapitałowych i różnych alternatyw związanych z realizacją planów. Oprogramowanie zapewnia okresowe aktualizacje kosztów materiałów i ceny sprzętu. – Pakiet zapewnia nam szerokie wsparcie, dzięki czemu kierownictwo może lepiej zdefiniować główne projekty inwestycyjne przez zrównoważenie aktywów oraz celów operacyjnych i biznesowych. W rezultacie udało nam się znacznie zredukować nakład pracy wymagany do uzyskania wiarygodnych szacunków, także w zakresie rozwoju projektu w czasie – zauważyła Cameron Rezai, dyrektor ds. technologii w Dow Chemical Company.
    Podobnie jak Dow Chemical producent specjalistycznych chemikaliów, firma DSM Fine Chemicals z siedzibą w Linz w Austrii usprawniła procesy wytwarzania produktów, szczególnie uruchamiania nowych projektów. Celem przedsiębiorstwa było skrócenie wszystkich pośrednich etapów prac przygotowawczych i szybkie dostosowanie linii produkcyjnych. Austriackie DSM zdecydowało się na wdrożenie narzędzia aspenONE PM&E do optymalizacji zarządzania i inżynierii produkcji. Rozwiązanie to toruje najważniejsze parametry procesu produkcyjnego w celu zapewnienia najlepszej jakości oraz najkrótszego czasu produkcji. Dzięki wdrożeniu tej metody wydajność produkcji w DSM wzrosła o 5%, czas wdrożenia nowych produktów skrócił się średnio aż o 20%, a dzięki zastosowaniu optymalizacji procesu wytwarzania w zależności od produktu udało się osiągnąć wzrost wydajności od 3 do 15 procent.
    Inżynieria procesowa umożliwia zakładom lepsze zarządzanie energią potrzebną do produkcji i dzięki temu zwiększenie wydajności w zakładach produkcyjnych, co wykorzystała produkująca na rynek chemiczny japońska Mitsui Chemicals’ Ichihara Works.

Liczne przykłady zastosowania w praktyce oprogramowania do zarządzania i optymalizacji produkcji pozwalają stwierdzić, że jest to wszechstronna grupa narzędzi służących do optymalizacji w przemyśle, w takich wymiarach jak inżynieria procesowa, zarządzanie produkcją, zarządzanie łańcuchem dostaw i zaawansowana automatyka.

Redukcja kosztów i energii do produkcji
    Mitsui Chemicals’ Ichihara Works obniżyła koszty pozyskiwania energii elektrycznej dzięki oprogramowaniu Aspen Utility Planner. System pozwolił zoptymalizować sposób wykorzystania kotłów i turbin wytwarzających energię elektryczną na potrzeby produkcji. Udało się dzięki temu obniżyć koszty pracy kotłów o 1%, a turbin o 0,5%. Wartości te nie robią na pierwszy rzut oka dużego wrażenia, ale zmagającym się z wysokim kursem jena i coraz droższymi paliwami zakładom pozwoliło zaoszczędzić miliardy jenów rocznie. W Ichihara działa 7 kotłów i 11 turbin o zdolnościach wytwórczych ok. 200 000 kW.
    O ile przykłady z rynku amerykańskiego czy japońskiego mogą wydawać się odległe, nie brakuje przykładów wdrożeń oprogramowania do optymalizacji produkcji z bliskiej nam Europy Zachodniej, gdzie system również pozwolił m.in. zredukować energię potrzebną do produkcji. Niemiecka firma Evonik Industries, światowy lider produkcji specjalistycznych produktów chemicznych, jest jedną z firm, które korzystają z metody predykcyjnej oprogramowania aspenONE. Firma ta wykorzystuje system od ponad dziesięciu lat. – Wydajność instalacji jest czynnikiem kluczowym, a zużycie energii jest istotnym ograniczeniem. Z naszych danych historycznych jesteśmy w stanie wykonać symulacje scenariuszowe „co jeśli”, wyszukiwać wąskie „gardła” procesów w poszukiwaniu krytycznych fragmentów, tak aby można było zwiększyć ich wydajność – mówi dr Kai Dadhe, kierownik projektu w dziale Inżynierii Automatyki firmy Evonik.
    Liczne przykłady zastosowania w praktyce oprogramowania do zarządzania i optymalizacji produkcji pozwalają stwierdzić, że jest to wszechstronna grupa narzędzi służących do optymalizacji w przemyśle, w takich wymiarach jak inżynieria procesowa, zarządzanie produkcją, zarządzanie łańcuchem dostaw i zaawansowana automatyka. W części opisanych tutaj przypadków pakiet ten zastosowano do modelowania procesów produkcji lub do optymalizacji sterowania samym procesem produkcji. Równie ważne i szeroko stosowane w przemyśle chemicznym są także możliwości optymalizacji łańcucha dostaw, którego zastosowanie opiszemy w kolejnym artykule.

Autor: Piotr Milewski, Sales Account Executive, Europa Centralna i Wschodnia, AspenTech

Artykuł został opublikowany w magazynie "Chemia Przemysłowa" nr 3/2012