Цифровой сервис календарного планирования I-DS/PS

• Повышение качества оптимизационной модели (PIMS, RPMS и др.) путём подготовки обоснованных календарных ограничений до утверждения производственной программы. 
• Проверка оптимизационного плана производства (полученного из PIMS, RPMS и др.) на исполнимость путём загрузки его в СКП и разбивки на периоды и события. Анализ и формализация ограничений по выявленной неисполнимости. Разработка предложений по актуализации оптимизационной модели или СКП в случае невозможности смоделировать данные ограничения в систему оптимизационного планирования производства.  
• Актуализация производственной программы при нарушениях его исполнимости из-за наступления незапланированных событий на стадии исполнения плана. 
• Повышение точности исполнения производственной программы путём детализации актуальной производственной программы в разрезе суточных (часовых) план-графиков, сформированных с учётом фактических возможностей технологических объектов, межзаводских коммуникаций и коммерческих/логистических ограничений и проведения сравнительного анализа типа план/календарный план/факт.
• Повышение эффективности взаимодействия операционных подразделений (служб планирования, производства, коммерции и логистики) за счёт формализации процессов календарного планирования в разрезе суточных (часовых) план-графиков и использования многопользовательского инструментария. 
• Повышение операционной устойчивости бизнеса и снижение упущенной выгоды (в том числе сокращение штрафных санкций) за счёт возможности предвидеть и устранять узкие места в рамках процесса календарного планирования. Исключение рисков в случае отсутствия (болезни или увольнения) ключевых сотрудников. 
• Улучшение качества принимаемых решений специалистами по планированию и диспетчеризации производства за счёт:
  – автоматизированных рабочих мест с возможностью симуляционного моделирования, которое позволяет более точно прогнозировать ход производственного процесса и показатели качества продуктов и компонентов, а также конфигурирования виртуальных анализаторов для мониторинга изменения показателей технологических потоков (массовых показателей, качественных характеристик). 
  – синхронизации и координации графиков: приёма УВС, движения продуктов между установками и резервуарами, вовлечения полуфабрикатов, с планово-предупредительными ремонтами технологических объектов, ограничений, вызванными нарушением работы оборудования и отгрузки нефтепродуктов. 
• Выбор наилучшего способа загрузки производственных линий за счёт сокращения количества переключений между технологическими режимами. 
• Снижение объёмов незавершенного производства и повышение производительности предприятия путём контроля и прогнозирования остатков.
• Снижение допустимой границы по запасу качества продукции благодаря составлению оптимальной рецептуры смешения. 
• Снижение трудоёмкости подготовки отчётности по выполнению производственной программы (в том числе диспетчерской отчётности).

Технические:

• В архитектуру заложен модульный принцип. В рамках единого веб-приложения объединяются самостоятельные модули, реализующие автоматизацию ключевых процессов календарного планирования. Микросервисная архитектура программного комплекса позволяет гибко масштабировать систему в случае высоких нагрузок. 
• Использование распределенного брокера сообщений (Apache Kafka) для взаимодействия подсистем обеспечивает высокую отказоустойчивость и скорость работы.
• Кроссплатформенность. Обеспечивается за счёт использования высокоуровневых языков программирования, сред разработки и выполнения, поддерживающих условную компиляцию, компоновку и выполнение кода для различных платформ.
• Для структуризации процесса разработки используется платформа Docker. Применение docker-контейнеров позволяет упростить и значительно ускорить развёртывание системы при первичной установке. Благодаря чему процесс обновления компонентов системы будет более простым. Но самое главное, отклик технической поддержки станет ещё быстрее и информативнее.
• При разработке системы использовались только решения с открытым кодом (open source), что позволяет повысить прозрачность всего исходного кода системы и гарантирует предсказуемость поведения и безопасность данных.

Функциональные:

• Применение концепции вех (изменение какого-либо параметра будет действовать до появления следующей вехи) позволяет отказаться от дискретности в планировании. Теперь пользователь может определять даты начала и окончания события с точностью до секунд. Исключается возможность «разрыва» событий, т.е. создание несвязанных событий управляющего параметра.
• Система позволяет формировать календарный план с применением разных математических алгоритмов. Выделяется два режима:
  – Симуляционный. Вид, при котором календарный план создаётся пользователем последовательно-итерационно из-за наличия сложной внутрипроизводственной логистики крупных предприятий. При этом не решаются оптимизационные задачи.
  – Автоматизированный. Вид, при котором используются оптимизационные алгоритмы.
• Высокая скорость формирования календарного плана достигается автоматизацией «рутинных» задач, например, распределение мощности установки в зависимости от имеющегося сырья, «каскадного» пересчёта (пересчёта всей технологической цепочки) при изменении параметра. Пользователь видит мгновенный отклик-расчёт системы на производимые действия.
• Применение оптимизационных алгоритмов. Процесс формирования календарного плана производства разделён на функциональные модули: сырьевой, вторичных процессов, смешения и отгрузки. Каждый модуль решает специализированный круг задач. Разработаны математические алгоритмы (солверы) для каждого модуля, способные решать поставленные задачи в автоматическом режиме наиболее эффективным способом: 
  – солвер сырьевого блока I-PS/CS решает задачи подготовки и стабилизации сырья перед установками; 
  – солвер вторичных процессов I-PS/RS распределяет технологические мощности и определяет внутризаводскую логистику; 
  – солвер смешения I-PS/BS решает задачи компаундирования товарной продукции; 
  – солвер отгрузки I-PS/SS формирует оптимальный график отгрузки с учётом технологических и логистических ограничений.
• Возможность компонентой поставки отдельных функциональных модулей системы с учётом специфики отрасли. Например, решаемая задача компаундирования нефтепродуктов для получения товарной продукции с помощью солвера смешения I-PS/BS наиболее часто востребована для нефтеперерабатывающей отрасли в отличие, например, от нефтехимии.
• СКП позволяет использовать существующую модель предприятия из автоматизированной системы оперативного управления производством (АСОУП) с минимальными корректировками.

Календарное планирование. Загрузка исходных данных. Выработка продукции.

Решение I-DS/PS построено на основе современной распределённой информационной системы, имеющей клиент-серверную структуру, что позволяет использовать один сервер для расчёта календарного планирования на нескольких удалённых друг от друга предприятиях. Благодаря этому компании могут существенно экономить, снижая затраты на расширение и сопровождение системы.

Программный продукт «Календарное планирование I-DS/PS» построен на платформе ИндаСофт I-DS, которая обеспечивает автоматизацию следующих базовых процессов:

• сбор данных, обработка, структуризация и хранение информации;
• представление информации в едином пользовательском интерфейсе;
• обмен данными с внешними информационными системами НПЗ; 
• администрирование, конфигурирование компонентов системы. 

Автоматизация процессов календарного планирования реализована прикладными подсистемами с использованием специализированных интеллектуальных алгоритмов, включающих математические модели производства и экспертных знаний в области производственного учёта. 

Основное календарное планирование, связанное с распределением мощностей, подразделяется на подсистему календарного планирования и подсистему планирования процессов смешения товарных нефтепродуктов. Все подсистемы взаимосвязаны и взаимообусловлены, также используется одна существующая модель предприятия.

Автоматизированный вид расчёта обеспечивается 4 алгоритмами (солверами):

• I-DS/PS-CS. Солвер сырьевого блока Crude solver. Решает задачи подготовки и стабилизации сырья.
• I-DS/PS-RS. Солвер вторичных процессов Refinery solver. В условиях ограничений распределяет технологические мощности.
• DS/PS-BS. Солвер смешения Blend solver. Решает задачи компаундирования товарной продукции.
• DS/PS-SS. Солвер отгрузки Shipment solver. Формирует оптимальный график отгрузки с учетом технологических и логистических ограничений.