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案例頻道英維思運營(yíng)管理部（IOM）首席顧問(wèn)Russ Barr
◆ 收益
南非Sasol公司（最早的名稱(chēng)是南非煤炭、石油和天然氣公司）是一家領(lǐng)先的經(jīng)營(yíng)采礦、能源、化工和合成燃料業(yè)務(wù)的公司。Sasol公司的基礎化工能效和合成天然氣部門(mén)將煤炭和天然氣轉化為液體燃料和潤滑油，生產(chǎn)電力、脫礦質(zhì)水和蒸汽，除了供給內部需求以外，還將剩余的產(chǎn)品銷(xiāo)往外部用戶(hù)。
南非Sasol公司（最早的名稱(chēng)是南非煤炭、石油和天然氣公司）是一家領(lǐng)先的經(jīng)營(yíng)采礦、能源、化工和合成燃料業(yè)務(wù)的公司。Sasol公司的基礎化工能效和合成天然氣部門(mén)將煤炭和天然氣轉化為液體燃料和潤滑油，生產(chǎn)電力、脫礦質(zhì)水和蒸汽，除了供給內部需求以外，還將剩余的產(chǎn)品銷(xiāo)往外部用戶(hù)。
由于一些基于日用產(chǎn)品的業(yè)務(wù)減少，其成本壓力不斷增加，Sasol需要一個(gè)新的解決方案來(lái)令其成本最小化。為了提升企業(yè)績(jì)效，Sasol決定在工廠(chǎng)環(huán)境中引進(jìn)一種新的技術(shù)來(lái)管理其能源成本和能源消耗。這一新的解決方案必須能夠實(shí)時(shí)監控能源成本和能源消耗，讓管理層、操作員和工程師能夠更好地實(shí)現工廠(chǎng)能源的最優(yōu)化，明確為了達到內部需要所必需的能源需求數量，并且將其對當地電網(wǎng)的影響減至最小化。
英維思運營(yíng)管理部（IOM）與工廠(chǎng)員工緊密合作，配置了一個(gè)企業(yè)績(jì)效咨詢(xún)服務(wù)團隊，以提供實(shí)時(shí)績(jì)效測量和業(yè)務(wù)智能系統為目標，同時(shí)，還將會(huì )計和操作系統與生產(chǎn)制造戰略進(jìn)行了統一。實(shí)時(shí)績(jì)效測量系統提供持續而準確的實(shí)時(shí)工廠(chǎng)績(jì)效測量，從而推動(dòng)了工廠(chǎng)資產(chǎn)獲得最大化的經(jīng)濟商業(yè)價(jià)值。由于1號蒸汽站和2號蒸汽站面臨著(zhù)巨大的成本壓力，因此被選為該項目的試點(diǎn)，并且這兩個(gè)工廠(chǎng)都為啟動(dòng)這個(gè)項目提供了一個(gè)易于管理和獨立的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。
◆ 確定正確的績(jì)效測量
IOM業(yè)務(wù)績(jì)效服務(wù)咨詢(xún)團隊與Sasol公司的員工（Sasol在南非Sasolburg的一個(gè)站點(diǎn)）緊密合作，在1號蒸汽站和2號蒸汽站開(kāi)發(fā)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)績(jì)效評測（DPMs）。為了決定上述的實(shí)時(shí)績(jì)效測量和計算成本與利潤，在兩個(gè)工廠(chǎng)的每個(gè)流程單位和區域上，都創(chuàng )建了DPMs和實(shí)時(shí)財務(wù)指標。利用DPMs和實(shí)時(shí)財務(wù)數據創(chuàng )建了管理者和操作員操控臺，為管理層面、操作層面和工程設計層面提供實(shí)時(shí)的關(guān)鍵信息，以便更好和更明智地做出業(yè)務(wù)決策。
最開(kāi)始，咨詢(xún)服務(wù)團隊實(shí)行了工廠(chǎng)層面的操作和戰略審計，IOM團隊采訪(fǎng)了Sasol工廠(chǎng)所有運營(yíng)方面的員工，從工廠(chǎng)管理人員開(kāi)始，然后是負責工廠(chǎng)運營(yíng)的操作人員和其他有關(guān)人員。IOM的結構清晰的方法被用來(lái)確定正確的績(jì)效測量，以及把關(guān)鍵的工廠(chǎng)測量分解成更低層面的功能性實(shí)體，這樣它們就可以被有效地進(jìn)行管理。之后，這種組件式的解決方案再被重組到一個(gè)整體結構之中。
這種標準化了的流程有助于調和工程和會(huì )計人員之間對于如何計量原料消耗的分歧。因為，在礦藏和貯料罐的計量方面，工程生產(chǎn)部門(mén)使用機械設備來(lái)測量煤炭的消耗量（基于輪式流量?jì)x表產(chǎn)生的轉數），而會(huì )計部門(mén)則是基于稱(chēng)重設備進(jìn)行測量，這樣就導致了明顯的重量差別，因此，雙方需要進(jìn)行調和，以達成一個(gè)行之有效的解決方案。這個(gè)流程還被用于幫助識別先前被錯誤分配的水源成本。
◆ 生產(chǎn)蒸汽供內部和外部消耗
Sasol工廠(chǎng)從附近的河流里獲取生產(chǎn)用水，在兩座蒸汽站和一個(gè)自熱反應器（ATR）區域里生產(chǎn)蒸汽，供內部和外部的用戶(hù)使用。生產(chǎn)用水在一個(gè)工廠(chǎng)里被處理，并與從另一個(gè)工廠(chǎng)回收的冷凝物進(jìn)行混合。以前，外部用戶(hù)特別是致力于煤改良的用戶(hù)對蒸汽的需求非常高。在此期間，收益性戰略的關(guān)鍵就是讓輸出量最大化。然而，由于對煤炭需求的下降以及對進(jìn)口天然氣需求的增加，所以對蒸汽的需求下降了，從而將戰略從最大化輸出量調整轉化成為將成本進(jìn)行最小化。
針對內部和外部用戶(hù)的蒸汽價(jià)格，是基于當前條件下接近公平市場(chǎng)價(jià)格的算法得來(lái)的。蒸汽站按照約定有責任提供每小時(shí)160噸的額外備用蒸汽量，這大約相當于一個(gè)鍋爐的蒸汽輸出量。如果工廠(chǎng)不能滿(mǎn)足對蒸汽的需求，他們就必須減少對直接從電網(wǎng)購買(mǎi)電力的發(fā)電用戶(hù)的供應，而來(lái)自電網(wǎng)的過(guò)多電力的使用可能會(huì )花費較大的成本。
◆ 自動(dòng)化和IT系統
Sasol在其自動(dòng)化和IT基礎設施方面做出了一個(gè)重要的投資，使每個(gè)蒸汽站都有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的分布式控制系統（DCS），以提供控制、歷史記錄和圖形化界面。在項目的初始階段，每個(gè)DCS都被發(fā)現有一些未被使用的容量。每個(gè)DCS中的這些未被使用的計算能力都給Sasol提供了一個(gè)機會(huì )，讓它能夠在基本的流程控制之外，還能夠管控應用程序。（例如為實(shí)時(shí)績(jì)效測量和業(yè)務(wù)智能反饋實(shí)施和執行管控）。
歷史數據服務(wù)器從每個(gè)DCS和其它生產(chǎn)層面系統中收集關(guān)鍵數據。在DCS和IT層面之間大多數連接都是雙向通訊。流程數據從DCS向歷史服務(wù)器轉移，然后操作數據再返回到DCS上得到顯示，然后再回到管理層的報告和操控臺上。
基礎化工部門(mén)采用SAP R/3作為企業(yè)資源管理（ERP）系統。SAP的銷(xiāo)售和渠道、物料管理和生產(chǎn)計劃模塊被用于協(xié)調銷(xiāo)售、渠道、維修管理和生產(chǎn)計劃。這些SAP組件向生產(chǎn)成本系統和每月管理報告系統提供信息。不過(guò)，這些報告通常是高層次的和月度的。SAP得出的生產(chǎn)量被用于推導出可變成本。SAP控制模塊中包含的已分配成本也被用于每個(gè)產(chǎn)品的整體預測成本中。
每月的財務(wù)報告提供了蒸汽生產(chǎn)業(yè)務(wù)和整個(gè)基礎化工和合成天然氣部門(mén)的蒸汽以及水電等公用業(yè)務(wù)的一個(gè)總體情況。這些財務(wù)報告是利用Hyperion Financial Management來(lái)生成的，它們使用了來(lái)自多種來(lái)源的關(guān)鍵財務(wù)數據。管理、操作和維護報告使用來(lái)自操作數據存儲（ODS）系統、SAP和其它手動(dòng)輸入來(lái)源的信息，來(lái)提供定制的報告以滿(mǎn)足目前的需要。生產(chǎn)管理人員每天就使用這些報告來(lái)審查前一天的生產(chǎn)績(jì)效。
DCS、DPMs中的模型被開(kāi)發(fā)用于每個(gè)單一的鍋爐、蒸汽站和蒸汽生產(chǎn)。三個(gè)站級的DPMs被計算出來(lái)：蒸汽成本、蒸汽質(zhì)量和生產(chǎn)率。每個(gè)單一的鍋爐都被要求在適當的壓力、合適的溫度下來(lái)生產(chǎn)成本最低的蒸汽，在保持可靠的生產(chǎn)量的同時(shí)對生產(chǎn)率進(jìn)行管控。對于每個(gè)鍋爐，可變的蒸汽生產(chǎn)成本（包括勞動(dòng)力），包含四個(gè)主要組成部分：煤炭、電力、燃料以及油和水。此外，排放水平得到了監測和改進(jìn)，以加強Sasol的環(huán)保足跡。
◆ 維護和人力資源指標
此外，蒸汽站管理層推出了一個(gè)維護計劃，旨在改善關(guān)鍵資產(chǎn)的可用性和避免緊急停車(chē)。這是通過(guò)改進(jìn)規劃、增加預測反應的維護比率、設置維護行為適當的優(yōu)先次序和降低成本來(lái)完成的。實(shí)時(shí)績(jì)效測量的重點(diǎn)集中在以下維護領(lǐng)域：
·反應性預測的維護比率；
·鍋爐可用性；
·緊急維護反應時(shí)間（從故障發(fā)生到被修復完成以及設備重新投入運行的時(shí)間）；
·維護計劃表偏差（對改善維護計劃流程至關(guān)重要）。
◆ 實(shí)施動(dòng)態(tài)績(jì)效評測（DPMs）
DPM算法、實(shí)時(shí)財務(wù)模型和單位水平在兩個(gè)分布式控制系統（DCSs）中實(shí)施。使用現有的工廠(chǎng)層級的資產(chǎn)進(jìn)行實(shí)施；工廠(chǎng)層級的成本因素可以被實(shí)時(shí)跟蹤。這些算法的執行通常發(fā)生在DCS的微處理器上。這些算法以極為貼近這一流程的周期時(shí)間的頻率被執行，同時(shí)歷史收集數據在同樣的頻率下完成。單位級別的量值通過(guò)使用歷史數據服務(wù)器的功能，在站點(diǎn)和工廠(chǎng)級別中匯總。這種匯總可以在各個(gè)時(shí)期被執行，包括輪班、每日和每月。
含有已分配成本的實(shí)時(shí)財務(wù)數據，使用ValuMax基于行為的成本計算系統進(jìn)行跟蹤，涵蓋整個(gè)產(chǎn)品組合，提供一個(gè)產(chǎn)品成本的即時(shí)狀況。
因為數據的保真度和適用性能夠更好的理解，相同的實(shí)時(shí)財務(wù)數據將被集成到SAP中。戰略績(jì)效測量、業(yè)務(wù)KPIs和實(shí)時(shí)財務(wù)（RTA）模塊都在現有的自動(dòng)化系統下進(jìn)行開(kāi)發(fā)和處理。
◆ 開(kāi)發(fā)一個(gè)基準
一旦績(jì)效測量模型被安裝好，他們會(huì )根據歷史紀錄提供每個(gè)單位和站點(diǎn)的績(jì)效概要，這個(gè)基準使處于不同條件下鍋爐的經(jīng)濟比照成為可能。使用改進(jìn)的程序和培訓、改善了的計劃、以及項目和操作方面的提升，可以在財務(wù)上被跟蹤和驗證。
培訓Sasol的操作人員和工程師在戰略層面上進(jìn)行思考和行動(dòng)，是提升成果的關(guān)鍵之處。操控臺在Sasol業(yè)務(wù)績(jì)效方面給操作人員提供了清晰而簡(jiǎn)潔的反饋。整合這種戰略有助于改善Sasol的業(yè)務(wù)和建立基于操作者和工程師的知識與技能系統。提供給操作人員一個(gè)可以提供反饋效應的工具，這樣鍋爐以最低成本生產(chǎn)的增量蒸汽可以增強每個(gè)蒸汽站的績(jì)效。例如，操作員能夠基于經(jīng)濟信息來(lái)制定出備用蒸汽和增量蒸汽的決策。當閑置磨機的進(jìn)料效率得到提升時(shí)，增量蒸汽就成為可用的備用蒸汽能力。通過(guò)只運轉鍋爐的兩個(gè)磨機的同時(shí)啟動(dòng)第三個(gè)磨機所產(chǎn)生的潛在蒸汽量，就等于是備用的蒸汽量。操作員能夠隨需而變地瞬時(shí)或者即時(shí)地提升蒸汽輸出量。
◆ 未來(lái)的提升計劃
目前Sasol的基礎設施必須擴大以適應各種利益相關(guān)者和他們有時(shí)無(wú)規律的變化。標準化，例如ISA-95從工廠(chǎng)到企業(yè)的標準，能夠為整合業(yè)務(wù)系統和生產(chǎn)系統，在概念和界面方面進(jìn)行標準格式化。DPMs和RTF/BI操控臺可以設定到覆蓋業(yè)務(wù)的其它方面。此外，定制的業(yè)務(wù)應用程序可以在一個(gè)基于標準的環(huán)境里毫不費力地被開(kāi)發(fā)出來(lái)。這一領(lǐng)域最著(zhù)名的系統是用于制造業(yè)集成和智能（MIII）的SAP's xApp和英維思的ArchestrA
工廠(chǎng)級別的SOA（服務(wù)導向架構）。在不久的將來(lái)，這些系統將使Sasol能夠將其工廠(chǎng)信息規劃和建模成為智能工廠(chǎng)和業(yè)務(wù)模塊。這些系統將不僅能與SAP無(wú)縫集成，而且還能夠滿(mǎn)足各級機構的多種需求。目前分區管理已被批準擴展到這個(gè)地區的其它工廠(chǎng)。ATR和Rectisol工廠(chǎng)的操作系統已經(jīng)就位，并且也向Sasol顯示出能夠帶來(lái)類(lèi)似的積極收益。DPMs、實(shí)時(shí)財務(wù)和操控臺在短期內就顯示出了顯著(zhù)的影響，已經(jīng)從管理層、工程師和操作員那里獲得了能夠實(shí)現可持續增長(cháng)的積極反饋。操作員幾乎可以馬上就能夠看到他們的行動(dòng)的影響力，同時(shí)，能夠做出更加明智的決策。例如，燃燒爐中氣流的可變性已經(jīng)得到實(shí)質(zhì)性的降低。氣流可變性的降低，減少了煤的消耗，因為過(guò)多的氣流會(huì )降低鍋爐的熱度，并從煙道排出；而過(guò)少的氣流則會(huì )導致不充分燃燒。操控臺也使工程師能夠確定新的控制策略或者設備變化所帶來(lái)的影響。
◆ 成果
IOM確定和幫助Sasol在這一項目上獲得了諸多好處。由于這些部門(mén)不斷為公司提升運營(yíng)績(jì)效和推動(dòng)業(yè)務(wù)價(jià)值，它們將獲得新的產(chǎn)品和流程技術(shù)來(lái)幫助它們繼續實(shí)現目標。Sasol的基礎化工部門(mén)的管理層把員工的發(fā)展看作公司最重要的任務(wù)之一。政府規章和即將退休的關(guān)鍵人員強調了技能和知識發(fā)展的重要性。
DPM方法匯聚了多種功能領(lǐng)域（例如會(huì )計、工程、管理、操作和維護）來(lái)放眼整個(gè)業(yè)務(wù)——從一個(gè)整體的角度來(lái)看待和理解。這種交互作用創(chuàng )造了各個(gè)業(yè)務(wù)功能之間的理解，在各種功能之上開(kāi)發(fā)了適當的戰略績(jì)效衡量標準，并幫助創(chuàng )造新的和有價(jià)值的業(yè)務(wù)流程，從而達到提升利潤的目的。
IOM的實(shí)時(shí)能耗監控解決方案是幫助Sasol在這個(gè)項目上取得積極成果的一個(gè)重要工具。1號蒸汽站和2號蒸汽站第一個(gè)月的蒸汽生產(chǎn)，獲得了6%的能源節省和4%的電力成本節?。ㄔ诘谝粋€(gè)月節省了約23萬(wàn)美元）。在整個(gè)第二和第三個(gè)月，能源和電力節省都進(jìn)一步取得了進(jìn)步和提升，五個(gè)目標工廠(chǎng)中的兩個(gè)工廠(chǎng)在頭兩個(gè)月就獲得了40萬(wàn)美元的成本節省。這個(gè)項目最初預期的年度直接收益為在能源原料和電力方面獲得2%的削減。而實(shí)際的效果已經(jīng)遠遠超出了預期。與IOM進(jìn)行合作，Sasol將把未來(lái)的業(yè)務(wù)信息與流程數據進(jìn)行合并，并且通過(guò)先進(jìn)的多元統計分析、持續提升計劃，例如6西格瑪和其它業(yè)務(wù)增值行動(dòng)，來(lái)進(jìn)行其它領(lǐng)域的改進(jìn)。
——轉自《自動(dòng)化博覽》
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號