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案例頻道英維思運營管理部（IOM）首席顧問Russ Barr
◆ 收益
南非Sasol公司（最早的名稱是南非煤炭、石油和天然氣公司）是一家領先的經營采礦、能源、化工和合成燃料業務的公司。Sasol公司的基礎化工能效和合成天然氣部門將煤炭和天然氣轉化為液體燃料和潤滑油，生產電力、脫礦質水和蒸汽，除了供給內部需求以外，還將剩余的產品銷往外部用戶。
南非Sasol公司（最早的名稱是南非煤炭、石油和天然氣公司）是一家領先的經營采礦、能源、化工和合成燃料業務的公司。Sasol公司的基礎化工能效和合成天然氣部門將煤炭和天然氣轉化為液體燃料和潤滑油，生產電力、脫礦質水和蒸汽，除了供給內部需求以外，還將剩余的產品銷往外部用戶。
由于一些基于日用產品的業務減少，其成本壓力不斷增加，Sasol需要一個新的解決方案來令其成本最小化。為了提升企業績效，Sasol決定在工廠環境中引進一種新的技術來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時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現工廠能源的最優化，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的影響減至最小化。
英維思運營管理部（IOM）與工廠員工緊密合作，配置了一個企業績效咨詢服務團隊，以提供實時績效測量和業務智能系統為目標，同時，還將會計和操作系統與生產制造戰略進行了統一。實時績效測量系統提供持續而準確的實時工廠績效測量，從而推動了工廠資產獲得最大化的經濟商業價值。由于1號蒸汽站和2號蒸汽站面臨著巨大的成本壓力，因此被選為該項目的試點，并且這兩個工廠都為啟動這個項目提供了一個易于管理和獨立的業務領域。
◆ 確定正確的績效測量
IOM業務績效服務咨詢團隊與Sasol公司的員工（Sasol在南非Sasolburg的一個站點）緊密合作，在1號蒸汽站和2號蒸汽站開發了實時動態績效評測（DPMs）。為了決定上述的實時績效測量和計算成本與利潤，在兩個工廠的每個流程單位和區域上，都創建了DPMs和實時財務指標。利用DPMs和實時財務數據創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時的關鍵信息，以便更好和更明智地做出業務決策。
最開始，咨詢服務團隊實行了工廠層面的操作和戰略審計，IOM團隊采訪了Sasol工廠所有運營方面的員工，從工廠管理人員開始，然后是負責工廠運營的操作人員和其他有關人員。IOM的結構清晰的方法被用來確定正確的績效測量，以及把關鍵的工廠測量分解成更低層面的功能性實體，這樣它們就可以被有效地進行管理。之后，這種組件式的解決方案再被重組到一個整體結構之中。
這種標準化了的流程有助于調和工程和會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，工程生產部門使用機械設備來測量煤炭的消耗量（基于輪式流量儀表產生的轉數），而會計部門則是基于稱重設備進行測量，這樣就導致了明顯的重量差別，因此，雙方需要進行調和，以達成一個行之有效的解決方案。這個流程還被用于幫助識別先前被錯誤分配的水源成本。
◆ 生產蒸汽供內部和外部消耗
Sasol工廠從附近的河流里獲取生產用水，在兩座蒸汽站和一個自熱反應器（ATR）區域里生產蒸汽，供內部和外部的用戶使用。生產用水在一個工廠里被處理，并與從另一個工廠回收的冷凝物進行混合。以前，外部用戶特別是致力于煤改良的用戶對蒸汽的需求非常高。在此期間，收益性戰略的關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行最小化。
針對內部和外部用戶的蒸汽價格，是基于當前條件下接近公平市場價格的算法得來的。蒸汽站按照約定有責任提供每小時160噸的額外備用蒸汽量，這大約相當于一個鍋爐的蒸汽輸出量。如果工廠不能滿足對蒸汽的需求，他們就必須減少對直接從電網購買電力的發電用戶的供應，而來自電網的過多電力的使用可能會花費較大的成本。
◆ 自動化和IT系統
Sasol在其自動化和IT基礎設施方面做出了一個重要的投資，使每個蒸汽站都有一個專門的分布式控制系統（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DCS都被發現有一些未被使用的容量。每個DCS中的這些未被使用的計算能力都給Sasol提供了一個機會，讓它能夠在基本的流程控制之外，還能夠管控應用程序。（例如為實時績效測量和業務智能反饋實施和執行管控）。
歷史數據服務器從每個DCS和其它生產層面系統中收集關鍵數據。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。
基礎化工部門采用SAP R/3作為企業資源管理（ERP）系統。SAP的銷售和渠道、物料管理和生產計劃模塊被用于協調銷售、渠道、維修管理和生產計劃。這些SAP組件向生產成本系統和每月管理報告系統提供信息。不過，這些報告通常是高層次的和月度的。SAP得出的生產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產品的整體預測成本中。
每月的財務報告提供了蒸汽生產業務和整個基礎化工和合成天然氣部門的蒸汽以及水電等公用業務的一個總體情況。這些財務報告是利用Hyperion Financial Management來生成的，它們使用了來自多種來源的關鍵財務數據。管理、操作和維護報告使用來自操作數據存儲（ODS）系統、SAP和其它手動輸入來源的信息，來提供定制的報告以滿足目前的需要。生產管理人員每天就使用這些報告來審查前一天的生產績效。
DCS、DPMs中的模型被開發用于每個單一的鍋爐、蒸汽站和蒸汽生產。三個站級的DPMs被計算出來：蒸汽成本、蒸汽質量和生產率。每個單一的鍋爐都被要求在適當的壓力、合適的溫度下來生產成本最低的蒸汽，在保持可靠的生產量的同時對生產率進行管控。對于每個鍋爐，可變的蒸汽生產成本（包括勞動力），包含四個主要組成部分：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，以加強Sasol的環保足跡。
◆ 維護和人力資源指標
此外，蒸汽站管理層推出了一個維護計劃，旨在改善關鍵資產的可用性和避免緊急停車。這是通過改進規劃、增加預測反應的維護比率、設置維護行為適當的優先次序和降低成本來完成的。實時績效測量的重點集中在以下維護領域：
·反應性預測的維護比率；
·鍋爐可用性；
·緊急維護反應時間（從故障發生到被修復完成以及設備重新投入運行的時間）；
·維護計劃表偏差（對改善維護計劃流程至關重要）。
◆ 實施動態績效評測（DPMs）
DPM算法、實時財務模型和單位水平在兩個分布式控制系統（DCSs）中實施。使用現有的工廠層級的資產進行實施；工廠層級的成本因素可以被實時跟蹤。這些算法的執行通常發生在DCS的微處理器上。這些算法以極為貼近這一流程的周期時間的頻率被執行，同時歷史收集數據在同樣的頻率下完成。單位級別的量值通過使用歷史數據服務器的功能，在站點和工廠級別中匯總。這種匯總可以在各個時期被執行，包括輪班、每日和每月。
含有已分配成本的實時財務數據，使用ValuMax基于行為的成本計算系統進行跟蹤，涵蓋整個產品組合，提供一個產品成本的即時狀況。
因為數據的保真度和適用性能夠更好的理解，相同的實時財務數據將被集成到SAP中。戰略績效測量、業務KPIs和實時財務（RTA）模塊都在現有的自動化系統下進行開發和處理。
◆ 開發一個基準
一旦績效測量模型被安裝好，他們會根據歷史紀錄提供每個單位和站點的績效概要，這個基準使處于不同條件下鍋爐的經濟比照成為可能。使用改進的程序和培訓、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行思考和行動，是提升成果的關鍵之處。操控臺在Sasol業務績效方面給操作人員提供了清晰而簡潔的反饋。整合這種戰略有助于改善Sasol的業務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可以提供反饋效應的工具，這樣鍋爐以最低成本生產的增量蒸汽可以增強每個蒸汽站的績效。例如，操作員能夠基于經濟信息來制定出備用蒸汽和增量蒸汽的決策。當閑置磨機的進料效率得到提升時，增量蒸汽就成為可用的備用蒸汽能力。通過只運轉鍋爐的兩個磨機的同時啟動第三個磨機所產生的潛在蒸汽量，就等于是備用的蒸汽量。操作員能夠隨需而變地瞬時或者即時地提升蒸汽輸出量。
◆ 未來的提升計劃
目前Sasol的基礎設施必須擴大以適應各種利益相關者和他們有時無規律的變化。標準化，例如ISA-95從工廠到企業的標準，能夠為整合業務系統和生產系統，在概念和界面方面進行標準格式化。DPMs和RTF/BI操控臺可以設定到覆蓋業務的其它方面。此外，定制的業務應用程序可以在一個基于標準的環境里毫不費力地被開發出來。這一領域最著名的系統是用于制造業集成和智能（MIII）的SAP's xApp和英維思的ArchestrA
工廠級別的SOA（服務導向架構）。在不久的將來，這些系統將使Sasol能夠將其工廠信息規劃和建模成為智能工廠和業務模塊。這些系統將不僅能與SAP無縫集成，而且還能夠滿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地區的其它工廠。ATR和Rectisol工廠的操作系統已經就位，并且也向Sasol顯示出能夠帶來類似的積極收益。DPMs、實時財務和操控臺在短期內就顯示出了顯著的影響，已經從管理層、工程師和操作員那里獲得了能夠實現可持續增長的積極反饋。操作員幾乎可以馬上就能夠看到他們的行動的影響力，同時，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得到實質性的降低。氣流可變性的降低，減少了煤的消耗，因為過多的氣流會降低鍋爐的熱度，并從煙道排出；而過少的氣流則會導致不充分燃燒。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。由于這些部門不斷為公司提升運營績效和推動業務價值，它們將獲得新的產品和流程技術來幫助它們繼續實現目標。Sasol的基礎化工部門的管理層把員工的發展看作公司最重要的任務之一。政府規章和即將退休的關鍵人員強調了技能和知識發展的重要性。
DPM方法匯聚了多種功能領域（例如會計、工程、管理、操作和維護）來放眼整個業務——從一個整體的角度來看待和理解。這種交互作用創造了各個業務功能之間的理解，在各種功能之上開發了適當的戰略績效衡量標準，并幫助創造新的和有價值的業務流程，從而達到提升利潤的目的。
IOM的實時能耗監控解決方案是幫助Sasol在這個項目上取得積極成果的一個重要工具。1號蒸汽站和2號蒸汽站第一個月的蒸汽生產，獲得了6%的能源節省和4%的電力成本節省（在第一個月節省了約23萬美元）。在整個第二和第三個月，能源和電力節省都進一步取得了進步和提升，五個目標工廠中的兩個工廠在頭兩個月就獲得了40萬美元的成本節省。這個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。而實際的效果已經遠遠超出了預期。與IOM進行合作，Sasol將把未來的業務信息與流程數據進行合并，并且通過先進的多元統計分析、持續提升計劃，例如6西格瑪和其它業務增值行動，來進行其它領域的改進。
——轉自《自動化博覽》
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