Biojalostamon KPI-lukujen määrittely ja tehokkuuden mittaaminen
Kauppinen, Olli (2019)
Diplomityö
2019
School of Engineering Science, Kemiantekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019080223408
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019080223408
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli rakentaa reaaliaikainen avainluku mittaristo uusiutuvia biopolttoaineita valmistavan tuotantolaitoksen käyttöön. Työssä perehdyttiin öljynjalostusteollisuudessa käytettäviin tehokkuuslukuihin, standardoituihin menetelmiin ja jalostamoiden suorituskykyvertailuun.
Petrokemianteollisuuden tuotantolaitokset muodostavat moninaisen joukon, vaikka ne valmistavatkin samoja pitkälle standardoituja tuotteita. Erilaisien prosessien takia yksittäisten standardoitujen mittareiden käyttäminen jalostamoiden suorituskykyvertailuun on mahdollisuuksiltaan vähäistä. Jalostamoiden vertailua tehdään kaupallisten yhtiöiden toimesta, jotka ovat kehittäneet omia menetelmiään ja tiedonkeruun tapoja suorituskykyvertailuun. Tyypillistä tällaisille menetelmille on tietolähteiden anonyymiys ja luottamuksellisuus, mitkä heikentävät datan jäljitettävyyden.
Tuotantolaitoksen tehokkuuden avainluvut valittiin mahdollistamaan välittömän puuttumisen ja oman vaikutuksen näkemisen mittareista. Näiden lisäksi mittareiden tulee tukea suuremman organisaation strategian toteutumista päivittäisessä työssä jalostamolla. Valittujen mittareiden ristikkäisvaikutuksia arvioitiin ja mittarit pyrittiin valitsemaan niin, ettei negatiivisia vaikutuksia muihin mittareihin tai muuhun toimintaan pääsisi syntymään.
Tuotantolaitoksen KPI mittaristoon valittiin seurattavaksi luvuiksi saanto, tuotantonopeus, kasvihuonekaasuvähenemä, jalostusmarginaali ja rajatun prosessialueen kokonaistehokkuus. Mittareista koostettiin Wedge ohjelmalla visuaalinen mittaristo, joka on avoin työkalu jalostamon henkilökunnalle.
Tehokkuuden seurannassa suuntauksena on siirtyä toteutuneen tuloksen seurannasta jatkuvaan reaaliaikaiseen seurantaa, mikä mahdollistaa välittömän puuttumisen alentuneeseen tehokkuuteen. Seurattavien mittareiden, seurannan työkalujen ja menetelmien kehittäminen tulisi olla jatkuvaa. Mittariston onnistumisen seuranta tehdään pidemmällä aikavälillä. Tähän liittyy jo havaittujen ristikkäisvaikutusten täydentäminen mahdollisilla uusilla havainnolla, tehokkuuden raportoinnin ja seurannan työkalujen kehittäminen, sekä toimintatapojen standardoiminen. The scope of this thesis was to create a real time process efficiency KPI dashboard for production plant producing sustainable biofuels. Literature study into oil refining industry performance benchmarking and theory of performance measurement was conducted.
Despite producing highly standardized products, petrochemical refineries use highly unique configurations. Caused by numerous different processes, there does not exist purely standardized performance measures for petrochemical refineries. Refinery performance is measured in traditional measures, such as yield, refining margin and energy usage. There exist benchmarking companies, which offer performance studies in exchange for performance data. These studies are limited by data anonymity and lack of sources.
Key performance indices for biorefinery performance measurement were chosen to accommodate continuous measurement and development in refinery operations. Dependencies between measures were evaluated and
The measures chosen to performance measurement dashboard were yield, GHG-reduction, refining margin, production rate and OEE for specific process part. Dashboard included also measures for following process bottlenecks and development projects. The measures were calculated in real time from process measurements using Wedge process analytics application. Visual dashboard depicting chosen metrics was also constructed using this application.
As in continuous performance measurement, the development of measures should be continuous. This includes follow-up of dashboard usage, dependencies between measures, goal and objective setting. Dashboard constructed in this thesis provides groundwork for continuous development, be it in new interactive visualization applications or in broadening the scope across extended organization.
Petrokemianteollisuuden tuotantolaitokset muodostavat moninaisen joukon, vaikka ne valmistavatkin samoja pitkälle standardoituja tuotteita. Erilaisien prosessien takia yksittäisten standardoitujen mittareiden käyttäminen jalostamoiden suorituskykyvertailuun on mahdollisuuksiltaan vähäistä. Jalostamoiden vertailua tehdään kaupallisten yhtiöiden toimesta, jotka ovat kehittäneet omia menetelmiään ja tiedonkeruun tapoja suorituskykyvertailuun. Tyypillistä tällaisille menetelmille on tietolähteiden anonyymiys ja luottamuksellisuus, mitkä heikentävät datan jäljitettävyyden.
Tuotantolaitoksen tehokkuuden avainluvut valittiin mahdollistamaan välittömän puuttumisen ja oman vaikutuksen näkemisen mittareista. Näiden lisäksi mittareiden tulee tukea suuremman organisaation strategian toteutumista päivittäisessä työssä jalostamolla. Valittujen mittareiden ristikkäisvaikutuksia arvioitiin ja mittarit pyrittiin valitsemaan niin, ettei negatiivisia vaikutuksia muihin mittareihin tai muuhun toimintaan pääsisi syntymään.
Tuotantolaitoksen KPI mittaristoon valittiin seurattavaksi luvuiksi saanto, tuotantonopeus, kasvihuonekaasuvähenemä, jalostusmarginaali ja rajatun prosessialueen kokonaistehokkuus. Mittareista koostettiin Wedge ohjelmalla visuaalinen mittaristo, joka on avoin työkalu jalostamon henkilökunnalle.
Tehokkuuden seurannassa suuntauksena on siirtyä toteutuneen tuloksen seurannasta jatkuvaan reaaliaikaiseen seurantaa, mikä mahdollistaa välittömän puuttumisen alentuneeseen tehokkuuteen. Seurattavien mittareiden, seurannan työkalujen ja menetelmien kehittäminen tulisi olla jatkuvaa. Mittariston onnistumisen seuranta tehdään pidemmällä aikavälillä. Tähän liittyy jo havaittujen ristikkäisvaikutusten täydentäminen mahdollisilla uusilla havainnolla, tehokkuuden raportoinnin ja seurannan työkalujen kehittäminen, sekä toimintatapojen standardoiminen.
Despite producing highly standardized products, petrochemical refineries use highly unique configurations. Caused by numerous different processes, there does not exist purely standardized performance measures for petrochemical refineries. Refinery performance is measured in traditional measures, such as yield, refining margin and energy usage. There exist benchmarking companies, which offer performance studies in exchange for performance data. These studies are limited by data anonymity and lack of sources.
Key performance indices for biorefinery performance measurement were chosen to accommodate continuous measurement and development in refinery operations. Dependencies between measures were evaluated and
The measures chosen to performance measurement dashboard were yield, GHG-reduction, refining margin, production rate and OEE for specific process part. Dashboard included also measures for following process bottlenecks and development projects. The measures were calculated in real time from process measurements using Wedge process analytics application. Visual dashboard depicting chosen metrics was also constructed using this application.
As in continuous performance measurement, the development of measures should be continuous. This includes follow-up of dashboard usage, dependencies between measures, goal and objective setting. Dashboard constructed in this thesis provides groundwork for continuous development, be it in new interactive visualization applications or in broadening the scope across extended organization.