1 / 41

Olajipari optimalizálás 2 Tervezés és optimalizálás fejezet

Olajipari optimalizálás 2 Tervezés és optimalizálás fejezet. Bernáth Tibor. TBernath@mol.hu 70/3730106. Pannon Egyetem / BME 2014. Tartalom. Ismétlés Szervezet, tervtípusok és időhorizontok Az LP probléma Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel Az Optimalizálás gazdasági fogalmai

paloma
Download Presentation

Olajipari optimalizálás 2 Tervezés és optimalizálás fejezet

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Olajipari optimalizálás 2Tervezés és optimalizálás fejezet Bernáth Tibor. TBernath@mol.hu 70/3730106 Pannon Egyetem / BME 2014

  2. Tartalom • Ismétlés • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 2

  3. Olajipari ellátási lánc (Supply Chain Management - SCM) Beszerzési korlátok Készlet adatok Kereskedelmi korlátok Termék tárolás Másodlagos elosztás Elsődleges elosztás Kőolaj tárolás Kőolaj Piac Finomító Kőolaj érték Mi legyen az alapanyag? Mit/hol gyártsunk? Mit kell tárolni? Mire van szükség? Kereslet meghatározása Hogy vigyük oda? Leállások, termelési adatok Logisztikai kihívások

  4. Strategic Planning & Performance Monitoring (G) Modelling &Support (G) Planning RP (G/L) Planning & Optimization G/L A kapcsolódó funkcionális szervezetek • Az értéklánc elemei funkcionális szervezetekként működnek a MOL Csoportnál • Az Optimalizálás szervezet központi elem • Az Optimalizálási szervezet mind a global(G) mind a lokal (L) szinten megtalálható REFINING & MARKETING DIVISION Organizational Design Supply Chain Management( G/L) PRODUCTION COMMERCIAL LOGISTICS DS DEVELOPMENT Roles Supply & Distribution G/L Refinery Scheduling L • Weekly Planning • ORION • Blending • Planning • Pumping/Transfers; Storage/Tankage • Intermediate Inventories • Material balancing • Daily Scheduling Issues • Demand Planning • Raw Materials Inventories/ Trade Balance • Volume Balancing • Distribution Planning • Depot Optimization • Tank Maintenance Plan • Exchange Balance • Logistics Issues • Coordinate with Commercial • 5-10 year Strategic Plan (Supporting Corporate Strategy) • Capex Plan (Project Justification) • Synergies & MPIMS • Long Term R&D Issues • New Feedstock & Product Specs • Coordinate CAPEX, T/A Shutdown Planning • SCM KPI’s • Solomon Studies • Sales Performance • Optimal versus Plan & Actual • Business XPIMS (Annual) • 4 Month Rolling Plan PIMS • Rolling Plan Modeling • Forecast Modeling • T/A Maintenance Planning • PIMS Documentation • Shadow Prices • Economic Evaluations • Modell maintenance and • developing • Connection with DS technology development • Connection with operational development • Connection with production excellence

  5. Tervezési időhorizontok és összefüggéseik TERVEZÉS ELTÉRŐ IDŐTÁVOKRA: • HOSSZÚTÁVÚ TERVEZÉS (15 év, projektek) • Stratégiai projekttervezés (beruházások)*, szűk keresztmetszetek feloldása • Kereslet-kínálati stratégia • Reagálás a hosszú távon várható gazdasági-politikai-műszaki kihívásokra • ÜZLETI TERVEZÉS (1-3éves- negyedéves bontás) • A vállalat életben maradásának biztosítéka • Középtávú jövőkép konkretizálása, célkijelölés • Feltételek és következmények összehangolása • ÉVES OPERATÍV TERV (12 havi-egyedi) • Naturális mérleg (beszerzés, értékesítés, transzferek, készletezés, sajátfelhasználás és veszteség), … • KTM-ek meghatározása • A terv az alapja az éves szerződéseknek • GÖRDÜLŐ TERVEZÉS (3 havi) • Rugalmas alkalmazkodás a külső és belső környezet rövidtávú változásaihoz • FINOMÍTÓI, LOGISZTIKAI, KERESKEDELMI ÜTEMEZÉS • A gördülő terv első hónapjának megvalósítása AZ IDŐTÁV RÖVIDÜLÉSÉVEL A SZABADSÁGI FOK CSÖKKEN! *Az olajiparban egy új üzem építése általában minimum 3 évet vesz igénybe. A megtérülések kiszámításához szükséges a ~10 éves előretekintés. Szabadsági fok P&O

  6. A középtávú tervezés célja • Rövid és középtávon összehangolni a • Kereskedelem • Finomítás és Petrolkémia • Logisztika • lehetőségeit és korlátait a maximálisprofit elérése érdekében. PIACOK MOL Ker Fin, Pet. Log

  7. Tervezés menete Idő (7-10 nap) Adatszolgáltatás (KER, FIN, LOG, PET, SCM) PIMS modellek előkészítése (SCM P&O) Adatok Modellbe töltése (SCM P&O) Alapváltozat elkészítése (P&O) Alapváltozat ellenőrzése, „Pre meeting” (KER, FIN, LOG, PET, SCM) Végleges változat kidolgozása (SCM P&O) Végleges változat elfogadása (EXEC SCM) Operative meeting, végrehajtás

  8. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 8

  9. LP Optimalizálás fogalma • Vannak: • Korlátok (feltételek, egyenletek), • Változók, • van egy cél (célfüggvény), amelyet minimalizálni vagy maximalizálni kell • Több változó van, mint ahány egyenlet (szabadsági fok>0) • Az optimum a lehető legjobb megoldás, azaz a változók azon értékei, amelyek mellett a célfüggvény értéke felveszi a kívánt szélsőértéket, miközben az összes korlát teljesül. • Ha van olyan korlát, amely nem elégíthető ki akkor a szélsőérték feladatnak nincs megoldása. (infeasible)

  10. Egyszerű LP probléma(Mátrix Formátum) • 1-5egyenletek LP sorok, azaz követelmények • Székek és asztalok oszlopok, azaz változók

  11. PIMS modell struktúra

  12. Az LP-ről bővebben, bevezető szinten: • http://www.sce.carleton.ca/faculty/chinneck/po.html 12

  13. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 13

  14. Stratégia vs. Optimalizálás • Az LP keretrendszer más-más célú felhasználását igényli a két szervezeti megközelítés!

  15. Ütemezés vs. Optimalizálás • Az ütemezés az optimalizálás által használt üzem-modelleket használja fel a napi/havi készletgazdálkodás és termelésütemezés céljára. • Az optimalizálás időinvariáns (LP), az operatív infeas-ek feloldása az ütemezés feladata

  16. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás alkalmazott gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 16

  17. LP Gazdasági fogalmak: árnyékár (PI value, Marginal value) • Egy adott sorhoz rendelhető derivált típusú érték; • Megadja a célfv. növekményt egységnyi RHS növelés mellett (kb. egy adott anyag mérlegében történő egységnyi változás haszna); • A negatív árnyékár az adott minimum korlát törlésének vizsgálatát jelzi.

  18. LP Gazdasági fogalmak: inkrementális érték (DJ, Incremental value) • Egy adott oszlophoz rendelhető derivált típusú érték; • Megadja a célfv. változást egységnyi változónövelés mellett (kb. az adott anyag gyártási költségének felel meg); • Az adott oszlopkorlát törlésének vizsgálatát jelezheti. • Pl. Termékeladás esetén: Eladási ár = inkrementális érték + árnyékár

  19. LP Gazdasági fogalmak: megtérülési érték (break-even value) • Egy adott vásárláshoz/értékesítéshez rendelhető érték; • Megadja azt az árat, ami mellett az adott aktivitás célfv. változása zérus; • Nem egy egységnyi változásra, hanem egy tranzakcióra vonatkozik! • Segítségével vizsgálható egy tranzakciónál alkalmazható engedmény/felár.

  20. Egyéb Gazdasági fogalmak: spread, crackspread • Spread: a kőolajok árának összehasonlítására szolgál, mindig valamely nagy mennyiségben jegyzett, állandó minőségű referencia kőolajhoz képest (ez a referencia kőolaj az európai térségben a Brent, Amerikában a WTI), pl. Brent-Ural spread • Crackspread: a kőolajből kinyert termékek kőolajhoz viszonyított értékét jelenti • Csak a kellően volatilis, nagy mennyiségben forgalmazott termékekre van crackspread (és jegyzésár)

  21. Egyéb Gazdasági fogalmak: margin-ok, EBIT, EBITDA • A tervezés eredménye egy optimális mérleget ad meg; • Az LP problémában csak a változó költségek szerepelnek (a célfüggvény értéke kb. a Variable Margin-nak felel meg); • EBIT (Earnings before Interest and Taxes): adózás és kamatkifizetés előtti üzleti eredmény • EBITDA (EBIT + Depreciation and Amortization) : kamat és adófizetés, tőketörlesztés és amortizáció előtti üzleti eredmény Finomítói margin* + Értékesítési margin *A finomítói margin csak jegyzésárakat vesz figyelembe!

  22. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 22

  23. Optimalizálási feladatok • Az Optimalizálás a meglévő eszközrendszert használja fel profit-termelésre • Az egyes tervezési változatok szinte mindig a peremfeltételek módosításával (mátrix koefficiensek(A), célfv. koefficiensek (C), korlátok (B)) állnak elő • Elsődleges feladat egy megvalósítható (feasible) megoldás az adott peremfeltételek mellett • Tervezési változatok (what-if analízisek) • Ár (C) • Beszerzés / Értékesítés (B) • Kapacitások (B) • Készletek (B) • Minőség (A) • Hozam (A)

  24. Készletek jelentősége • A készlet teszi lehetővé, hogy adott időszakbeli kapacitást jövőbeli értékesítés céljából használjunk ki a nagyobb profit elérése érdekében • A finomítói flexibilitást nagymértékben növeli (pl. üzemállások) • A pénz után a legnagyobb likvid értéket képviseli az olajvállalat életében (külön Inventory Management szervezet) • Modell szempontból a készletek komoly mátrixnövekedést ill. a probléma nehezebb megoldhatóságát eredményezik.

  25. Nagyleállások fontossága • Közvetlenül hat a kőolaj-feldolgozásra ill. az egyéb az üzemek bedolgozására (profit-termelő képesség csökken) • A leállás „környezetében” a flexibilitás csökken/megszűnik. • Több-finomítós rendszerben az összehangolt nagyleállások kritikusak. • Az LP problémában a nagyleállások a kapacitás (RHS) csökkenésén keresztül hatnak a rendszerre.

  26. Értékesítési szempontok • A célfv. maximalizálás nem minden áron kell, hogy megvalósuljon • A cél a hosszú távú szerződések (term) beállítása olyan szintre, ami megfelelő profitot ad, de a kockázatot is a lehető legalacsonyabb szinten tartja. • Sok esetben a term szerződések teszik lehetővé a spot eladásokat, ezt is figyelembe kell venni • Az LP megoldás nem feltétlenül ésszerű kereskedői szemléletet tükröz (‘PIMS is not a salesman’)

  27. Szűk keresztmetszetek • Olyan korlátok, amelyek a rendszer profittermelő-képességét csökkentik. • Szűk keresztmetszet lehet egy üzemi kapacitás, készlet vagy kereskedelmi igény is. • A szinergiák megtalálásának előfeltétele a szűk keresztmetszetek feltárása. • Egy szűk keresztmetszetet mindig szélsőértéken lévő változó jelez, feloldása a korlát (RHS) megszűntetésével lehetséges.

  28. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 28

  29. Szemléltető gyakorlati feladat • Szék-asztal gyártóegység LP modellje • Kétperiódusú terv készítése • Készletek bevonása a tervezésbe • Több-gyártósoros optimalizálás analógiája

  30. Szemléltető gyakorlati feladat: az alap-probléma Megjelenik a vásárlás és az anyagmérleg!

  31. Szemléltető gyakorlati feladat: többperiódusú megoldás Több periódus = többszörös mátrixméret

  32. Szemléltető gyakorlati feladat: többperiódusú megoldás? Erőforrások nem megfelelő eloszlása infeas-t okozhat: min asztal a JAN periódusban!

  33. Szemléltető gyakorlati feladat: többperiódusú megoldás készlettel Készletezés = plusz változók és mérleg sorok

  34. Szemléltető gyakorlati feladat: többperiódusú megoldás készlettel A készletek felhasználása révén többlet profit elérhető!

  35. Szemléltető gyakorlati feladat: több-gyártósor A többperiódusúval analóg mátrix struktúra,de máshol a hangsúlyok: Periódusok közötti készlettranszfer kontra gyártósorok közötti transzfer A gyártási fajlagosok módosíthatóak (a több-periódusúnál is lehetőség lenne rá) Transzfer árnak megfeleltethető egyfajta készletezési költség

  36. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 36

  37. Manuális finomítói optimalizálás • Adatszolgáltatás értelmezése • Kőolajfeldolgozás és S1-S9 áramosztók vizsgálata • Intuitív profitkeresés: Supply Push és Demand Pull technika • Vizsgálatok

  38. Manuális finomítói optimalizálás: adatszolgáltatás • Árak: Alapanyagok és termékek • Igények: min és max értékek • Kapacitások: maximum üzemnapok és napi fajlagosok 1 bbl = 0.1589 m3

  39. Manuális finomítói optimalizálás: Supply Push vs. Demand Pull supply demand Max desztilláció Max konverzió Max fehéráru-igény

  40. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 40

  41. Tartalom • Ismétlés (a tudás anyja) • Szervezet, tervtípusok és időhorizontok • Az LP probléma • Kapcsolat a Stratégiával, Ütemezéssel • Az Optimalizálás gazdasági fogalmai • Az Optimalizálás feladatai, hangsúlyok • Szemléltetés, gyakorló feladat • Finomítói LP modell kézi megoldása • Finomítói LP modell megoldása (Solver) • Megoldandó feladat ismertetése 41

More Related