现在加倍提高炼油厂可靠性的理由

石油和天然气 现在加倍提高炼油厂可靠性的理由 随着计划外的炼油厂停电达到历史最高水平，可靠性基本面对于捕捉市场机会仍然至关重要，而数字工具可以释放进一步的影响。 作者：MattGentzel 与AnantharamanShankar，BillMcDonnell和DiegoGiraldez ©GettyImages 2024年6 月 炼油厂可靠性问题最近影响了产品价格，持续的可靠性问题给炼油厂带来了挑战和机遇。 随着更广泛的行业继续与计划外的停机作斗争，炼油厂可以投资来提高可靠性和获取价值。运营商可以通过改造基本流程和使用数字工具（如生成AI（generativeAI ））来实现这一目标，以推动其系统的进一步改进。 在本文中，我们从基础知识开始，探讨了一些流程和数字工具，这些流程和数字工具可能允许运营商提高其可靠性系统并解锁价值。 计划外的炼油厂停运为可靠的运营商创造了获取利润的机会 重大外部事件通常会导致产品价格突然飙升，例如冬季风暴Uri导致2021年12月至2022年1月美国各地的炼油厂停运（图表1）。 However,theseexternaleventsoftenmaskunderlyingreliabilityissuesacross,asbecameapparentinthesummerof2023.Duringthisperiod,productpricessuddensidlyincreased,despitealackofmajorchargeweatherevents. Duringthisperiod 附件1 计划外停机减少了产能，使利润率增加了6美元至每桶原油12美元。 美国墨西哥湾沿岸轻型产品裂纹美元/桶 50 典型边距 外部事件驱动的高利润 与可靠性相关的高利润率 2023²夏季的停电减少了产品的供应 在短期内， 40导致价格飙升 30 乌克兰的入侵导 20致对燃料的突然 需求 在欧洲 10 +74% 2021-22年冬季风暴相关停电，导致价格飙升 0 202 1年 1月 Jun2021 Jan2022 Jun2022 202 3年 1月 202 3年 6月 Jan2024 1汽油、柴油和喷气燃料。 2美国停电的例子：主要管道泄漏在2023年5月削减了阿肯色州炼油厂的产能；泵的气体泄漏和热电联产装置的中断导致2023年8月德克萨斯州炼油厂的计划外停工；烷基化装置故障在2023年8月削减了田纳西州的炼油厂；加热器停电在2023年8月削减了德克萨斯州炼油厂的产能。 资料来源：阿格斯媒体；Oilprice.com；路透社；美国能源情报署 麦肯锡公司 意外的单元故障，指向潜在的可靠性相关的生产损失。 1 市场对这些计划外的停机反应迅速，与同年的季节性低点相比，峰值利润率增加了约75％。产品裂缝显示，在这些停机期间，价格上涨了每桶6至12美元。 我们与炼油厂的合作表明，当比较中位数与顶级四分位数表现时，中型炼油厂的可靠性相关损失利润机会每年可能在2000万美元至5000万美元之间。保守的估计表明，在这些停运期间，美国墨西哥湾沿岸每天200千巴的炼油厂的市场提升价值可能在一个月内介于600万美元至1200万美元之间，仅仅是因为具有比同行更好的可靠性流程和性能。对于商业上精明的炼油商来说，更好地利用利润捕捉机会。 提高可靠性性能的价值可能会更高。 可靠性提高带来的连锁反应也可以节省潜在的成本，例如减少设备更换的支出和减少对维护承包商的需求 。 建立坚如磐石的可靠性基础并非易事，但对成功至关重要 建立和维护一流的可靠性计划很困难，许多炼油厂都有在加强基本可靠性实践方面做得不够。 Effectivereliabilityprocessesmustbeembededinequipmentdesignandmaintenancepractices,andrequireconsistentexecutionovertime.Tosuccess,reliabilityprogramsmustbesupportedbyacultureofownershipacrossfunctionsandorganizationallevels(Exhibit2). 1“埃克森美孚关闭德克萨斯州博蒙特，炼油厂HCU备案”，路透社，2009年7月31日；查尔斯·肯尼迪，“天然气价格随着TotalEergies关闭亚瑟港炼油厂而上涨”，油价。com，2023年8月4日；“CitgoCorpsChristi，得克萨斯州炼油厂产量减少”，路透社，2023年8月22日；AyshaDecir和ScarlettGlly，“Dele：ElDorado炼油厂在油箱被闪电击中后着火”，Myarlamiss。com，2023年5月9日。 附件2 为了提高可靠性，需要铺设坚如磐石的基础。 典型的可靠性过程 可靠性设计，管 理变更 开发资产 可靠性策略 执行可靠 性计划 监控性能 解决根本原因问题 以确定核心问题 识别可靠性问题并 响应事件 高度可靠的组织推动者 技术和分析绩效管理专业知识和能力 可靠性思维定式和所有权 麦肯锡公司 可靠性的四个基本原则 在我们的行业工作中，我们观察到高度可靠的操作员专 注于四个基本的可靠性杠杆：资产策略，资产运行状况和监控，可靠的运营和维护执行。这些杠杆定义了做什么，何时做以及如何做。 资产策略：确定炼油厂或整个炼油厂的所有资产的适当维护策略至关重要。这些策略是通过了解系统的脆弱性和风险，然后对关键设备进行故障模式和影响分析（FMEA）来定义的。这些系统级和设备特定的风险为预防 然后可以根据成本效益权衡或ROI计算，进行分析以了解哪个范围最有效地降低故障风险，从而优先考虑投资。 资产运行状况和监控：获取高质量的可靠性数据对于跟踪维护策略的成功至关重要。记录关键设备的故障率数据并拥有全面的工作订单数据库是一流可靠性计划的关键促成因素。 更先进、更具成本效益的无线监测传感器正变得越来越普遍，使得可靠性的集合 数据每年都更容易。高质量的资产健康数据允许运营商部署基于条件的 监测而不是基于时间或使用的预防性维护方法。 可靠的操作：为了确保可靠性，操作员可以专注于设置和遵守可靠的操作窗口，监控设备，并进行操作员巡视以识别异常情况，同时遵循操作程序以避免或管理不适 。 维护执行:现场维护活动的高质量执行对于实现资产战略中规定的利益至关重要。炼油厂的典型维护人员在快速周转，不断变化的优先级以及设备关键领域的大量积压工作下运作。维护组织的领导者有责任为操作员提供正确的成功工具。在维护组织内实施最佳实践，以推动一致的故障排除、更有效的计划和调度，以及高效的执行 ，确保劳动生产率可以最大化。 数字工具可以加速可靠性流程的改进 通过数字解决方案增强坚如磐石的可靠性计划可以帮助炼 油厂提高基本可靠性流程的效率和可持续性，从而与同行相比可能创造竞争优势。 高度可靠的运营商专注于四个基本的可靠性杠杆：资产策略 ，资产运行状况和监控，可靠的运营和维护执行。 通过FMEA有效制定稳健的资产战略 FMEA可能是非常耗时的过程，可靠性工程师需要生 成一个完整的故障模式列表，同时处理数千个非结构化维护记录（图表3）。精炼者可以考虑使用自动化的FMEA来开发强大的设备策略。 自动化的FMEA工具可以通过阅读资产描述、抓取OEM手册等公开可用信息以及查看工作订单历史记录来起草设备系统的层次结构，从而显著减少人工时间。 子组件、故障模式和维护操作。2然后，可靠性工程师可以在每个步骤中查看和修改输出。 通过GeneralAI助手提高维护效率 鉴于劳动力更替的最新趋势，能力的迅速建设 和 到位的保障措施对于确保维护组织的效率和执行质量都至关重要。3 新一代AI维护“助手”允许技术人员提出有关以下方面的有针对性的问题 2麦肯锡分析 3“通过AI解决方案应对伟大的船员变革”，海上，2023年12月11日。 附件3 可以在AI帮助下开发和更新强大的设备策略。 说明性设备策略PM任务计划外维护任务 可靠性助手定义了一个故障模式对于每个工作订单 工作单编号 总结结果以确定任何主要可靠性问题 The预防性维护(PM)任务的有效性自动评估维护历史记录时间表示例 PM1PM2PM3 效率低 更高的效率 工单说明 资产描述 系统描述 失败模式 GenAI引擎使用工单中的自由文本描述来分配故障模式标签 重复故障和高维护成本的设备件被认定为不良行为者 •高数量 后续非预防性任务 •下一次非预防性任务之前的短时间内 •较低的数量 后续非预防性任务 •下一次非预防性任务之前的更长时间 麦肯锡公司 特定设备和条件，帮助维护技术人员减少设备故障排除所花费的时间（图4）。 最终，一个genenAI助手可以提供来自所有相关数据源 （如维护日志、检查表和手册）的综合视图，使技术人员更加高效和高效，同时也可以释放主管时间（图表5）。类似的工具可以帮助操作员可靠地运行他们的工厂，例如，促进问题 在回合中进行识别，创建高质量的维护通知，快速故障排除问题以及在操作故障期间访问程序。 通过这种方式，机器学习和人工智能工具可以使组织实现一致的维护执行和提高生产率。 附件4 一代AI维护“助手”允许技术人员针对特定设备和条件提出有针对性的问题。 Exhibit5 维护助理可以提高组织效率。 说明性维护方案 带助手（更高效） MechanicAssistant提供来自所有数据源的综合问号助理视图 问题(维护日志，泵清单、手册等)有 分解机械师需 要更换 轴承 机械师助手提供额外的询问助理对特定查询的响应， 后续行动每个链接到源问题验证(例如，仓库 inventory);只提供它在其中的信息 有信心 无助手（效率较低） 机械师面临不确定性 机械师查阅手册 机械师咨询主管 机械师面临不确定性 机械师查阅手册 机械师咨询主管 泵 已经崩溃 机械师需要更换轴承 麦肯锡公司 并更新维护程序，更新培训手册和指南。如上所述，部署genAI可以帮助下一代炼油厂减少停机时间并提高生产率，所有这些都有助于在日益不可预测的世界中提供可靠的业务成果。 成为一流运营商的旅程始于正确的基础知识。数字解决方案并不能替代精炼可靠性的基础，但是建立在可靠可靠性计划基础上的数字解决方案可以帮助运营商快速成熟其可靠性管理系统并释放竞争优势。 MattGentzel是麦肯锡匹兹堡办事处的合伙人；AnantharamanShankar是休斯顿办公室的高级专家；比尔·麦克唐纳是费城办事处的合伙人；以及DiegoGiraldez是奥斯汀办公室的顾问. 作者希望感谢WillArmstrong，AnandDivakaruni，HunterLegerton，PatrickNeise，EricPorter，VinnyPrakash，AlexSierra和IanWells对本文的贡献。 版权所有©2024麦肯锡公司。保留所有权利。