麦肯锡-化工企业卓越运营材料Chemical ops summary-v520150301

DocumenttypeDateCONFIDENTIALANDPROPRIETARYAnyuseofthismaterialwithoutspecificpermissionofMcKinsey&Companyisstrictlyprohibited抓住机遇，提升化工企业卓越运营2015年2月内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排我们与中国大部分国有化工企业开展合作过去三年我们为以下化工企业提供运营转型服务91316276623356789重量级企业二线企业中海油76中国化工28中化集团71中石油352中石化375集团销售额，2012年10亿美元3中国盐业万华3兴发3恒逸5远东6上海华谊8云天化8天津渤海9化学品销售额1，2012年10亿美元SOURCE:McKinsey运营转型工作诊断注重生产的整体覆盖，聚焦在成本产生关键区域，突出重点分析重点资料来源：诊断数据炼油/烯烃化肥己内酰胺橡胶环氧树脂化纤煤气化

中石化：自2013年6月起，与其属下多家企业开展运营转型工作，取得优异的实施效果SOURCE:McKinseyGreaterChinaops11美元

=6.2元人民币项目由运营实践和GEM部门共同领导；来自化工、RPO和资产生产率领域的多个全球专家提供支持

给客户带来重大影响：为5个分公司进行诊断，确认了大约6.5亿美元运营改进机会制定实施计划，2014年争取实现大约1亿美元影响2014年4月到6月启动9个新的研究项目，涵盖：上游/炼油厂/化工的运营、地区炼油厂优化、化工SCM和商业卓越性过去10个月，我们帮助中石化完成了4个项目…………并且确认了从2014年4月开始到6月的9个研究项目3周诊断，涉及化工运营改进、新炼油厂产能战略14周EE、收率提升项目的实施巴陵南京3sites6周运营诊断，涉及3个工厂，侧重于EE、收率和OEE改进机会扬子石化炼油厂LP优化项目主题炼油与化工6周油田诊断

，针对勘探和生产西北上游6月4月20148月10月20136月炼油与化工巴陵诊断巴陵实施南京3个工厂运营诊断：扬子

南化仪征扬子石化项目实施南化项目实施炼油厂诊断地区炼油厂优化(LP)上游西北上游诊断西北上游项目实施油田上游诊断上游HQ目标设定商业化工供应链商业卓越性预定的专门CSS人日工作量X试点企业通过后续实施项目中的积极努力，取得明显的效益提升资料来源：各企业持改办亿元，人民币+150%实施2014全年（年化）实施时确认4周诊断预计+67%实施4个月实施时确认3周诊断预计0.63周诊断预计2.9+81%实施4个月（年化）实施时确认2化工企业-案例1化工企业–案例3石化企业–案例2通过实施确定的年化收益vs.诊断时预计的短期潜力实施1个月+85%实施时确认诊断预计化工芳烃受天然气价格影响部分163710试点企业运营提升月度落袋效益统计试点企业经验证明项目投资可以通过项目实施迅速收回一期落袋效益二期落袋效益万元，每月，财务核算后3季度4季度1季度（至2月底）20142015实施诊断项目第一期项目第二期春节月2季度资料来源：扬子项目组改善潜力135130诊断年化总潜力百万实现比例百分比%1036645233新增0新增08002183~240运营转型和管理提升的主要提升点集中在能效、设备可靠性和收率提升三大方面资料来源：客户持改办数据企业2企业1提升总效益能效提升176设备可靠性提升68其他20收率提升438物流优化采购优化1491016运营转型和管理提升年化效益按杠杆划分–2014年1月到10月百万元能效收率设备OEE价值导向的业绩管理全方位的转型能力建设4具体而言，企业通过在能效、收率、设备管理、价值导向的业绩管理和转型能力建设进行改善和提升，导入先进工具，完善专业管理体系，并强化各层业绩管理和一线KAI的推动执行312资料来源：联合小组分析5改善工作重点关注重点耗能设备、装置或产线（耗汽装置、加热装置等）的能源效率分析量化，负荷波动影响分析和改善建立基于能源介质端到端产用平衡的分析和改善（蒸汽系统，循环水系统等）完善能源介质专业专管和二级单位生产牵头的能效组织构架以及能效绩效管理体系导入时效利润分析工具，查找实际运作与最优极限的差距，并建立装置经济性分析模型，引导生产决策和调整使用六西格玛质量统计工具为基础的整体参数波动性分析方法使用高阶先进分析工具（神经网络分析），对生产过程进行参数寻优开展关键瓶颈装置设备整体效率(OEE)和可靠性为主题的设备损失分析和改善活动导入最佳实践，完善设备业绩管理和建立需要的KPI，包括OEE和MBTF等完善设备管理体系，导入失效模式、预防性维护等做法，建立设备管理模范车间在公司层面，寻求跨厂区和跨装置的效益最大化需要的优化流程和工作机制完善装置各层优化和排产工具，并建立相应的工作机制以价值最大化为核心，完善相应公司/部室/厂级的业绩指标分解和管理，并完善一线KPI到KAI的细化和执行为企业领导班子继续变革领导力培养和辅导，提高领导的变革意识和主动性进行专门的培训师培训，建立企业内部开展能力传导的能力和资源对转型改革进行“边做边学”的能力培养，并对不同层级的员工开展定制化的培训和辅导工作具体描述能效管理体系资料来源：麦肯锡企业通过运营管理提升工作，逐步建立和完善管理体系，建立了长效的持续改善机制持续改进机制由设在企管部的持续改进办和各二级单位生产室构成，以项目形式落实公司持续改进目标和持续改进骨干的

培养持续改进目标制定与公司战略挂钩，并分解到各个层面落实，项目实施标准化流程和工具涵盖项目生命周期的所有环节基于耗能设备、装置或产线的能源效率分析量化和诊断工具（耗汽装置、加热装置等）基于能源介质端到端产用平衡的分析诊断方法（蒸汽系统，循环水系统等）基于能源介质专业专管和二级单位生产牵头的能效组织构架以及能效绩效管理体系1过程控制体系以稳定生产为目标的问题分析与解决流程基于六西格玛质量统计工具为基础的整体参数波动性分析方法使用先进数据分析和效益优化的方法，对生产过程进行调优试验3设备管理体系以设备整体效率(OEE)和可靠性为主题的管理提升导入最佳实践，完善设备业绩管理和建立需要的KPI，包括OEE和MBTF等完善设备管理体系，导入失效模式、预防性维护等做法，建立设备管理模范车间25业绩管理体系在试点区域，通过业绩指标分解和细化，完善一线KPI/KAI设置推动建立目视化管理和指标跟踪，标准化业绩对话对相关业绩管理支持流程提出改善建议4归纳总结，企业运营提升从三方面上实现管理转变，获取效益资料来源：麦肯锡诊断时的状况实现的转变当前实践以稳定运行模式为主；需要以价值为取向随环境变化及时调整运营模式（权衡收益和成本损失），帮助企业更好地捕捉市场机遇，获取更高利润能效管理分散和专业管理不足，存在着许多浪费，如蒸汽使用和平衡有巨大提升

空间设备负荷受故障和小停机影响，长周期运行不佳导入价值优化运营的管理方法和工具，在平稳运作的基础上实现价值利润最大化；同时从结果控制转变为过程控制，提高关键装置的收率优化系统梳理能效损失，建立专业管理团队，导入能耗桥、负载曲线等先进分析工具，完善能效管理体系系统分析装置失效模式，建立可靠性为中心的设备管理体系向以价值为驱动的运营管理模式的转变向以全流程协同KPI管理的转变建立“超越优秀，达成卓越”理念和改进

能力随着运营复杂性的提升，存在装置间和职能间绩效指标冲突，局部装置考核达标未必对全流程的价值提升有贡献部门业绩回顾以讨论计划完成情况为主，缺乏对价值实现的回顾和讨论，无法有效深挖实际与计划利润“差异”根本原因避免部门之间的“孤岛”管理现象，增强跨部门协同建立系统化的将价值驱动因素层层分解到组织不同层级的KPI分解方式从责任分解、流程机制和跟进事项三方面入手，推动全面“优化回顾”，争取实现国际标杆价值差异20美分/桶KPI考核目标的制定需要权衡对全流程的影响因素(在PIMS指导下)，避免局部优化需要将KPI分解到员工层面，作为员工可操控的效益因素进行考核（KAI）运营系统理念能力以技术管理理念为主，一线管理缺乏价值和成本意识有能力推进运营改进的工具、方法不足；缺乏有能力的骨干一线建立价值优化工具和强化改进意识，以开放务实的心态不断挑战现有做法，打破传统极限，创新运营建立了一支~30人的运营提升骨干团队和持续改进组织1管理架构2举例内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享能效提升收率提升设备可靠性卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享能效提升收率提升设备可靠性卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排通过对能源管理的端到端提升，帮助企业实现10-15%的能源成本节约，并优化能源管理组织和体系资料来源：麦肯锡煤炭采购能源获取能源转换能源消耗能源管理组织架构和体系运输煤场管理蒸汽生产发电产品D产品E产品F…3214煤炭价值优化工作流从流程优化、配煤掺烧和系统建设入手，实现降本增效资料来源：小组讨论入厂流程优化煤炭价值优化体系建设主要提升对入厂流程进行诊断，并在信息保护，减少化验人工环节及防雨措施等方面进行

改进建立较为完整的煤源信息表，初步形成配煤掺烧效益评估模型合计配煤掺烧12.010.0降低物流成本1百万/年速赢中长期1大船直接接驳可降低运费~8元/吨，年动力海运煤40万吨(假设可接驳5万吨)，原料煤~20-30万吨(假设可全部接驳)，预计可节约成本200万每年2初步估计，低热值煤可在夜间掺烧，效益~500万/年(总潜力~900万-2000万，按500万计算)；高热值煤掺烧潜力待进一步确认11.11.21.31.4通过摻烧实验和全成本计算，确定综合产汽成本最低的配煤方案掺烧煤种(1:3)5,2344,398新煤种0.460.33原煤种原煤种1:3低位热值kcal/kg硫份百分比入炉综合标煤价元/吨标煤掺烧经济价值评估新配方吨汽综合成本差异RMB/t负荷影响10脱硫脱硝0.02锅炉煤耗2.79辅机电耗0.05煤价差异4.37吨汽成本1.77管理煤耗30粉煤灰20.221按夜间低谷电价计算，不存在负荷损失2粉煤灰收入约~60元/吨3两煤种挥发分相近，未计管理煤耗资料来源：小组分析成本降低项成本增加项1.2配煤模型：往前走，配煤小组将在掺烧实验基础上，积累煤种经济性评价数据，并形成配煤优化模型资料来源：联合小组分析建立煤种信息表，搜集新煤种信息a通过掺烧实验，掌握不同配方经济评价数据b建立动态煤炭采购优化模型c配煤燃烧优化指导d1.4强化端到端煤质管理和配煤的标准化操作优化入炉煤质检验流程，缩短入炉煤质结果交付时间，及时支持司炉调整配煤装置可消除煤质波动影响，进一步降低煤采购成本；甚至根据汽电负荷进行快速换煤，提高燃煤效率12:0014:0018:0022:008:0012:0018:0022:00取样1（每车/混合采样）4,800吨约1日用量16:00审核入厂煤入炉煤入炉煤入炉煤化验仅能起到“事后诸葛”作用，化验结果出来后煤已在煤仓来煤直接入炉，造成生产波动来煤在获知热值前已入炉入厂入炉煤热值差异大使用化验取样皮带入炉煤审核录入电话通知化验煤场配煤煤仓配煤皮带配煤磨机配煤快速换煤，提升波峰波谷燃煤经济性来煤资料来源：麦肯锡分析1.4资料来源：麦肯锡和设备能源部现场观察；访谈和分析1从热电事业部出口到四个事业部入口处，共约220吨/小时的蒸汽有温度和压力下降，焓值损失折算回中压蒸汽共8吨/小时，按130元/吨成本计，供844万/年；化工和产品D共25吨/小时蒸汽经过减温减压，平均浪费21元/吨，即460万/年。所以总共1300万/年，考虑到客观条件限制，按50%计算事业部蒸汽冷凝水装置25t@0.95MPa热电xxxkg/txx万吨34t/hr@3.48MPa

425℃210t@0.9MPa

280℃8-25t/hr(15t)@3.3MPa315℃10-15t/hr

@3.0MPa358℃35t/hr

@0.85MPa180℃108t/hr

@0.7-0.8MPa260-280℃53.50t/hr

@0.65MPa162℃xxxx61.5t/hr12.8t/hr20.0t/hr16.3t/hr0.85t/hr19.24t/hr11.15t/hr4.20t/hr9.40t/hr9.50t/hrxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx@3.0MPa减温

减压器8-10t/hr60t/hr@3.4MPa410℃25-28t/hr@3.4MPa390℃7t/hr@3.4MPa390℃xxxxxxxxxxxxx10t@1.3MPa2t@2.0MPa4t@2.0MPaxxxxxx70t/hr水冷凝水@0.95MPa290

℃55-60t/hr10-20t/hr余热锅炉外送

主管网4.25t/hr加热器→工艺用水15t/hr直接工艺加热→201后处理→盐水余热利用→盐水盐水排放7.41t2.00t6.50t3.00t盐水排放自产

90t/hr@3.7MPa430℃xx工艺水内用排放60-70%30-40%35t回收30t去化工5t排放35t/hr@1.2MPa185℃产品D2.30t/hrxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx炼油自产蒸汽平均量低于额定值热电出口端到事业部入口端压差温差大冷凝水回水率低缺乏必要温度、压力或流量计量热电出口端到事业部入口端压差温差大二次热能就近利用，无法最大价值利用使用减温减压

装置，耗费热能企业在动力和蒸汽平衡上的综合改善，实现潜力达两千万每年2由于下游需求波动和动力自身操作和设备管理波动，产汽标煤耗负载损失和管理损失各为15%和4%，造成煤耗增加及少发电损失达千万1026,00024,00022,00018,00016,00014,00020,0000产汽标煤耗

吨标煤耗/吨蒸汽产汽量吨/天动力事业部产汽标煤耗–负载曲线1

负荷损失15%管理波动损失4%14炉3机全运行工况；损失计算=波动损失乘以煤耗；波动不能完全消除,但可以降低22013年1月至2013年6月3动力事业部可以通过多产20吨/小时蒸汽以475元/MWH成本纯凝工况多发电，扣除循环水潜在成本增加，即约300万/年潜力资料来源：内部数据；热电厂小组分析造成管理波动的操作运行波动，需要通过更加严格、精细、有效的绩效管理和问题解决获得优化并消除而动力事业部的负荷损失（15%）除去下游蒸汽需求的波动影响（8%）。可通过稳定多产蒸汽来发电所以基于管理波动和发电负荷波动的改善潜力，我们初步估计至少有上千万/年实际平均拟合实际由于由于操作和设备维护波动造成的损失，包括：操作运行波动设备运行波动未达到最经济高负荷而导致煤耗增加：下游蒸汽需求波动发电负荷波动22,842,120进入锅炉热值排烟损失可燃气体未完全燃烧损失固体不完全燃烧损失锅炉散热损失汽水损失灰渣物理损失输出热焓2,534,6245.592.320.592.100.211000.01动力事业部锅炉能耗桥MJ/T比例百分比增设吹灰器治理空预器漏风减少设备漏风进行热力试验增设#2测风设备项目概述长效改善年化收益速赢同风机电耗89.18改善炉水品质减少定排次数180万更换内漏阀门60万待定根本问题分析：对锅炉能耗损失进行了量化，深入分析占比较大的1项损失，发现了系统改善点2处资料来源：小组分析2通过添加设备、设备改造和工艺提高相结合、管理提升等措施可以全面提升锅炉效率136.7114.2#4Ø124.9#3#1124.5#2124.2问题描述重点改善措施主要根本原因制粉系统，炉膛，尾部烟道漏风问题较严重通过技改，对设备进行维护#1炉缺乏吹灰器增设#1炉吹灰器国内领先-7.1世界一流平均值设备磨损，腐蚀日益严重，密封逐渐失效加强设备维护，减少磨损摄氏度百分比世界一流#3-1.2国内领先#4#1#2百分比

设备老化造成漏风针对制粉系统，炉膛和风门进行设备维修或更换低氮燃烧器改造，造成机械不完全燃烧进行热力试验，发现最佳燃烧温度平均值3.54#2炉缺少侧边风对#2炉增加侧边风装置生产工艺略微偏离最优

方式持续坚持现有工艺改进，例如一次风速，磨煤机出口温度等参数国内领先平均值世界一流-1.1百分比定排次数较高定排次数从每周两次减少为每周一次，并严格控制定排时间连排排污过量

进行技改，改成自动排污炉水品质不合格加药改善炉水品质阀门内漏导致排污量增大检查并更换内漏阀门排烟温度高空预器漏风率高飞灰含碳

量高排污率高先进差距对标资料来源：小组分析2蒸汽使用效率提升案例：超高压蒸汽系统包括产出、传输、使用和平衡四个环节，主要从设备效率提升及调节优化入手蒸汽产出蒸汽传输蒸汽使用蒸汽平衡辅锅废锅管路透平压缩机减温减压阀透平调节电泵低等级蒸汽消耗GHFEIABCD主要问题影响管路热损超标BA辅锅效率低，排烟温度高，氧含量高，炉体保温状况不佳废锅改造增发汽量，清焦，排污控制真空度不达标；内效率下降，效率跟踪频率不高C管路，级间压降计量不全，FA209压力损失存改善空间入口压力选择（由小时利润协调）无效率跟踪手段D修复减温减压阀，减小SS透平抽汽E增加备用电泵，降低风险，减少中低压用汽F减少其它低等级用户需求I及时调节透平抽汽负荷分析用电厂汽可能G电厂蒸汽供应协调机制H3资料来源：小组分析资料来源：小组分析合计升温切换3烧焦KPI：炉膛负压排污率废锅温度升温速率KAI：打开烧焦罐冷却水时机投空气、DS、BFW时机DS暖管、SS并网时机KPI：反应气量投料时间燃料气用量KAI：炉出口温度控制操作人力分配侧壁燃气操作时机KPI：空气用量/压力炉出口温度DS用量排污率KAI：烧焦过程的有效性关闭废锅氮气保护底部烧嘴风门控制KPI：炉膛负压排污率降温速率KAI：SS放空的时机停DS、BFW时机全面停炉的时机升温点火投料退料烧焦降温停炉10hr→8hr2hr→≤1hr48hr→35hr8hrSL–II型炉操作全过程节省的燃料说明新区5台炉和老区10台炉每年均操作5次，新区以节省5200元/次，老区以节省3000元/次计（燃料气价格为2050元/吨），可节省费用约100万元标准化操作步骤的简化内容的细化指标的量化操作的优化吨使用环节：可以通过细化开停炉操作卡片，实现时间降低和能耗节省3产线装置工序用汽点举例反应伴热蒸汽单耗t/t5.505.657654321XX塔单耗t/t5.505.657654321萃取蒸汽单耗t/t5.505.657654321回流比蒸汽进口温度C5.505.657654321蒸汽进口压力C5.505.657654321塔釜温度C6000蒸汽单耗t/t5.505.65765432116000蒸汽单耗t/t5.505.65765432126000蒸汽单耗t/t5.505.657654321分摊蒸汽单耗t/t5.505.657654321工艺

操作KPI/KAI26000产量t/月5.505.657654321再沸器温度C周日周六周五周四周

三周

二周一目标目标周六周

二周四周日周五目标周一周

三目标目标周六周五周日目标周四周一周

二周

三建立从产线装置到工艺操作明确清晰的KPI/KAI管理，推进改善工作的

固化和落地654差平均优秀资料来源：小组分析计量覆盖率较低4能效提升能为化工企业带来可观的效益提升，改善举措能使能耗下降8-10%关键举措优化燃料结构和燃料的价值使用，控制自产燃料波动以减少外购燃料的需求，并开展配煤来降低成本完善能效管理的计量管理，并建立能耗KPI到一线操作指标的系统分解，形成标准作业强化重点能耗设备的管理，引入专业的管理工具（能耗桥、负载曲线分析等）提升耗能装置的使用效率减少能源的转换和运输环节存在的浪费，注意蒸汽平衡和蒸汽的合理梯级利用，在锅炉和辅锅等装置的精细化操作控制，提高转换效率和利用率资料来源：小组分析1指开展提升工作的区域或能源介质，根据麦肯锡炼化企业运营提升工作的统计内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享能效提升收率提升设备可靠性卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排收率优化：从装置整体时效利润出发，围绕“运营提升”和“模型优化”两方面开展工作资料来源：小组分析具体描述以综合效益最大化为目标优化负荷、产品组合等决策通过回归分析针对关键控制参数进行求优降低高价值品掺入低价值品降低生产流程中“跑冒滴漏”优化产品的质量稳定性避免次品并减少质量过剩物料浪费质量精控运营提升降低装置运行参数波动性提升参数控制的精确性麦肯锡诊断潜力百万元实际落地效益百万元，2014.11止时效利润（合计提升成效）收率运营提升建模优化提升排产优化物料分配装置操作参数优化装置模拟工况优化通过历史实验数据配以实验摸索装置运行的最佳参数整体考量装置经济效益而非技术指标，系统化确立改善方向151020不适用50-552212-2427不适用50-80针对出现的7次异常点，查找出E-620泄漏、U550制水能力低等关键因素，有的放矢落实改进措施总利润

利润/小时=+×Σ所有产品吨收入吨产品产生能

源设备Σ所有能

源介质设备收入×–+×Σ所有原

材料吨成本吨所有原

材料消耗能

源设备Σ所有能

源介质设备成本××Σ所有废

料类型吨成本吨废料+物料收率工作重点–占成本90%能效工作的重点通过统计每日、每班的效益情况，掌握装置整体运行时时刻刻效益情况。1、分析波动性出现的原因，2、通过对比本装置历史最高水平与实际运行的平均水平，寻找其中的差距实际建模时充分利用MES、PHD等系统，进行简化处理引入相关班组考核KPI对比2013年4-12月与2014年1-10月时效利润波动水平从3.5万元/小时下降到1.3万/小时停车更换设备平均水平：54,300元/小时平均水平：48,000元/小时波动水平：25,000元/小时资料来源：小组分析优化优化时效模型：建立价值时效模型，从综合价值出发系统化确定改善空间参数优化：通过精细运营管理、更换关键设备等等举措，提高关键过程参数的控制精确性资料来源：乙二醇车间数据；PHD数据库；联合项目小组分析通过运营提升、设备更换、安装APC工作，部分关键程控制参数的CpK过程能力指标得到了提升1

T610釜温Cpk=0.71Cpk=0.28T310釜温Cpk=0.69Cpk=1.38T620真空Cpk=0.21Cpk=0.432013年1月-9月2014年1月-9月去年控制能力较差的过程能力指标之一CpK提升更换620再沸器解决了设备瓶颈问题安装乙二醇塔区APC对关键参数的控制更加精益化，降低塔区能耗描述1按照2013年操作指标工艺卡片关键操控参数控制区间1先进工具如神经网络建模，可以协助进行多因素分析，找出过程关键控制参数人工神经网络(ANN)是一种生物神经网络的结构和/或功能为灵感设计的数学模型或者计算模型。

在大多数情况下，人工神经网络是一种自适应系统，它会根据在学习阶段在整个网络内流动的外部或者内部信息改变自身结构。现代神经网络都是非线性的统计数据建模工具。它们通常用于模型化输入与输出之间的复杂关系，或者找出数据中存在的范式收集哪些数据？系统变量的完整列表：类似材料数量、集中度等的变量，温度、流量、压力等可被独立控制的过程指标以及环境温度等不可控但影响过程的参数输出变量的完整列表：类似吞吐量、产出率等变量以及生成温度、压力等过程指标有意义的输出变量：需要被模型化的参数，比如吞吐量/产出率等控制参数和区间的列表：需要维持在在既定区间内的输入/输出变量历史数据：读取有意义、需要被控制的所有输入变量和输出变量数据清洗：清洗历史数据，去除明显的异常值，比如工厂关闭、设备故障灯识别并报告时间依赖性：

比如催化剂寿命对产出率、工厂、设备寿命的影响

何时使用？可以解决哪些问题？识别系统性能的驱动因素，比如最影响产出率/质量/吞吐量的变量下述因素的预测建模吞吐量产出率/质量规划/排班输入与输出变量之间的数学关系无法被确立或者未知可以被确立，但是建模很复杂并且耗时，因为这种关系：高度非线性有太多变量使用网络输入变量预测的输出变量建立网络历史数据集1软件平台输入变量输出变量网络测试网络历史数据集2输入变量输出变量历史输出如果错误很小则通过网络预测的输出网络资料来源：可持续性和资源生产率咨询业务能力中心2某加氢反应神经网络模型：分析重要控制参数的精控区间，提升反应选择性资料来源：联合小组分析2对于有多种产物选择或复杂原料的化学反应，需建立整体优化模型根据价格和过程消耗等输入条件，在限制条件内进行寻优计算–丙烯酸酯举例基于Excel的优化模型输入产品售价信息分装置输入生产过程的原材料价格、单耗和辅料、能耗等信息，模型计算各产品可变成本设定模型计算的限制条件，确定优化边界模型优化出产品组合和各装置产量，并计算此情景收益将实际产品组合也放入模型计算出实际情景收益，和优化情景比对估算潜力123453资料来源：小组讨论收率提升通过装置的综合效益的优化和过程控制，能提升收率0.5-1%关键举措强化数据跟踪和进行CpK管理，通过系统梳理过程控制中的关键参数和过程控制要求，消除现存的异常波动，并减少质量（过度）损失建立装置综合效益优化模型，使用综合效益（时效利润等）作为优化目标，对生产决策提供量化经济性分析，在收率、能效和负荷上综合寻优导入先进分析进行优化工作，收集装置实时数据，使用高阶工具（神经元分析等）进行分析和开展进行参数寻优按整体效益最优细化关键过程参数控制范围，并以此制定一线操作和控制要求，对关键参数进行目视化管理资料来源：麦肯锡内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享能效提升收率提升设备可靠性卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排损失项改善潜力装置整体效率-3.7%循环量损失取样及无组织泄漏损失分离质量损失-0.1%压缩质量损失实际有效86.1%负荷波动损失85.4%-1.9%清洗降负荷实际可用-94.3%计划检修大修停机-5.7%上下游故障导致停机-1.6%-1.6%故障检修生产可用100.0%-2.4%可用性损失负荷率质量率具体问题改善措施非计划故障停机损失压缩机本身故障

停机

上下游设备故障导致压缩机停机压缩机FMEA和ICC分析，以及后续TIPs推进改善针对问题点开展FMEA和ICC分析诊断，包括装置和电仪，推进改善50%SS和HS蒸汽平衡优化，调度优化透平复水器凝水能力和真空度提升开展在线叶片清洗优化降低反应炉非计划停机缩短反应炉切换时间缩短反应器切换时间提高APC和RTO的完好投用率针对问题点开展FMEA和ICC分析诊断，包括装置和电仪，推进改善负荷波动损失透平性能波动压缩机性能波动进气量和组分波动某化工下游设备稳定性波动25%质量加工损失压缩废碱黄油损失火炬气排放损失阀门法兰无组织排放损失降低废碱液量新一轮火炬气改善项目制定并推进大范围查找堵漏计划10%改善潜力资料来源：小组分析可靠性提升：对重点设备进行OEE（设备整体效率）分析，建立对策降低可用性损失，并推动动负荷率和质量率损失改善1.11.21.311计划维护工作包括基于状态的维护(CBM)，基于时间的维护(TBM)和基于使用情况的维护(UBM)以及事后维护(BDM)步骤按照功能性将单元/机组进行分解，列出设备清单树举行研讨会，确定失效模式及其严重性、发生率和可探测性，进行RPN的计算优先对重要的失效模式进行根因分析，并讨论制定改善对策工作

内容优化关键设备的维护策略（分为CBM,TBM,UBM,BDM1几类）；根据风险评级增加或减少频次制定TIPs，并跟踪执行从影响（对于安全环境、生产、维护时间费用等）大小对所有的设备进行关键性评估排序

需定期对设备的关键性进行审查（比如年度）按照设备的关键性，优先进行关键设备的分解将设备分解到部件层面（可维护的最小单元）资料来源：小组分析设备关键性

评估建立设备树设备分解到

部件进行FMEA,制定对策优化预防性维护策略abcde1.1工具和内容的预览/示例设备树关键性优先矩阵组件分解FMEA及ICC分析根据TIPs进行

优化机组名称功能性组件数量取料机系统×1取料装置×1料耙机构×1小车行走装置×1大车行走装置×1地轨桥架带式输送机×1×1非计划停机的减少建立在FMEA分析的基础,系统性的总结了对关键设备进行预防性维修策略优化透平

部位本体-复水器转子系统透平

组件列管叶片失效

形式结垢，堵塞表面结垢原因分析（人、机、料、法、环）循环水异常日常监控不到位蒸汽品质转子叶片清洗质量二级原因水质差含有杂质监控方法不全监控工具？公用车间SS能效问题某化工自产SS能效问题清洗方法不确定效果标准不明确三级原因堵塞加药异常其它换热器内漏循环水处理不合格透平反向热平衡法评估在线减负荷，拆半边换热器查看结垢对冷却水流量测定,采用便携式流量计,使用方法及规定冷却水进出管线装配温度计压力表排污水质控制排污水质控制干冰清理不彻底喷砂磨损大水力磨砂伤到设备本体人工清理部位受限制改善措施工艺提高循环水水质修订工艺计算进行在线试验，寻找适当负荷相关部门联系，在线测量执行纪录监控修订公用车间工艺方案执行修订公用车间工艺方案执行修订某化工车间工艺方案执行修订公用车间工艺方案执行清洗方法确立和标准化资料来源：小组讨论针对高风险的失效模式进行分析，并制定相应预防措施反应气压缩机透平举例1.1加工损失优化：分析OEE中的质量损失，定义损失来源并且找出对应的改善抓手，量化改善潜力0.16%加工质量

总损失0.11%0.05%无组织排放0.02%0.02%取样损失0%火炬气0.01%0.01%切换排料0%0%分离排水0%废碱黄油0.03%压缩洗涤水0.01%裂解排污水0.02%0.02%裂解炉生焦0%原料中硫、氮等0.02%原料含水0%原料反应压缩分离其它1以2014年6月中旬加样检测数据为计算，并以月投料210,000吨为基数2以200万吨/年，6,000元/吨进料成本计算洗涤水带走的物料而导致的质量损失分离排水带走物料导致的质量损失阀门和泵切换造成进入油污物料导致质量损失因为取样而导致的物料损失所有某化工环节加工质量损失原料中含水量被脱水后导致的质量损失原料中硫和氮含量被加工后导致的质量损失反应炉结焦而导致的质量损失损失定义日常排污中所含的质量损失废碱中水和黄油分别带走物料而导致质量损失阀门和法兰等无组织泄漏而导致损失主要改善措施提高DS发汽能力，降低排污量研究提高循环碱液浓度，降低碱液量研究投用新监测成像技术，查找堵漏改善50%50%研究中火炬气燃烧掉的质量损失新一轮攻关50%资料来源：联合小组分析损失量百分比1.3资料来源：小组分析提升可用性同时最小化设备的总寿命成本能力培养对于设备故障管理，制定了故障影响排序、根本原因分析，跟踪改进举措并固化的三大步骤，降低故障造成的损失，提高可靠性在前期开展可靠性FMEA分析的基础上,系统性的总结了对关键设备进行预防性维修策略优化的五步法在现场巡检维护上，把点巡检工作从简单的文字描述转变到标准的目视化看板，及时发现异常，保持设备良好运行状况运营系统理念能力现场巡检标准化和目视化强化设备故障管理优化预防性维修策略IIIV管理架构绩效管理体系IVIII提升设备可靠性，同时最优维护成本通过目视化看板工具来辅助车间的业绩对话、落实问题的解决，推进业绩指标的持续改进循环针对设备专业，重新疏理了车间应关注的相关指标，并用目视化看板的方式固化OEE管理，维护策略与FMEA,故障管理等3个知识模块；并在过程中提高了一批设备骨干的专业和管理能力2某设备管理示范车间涵盖了预防性维护策略、设备故障管理、现场操作标准化和目视化、车间的绩效管理体系、设备骨干能力的培养等主要模块，来提升设备的可用性，并最小化总维护成本到详细的标准化操作流程从简单的文字描述按照合理的顺序安排点检

线路把点巡检位置图片化，做到一目了然每一项点巡检内容有清晰的方法和判断标准以及频率资料来源：小组分析2在现场巡检维护方面，我们先把点巡检工作从简单的文字描述到标准的目视化流程看板，后续还将推进润滑、设备清洁等工作的目视化设备可靠性提升是在保障装置稳定运行的基础，提升设备整体效率

6-10%关键举措制定设备策略，建立对关键设备的以失效模式分析为基础的设备可靠性管理，完善相应设备预防性维修，加强自主维护和点检，实现更高的设备可靠性水平精细化计划和监控检维修工作，提高检维修的效率（包括人员效率）和质量，减少停机时间（对瓶颈装置）建立以理论极限为参照的设备整体效率（OEE）的设备综合衡量指标，加强对负荷波动和过程效率损失的记录和问题解决，提升设备整体效率资料来源：麦肯锡内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排我们构建的绩效体系遵循了6大核心理念资料来源：小组分析端到端：基于线性优化模型，从原料到产品端到端价值分解1价值导向：确保KPI设置与价值树的高度一致3整体性：单项指标的考核充分考虑对上下道工序的价值影响4全面性：指标设置兼顾职能部门与生产部门，充分体现职能部门在关键业务流程中的价值创造与引领角色5SMART原则：层层分解直至一线的动作指标，分解要遵循简单、100%可测、100%可达成、结果导向和及时性6精确量化：指标计算基于高颗粒度、高精度矢量结构的模型2资料来源：小组分析全流程优化工作贯穿整个价值链的各主要经济决策环节，其中“优化、排产、回顾、督办”是其价值创造的4大杠杆优化排产回顾督办4123关键价值杠杆描述优化在外部市场条件（价格、产品销售限制）确定的基础上，优选原料混配比例，产品组合策略以及装置参数以实现综合效益最大化排产在给定原料配给，产品组合以及装置参数条件的前提下，进行量化排产决策，包括装置负荷开度以及各级物料流向等回顾将实际与计划利润间“价值差异”通过价值差异沿全价值链的分解，并把“价值差异”责任落实到公司的每个部门和生产车间督办基于责任分解中的根本原因分析，设定逐层递进的改善举措以推动各部门逐渐缩小价值差异，形成完善的闭环持续提升机制4123全流程优化原料资源分配12化工原料2下游的去向分为4部分：化工原料1按照来源分为自产部分和外购，下游的去向分为4部分：直接外售制中间物料1制中间物料2化工产品4化工产品5化工产品61a1b1c2b2c2d制化工产品31d化工产品32a即使对于相对简单的下游化工企业，由于部分原料存在多种价格来源和下游去向，LP可以根据产线边际利润最大化的原则准确地优化配置资源资料来源：小组分析化工原料1中间物料2化工产品3中间物料1化工产品2化工原料2中间物料3化工产品5化工产品4化工产品3中间物料4化工产品6中间工序即有自产又外购的原料终端外售产品存在不同原料价格的工序流程图1蓝色线条表示流程存在自产和外购合成氨

两部分原料红色线条表示流程存在自产和外购浓硝酸两部分原料121b1c2c2b2d外售化工产品11a1d1d2a全流程优化21差异总计308未解释差异129已知参数差异12原油参数差异3运行调度差异13原料质量差异25装置负荷差异27价格差异81原料下跌影响（计划内）740资料来源：小组分析明确改进方向财务全流程回顾分解元/吨原料应采取措施降低价格波动对利润影响原料调度的日均波动较大，需完善原料调度流程和模型物料装置未按月度计划调度安排，需完善调度流程模型线性模型基础矢量和Delta矢量需要完善升级应增强预判，采取主动措施降低价格风险原料实际性质与线性模型数据差异较大，需要定期更新单装置非计划停机对上下道造成的价值漏损应一并考核线性模型基础矢量需要定期更新端到端：通过LP模型的端到端价值分解，构建一套可以将责任量化、并落实到具体部门的绩效考核体系实际利润差异总计计划利润计划与实际差异被

分解为各单位责任明确责任部门生产经营部市场信息科总调总调生产经营部计划科生产经营部市场信息科生产经营部计划科各厂/车间生产经营部计划科对化工厂考核指标示例化工厂某化工装置综合效益树分解与考核指标清晰对接资料来源：小组分析优化团队考核指标某化工装置综合效益线性优化成本分摊产品收入产品成本设备维修成本人工及其他管理成本负荷价格（互供、市场）炉况参数（反应深度）辅材成量

RTO模型排炉模型加工损失率运营水平来料组合收率实时

优化能耗优化产品质量APC使用燃料成本循环水成本质量完成率关键价值杠杆化工厂可控价值杠杆共享设备优化设备整体效率(OEE)产品质量完成率(%)加工损失率（%）设备整体效率(OEE)吨高附产品辅材成本（元/吨）人工及管理成本长周期设备维修成本(可在专业细则考核)产量月计划完成率（%）当量某化工实际收率占理论收率占比（%）万元产值综合能耗（吨标煤/万元）吨原料燃动消耗（吨标油）质量及安全环保、职业卫生共享指标（占考核30%）相关专业细则考核价格差异的

影响生产计划完

成率原料调度差异LP精确度影响运营价值差异对于生产部门，修正后的厂级KPI与价值树具有更清晰的对应关系价值导向的KPI其中，关键的KPI将被逐层分解细化至KAI，并遵循“SMART”原则资料来源：麦肯锡简单（Simple）可测量（Measurable）可达成（Achievable）结果引导（ResultsOriented）待回答的关键问题是否有清晰的定义？是否容易理解？是否可以方便地生成无需复杂计算？是否方便测量？我们是否有所需的数据或者能够收集到所需的数据？是否可以对标其他团队或外部数据？测量是否可能用模糊的方式定义？负责指标的团队是否能够实际影响到指标？我们是否理解指标背后的动因？我们能否采取行动减轻超出我们控制范围的动因所产生的影响？是否和整体业务相关？是否支持高阶目标？是否和业务部门战略与目标协调统一？测量的频率是否能让我们在汇报周期內解决问题？我们什么时候测量指标？及时（Timely）SMART指标分解示例：某企业化工厂KPI逐步细化到具体操作层面指标的过程新增考核指标需支持后考核厂级指标车间指标班组指标操作层面指标/标准某化工加工损失率火炬气中某化工+丙烯总量/≤x%火炬气排放量/≤xNM3/h某化工装置排污水总量/≤x/h所有放火炬调节阀开度/=x%工艺水汽提塔中部温度/x碱洗塔塔釜碱浓度/＜x%反应炉汽烃比/（负荷≥80%条件下）LNAP/NAP：x；LGP/C2：x；RO：x每周一1#/2#火炬气取样，视分析结果，针对性地排查各系统，处理可能内漏的安全阀和放火炬调节阀实时监控放火炬调节阀开度，及时调节，确保为零关注碱洗循环泵运转正常，出口压力xMPa，循环量xt/h根据反应气中H2S、CO2分析结果，调整补碱量调节EA206/1206加热量，确保反应气过热大于x℃调整EA160N加热量，适当提高进塔温度根据中段碱浓度（NaOH含量不低于x%w），调整补碱量实时调整塔釜加热量适当减少防焦蒸汽和工艺蒸汽使用量按照指标控制稀释蒸汽投入量（汽烃比）按照工艺规程控制柴油汽提塔加热量滚动、监测火炬调节阀及安全阀泄漏并及时处理资料来源：小组分析指标分解最后通过科学具体的考核办法，将业绩指标体系与个人利益相连，

保障指标的执行落地资料来源：小组分析个人绩效得分班组绩效表现个人绩效表现KPI指标表现（激励项）工艺指标表现（约束项）管理表现（激励+约束项）管理表现（激励+约束项）工艺指标表现（约束项）按照工艺指标不达标率排名工艺指标包含所有KPI指标（如某化工车间有近300个工艺指标）KPI指标是工艺指标中对上层指标有直接支持的贡献度较高的指标（如某化工车间有14个指标）按照KPI指标达标率排名KPI指标较工艺指标对控制的精度要求相对较高KPI指标的控制范围是在工艺指标允许范围内的最佳控制区间具体的工艺指标不合格次数直接考核到所在岗位人员某化工为例与此同时，基于全流程回顾机制，针对关键职能部门可增加多项价值导向的KPI资料来源：小组分析价格差异(可控部分）装置负荷差异原料差异运行调度差异模型与运营间的差异未解释差异原料价格产品价格调度差异混配差异装置运行模型矢量原料参数差异量级亿元/月对应的KPI所属部门生产经营部

原料科原料价格结算点预判差异：激励积极的原料价格预测及相应优化产品价格预测差异：激励积极的产品价格预测及相应优化原料调度差异：督促总调合理地在可控范围内尽量符合月度计划生产计划完成准确率：督促调度在可控范围内尽量符合月度计划模型精度：通过对比模型的预测及实际产量，逐步提升模型精度，缩小未解释差异生产经营部

市场科/销售科技术运行部

总调技术运行部

总调生产经营部

计划科生产单位价值漏损：督促各厂杜绝计划规定动作之外的价值损失各分厂11月回顾9月回顾价值导向的KPI往前走，建立有效的、可促进企业利润最大化的绩效体系，中国企业需要着力

实现几大转变资料来源：小组总结从“传统财务”向“管理会计”的转变：通过回顾差异分解，将月度财务指标与技术层面的根本原因分析紧密结合，强化财务的管理职能从“单向汇报”向“双向讨论”的转变：将月度经济活动分析会从简单的指标汇报变成职能部门与生产部门间的沟通平台从“任务分配”到“闭环管理”的转变：价值分解所明确的改进方向和具体举措将由持续改进办公室录入督办系统，进行滚动跟踪从“技术指标分摊”到“价值导向指标”的转变：修正生产单位KPI与价值杠杆有更清晰的对应关系，并对关键职能部门新增价值导向KPI从“排产指导”向“优化平台”的转变：建立端到端的排产销售优化工具，提升排产灵活度与计划修正能力，追寻端到端利润最大化从“责任不明”到“量化价值分解”的转变：基于线性模型的矢量结构和精确度的完善，端到端地量化分解“价值差异”，明确各方职责所需转变内容化工企业卓越生产与管理提升概述化工企业卓越生产与管理提升经验分享卓越绩效考核体系建设的经验分享工作计划安排项目的每个阶段都会有清晰的交付物，确保转型按照预定节点推进资料来源：麦肯锡供讨论诊断（8周）试点实施（16周）第2阶段（16周）第3阶段（14周）主要、目的系统诊断，找到潜力端到端工厂诊断，系统发现目前运营中存在的问题优先排序，安排下面三个阶段的详细计划速赢试点试点发现的速赢举措在不改变流程和原油供应的前提下将设备推进到可能的极限全流程优化在不改变原油供应的前提下试点切点和routing的优化探讨不同原油供应

方案运营体系和模范工厂建设炼油运营体系实践标准化运营转型所推进的运营模块树立炼化的模范工厂业绩提升交付端到端运营的诊断报告装置优化潜力能耗分析可靠性分析关键参数波动性分析收率波动性分析其他关键指标全流程优化评估PIMS模型精度和装置参数联立的状况全流程优化和回顾

机制现有分析和优化能力试点区域的速赢举措全面落地试点能耗优化装置故障失效模式分析和改善；瓶颈设备的OEE提升关键设备的收率提升和单装置优化过程/产品质量控制全流程优化PIMS数据校准工作

开展全流程优化回顾机制的设计需要工具和能力的

建立运营提升持续装置优化工作按专业模块总结提升提升方法和初步形成专业模块的管理体系（能效、设备、过程管理全流程优化PIMS与二级数据的校准和对接完成进行切点优化或加工路径变化的模拟；并制定优化实施方案全流程优化回顾运行运营提升持续对开展的改善项目进行辅导支持按需要拓展到其他支持模块：投资、检修和项目管理等全流程优化持续跟踪优化的实施和反馈，并进行方案调整完善正向排产、原油采购优化、生产执行健康度交付现有的组织架构流程图业绩指标分解试点企业健康度报告I（OHI）项目办公室(PMO)搭建麦肯锡大讲堂（15门以上精培课）完成闭环企业管理机制建立3次高级领导理念的研讨会组织架构优化设计骨干精益学院培训标准化运营转型模块模范工厂初步建立回顾机制和正向排产机制正式建立培训师团队建立第1阶段（24周）诊断期间我们会做详细的数据分析，系统化地评估改善潜力部分举例通用举措全流程优化关键装置潜力提升主要分析财务报表，高层访谈，行业对标等企业总体经营情况分析1能耗2能耗桥、能耗波动性、能耗平衡图设备可靠性3故障原因排序，FMEA分析过程质量4关键参数分析（SPC）收率提升5关键参数分析（SPC）OEE设备效率6整体设备效率PIMS/LP7PIMS数据涵盖热图装置参数优化8参数分析，波动性分析加工路线优化9现有路线图分析原料选择及供应链10边际利润与月处理量分析整体分析方面，对标外部企业，了解和分析市场形势，发现在各环节

存在的差距及其带来的经济影响资料来源：麦肯锡示例分析各种影响因素和差距审视自身内部情况以及市场挑战审视自身以及市场挑战建立产品比重和利润的透明度整体对标分析1能效诊断分析举例：对关键装置进行能耗平衡分析，凸显各项损失（排烟损失、未完全燃烧损失、以及炉体散热等）其它损失4.63碱带热损失1.54造化液水蒸汽损失3.26炉体散热损失产汽热耗2.54未完全燃烧损失3.899.55排烟损失负载损失8.96运营损失61.903.73总输入热量100.00天然气供热41.36皂化液供热58.64焚烧炉能耗桥分析百分比关键能效问题点负荷差异大，皂化液处理量波动大配风过量且燃烧不均，导致烟气过量且烟温过高保温效果差，衬里两年未

更换皂化液水分含量高且波动大操作波动大，尤其是班组间和早晚间烟气CO%较高，浪费天然气皂化液固碱浓度波动较大天然气调节不精确，缺乏烟气氧含量和一氧化碳含量分析支持改善方向措施严控喷液量增加烟气氧和一氧化碳在线分析，升级DCS严控负荷波动均衡配风，每班考核操作及按时检查配风管桶更换天然气枪，并修缮调节阀修复以及更换怀旧保温材料产品D、产品C车间降低来料含水量、提高固形物含量监控过程指标，标准化操作，并加强晚班问题解决，建立标准作业产品D、产品C车间降低来料含水量、提高固形物含量增加氧含量和一氧化碳含量在线分析，并升级DCS，优调天然气量修复喷嘴长效速赢资料来源：小组分析2资料来源：麦肯锡和设备能源部现场观察；访谈和分析能效诊断分析举例：整体分析公司在蒸汽平衡、管网保温和供需合理对接上的完善优化空间，分析在计量、跑冒滴漏和布局/匹配上的改善潜力事业部蒸汽冷凝水装置25t@0.95MPa热电101kg/t64万吨34t/hr@3.48MPa

425℃210t@0.9MPa

280℃8-25t/hr(15t)@3.3MPa315℃10-15t/hr

@3.0MPa358℃35t/hr

@0.85MPa180℃108t/hr

@0.7-0.8MPa260-280℃53.50t/hr

@0.65MPa162℃橡胶树脂61.5t/hr12.8t/hr20.0t/hr16.3t/hr0.85t/hr19.24t/hr11.15t/hr4.20t/hr9.40t/hr9.50t/hr环氧氯丙烷烧碱提纯离子膜蒸发6套环氧树脂3套氯苯烯@3.0MPa减温

减压器8-10t/hr60t/hr@3.4MPa410℃25-28t/hr@3.4MPa390℃7t/hr@3.4MPa390℃减温减