Neste uudisti öljynjalostuksen prosessitietojärjestelmänsä ABB:n asiantuntemuksella

Lähes viisivuotinen projekti alkoi vuonna 2015 ja saatettiin päätökseen keväällä 2020. Kyseessä oli poikkeuksellisen laaja ja vaativa hanke, joka toteutettiin keskellä jalostamon normaalia toimintaa. Vaatimuksena oli, ettei projektista aiheudu häiriötä tuotannolle.

Nesteen Porvoon jalostamo sijaitsee Kilpilahden teollisuusalueella. Euroopan edistyneimpiin jalostamoihin kuuluvan laitoksen tuotanto on pitkälle automatisoitua ja erittäin nykyaikaista. Raakaöljyn jalostuskapasiteetti on noin 10,5 miljoonaa tonnia vuodessa eli 206 000 tynnyriä päivässä. Raakaöljyn lisäksi Porvooseen kuljetetaan myös muita raaka-aineita, joiden kokonaistuotantokapasiteetti on noin 13,5 miljoonaa tonnia vuodessa. Jalostamolla on myös kaksi prosessiyksikköä, jotka tuottavat uusiutuvaa dieseliä.

Porvoon maanpäälliset ja maanalaiset säiliöt sisältävät lähes 8 miljoonaa kuutiometriä säiliökapasiteettia raaka-aineille ja tuotteille. Nesteellä on Kilpilahdessa myös satama, joka on tonnimääräisesti Suomen suurin ja jossa käy vuosittain 1100 - 1400 alusta.
Porvoon maanpäälliset ja maanalaiset säiliöt sisältävät lähes 8 miljoonaa kuutiometriä säiliökapasiteettia raaka-aineille ja tuotteille. Nesteellä on Kilpilahdessa myös satama, joka on tonnimääräisesti Suomen suurin ja jossa käy vuosittain 1100 - 1400 alusta.

ABB:n järjestelmät tuotannon keskiössä

Automaatio on keskeinen osa nykyaikaista öljynjalostusprosessia. Nesteen Porvoon jalostamolla on neljä tuotantolinjaa ja linjoilla on noin 30 eri prosessiyksikköä.

Jalostamon automaatiojärjestelmistä prosessitieto siirtyy ABB:n toimittamaan TOP-prosessitietojärjestelmään, ja siitä tietoa toimitetaan kokonaisoptimointia varten. TOP yhdistää eri automaatiojärjestelmien tiedot ja antaa siten kokonaisnäkymän öljynjalostusprosessista. TOPissa on myös ylemmän tason säätösovelluksia, ja se välittää prosessitietoa tuotannosta Nesteen muihin tietojärjestelmiin, joissa tietoja hyödyntää yli tuhat käyttäjää. Tietoturvaan on panostettu vahvasti järjestelmän kaikilla tasoilla.

Uusittava järjestelmä oli ABB:n alun perin 1980-luvun puolivälissä toimittama. Järjestelmää oli päivitetty, laajennettu ja ylläpidetty vuosien varrella, mutta ratkaisu oli tulossa tiensä päähän.

"Vanhan järjestelmän rajoitukset alkoivat jo jarruttaa toimintaamme. Aikaisemman tietokannan fyysiset rajat olivat tulossa vastaan”, kertoo Nesteen Porvoon jalostamon TOP-järjestelmävastaava Janne Penttinen.

Neste osti hankkeen suunnittelun, toteutuksen ja käytönaikaisen tuen ABB:ltä kokonaistoimituksena. Uusinnassa vanhan järjestelmän toiminnot siirrettiin ABB:n cpmPlus History -prosessitietojärjestelmäalustalle, mikä mahdollistaa järjestelmän joustavan laajentamisen tulevaisuudessa. Kauppaan kuuluu myös ylläpitosopimus.

Vaativaa päivitystyötä

Nesteen TOP-prosessitietojärjestelmä on kriittinen öljynjalostamon toiminnalle ja se eroaa monin tavoin tavanomaisista informaatio- eli ICT-järjestelmistä. Sen merkittävin etu on yhdenmukaistetun näkymän tarjoaminen jalostamon kaikkien automaatiojärjestelmien prosessitietoihin. Järjestelmä pystyy antamaan myös ohjauksia jalostamon eri valmistajien automaatiojärjestelmille. Järjestelmän nopea ja johdonmukainen käytettävyys on erittäin tärkeää jalostamon päivittäiselle toiminnalle.

"Prosessinohjauksessa virheet voivat jalostamolla johtaa tuotannon katkokseen tai jopa henkilövahinkoihin, kun taas virheet tavanomaisissa ICT-järjestelmissä johtavat yleensä vain datan menetykseen. Tämän vuoksi TOP-järjestelmän uusiminen jouduttiin tekemään ensisijaisesti automaation, ei informaatiojärjestelmien näkökulmasta", kertoo Senior Sales Manager Jouko Karjalainen ABB:ltä.

Projektin alusta alkaen lähtökohtana oli, että TOP-päivitys tehtäisiin jalostamolla ilman seisokkeja ja tuotantoa häiritsemättä, mikä teki hankkeen toteuttamisesta poikkeuksellisen vaativaa. Päivitysprojektissa painopiste oli nykyisen toiminnallisuuden säilyttämisessä samalla kun järjestelmän tietotekniikka-alusta nykyaikaistettiin. Toimitukseen sisältyy uusi palvelin- ja verkkolaitteisto, ja sen myötä siirryttiin HPE OpenVMS -alustalta Microsoft Windows -käyttöjärjestelmään.

Pitkäjänteistä yhteistyötä

Nesteellä on pitkä kokemus yhteistyöstä ABB:n kanssa. Alkuperäistä TOP-järjestelmää lähdettiin rakentamaan ABB:n ja Nesteen yhteistyönä jo vuonna 1986.

"Tuttu, kokenut projektitiimi oli meille arvokas tekijä, joka osaltaan vaikutti päätökseen jatkaa järjestelmän kehittämistä ABB:n kanssa. Kotimaisena toimijana ABB:n sijainti lähellä meitä helpotti työtä merkittävästi, etenkin työläässä prosessikuvien siirtovaiheessa", kertoo Nesteen järjestelmävastaava Janne Penttinen.

Hankkeessa panostettiin paljon ennakkosuunnitteluun. Keskeinen osa suunnittelutyötä oli määritellä tarkasti Nesteen tarpeet prosessitietojärjestelmälle sekä muodostaa käsitys siitä, mitä toiminnallisuuksia vanhasta järjestelmästä haluttiin säilyttää ja mitä puolestaan uudistaa. Hankkeen koordinoinnissa tarvittiin paljon tiedottamista ja aikatauluttamista, jotta päivitystoimenpiteet saatiin sovitettua kulloiseenkin tuotantotilanteeseen.

Päivitysprojektin aikana uusi palvelinjärjestelmä tuotiin käyntiin vanhan rinnalle ja tuotannon järjestelmät siirrettiin yksi kerrallaan uuden järjestelmän ohjaukseen. Päivitettäviä järjestelmäliitäntöjä oli yli 50.

"Projektin myötä löysimme myös paljon mahdollisuuksia kehittää prosessejamme nykyaikaisiksi. TOP-järjestelmä on tärkeä osa laitoksemme toimintaa, ja uudistuksella on nyt haettu jatkuvuutta pitkälle tulevaisuuteen."

 ABB:n toimittama TOP-prosessitietojärjestelmä on kriittinen  Nesteen Porvoon öljynjalostamon toiminnalle. Sen merkittävin etu on yhdenmukaistetun näkymän tarjoaminen jalostamon kaikkien automaatiojärjestelmien prosessitietoihin.
ABB:n toimittama TOP-prosessitietojärjestelmä on kriittinen Nesteen Porvoon öljynjalostamon toiminnalle. Sen merkittävin etu on yhdenmukaistetun näkymän tarjoaminen jalostamon kaikkien automaatiojärjestelmien prosessitietoihin.

Monikerroksista tietoturvaa 

Uudessa järjestelmässä on panostettu käytettävyyden lisäksi vahvasti tietoturvaan. "Teknisestä näkökulmasta projektissa yhdistyi kaksi merkittävää uudistusta. Toisaalta järjestelmä siirrettiin vanhasta OpenVMS-käyttöjärjestelmästä Microsoft Windows -maailmaan, toisaalta myös sen tietoturva-arkkitehtuuri uudistettiin kauttaaltaan", kertoo TOP-projektin projektipäällikkö Harri Klemetti ABB:ltä.

Uudessa toteutuksessa järjestelmä perustuu monikerroksiseen ja erottelevaan tietoturva-arkkitehtuuriin, jossa kaikki rajapinnat laitteiden ja ohjelmistojen välillä on suojattu tehokkailla, nykyaikaisilla palomuureilla. Järjestelmä toimii myös tietoturvapuskurina tuotannon järjestelmien sekä yhtiön muiden tietojärjestelmien välillä.

"TOP ei ole pelkkä tiedonkäsittelyjärjestelmä, vaan se osallistuu tuotantoprosessin todelliseen ohjaamiseen jalostamolla syöttämällä asetusarvoja eri järjestelmiin. Tämän vuoksi järjestelmän häiriöttömän toiminnan varmistaminen on ehdottoman tärkeää", Klemetti kertoo. "Uudistetun tietoturva-arkkitehtuurin lisäksi järjestelmässä käytetään lukuisia olemassa olevia tietoturvatuotteita sekä ABB:n omia käyttöliittymän ja tietokannan valvontatyökaluja. Tietoturvaa on tehostanut myös siirtyminen OPC UA -liikennöintiprotokollaan sekä salattuihin tietoliikenneyhteyksiin järjestelmän sisäisessä tiedonsiirrossa."

Joustavuutta tulevaisuuden tuotantoon

Myös ryhmänvetäjä Jukka Viertorinne Nesteeltä kiittelee sujuvaa yhteistyötä ABB:n kanssa.

"ABB:n projektiryhmältä sai aina nopeasti apua, kun sitä tarvittiin. Toki haasteitakin tässä hankkeessa oli, kuten odotettavissa onkin, kun lähdetään näin suurta ja kriittistä järjestelmää uudistamaan tuotannon keskellä. Muutamia pieniä häiriötilanteita lukuun ottamatta järjestelmän uudistus meni erittäin sujuvasti. ABB:n projektitiimi suhtautui kaikkiin ilmenneisiin ongelmiin suurella vakavuudella ja oli aina tilanteen tasalla. Kokemuksen tuoma rauhallisuus näkyy."

Nopeasti muuttuvassa liiketoimintaympäristössä prosessiteollisuudelta vaaditaan yhä tehokkaampaa optimointia ja tarkempaa prosessinhallintaa. Viertorinteen mukaan Nesteen jalostamollakin on odotettavissa, että lähivuosina tuotantoyksiköiden ajomalleja saatetaan joutua päivittämään aiempaa useammin. Myös Nesteen liiketoimintayksiköiden käyttöön tuotetaan entistä enemmän dataa tuotantoprosesseista.

"Järjestelmän muokkaamiseen pitää olla ketteryyttä, ja esimerkiksi datan analyysityökaluja tulemme todennäköisesti kehittämään lähivuosina pidemmälle. Uudistettu TOP-järjestelmä on tosin jo nyt tuonut käyttöömme huomattavasti paremmat trendityökalut aiempaan verrattuna, mikä jo sinällään helpottaa merkittävästi tuotantoyksiköiden seuraamista."

Teksti: Thomas Freundlich
Kuvat: Neste

Linkit

Yhteydenotto

Liitteet

Jaa tämä artikkeli

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp