Введение к работе
Актуальность. Работа выполнена в области методов математического моделирования организационно-технологических систем и объектов управления, разработки моделей и методов идентификации процессов, эффективной организации и ведения специализированного информационного и программного обеспечения, планирования и оптимизации функциональных и обеспечивающих подсистем управления промышленным предприятием. В ней представлено решение задачи оптимального планирования проведения технического обслуживания и ремонтов (ТОиР) оборудования промышленного предприятия на примере ОАО «Березниковский содовый завод» (БСЗ) г. Березники Пермского края. Результаты исследования использованы в качестве подсистемы планирования в информационной системе управления проведением ТОиР, разработанной и внедренной на предприятии в 2006-2009 гг. Разработанные решения доведены до практической реализации и позволяют оценить конкретный план проведения ремонтов, а также рационально спланировать проверку состояния оборудования. Экономическая эффективность и конкурентоспособность предприятия в значительной степени определяется состоянием производственного оборудования. Условием целесообразной эксплуатации оборудования является правильный уход, а также своевременный и качественный ремонт - комплекс мероприятий по восстановлению исправного или работоспособного состояния изделия и восстановлению ресурсов изделия и их составных частей. В настоящее время в качестве меры оценки работоспособности оборудования применяют количественные оценки готовности {equipment availability), надежности и другие показатели.
Заводы в течение многих лет применяют систему планово-предупредительных ремонтов (ППР), т.е. совокупность различного вида работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, проводимых в соответствии с заранее составленным планом. Виды и моменты начала ремонтов определяются технической документацией, фактическое состояние оборудования при планировании не учитывается. То есть ремонты проводятся, независимо от их технической необходимости и экономического эффекта от последствий. Кроме того, при планировании не всегда учитываются взаимосвязи между единицами оборудования, определяющие их совместное использование в технологическом процессе.
На рынке программного обеспечения в РФ представлено несколько систем автоматизации деятельности при проведении ТОиР («Галактика», «АНД Проджект: ТОиР», 1С: ИС ТОиР), а также программных комплексов технического сопровождения ремонтов (вибродиагностики, интраскопии, дефектоскопии и т.п.). Однако в них не предусмотрено эффективного совмещения результатов дорогостоящих исследований состояния оборудования с построением оптимального плана проведения ремонтов и увязав со стратегическими показателями предприятия.
Вопросы системного моделирования и совершенствования управления предприятиями рассматривали В.Н. Волкова, Т.А. Гаврилова, В.А. Грабау-ров, А.А. Денисов, В.В. Дик, Е.З. Зиндер, А.А. Емельянов, В.А. Ивлев, Ю.П. Адлер, Г.Н. Калянов, A.M. Вендров, A.M. Карминский, А.В. Костров, Г.Г. Куликов, О.В. Логиновский, П.В. Нестеров, Е.Г. Ойхман, А.А. Первозван-ский, Э.В. Попов, СВ. Черемных, СВ. Емельянов и другие.
Вместе с тем применение общих результатов не всегда возможно непосредственно на масштабных объектах управления, какими являются предприятия крупнотоннажной химической технологии, из-за большого числа вопросов, требующих серьезного обоснования. Отсюда следует необходимость целенаправленных исследований в области совершенствования планирования ТОиР в условиях химико-технологических предприятий как одного из основных инструментов управления предприятием.
Объектом исследования является оборудование химико-технологического предприятия на примере ОАО «БСЗ».
Предметом исследования является организационно-технологическая система управления состоянием оборудования.
Целью настоящей работы является оптимизация планирования ремонтов оборудования предприятия.
Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:
Обоснована актуальность проблемы повышения эффективности производства за счет оптимального управления ремонтными циклами промышленного оборудования; показаны недостатки существующих методов планирования.
Обоснованы различные критерии оптимальности для задачи планирования ремонтных циклов и определены области их применения; показаны связи между задачами стратегического управления предприятием и управления ремонтными циклами его оборудования.
С применением теоретико-множественного анализа разработан способ совместного планирования ремонтов оборудования, находящегося в составе технологической цепочки, приведен пример его применения для процесса кальцинации на ОАО «БСЗ».
Построена математическая модель жизненного цикла оборудования и разработан алгоритм, позволяющий выбирать вид следующего ремонта конкретного оборудования на основании вышеприведенных критериев.
Разработан способ обоснованного определения достаточного количества измерений, необходимых для идентификации состояния оборудования. Исследованы зависимости погрешности определения моментов начала ремонтов от параметров оборудования.
Разработана и внедрена на ОАО «БСЗ» специализированная система информационного и программного обеспечения, реализующая указанные алгоритмы.
Методы исследования. При решении поставленных задач в работе использованы методы структурного анализа и проектирования, теории управления, регрессионного анализа, имитационного моделирования. Использовались программные средства BPWin, ERWin, Delphi, MS SQL Server.
Научная новизна:
Разработан метод планирования ремонтов оборудования в составе технологических цепочек путем совмещения их сроков, позволяющий оптимизировать экономические показатели производства.
Разработан способ определения момента начала и вида ремонта на основании предложенной математической модели жизненного цикла оборудования, отличающийся возможностью оптимизации экономических показателей крупнотоннажного химико-технологического производства.
Разработан комплекс математических и структурных моделей объекта автоматизации, новизна которого заключается в учете особенностей крупнотоннажного опасного химико-технологического производства.
Достоверность полученных результатов, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечивается корректностью постановки задач и методов их решения; корректным использованием положений системного анализа, теории управления, регрессионного анализа, теории алгоритмов; использованием инженерного опыта проектирования и разработки информационных систем.
Практическая значимость работы заключается в разработке и внедрении на ОАО «БСЗ» информационной системы планирования ремонтов, позволяющей автоматизировать ряд управляющих функций и расширить традиционные функциональные возможности АСУП. Результаты работы, кроме того, использованы в учебном процессе в Березниковском филиале Пермского гос. тех. ун-та.
Структура и объем работы:
