Введение к работе
Актуальность исследования. Обеспечение устойчивого экономического состояния и развития производственных систем, к которым, в частности, можно отнести и предприятия машиностроения, является одной го важнейших составляющих повышения эффективности использования всех видов ресурсов и, следовательно, эффективности производства в целом. Повышение эффективности функционирования предприятий, снижение себестоимости продукции, улучшение использования всех видов ресурсов непосредственно влияет на дальнейшие затраты по всему технологическому циклу, формируя эффективность промышленного производства.
Предприятие как первичное звено промышленного комплекса в целом постоянно развивается в соответствии с требованиями, которые выдвигает развитие единого народнохозяйственного комплекса на современном этапе. В настоящее время к промышленным предприятиям предъявляются следующие требования:
использование достижений научно-технического прогресса и обеспечение на этой основе высокого уровня производства;
рациональное использование всех видов ресурсов, обеспечение высокой эффективности производства за счет снижения потерь и перехода к ресурсосберегающим технологиям, включая проблему повышения его надежности.
Основными направлениями экономического промышленного комплекса предусматривается планомерное проведение целенаправленной энергосберегающей политики. Известно, что для снабжения теплом предприятий и населения затрачивается примерно треть всех используемых в стране топливно-энергетических ресурсов.
В последние годы проблема дефицита тепловой энергии и энергосберегающих технологий становится все более актуальной. Указанный дефицит объясняется отставанием развития энергетической базы от потребностей предприятий и коммунально-бытового сектора. Поэтому обеспечение рационального теплового режима зданий и сооружений, оптимального использования теплоты в системах отопления, вентиляции воздуха, в тепло генерирующих установках имеет первостепенное значение в области энергетики. Данная задача характерна как для отдельных предприятий, так и для промышленного комплекса в целом. Следовательно, актуальной является необходимость разработки комплекса мероприятий по организации энергосберегающих технологий и эффективному функционированию производственных процессов,
В последнее время в НПР создался напряженный тепловой баланс, связанный с ограничениями в подаче природного газа на теплогенерирующие установки и с их физическим износом. Это привело к снижению температуры теплоносителя и отрицательно сказывается на микроклимате производствен-
ных помещений. Подобная проблема характерна для предприятий Российской Федерации в целом.
При авариях на теплотрассах прекращается подача теплоносителя на теплогенерирующие установки, что приводит к выходу из строя отдельных элементов системы, сбою оборудования. На машиностроительных предприятиях НПР прилагаются значительные усилия по совершенствованию систем подогрева воздуха, где главной задачей является обеспечение безотказной работы, надежности функционирования данных систем. Следовательно, необходимо разработать комплекс организационно-технологических мероприятий по обеспечению безаварийной работы теплогенерирующих систем, повышения их надежности при выходе из строя различных элементов системы с учетом научно обоснованного использования энергетических ресурсов.
Неразработанность данной проблемы и высокая значимость ее для повышения эффективности функционирования машиностроительных предприятий и определили актуальность диссертационной работы.
Степень разработанности темы. История развития организации производственных процессов подогрева воздуха при помощи газовых смесительных воздухонагревателей (ВГС) за рубежом насчитывает более 40 лет. ВГС получили широкое распространение в США, Англии, Германии, Франции и ряде других стран для отопления общественных и производственных помещений.
В Российской Федерации данные исследования осуществлялись стохастически. К 1990 году сформулирована стратегическая задача по целевому планированию и управлению отраслевыми ресурсами.
В 1993 году была разработана целевая комплексная программа сотрудничества между Норильской горной компанией «Норильский никель» и Норильским индустриальным институтом по обоснованию технологических схем управления энергоресурсам и и оценке экономической эффективности их функционирования. В рамках этой программы разработаны организационные мероприятия по эффективному использованию тепловых ресурсов и надежности теплоэнергетических систем на предприятиях промышленного комплекса. Однако недостаточность финансирования и кризисные явления приостановили данные разработки; работы продолжались на уровне научных разработок, результатом которых стали научно-технические отчеты и публикации. В настоящий период работы возобновились с учетом полного инновационного цикла, т.к. в последнее время наблюдается повышенный интерес к подобным разработкам в целом.
Проблема энергосбережения ресурсов и надежной работы теплогенерирующих систем многофункциональна и требует серьезной организационно-технологической проработки с применением комплекса математических методов и вычислительной техники. Необходимо разработать единую систему автоматизированного контроля и управления в интерактивном режиме.
Указанная проблема особенно актуальна для предприятий Крайнего Севера, в частности для машиностроительных предприятий НПР, работающих в суровых климатических условиях.
Значимость исследований в области использования тепловых ресурсов в условиях Крайнего Севера обусловила выбор темы диссертационной работы, постановку ее целей и формулирование задач.
Целью диссертационной работы является разработка организационно-технологического обеспечения научно обоснованного использования тепловых ресурсов и надежной работы систем подогрева приточного вентиляционного воздуха на машиностроительных предприятиях.
В соответствии с поставленной целью были сформулированы и решены следующие основные задачи:
-
Анализ организационно-технологических и технических средств, обеспечивающих требуемый температурный режим воздушной среды производственных помещений машиностроительных предприятий.
-
Выбор рациональной схемы производственной системы подогрева приточного воздуха, обеспечивающей надежность системы.
-
Уточнение методики расчета ресурсосберегающих систем.
-
Математическое моделирование процессов подогрева приточного воздуха и разработка алгоритма расчета рациональной схемы.
-
Разработка программного обеспечения по мониторингу технологического режима работы производственных систем подогрева приточного воздуха.
-
Разработка организационно-технологических мероприятий, обеспечивающих экономию тепловой энергии.
Объект исследования — технология организации машиностроительного производства в области энергосбережения ресурсов.
Предметом исследования являются методические основы принятия решений для организации технологического обеспечения оптимального использования тепловых ресурсов на предприятиях машиностроения.
Методы исследования. В ходе исследования применены методы системного анализа, математического и компьютерного моделирования, организации производства, математической статистики, мониторинг технологических процессов.
Основные результаты исследований, выносимые на защиту, их научная новизна. В исследовании дано обоснование системного подхода к обеспечению эффективности использования тепловых ресурсов, мониторинга процессов стабилизации температурного режима в технологически заданных пределах на предприятиях машиностроительного производства. Предлагаемые исследования представляют собой новую научно-практическую задачу, решение которой является особенно актуальным для районов Крайнего Севера. На защиту выносятся основные результаты исследования, полученные лично автором:
— рациональная схема подогрева приточного воздуха, обеспечивающая надежность работы системы;
уточненная методика расчета ресурсосберегающих производственных систем;
методика и алгоритм расчета рациональной системы подогрева воздуха с узлом качественного регулирования температуры воды, что организационно упорядочивает систему управления тепловыми ресурсами;
программное обеспечение по мониторингу оптимального функционирования систем подогрева приточного воздуха;
программа организационно-технологической и экономической эффективности использования тепловых ресурсов на ЦПК предприятий машиностроения.
Практическая значимость результатов исследования состоит в возможности их использования на машиностроительных предприятиях в условиях динамики их развития.
Программное обеспечение расчета ресурсосберегающих производственных систем приточного воздуха используются при проведении пускона-ладочных работ на предприятиях НПР,
Организационно-технические предложения по оптимизации функционирования производственных систем подогрева приточного воздуха, обслуживающих основное производство, использованы предприятиями промышленного комплекса НПР для организации ресурсосберегающих систем. По результатам исследований выпущено 9 научно-технических отчетов, в которых автор принимал непосредственное участие. По двум разработкам автором получены акты о внедрении.
Апробация результатов. По результатам исследования автором сделаны доклады и сообщения на региональных научно-технических конференциях, проводимых в Норильске (1994, 2000, 2004 гг.), на ежегодных научно-практических конференциях в Норильском индустриальном институте (І996-2006 гг.), на научно-методических семинарах при факультете экономики и организации производства (2002,2004 гг.).
Основные результаты разработок диссертации включены в лекционные курсы «Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция», «Техническая термодинамика и теплопередача», «Организация производства в энергетике», в разработки практических занятий по указанным курсам.
Автор принимает активное участие в работе студенческого научно-технологического бюро в качестве руководителя студенческих научных работ в области энергетики.
Публикации. Основные результаты исследования соискателя отражены в шести публикациях общим объемом 2,0 п.л.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии, приложений.
Похожие диссертации на Организация технологического обеспечения оптимального использования тепловых ресурсов на предприятиях машиностроительного производства
