Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ особенностей и информационных потребностей интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии 8
1.1 Интегрированная система менеджмента - эффективный инструмент повышения конкурентоспособности предприятия 8
1.1.1 Международные стандарты серии ИСО 9000 9
1.1.2 Международные стандарты серии ИСО 14000 11
1.1.3 Международные нормы OHSAS 18000 13
1.1.4 Отраслевые системы менеджмента качества на предприятиях 15
1.2 Системный подход к интегрированным системам менеджмента 17
1.3 Обзор практики создания интегрированных систем менеджмента 22
1.4 Специфические особенности химических предприятий в области систем менеджмента 26
1.5 Системный анализ проблемы улучшения интегрированной системы менеджмента в химическом производстве 27
1.5.1 Определение системы ИСМ химического предприятия 29
1.5.2 Формулирование глобальной цели и критерия системы. Декомпозиция цели 33
1.5.3 Выполнение системного анализа 36
1.6 Разработка модели интегрированной системы менеджмента химического производства 40
1.7 Оценка структурных свойств модели 47
Выводы по главе 1 54
Глава 2. Системный анализ проектирования информационной системы интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии 56
2.1 Выполнение системного анализа проблемы проектирования информационной системы ИСМ на химическом предприятии 59
2.2 Разработка модели информационной системы, обеспечивающей ИСМ химического предприятия 65
2.3 Оценка структурных свойств модели информационной системы ИСМ химического предприятия 69
Выводы по главе 2 73
Глава 3 «Формирование информационной системы в условиях интегрированной системы менеджмента химического предприятия» 74
3.1 Системные основы формирования информационной поддержки интегрированной системы менеджмента 74
3.2 Формирование общей информационной системы 77
3.3 Компоненты информационной системы 82
3.4 Разработка архитектуры информационной системы 91
Выводы по главе 3 94
Глава 4 «Реализация информационной поддержки интегрированных систем менеджмента на ООО «Саратоворгсинтез» 95
4.1 Структурное описание процесса производства на ООО «Саратоворгсинтез». 95
4.1.1 Характеристика основных производств 95
4.1.2 Описание блок-схемы предприятия 96
4.1.3 Описание технологии производства изопропилбензола 99
4.1.4 Анализ необходимой технологической информации для контроля и управления процессом производства изопропилбензола 103
4.2 Анализ состояния информационной поддержки в действующей «как есть»
интегрированной системе менеджмента на ООО «Саратоворгсинтез» 108
4.2.1 Подсистема менеджмента качества 109
4.2.2 Подсистема менеджмента охраны окружающей среды 111
4.2.3 Подсистема менеджмента профессиональной безопасности 113
4.3 Анализ состояния интегрированной системы менеджмента ООО «Саратоворгсинтез» «как есть» на основе разработки и сравнительной оценки структурных свойств ее модели 1 16
4.4 Рекомендации по внедрению информационной системы ИСМ химического предприятия на примере ООО «Саратоворгсинтез» 121
4.4.1 Выбор последовательности внедрения компонентов ИС ИСМ 121
4.4.2 Пример поддержки управленческих решений по процессу производства изопропилбензола в LIMS-подсистеме на основе статистических методов 125
4.5 Анализ результативности функционирования и информационной поддержки интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии ООО «Саратоворгсинтез» 130
4.5.1 Разработка методики оценки результативности ИСМ на ООО «Саратоворгсинтез» 131
4.5.2 Анализ ожидаемой результативности после внедрения информационной системы ИСМ ООО «Саратоворгсинтез» 140
Выводы по главе 4 142
Заключение 144
Список литературы 145
- Системный подход к интегрированным системам менеджмента
- Выполнение системного анализа проблемы проектирования информационной системы ИСМ на химическом предприятии
- Системные основы формирования информационной поддержки интегрированной системы менеджмента
- Описание технологии производства изопропилбензола
Введение к работе
Актуальность работы.
В современном глобальном мире конкурентная борьба заставляет стороны изыскивать
все новые и новые методы обеспечения и повышения конкурентоспособности продукции и предприятия. В настоящее время наиболее эффективным способом совершенствования управления предприятием является внедрение интегрированных систем менеджмента (ИСМ). ИСМ, объединяющая в единое целое различные сферы деятельности предприятия, такие как менеджмент качества, экологический менеджмент, менеджмент профессиональной безопасности, может стать мощным инструментом принятия управленческих решений, особенно при наличии информационной поддержки.
Значительный вклад в применение системного подхода при создании информационных систем предприятий, в том числе химического профиля внесли отечественные исследователи: Вентцель Е.С., Волкова В.Н., Дегтярев Ю.И., Емельянов А.А., Денисов А.А., Костров А.В., Дорохов И.Н., Кафаров В.В., Корнюшко В.Ф., Кузин Р.Е., Тимофеев B.C. и др. Вопросам систем менеджмента и их интеграции посвящены исследования российских и зарубежных ученых: ДемингаЭ., ДжуранаД., Шухарта, Лапидуса В.А., Никифорова А.Д., Адлера Ю.П., Свиткина М.З. и др. Имеется ряд работ, посвященных разработке интегрированных систем управления на химических предприятиях. Это работы Хорошевой Е.Р., Хексель Л., Макарова Р.И. и др.
Однако отсутствуют работы, посвященные выявлению и исследованию особенностей ИСМ и её информационной поддержки на химическом предприятии.
Решение задач создания ИСМ на химических предприятиях связано с особенностями технологических процессов. Химическое предприятие как объект управления характеризуется повышенными требованиями безопасности на рабочем месте и в окружающей среде.
К стандартам ИСМ относятся: стандарты на системы менеджмента качества ISO серии 9000; стандарты на системы экологического менеджмента ISO серии 14000; стандарты на системы менеджмента промышленной безопасности и охраны труда OHSAS серии 18000 и др. Отсутствие единого стандарта на интегрированную систему порождает многочисленность структур ИСМ и недостаточную эффективность созданных систем менеджмента. На многих химических предприятиях отсутствует фундамент для построения и реализации результативных интегрированных систем менеджмента, а именно: комплексное применение в системах менеджмента современных информационных технологий.
В этой связи, безусловно, актуальными являются исследования, направленные на разработку моделей, совершенствование и повышение результативности систем менеджмента на основе применения новых информационных технологий.
Цель работы. Целью настоящей работы является повышение средствами информационной поддержки результативности интегрированной системы менеджмента химического предприятия.
Для достижения цели в диссертационной работе решены следующие задачи:
Выявление особенностей химических предприятий с точки зрения интегрированных систем менеджмента промышленных химических предприятий.
Создание процессной модели ИСМ химического предприятия, включающей системы менеджмента качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности с более высоким уровнем интеграции, чем известные ранее модели для других отраслей, средствами системного моделирования на основе системного анализа для изучения ее информационных потребностей. Оценка состава и структурных свойств модели ИСМ.
Системный анализ информационных процессов в ИСМ химического предприятия для изучения проблемы проектирования информационной системы интегрированной системы менеджмента. Разработка модели информационной системы ИСМ химического предприятия.
Формирование информационной системы в условиях ИСМ химического предприятия, включая обоснование выбора компонентов информационной системы, ее архитектуры, баз данных и информационных связей между ними.
Разработка методики оценки результативности ИСМ химического предприятия и ее информационной поддержки, ее применение к ИСМ ООО «Саратоворгситез». Объект и предмет исследования.
В данной работе объектами исследований являются интегрированная система менеджмента, включая подсистемы качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности химического предприятия, и ее информационная поддержка на примере 000 «Саратоворгсинтез».
Предметом данных исследований является изучение с позиций системного подхода и моделирование интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии, и повышение ее результативности путем информационной поддержки современными информационными технологиями.
Методы исследования: В основу решения поставленных задач положены концепция Всеобщего управления качеством (TQM) и принципы системного подхода, методы
системного анализа, теория управления, теория моделирования, методы статистического анализа, теория графов и теория множеств. Модели интегрированной системы управления строились с использованием процессного подхода, методологии моделирования IDEF0 и DFD.
Научная новизна.
На основе системного анализа средствами системного моделирования построена процессная модель ИСМ химического предприятия «как должно быть», которая включает подсистемы менеджмента качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности. Предложенная модель отличается от ранее известных моделей более высоким уровнем интеграции процессов ИСМ и соответствием особенностям химических предприятий.
Выполнен системный анализ проектирования информационной системы ИСМ химического предприятия и разработана модель информационной системы ИСМ химического предприятия.
Разработана структура информационной системы ИСМ химического предприятия, включая обоснование выбора из ранее известных компонентов: архитектуры, баз данных и информационных связей между ними.
Предложена методика оценки результативности ИСМ химического предприятия и ее информационной поддержки. Методика опробована на ООО «Саратоворгсинтез». Практическая значимость.
Разработанные модели ИСМ «как должно быть» и «как есть» химического предприятия использованы для разработки практических рекомендаций по совершенствованию структуры интегрированной системы менеджмента ООО «Саратоворгсинтез» и использованию информационной системы для поддержки ИСМ.
Разработанная информационная система ИСМ может быть использована для предприятий химического профиля и позволит повысить результативность ИСМ химического предприятия, а, следовательно, и качество выпускаемой продукции.
Предложенная методика оценки результативности может быть применена на ООО «Саратоворгсинтез» и других химических предприятиях для ежегодного расчета результативности действующей ИСМ, а также для оценки инновационных проектов улучшения ИСМ.
Положения диссертации и практический опыт создания интегрированных систем управления вошли в учебные пособия для студентов по дисциплинам «Системы
качества», «Статистические методы управления качеством», «Статистические
программные комплексы», а также использованы при выполнении квалификационных
работ инженеров, бакалавров и магистров по направлению «Метрология,
стандартизация и сертификация» МИТХТ.
Результаты диссертационного исследования были использованы в научном проекте «Разработка типовой системы менеджмента качества образовательного учреждения высшего и среднего профессионального образования» (код проекта 74058), выполненном в рамках научной программы Министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы».
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных международных и российских конференциях, в том числе: XII Международная научно-техническая конференция «Наукоёмкие химические технологии» (2008), Международная научно-техническая конференция «Менеджмент качества продукции и услуг», Брянск, (2007), Международная научная конференция «Производственные технологии», Италия, (2008), Международная научная конференция «Наука, технологии, инновации», Испания, (2008), Всероссийская научная конференция "Информационно-телекоммуникационные технологии и электроника" 2009.
Публикации. По теме диссертации опубликовано: 2 статьи в рекомендованном ВАК журнале и 5 тезисов докладов на международных и российских конференциях.
Системный подход к интегрированным системам менеджмента
Понятие «интегрированная система менеджмента» носит ограниченный характер, хотя и является более комплексным, чем понятие о каждой из отдельных систем менеджмента (система менеджмента качества, система экологического менеджмента и пр.), которые объединены в ИСМ. Даже при внедрении в организации всех действующих в настоящее время MSS интегрированная система менеджмента не будет тождественна системе общего менеджмента организации, так как область ее распространения пока еще не включает финансовый менеджмент, менеджмент персонала, инновационный менеджмент, менеджмент рисков, менеджмент ценных бумаг и др. [21, 22].
В настоящее время не существует стандарта на ИСМ, в отличие от стандартов на СМК - систему менеджмента качества (МС ИСО серии 9000) или СЭМ - систему экологического менеджмента (МС ИСО серии 14001),
Организационно-методическим фундаментом для создания интегрированных систем служат стандарты ИСО серии 9000. Это обусловлено тем, что базовые понятия и принципы TQM, сформулированные в этих стандартах, в наибольшей мере соответствуют понятиям и принципам общего менеджмента. При этом особую значимость представляет процессный подход, который отражает реальные процессы, осуществляемые в современном бизнесе. Немаловажно и то, что создание стандартов ИСО серии 9000 в исторической хронологии предшествовало разработке других международных стандартов на системы менеджмента и во многом предопределило методологию их построения [13, 21 - 24].
Общим для ИСО 9001, ИСО 14001 и OHSAS 18001 стало также использование цикла управления PDCA (Plan - Do - Check - Act), установленного в теории менеджмента качества, что отражается и в моделях таких систем. ИСО 9000, ИСО 14000 и OHSAS 18000 направлены на методы организации работ в компании, а не на результаты ее деятельности напрямую. То есть, эти стандарты затрагивают процессы, а не продукцию. Тем не менее, очевидно, что каким образом организация подойдет к управлению своими процессами, окажет влияние на конечную продукцию. Ряд существенных обстоятельств, обуславливающих важность внедрения ИСМ для крупных предприятий России, отражены в работах Ю.П.Адлера [1]: переход к бережливому типу производства (lean prodaction), [25], способному работать в быстроизменяющихся условиях; гуманизация производственных отношений, являющаяся частью основополагающих принципов ИСО 9001-2001 и SA 8000 [26]; создание гибкой организационной структуры на основе процессного подхода (широкое применение современных информационных технологий) и увеличение значимости горизонтальных связей; ориентация на качество (стандарты ИСО серии 9000); внедрение статистических методов в практику работы предприятий; системы управления базируются на одних и тех же процессах, одних и тех же функциях, на одной и той же структуре; развитие и активное использование в управлении предприятием системы экономики качества, сбалансированной система показателей, теории обучающихся организации, теории и практика управления изменениями и др. Поэтому следующим этапом развития международных стандартов должна быть разработка стандарта на интегрированные системы управления. Как отмечает Свиткин М.З. [13, 27], постановка проблемы создания единого стандарта на ИСМ представляется достаточно обоснованной и реальной. Важность внедрения ИСМ для предприятий России отражена в работах Василевской СВ., Гусевой Т.В., Кострова А.В., Свиткина М.З., Макарова Р.И., ЛевшинаЛ.М., Казмировского Е.Л. и др. [13, 27 - 33] Целесообразность создания максимально интегрированных систем менеджмента не вызывает сомнений. К числу явных достоинств таких систем можно отнести: создание ИСМ обеспечит большую согласованность действий внутри предприятия, усиливая тем самым синергетический эффект заключающийся в том, что общий результат от согласованных действий выше, чем простая сумма отдельных результатов (когда, согласно парадоксу Аристотеля, «один плюс один больше двух»); интегрированная система минимизирует функциональную разобщенность на предприятии, возникающую при разработке автономных систем управления; число внутренних и внешних связей в интегрированной системе меньше, чем суммарное число этих связей в нескольких системах; объем документов в интегрированной системе значительно меньше, чем суммарный объем документов в нескольких параллельных системах; затраты на разработку, функционирование и сертификацию интегрированной системы ниже, чем суммарные затраты при нескольких системах менеджмента; интеграция систем, основанная на совмещении ключевых процедур и документации, позволит систематизировать процесс управления, снизить разного рода издержки, в том числе на ликвидацию последствий принятия ошибочных управленческих решений; внедрение ИСМ позволит предприятиям выйти на новый виток успеха и международного признания, а также облегчит прохождение сертификации по другим стандартам, которые будут интегрированы в общую систему управления предприятием. Таким образом, интегрированная система менеджмента, соответствующая требованиям международных стандартов и объединяющая в единое целое различные сферы деятельности предприятия (производство, финансы, промышленная и экологическая безопасность и др.), может стать мощным инструментом поддержки принятия решений и оптимального управления предприятием и, наконец, повышения конкурентоспособности в современных условиях. Методы интеграции систем управления: Интеграция системы управления на основе использования единой системной модели бизнес-процессов предприятия. Использование системной модели дает возможность оценивать качество управления на предприятии по критерию структурной организованности в аспекте формализации бизнес-процесса [34]. Интеграция системы управления качеством и системы управления окружающей средой на основе оценки и менеджмента рисков. Для СМК это будет оценка и менеджмент рисков неудовлетворенности заказчика, для СЭМ - рисков отрицательного воздействия на окружающую среду, для СМПБ - рисков причинения ущерба здоровью персонала [35]. Базирование ИСМ на скоординированном и сбалансированном менеджменте факторов, от которых они зависят, с учетом внешних регулирующих требований. Объектом единого и сбалансированного менеджмента должны являться технические, финансовые и социальные результаты деятельности [36, 37]. Основой интеграции систем являются принципы TQM, положенные в основу отдельных систем менеджмента и соответствующие целям предприятия. Основываясь на сходствах моделей (рис. 1.3-1.5) и требованиях к построению систем, можно вьщелить некоторые аспекты, которые следует учитывать при интегрировании систем менеджмента.
Выполнение системного анализа проблемы проектирования информационной системы ИСМ на химическом предприятии
Современный менеджмент невозможен без применения информационных технологий. Для реализации информационной поддержки ИСМ необходимо создавать информационную систему ИСМ (НС ИСМ). Проблема создания ИС является весьма многогранной.
Решение задач, стоящих на этапах изучения, анализа и выбора информационной системы, обеспечивающей ИСМ химического предприятия, невозможно без применения методов системного анализа и моделирования из-за сложности и масштабности возникающих проблем. [52-58].
В целом, концепция информационной поддержки интегрированной системы менеджмента исходит из того, что модель управления, заложенная в стандарты ISO 9000, ИСО 14000 и OHSAS 18000 (рис. 1.2-1.4), может быть реализована различными программно-аппаратными средствами Информационной Системы (ИС).
Однако, с нашей точки зрения, главные задачи, которые нуждаются в информационной поддержке при постановке и регулярном функционировании ИСМ незаслуженно обойдены вниманием разработчиков программных средств. Это задачи «организации деятельности», поддержки «системного и процессного подходов», как методов управления предприятием - управления построенного на принципах TQM - всеобщего управления качеством.
При внедрении информационной системы необходимо выбрать одну из двух основных концепций, отражающих сложившиеся точки зрения на существующую структуру организации и роль в ней информационной системы.
Первая концепция ориентируется на существующую структуру предприятия. Информационная технология приспосабливается к организационной структуре, и происходит лишь модернизация методов работы. Коммуникации развиты слабо, рационализируются только рабочие места. Происходит распределение функций между техническими работниками и специалистами. Степень риска от внедрения новой информационной технологии минимальна, так как затраты незначительны и организационная структура фирмы не меняется.
Основной недостаток такой стратегии - необходимость непрерывных изменений формы представления информации, приспособленной к конкретным технологическим методам и техническим средствам. Любое оперативное решение "вязнет" на различных этапах информационной технологии.
К достоинствам стратегии можно отнести минимальные степень риска и затраты. Вторая концепция ориентируется на будущую структуру предприятия. Существующая структура будет модернизироваться. Данная стратегия предполагает максимальное развитие коммуникаций и разработку новых организационных взаимосвязей. Продуктивность организационной структуры предприятия возрастает, так как рационально распределяются базы данных, снижается объем циркулирующей по системным каналам информации и достигается сбалансированность между решаемыми задачами. К основным ее недостаткам следует отнести: существенные затраты на первом этапе, связанном с разработкой общей концепции и обследованием всех подразделений фирмы; наличие психологической напряженности, вызванной предполагаемыми изменениями структуры фирмы и, как следствие, изменениями штатного расписания и должностных обязанностей. Достоинствами данной стратегии являются: рационализация организационной структуры предприятия; максимальная занятость всех работников; высокий профессиональный уровень; интеграция профессиональных функций за счет использования компьютерных сетей. Невозможно дать общее определение информационной системе как набору функциональных признаков исходя из каких-либо общих требований стандартов. Дать такое определение можно только применительно к конкретному предприятию, которое использует или собирается строить корпоративную информационную систему. В общем виде, можно дать только некоторые основные признаки корпоративной информационной системы [79]: 1. соответствие потребностям компании, бизнесу компании, согласованность с организационно-финансовой структурой компании, культурой компании; 2. интегрированность; 3. открытость и масштабируемость. 1. В первом признаке скрыты все функциональные признаки конкретной корпоративной информационной системы конкретной компании, они строго индивидуальны для каждой компании. Например, для одной компании корпоративная информационная система должна иметь класс не ниже ERP, а для другой — система такого класса совершенно не оптимальна, и только увеличит издержки. В понятие ERP разные компании, исходя из своих потребностей, могут вкладывать разный смысл, разные функции, разные реализации. Информационная система должна охватывать все необходимые сферы управления ИСМ. То есть, вопрос о том, какие бизнес-процессы подлежат автоматизации, и каким образом, может решаться только строго индивидуально для каждой компании. В силу этого не может существовать общих решений корпоративных информационных систем. Общими для всех компаний могут быть только функции бухгалтерского учета и заработной платы, регламентируемые внешним законодательством, все остальные - строго индивидуальны. 2. Корпоративная информационная система - это не совокупность программ автоматизации бизнес-процессов компании (управления производством, ресурсами и компанией), это сквозная интегрированная автоматизированная система, в которой каждому отдельному модулю системы (отвечающему за свой бизнес-процесс) в реальном времени (или близком к реальному) доступна вся необходимая информация, вырабатываемая другими модулями (без дополнительного и, уж тем более, двойного ввода информации). 3. Корпоративная информационная система должна быть открытой для включения дополнительных модулей и расширения системы как по масштабам и функциям, так и по охватываемым территориям.
Системные основы формирования информационной поддержки интегрированной системы менеджмента
Современные диалоговые и сервисные программы предоставляют достаточно возможностей для эффективного приспособления технологии ИС под особенности каждого конкретного конечного пользователя. Вследствие всего этого время от времени требуется реорганизация ИС в самых разных частях предприятия: централизованные структуры уже не эффективны, но и сугубо местные решения недопустимы, так как возникает опасность создания несовместимых средств. Организация такой по-новому децентрализованной системы зависит от стратегии ИМ в организации в целом, фундаментальной основой построения ИС является архитектура ее технологической среды.
Поскольку в состав технологической среды ИС (3.8) входят различные компоненты: информационные, программные, вычислительные, коммуникационные, периферийные и специальные, причем имеется множество возможных вариантов по каждой составляющей, это дает множество исходов проектирования системы, как в целом, так и по ее компонентам. В связи с этим в качестве основы технологической среды обычно рассматриваются некоторые сложившиеся типовые комплексы базовых средств, обычно называемые в настоящее время платформами. Основу платформы составляют вычислительные и базовые программные средства. От выбора этих составляющих зависят в значительной мере все остальные решения в системе.
В разных частях ИС могут использоваться различные платформы: - в качестве серверов разных уровней, другие - в качестве рабочих станций на рабочих местах. Выбор вариантов платформ является ключевым стратегическим решением при формировании ИС.
Единых рекомендаций по решению этой проблемы не существует. Имеются эффективные варианты систем, основанные на переносе основных операций с центральной машины на рабочие места и повышение за счет этого степени распараллеливания вычислительного процесса. Другие, напротив, основаны на консолидированных центральных системах, обеспечивающих распараллеливание процессов за счет лучшего управления и при этом высокую степень информационной защищенности системы в целом.
На многих предприятиях встречается одна и та же ошибка в формировании общей системы - реструктуризация проводится исходя не из логических этапов производства, а из собственных интересов - чаще всего от системы управления учетными данными и логистической базой. Многие представители крупных предприятий признали, что такая проблема существует не на словах. Причина такой неструктурированной реформы — инициатива дирекции, которая, как правило, руководствуется интересами своих финансовых служб и отделов учета. На самом деле первый шаг к автоматизации - создание номенклатурной базы, количественных перечней и материально-технологических справочников: исходных материалов, оборудования, оснастки, детально-сборочных единиц и готовых изделий. Только после осуществления этого этапа автоматизации можно переходить к задачам более высокого уровня - управлению процессами разработки и подготовки к производству, планированию, конструированию, финансовому учету и логистике.
Интегрированные информационные системы имеют существенные преимущества перед автономными, они состоят в следующем: 1. С точки зрения протекания производственных и коммерческих процессов деление на отделы, функциональные подразделения и процессы более или менее искусственно; нужно снизить его негативные последствия. Интегрированный информационный поток будет более точно отражением того, что происходит на предприятии в действительности. 2. Необходимость ввода данных вручную может быть сведена к минимуму, если передача данных между отдельными программами производится в машиночитаемой форме в рамках интегрированной концепции. 3. Существенное сокращение затрат на ввод данных в компьютер позволяет применять современные экономические концепции. 4. Благодаря сокращению операций по вводу данных вручную уменьшается количество опечаток. 5. При интегрированной обработке информации никто не может ничего «забыть». Не может, например, случиться так, что подтверждённый заказ не был передан в отдел планирования. 6. Благодаря снижению объёма данных, снижаются требования к объёму памяти ЭВМ и затраты на документацию. 7. В том случае, если были сохранены неверные данные, они, по всей вероятности, в скором времени будут обнаружены, поскольку данные используются разными программами. 8. Интегрированная обработка информации позволяет избежать необходимости решения локальных задач субоптимизации. Вместе с тем, с интегрированной обработкой информации связаны специфические затруднения. 1. Проблема интеграции систем. Импорт и наследование данных — это важнейшая задача при автоматизации всех систем предприятия. Как правило, автоматизированные рабочие места имеют свою отлаженную систему передачи данных и должны быть интегрированы в общую оболочку без дополнительных усилий по вводу всей" накопленной информации при переходе на новую единую платформу. На приемной стороне могут находиться любые уже существующие системы, которые воспринимают поступающую информацию в режиме реального времени. Установление таких интегрирующих справочных оболочек с так называемым бесшовным методом передачи информации особенно актуально для большинства крупных производств, где необходима централизованная база, вне зависимости от территориального распределения сети производств и административных филиалов. 2. Однажды введённые данные, как правило, используются в очень большом количестве программ, поэтому ошибки при их вводе приводят к серьёзным последствиям. В связи с этим следует предусмотреть особенно тщательную проверку данных при их вводе. Из-за цепной реакции, которую в интегрированных системах вызывают единичные ошибки, максимальная степень интеграции не всегда может оказаться оптимальной. 3. При обеспечении полной автоматизации в интегрированной системе приходится автоматически обрабатывать даже такие операции, автоматизация которых экономически неэффективна в связи с их малым числом или с большим количеством исключений в отдельных программах. 4. В интегрированных системах сложно испытывать программное обеспечение, в особенности при модификации некоторых программ, ввиду сложности взаимодействий. 5. Серьезную проблему представляет поиск специалистов по системному планированию. От этих сотрудников требуются как обширные экономические и технические познания, так и способность разрабатывать математические модели управления. Обучение таких специалистов является особенно сложным потому, что в связи уже с самой природой интегрированной обработки информации возможности специализации ограничены и от специалистов требуется разносторонность.
Описание технологии производства изопропилбензола
Непрерывное алкилирование ароматических углеводородов газообразными олефинами можно проводить в барботажных колоннах (рис. 4.2). Технология жидкофазного алкилирования имеет следующие подсистемы: 1. гетероазеотропная осушка бензола; 2. реакторный узел; 3. очистка газов от HCl; 4. очистка продуктов алкилирования от HCl, 5. разделение продуктов алкилирования. Рециклы по бензолу и полиалкилбензолам (для приготовления катализаторного комплекса и улавливания бензола) объединяют эти подсистемы в систему. В систему входят потоки: АІСІз этилхлорид (изопропилхлорид), бензол, этанэтиленовая (пропанпропиленовая) фракция, бензол, водный раствор щелочи. Выходят из системы следующие потоки: алкилбензолы (этилбензол или изопропилбензол, полиалкилбензолы), абгазы, водный раствор щелочи, водный раствор хлороводородной кислоты, катализаторный раствор. Следовательно, наряду с продуктами выводятся потоки, которые требуют утилизации, нейтрализации и очистки. От этих процессов в значительной степени зависит как экономическая, так и экологическая эффективность предлагаемой технологии. Технологическая схема представлена на рис.4.3. В двухколонном агрегате гетероазеотропной ректификации, состоящем из ректификационной колонны 1, отгонной колонны 3 и флорентийского сосуда 2, происходит осушка исходного бензола. Из куба колонны 1 выводится обезвоженный бензол, часть которого поступает в аппарат 4 для приготовления катализаторного раствора, а остальная часть в качестве реагента - в реактор 5. В колонну 1 поступает как свежий, так и возвратный бензол. Верхние паровые потоки колонн 1 и 3 представляют гетероазеотропные смеси бензола и воды. После конденсации в конденсаторе и расслаивания во флорентийском сосуде 2 верхний слой - обводненный бензол, поступает в колонну 1, а нижний слой - вода, содержащая бензол (по растворимости), направляется в колонну 3. Каталитический комплекс готовится в аппарате с мешалкой 4, в который подают бензол, а также хлорид алюминия, этиленхлорид и полиалкилбензолы. Максимальной активностью обладают комплексы, полученные на шихте, в которой мольное соотношение бензол:алкилбензолы составляет (3-5): 1, а мольное соотношение AICU: ароматические углеводороды - 1:(2,5-3,0). Реактор заполняют катализаторным раствором, а затем в ходе процесса для подпитки подают катализаторный раствор, так как он частично выводится из реактора для регенерации, а также с реакционной массой. Реактором алкилирования служит колонный аппарат 5, отвод тепла реакции в котором осуществляется за счет подачи охлажденного сырья и испарения бензола. Катализаторный раствор, осушенный бензол и этанэтиленовую (пропан-пропиленовую) фракцию подают в нижнюю часть реактора 5. После барботажа из колонны (реактора) выводят непрореагировавшую парогазовую смесь и направляют ее в конденсатор б, где, прежде всего, конденсируется бензол, испарившийся в реакторе. Конденсат возвращают в реактор, а несконденсированные газы, содержащие значительное количество бензола (особенно при использовании разбавленного олефина в качестве реагента), и НС1 поступают в нижнюю часть скруббера 8, орошаемого полиалкилбензолами для улавливания бензола. Раствор бензола в полиалкилбензолах направляют в реактор, а несконденсированные газы поступают в скруббер 9, орошаемый водой для улавливания НС1. Водный раствор НС1 (разбавленная соляная кислота) направляют на нейтрализацию, а газы - на утилизацию тепла. Катализаторный раствор вместе с продуктами алкилирования поступает в отстойник 7, нижний слой которого (катализаторный раствор) возвращается в реактор, а верхний слой (продукты алкилирования) с помощью насоса 10 направляется в нижнюю часть скруббера 11. Скрубберы 11 и 13 предназначены для отмывки хлороводорода и хлорида алюминия, растворенных в алкилате. Скруббер 11 орошается раствором щелочи, который перекачивается насосом 12. Для подпитки в рециркуляционный поток щелочи подают свежую щелочь в количестве, необходимом для нейтрализации НС1. Далее алкилат поступает в нижнюю часть скруббера 13, орошаемого водой, которая вымывает щелочь из алкилата. Водный раствор щелочи направляют на нейтрализацию, а алкилат через подогреватель 14 -на ректификацию в колонну 15. В ректификационной колонне 75 в дистиллят выделяется гетероазеотроп бензола с водой. Бензол направляется в колонну 1 для обезвоживания, а кубовый продукт - на дальнейшее разделение. Если производство предназначено для получения этилбензола, то кубовый продукт колонны 15 направляют в ректификационную колонну 16 для выделения в качестве дистиллята продуктового этилбензола. Кубовый продукт колонны 16 направляют в ректификационную колонну 17 для разделения полиалкилбензолов на две фракции. Эта колонна работает под вакуумом (Р= 5,3 кПа). Верхний продукт направляют в аппарат 4 и реактор 5, а нижний продукт (продукты осмолення) выводят из системы в качестве целевого продукта. Выход целевых продуктов достигает 94- 95 % при расходе 5-10 ктАІСІз на 1 т моноалкилбензола. Анализ необходимой технологической информации для контроля и управления процессом производства изопропилбензола. Информация, необходимая для управления производственным процессом включает следующие направления, приведенные в таблице 4.1: сырье - 7 объектов (по 2-10 параметров); энергоресурсы (включая холод, азот, пар, воду оборотную, сжатый воздух, конденсат, электропитание, природный газ) - 29 показателей; осушка бензола - 20 показателей приготовление катализаторного комплекса - 3; испарение пропилена - 5; алкилирование бензола пропиленом - 23; разложение катализаторного комплекса - 24; приготовление рабочего раствора щёлочи - 4; абсорбция абгазов - 10; отгонка бензола из реакционной массы — 71; очистка сточных вод -13; воздушная среда производственных помещений - 7; выбросы в атмосферу - 26. Контролируется всего 242 показателя, из них: с ежечасной записью в рабочих листах - 157 показателей; с записью в журнал 1 раз в квартал - 31 показатель. Такой массив численной информации, находящейся на разрозненных бумажных носителях труден для восприятия и принятия решений. Это свидетельствует о необходимости применения современных информационных технологий для того, чтобы управленческие решения можно было принимать на основе реальных фактов, представленных в удобном для восприятия и работы виде.
