Введение к работе
Актуальность работы. Повышение качества производимого цинка и снижение затрат на его производство в современных условиях нестабильной мировой рыночной экономики является приоритетной задачей соответствующих заводов, так как высокое качество производимого цинка в совокупности с его низкой стоимостью приводит к высококонкурентности заводов на рынке.
Частично эта задача до настоящего времени решалась благодаря внедрению современных информационных технологий, усовершенствованию производственно-технической базы, улучшению условий труда персонала на предприятиях. Также важно отметить тот факт, что после недавнего вступления России в ВТО к предприятиям будут предъявляться требования на соответствие ГОСТ Р ИСО 14004-2007 и ужесточаться требования безопасности опасных промышленно-производственных объектов по контролю за безопасностью окружающей среды в соответствии с положениями Федерального закона №7 от 10.01.2002г. «Об охране окружающей среды», Федерального закона №116 от 21.07.1997г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
Вышеизложенное обязывает российские металлургические предприятия внедрять в производство новое оборудование в совокупности с современными информационными технологиями и техническими средствами, в том числе в производство цинка для эффективного управления, как всем производственным процессом, так и отдельными его участками, что позволит получать высокое качество цинка, к примеру, марки Special High Grade, и исключить аварийные ситуации в производстве цинка.
Процесс производства цинка подробно исследован в работах М.Д. Ку- димы, А.П. Снурникова, Г.Г. Михайлова, Ю.М. Смирнова, а оптимизация цинкового производства, повышение его эффективности рассмотрены в научных трудах Л.В. Канторовича, В.В Леонтьева, Ю.П. Иванилова, А.А. Макарова и др. Тем не менее, ряд вопросов повышения эффективности производства цинка в настоящее время требуют дальнейших исследований.
Несмотря на внедрение современных информационных систем управления, по-прежнему последнее слово в управлении остается за человеком, поэтому важнейшим этапом в процессе производства является принятие эффективного и оперативного решения. Однако, разнообразие существующих систем управления не позволяет добиться сочетания высокой эффективности в управлении, безаварийности и стабильности всех параметров производственного процесса. В связи с этим возникает необходимость разработки методов и алгоритмов обработки информации для информационной системы управления производственным процессом, на основе которых лицо, принимающее решение (ЛПР), способно оперативно принимать эффективное управленческое решение и воздействовать на ход производственного процесса. Это, в свою очередь, позволит: повысить безопасность и производительность труда на предприятии; снизить себестоимость цинка за счет снижения затрат на энергоресурсы, проведение ремонтно-восстановительных работ и т.д.; повысить рейтинг предприятия на российском и международном рынках.
Своевременность и актуальность решаемых в этой работе задач заключаются в необходимости разработки методов и алгоритмов обработки информации для системы управления производством цинка на этапе его выщелачивания, обеспечивающих ЛПР принятие эффективных и оперативных решений в процессе управления цинковым производством, направленных на снижение аварийных ситуаций.
Целью диссертационной работы является исследование и разработка методов и алгоритмов обработки информации, а также принципов построения подсистемы обработки информации для предупреждения аварийных ситуаций (ППАС) выщелачивательного цеха металлургического предприятия.
Поставленная цель потребовала решения следующих задач:
-
Исследование технологического процесса выщелачивания цинка и существующих систем управления процессом выщелачивания цинка.
-
Разработка метода инициализации и способа визуализации решения негативных ситуаций технологического процесса выщелачивания цинка.
-
Разработка структуры и модели системы управления выщелачивательного цеха с ППАС.
-
Разработка алгоритма функционирования и принципов построения ППАС.
Объектом исследований в работе являются современные системы управления и обработки технологической информации и принятии решения при управлении выщелачивательным цехом цинкового производства.
Предметом исследований в работе являются методы и алгоритмы работы систем управления и обработки технологической информации при управлении выщелачивательным цехом цинкового производства.
Методы исследования. Решение поставленных задач базируется на комплексе научных методов, включающих системный анализ, анализ риска опасных промышленных объектов, экономико-статистический анализ, теории принятия решения.
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:
-
-
Предложен критерий в виде расчетного коэффициента критичности, отражающего наиболее вероятностные изменения технологических параметров и сбоев оборудования.
-
Разработана алгоритмическая модель производственного процесса, определяющая участки и основные технологические параметры, влияющие на возникновение аварийных ситуаций.
-
Предложены алгоритмы обработки информации в ППАС выщелачи- вательного цеха и разработана структурная схема этой подсистемы, обеспечивающие снижение числа негативных ситуаций на производстве цинка.
-
Разработан графический способ визуализации информации, необходимой ЛПР для оперативного воздействия на негативные ситуации, а также аппаратно-программное обеспечение ППАС.
Практическая значимость диссертационной работы:
-
-
-
Предложенный способ определения возможных негативных ситуаций и алгоритмы обработки информации применимы не только в выщелачива- тельном цехе, но и в других цехах металлургических предприятий.
-
Разработанные методы по обеспечению безопасности и снижению количества аварийных ситуаций имеют важное практическое значение для организации безаварийных производств.
-
Предложенные в работе способ инициализации и способ визуализации негативных ситуаций применимы во многих предприятиях металлургической промышленности для повышения эффективности производства и безопасности труда.
Реализация и внедрение результатов. Результаты диссертационной работы приняты к внедрению в ОАО «Электроцинк» (г. Владикавказ).
Реализация результатов обеспечивает экономический эффект за счет снижения количества негативных ситуаций в выщелачивательном цехе и соответствующего уменьшения затрат на ремонтно-восстановительные работы. Ожидаемый экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы в выщелачивательном цехе по производству цинка составляет 760 тыс. руб. в год на примере ОАО «Электроцинк».
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются экспериментальными результатами, полученными от внедрения разработанной ППАС в ОАО «Электроцинк».
Апробация диссертационной работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных НТК СКГМИ (ГТУ), научных семинарах кафедры «Промышленная электроника», кафедры «Организация производства и экономики промышленности» СКГМИ (ГТУ) (2009-2012гг.), а также на следующих международных, всероссийских научно-технических и научно-практических конференциях: VII Международная научная конференции «Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений», г. Владикавказ, 14-16 сентября 2010г.; Международная научно-практическая конференция «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» г.Владикавказ, 2010г.; Всероссийский молодежный образовательный Форум «Селигер-2011», секция «Инновации и техническое творчество» (Тверская область, 2011).
Личный вклад автора. Основные научные положения, выводы и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе, получены автором самостоятельно.
Публикации. По теме диссертации публиковано 7 печатных работ, в том числе 3 работы в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ для публикации основных научных результатов диссертационной работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Содержание диссертации изложено на 127 листах машинописного текста и включает 38 иллюстраций, 19 таблиц и 2 приложения, список литературы содержит 56 наименований.
Похожие диссертации на Исследование и разработка подсистемы обработки информации для предупреждения аварийных ситуаций : на примере выщелачивательного цеха ОАО "Электроцинк"
-
-
-
