Введение к работе
Актуальность темы. Химический комплекс - базовый сегмент российской экономики. От его состояния и развития зависят уровень национальной конкурентоспособности и темпы роста экономики России в целом. Отставание технического, технологического и экономического уровня химических производств от соответствующих показателей развитых стран составляет, по оценке экспертов, 15-20 лет. кроме того, химическая промышленность является одной из экологически неблагополучных отраслей, занимающей третье место по масштабам загрязнения окружающей среды.
Исходя из этого и для решения социальных, экологических и экономических проблем химической промышленности в их системной сопряженности, инновации приобретают статус важнейшего фактора управления на химических предприятиях, стабильное функционирование которых предопределено разработкой и внедрением ресурсо- и энергосберегающих технологий.
В этих условиях современные информационные технологии и создаваемые на их основе информационные системы управления становятся незаменимым инструментом в обеспечении достижения стратегических целей предприятия, не противоречащих целям более высокого уровня.
Значительный вклад в развитие системного анализа и теории принятия решений внесли: С.Оптнер, Е.С. Вентцель, В.Н. Волкова, Ю.И. Дегтярев, А.А. Емельянов, А.А. Денисов, А.В. Костров, Ф.И. Перегудов, Д.А. Поспелов, Ф.Е. Темников. Ч. Хитч. О.И. Ларичев, В.В. Подиновский, Т. Саати. Применение системного подхода к созданию информационных систем управления предприятиями химического профиля было развито в работах Л.А. Бахвалова, Т. Н.Гартман, Л.С. Гордеева, И.Н. Дорохова, А.Ф. Егорова, В.В. Кафарова, В.Ф. Корнюшко, Р.Е. Кузина, В.П. Мешалкина, А.В. Нетушила, А.А. Петрулевича, Т.В. Савицкой, П.Д. Саркисова, А.И. Соболева, Н.И. Федунец, В.В. Шаталова, Г.А. Ярыгина.
Исследованию системных закономерностей функционирования и разработке технологий производства крупнотоннажных химических продуктов посвящены работы: Л.А. Серафимова, B.C. Тимофеева, О.Н. Темкина, Г.К. Шестакова, М.Р. Флида, Ю.А. Трегера. Проблемы устойчивого эффективного и экологически безопасного развития промышленного производства рассмотрены в работах О.Ф. Балацкого, С.Н. Бобылева, Э.В. Гирусова, СМ. Сухоруковой, Н.П. Федоренко и др. Различным аспектам инноватики посвящены работы И. Шумпетера,. М. Портера, Б. Твисса, П. Друкера, СЮ. Глазьева, Л.Н. Оголевой, А.Г. Поршнева.
Решение проблемы управления инновационным развитием химического производства на уровне предприятия является актуальной задачей, и ее решение
возможно только на основе системного подхода с использованием методологии системного анализа ввиду сложности, многоаспектности и разнонаправленности целей.
Диссертация является обобщением на основе системного анализа выполненных автором работ по исследованию, разработке и внедрению комплексного теоретического, научно-методического и технического обеспечения в форме совокупности информационных технологий, методов подготовки управляющих решений и современных научно-технических комплексов, учитывающих технологические особенности, экологические ограничения и организационно-экономические условия производственной деятельности предприятий по производству химических продуктов, обеспечивающих решение важной народно-хозяйственной проблемы управления инновационным развитием химической промышленности в рамках Концепции перехода России к устойчивому развитию для обеспечения экономической эффективности, экологической безопасности и социальной значимости химического производства в их системной сопряженности.
Объектом исследования является химическое производство как социо-эколого-экономическая система
Предметом исследования являются системные закономерности управления инновационным развитием химических производств на всех стадиях жизненного цикла технологий на основе системного подхода
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является разработка теоретических положений, методических основ и практических рекомендаций по формированию систем управления инновационным развитием производства химических продуктов как необходимого условия повышения эффективности функционирования, социальной значимости и экологической безопасности химических предприятий.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
выявление и исследование системных связей и закономерностей функционирования и развития химического производства как большой системы; анализ взаимодействия химического производства, окружающей среды и социума на основе системного подхода;
анализ современного состояния, перспектив, направлений и стратегий развития производства крупнотоннажных химических веществ на основе системного подхода;
разработка модели интегрированной системы управления инновационным развитием химического производства, включающей систему управления технической модернизацией производства, системы экологического контроллинга, мониторинга оборудования, промышленный аутсорсинг, а также их информационного обеспечения;
разработка структуры базы данных экологического контроллинга и мониторинга оборудования химического производства;
разработка правового и организационных механизмов, обеспечивающих инновационное развитие производства крупнотоннажных химических продуктов на базе технологических инноваций путем использования современных управленческих инноваций - контроллинга и аутсорсинга;
разработка моделей, методов и алгоритмов поддержки принятия решений для научно обоснованного выбора технологических инноваций с учетом системной сопряженности производственных факторов и жизненного цикла технологии;
анализ жизненного цикла технологий производства крупнотоннажных химических продуктов и разработка на его основе соответствующих технологических инноваций.
Научная новизна результатов работы заключается в следующем.
-
Выполнен анализ взаимодействия химического производства, окружающей среды и социума на основе системного подхода, с использованием методологии системного анализа выявлены направления развития производства крупнотоннажных химических продуктов с учетом решения социальных, экологических и экономических проблем в их системной сопряженности;
-
Разработано последовательно опирающееся на системный подход теоретическое и научно-методическое обеспечение, учитывающее технологические особенности, институциональные и организационно-экономические условия и требования экологии в их взаимосвязи и взаимовлиянии, и в совокупности представляющее собой теоретические основы, или методологию формирования системы управления инновационным развитием производства химической продукции;
-
Выявлена роль государства как внешнего управляющего фактора, стабилизирующего систему "население-природа-хозяйство" и формирующего правовой механизм системы управления инновационным развитием производства химической продукции;
-
Разработаны механизмы организационного обеспечения управления инновационным развитием производства химической продукции использованием современных управленческих инноваций - контроллинга и аутсорсинга;
-
С использованием концепции структурного анализа и проектирования SADT (Structured Analysis & Design Technique) построена объектно-ориентированная процессная модель интегрированной системы управления инновационным развитием производства химической продукции, модель потоков данных в системе;
-
Разработаны модели, методы и алгоритмы поддержки принятия решений для научно обоснованного выбора технологических инноваций с учетом совокупности производственных факторов и жизненного цикла технологии;
-
Предложена методика определения принципа оптимальности, а также приоритета критериев и/или их значимости на основании расчета скорости изменения показателей, входящие в критерии, являющиеся количественной характеристикой целей системы;
-
Разработаны стабильные и селективные каталитические системы синтеза винилхлорида из ацетилена на основе комплексов родия, по активности на два порядка превышающие эксплуатируемые в промышленности, а также разработаны кинетические модели процесса гидрохлорирования ацетилена в жидкой фазе и на гетерогенном катализаторе в газовой фазе.
Методы исследования. В основу решения поставленных задач положены методы системного анализа (декомпозиция, классификация, иерархическое упорядочение, абстрагирование, формализация, композиция, моделирование), теория графов, методы оптимизации, методология функционального моделирования систем SADT, методология моделирования потоков данных DFD, методология многомерного анализа данных OLAP, методология быстрой разработки приложений RAD.
Практическая значимость результатов работы:
предложения автора представлены в Комитет Государственной Думы по экологии и нашли отражение при разработке проектов федеральных законов "О плате за негативное воздействие на окружающую среду", "О государственном регулировании риска и ответственности по возмещению вреда окружающей среде в системе экологического страхования";
теоретические основы построения ПСУ использованы при разработке интегрированной информационной системы управления производством полимеров;
разработанные модели, методы и алгоритмы применения контроллинга и аутсорсинга используются для организационного обеспечения управления инновационным развитием производства химической продукции;
разработанные модели, методы и алгоритмы поддержки принятия решений по технологической модернизации производства на предприятиях по производству минеральных удобрений и полимеров для научно обоснованного выбора технологических инноваций с учетом совокупности производственных факторов и жизненного цикла технологии;
показана принципиальная возможность замены токсичного ртутного
катализатора, используемого в производстве важнейшего мономера -
винилхлорида, на высокоэффективные каталитические системы на основе
комплексов родия, отвечающие современным технологическим и
экологическим требованиям при создании установок большой единичной
мощности. Предложены технологические рекомендации по оформлению
реакционного узла гидрохлорирования ацетилена в жидкой фазе и на
гетерогенном катализаторе в газофазном процессе. Проведены испытания на стендовой установке с объемом катализатора 1 литр;
Теоретические положения и разработанные методики использованы в процессе работы со студентами, обучающимися по специальностям 351400 "Прикладная информатика (в экономике, в менеджменте)", 656600 "Защита окружающей среды", по специализациям "Управление экологической безопасностью", "Управление инновациями" в рамках специальности 060800 "Экономика и организация производства (в химической и нефтехимической промышленности)".
Апробация работы. Основные научные результаты доложены на всероссийских и международных научно-практических конференциях "Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права" (Сочи, 2001), "Наукоемкие химические технологии - 2001" (Ярославль, 2001), "Российские корпорации в XXI веке: проблемы экономической безопасности" (Москва, 2002), "Реформирование системы управления на современном предприятии" и "Макроэкономические проблемы современного общества" (Пенза, 2003), "Актуальные проблемы современной науки" (Самара, 2003), "Экономика, экология и общество России в 21-м столетии" (Москва, 2004), "Управление в социальных и экономических системах" (Пенза, 2006), "Наукоемкие химические технологии - 2008" (Волгоград, 2008), а также на международной конференции по экологическому образованию и конгрессе "Человек в большом городе XXI века" (Москва, 1998) и на научно-практическом семинаре "Безопасность жизнедеятельности: проблемы и пути решения, образование" (Москва, 2006).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 47 печатных работах, в т.ч. 13 статей в изданиях, включенных в перечень ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация включает введение, 8 глав, заключение, список литературы (185 наименований) и 1 приложение. Основной текст изложен на 312 страницах и содержит 17 таблиц и 47 рисунок.
