§5. Перспектива развития метода проверки работоспособности технологических систем.

5.1. Алгоритм расчета вероятности работоспособности технологической установки позволяет ранжировать все внешние воздействия или их комбинации по два, по три и т.д. по степени их «вредоносности», т.е. по влиянию на величину Р. Это позволяет принять меры, направленные на увеличение Р. Например, колебания расхода сырья в технологической линии можно сделать оптимальными путем заказа разработки и создания соответствующей дозирующей аппаратуры. Если точность определения какого-то коэффициента интенсивности переноса по справочникам недопустимо мала для обеспечения необходимой вероятности работоспособности технологической системы, то можно дать заказ на проведение соответствующей НИР в какое-нибудь НИИ.

Здесь сделана попытка озвучить совсем крамольную мысль: НИИ должны давать научно-исследовательскую информацию не в «космическое пространство», а на четкую потребность создания данной, конкретной технологической установки необходимого качества.

5.2. По математической модели системы, наверное, не сложно построить ориентированный граф, определяющий взаимное влияние двух искомых величин по следующему принципу: ставить знак «+», если положительное отклонение от номинала одной величины (параметра состояния технологического потока) обязательно вызывает положительное отклонение другой. Подключив к такому графу внешние воздействия, можно алгоритмически обнаружить все обратные положительные связи в технологической установке, возбуждаемые внешней средой. Далее можно решать задачу о целесообразности этих связей и о способах их ликвидации во имя надежности технологической системы. Сейчас приходится эти связи икать экспертно, и есть большая уверенность, что таким путем все их не обнаружишь.

5.3. Используя п. 5.2, можно поставить разработку системы автоматического управления на естественно-научные ноги. Дело в том, что, как правило, в химической промышленности система автоматического управления технологической установкой имеет локальный характер: на входе в реактор устанавливается исполнительный механизм, которым управляет датчик, расположенный в реакторе. Систему управления технологической системой необходимо сделать иерархической, на вершине поставить заданные параметры, все следующие ступени управления должны обслуживать самую верхнюю. Исходными данными разработки такой системы управления является математическая модель технологической установки и перечень заданных параметров.

5.4. В коллектив «профи», занимающихся проверкой работоспособности системы, включить экономиста, владеющего методом расчета затрат при внезапных остановках и последующих простоев технологической установки. Логично предположить, что эти затраты обусловлены ремонтом и восстановлением оборудования, пришедшего в состояние отказа, ремонтом того оборудования, процессы в котором вызвали отказ первого, штрафами экологам, т.к. при остановке и последующем пуске технологическая линия работает не в номинальном режиме и экологически вредные выбросы неизбежны, штрафы потребителям продукции установки за недополученную ими прибыль, или просрочки в поставках.

С включением такого специалиста в общий коллектив появляется реальная возможность расчета себестоимости целевого продукта на предпроектной стадии, и, что принципиально ново, с учетом параметрической надежности. А отсюда просто отвечать на вопросы инвестора сколько надо денег и когда вернется кредит с процентами.

Идея такого развития метода проверки работоспособности технологических линий состоит в следующем. По своей сути часть внешних воздействий является случайными величинами, а часть - случайными процессами. Первые заложены в технологическую систему, так сказать, генетически, одноразово (неточности изготовления, неопределенность научной информации и т.д.). Эти воздействия случайны по множеству тиражируемых технологических установок, но одноразово внедрены в каждую из них.

Вторая группа внешних воздействий (случайные процессы) возмущают систему все время пуска и эксплуатации в номинальном режиме.

Сегодняшнее состояние теории вероятностей и теории случайных процессов вполне позволяет создать алгоритм расчета себестоимости целевого продукта, имея математическую модель технологической системы. Представляется, что это было бы апофеозом использования теории надежности для определения качества разработки и создания технологических установок.

Замечание. Возникает проблема корректности использования стационарной математической модели системы и категории времени при применении понятия случайного процесса. Эта проблема решается положительно, если минимальное время корреляции среди всех случайных процессов хотя бы на порядок больше максимального масштаба времени процессов переноса во всей технологической системе. Иными словами, если возмущения системы случайными процессами происходят не слишком часто. Тогда необходимости в разработке динамической модели системы нет.

5.5. Даже очень небольшая практика применения метода анализа работоспособности технологических систем для модернизируемых и новых установок показала, что можно выдавать набор рекомендаций, реализация которых существенно увеличивает вероятность работоспособности. Руководство одного завода, для которого предполагалось создать новую технологическую линию, согласилось оплатить изменение проекта по нашим исходным данным, хотя строители стали уже делать фундаменты под оборудование. Вообще, заводчане ощущают понятие надежности аж спинным мозгом.

Оказалось, что существуют разные комплекты рекомендаций, дающих одно и то же приращение вероятности работоспособности. Какой же комплект реализовывать? Ответ дал профессионал-экономист: реализовывать следует тот комплект, который дешевле для заказчика, и определил этот комплект.

Одновременно, возник следующий неожиданный вопрос: если уж мы претендуем управлять параметрической надежностью технологической системы, то какой же ее надо делать, какая величина Р оптимальна, каков смысл оптимальности?

Здесь предлагается следующая точка зрения. С одной стороны, надежность - дорогое удовольствие, с увеличением Р сильно увеличиваются капитальные затраты. С другой, никому не придет в голову располагать высокотехнологичные технологические установки, т.е. с большой величиной Р, в стране (регионе) дикарей.

Введем понятие надежности среды, в которую погружена технологическая линия. Здесь речь идет о надежности Р0 снабжения сырьем, энергией, квалифицированной рабочей силой, развитой системой транспорта и т.д. Самое интересное, что разработчики установок времен социализма четко сепарировали регионы СССР по степени их «дикости», и ни в какую не соглашались располагать совершенные технологические линии в отсталых регионах. Образно говоря, культура региона притягивает к себе высокотехнологичные системы (здесь налицо обратная положительная связь).

Если Р0 > Р, то простои и низкая экономическая эффективность технологической установки будет определяться малой надежностью установки (т.е. экономией средств на ее разработку). Если Р0 < Р, то простои будут определяться внешней средой, где функционирует эта установка, и ее напрасно сделали такой дорогой. Следовательно, оптимум будет при Р0 ≅ Р, и прежде чем создавать технологическую линию, необходимо исследовать надежность Р0 региона, где будет работать эта линия. И это нормальная научная работа, а не концептуальная проблема.

Читать далее:
§6. Заключение и выводы.
Список литературы.

Наверх

Скачать статью в формате Word