
книги из ГПНТБ / Крылов Н.В. Организация и планирование кислородного производства [учеб. пособие]
.pdfРис. 3. Схема управления цехом разделения воздуха, входящим в состав металлургического или химического предприятия.
оборудования цеха, несет ответственность за правильное веде ние технической документации, связанной с ремонтом оборудо вания.
Начальник смены подчиняется заместителю начальника цеха и является оперативным руководителем производственного про цесса и организатором сменного коллектива рабочих. Началь ник смены в свое дежурство несет полную ответственность за цех, за точное соблюдение технологического режима, норм рас ходования материалов, всех видов энергии, за сохранность обо рудования и его бесперебойную работу, за технику безопасно сти и охрану труда, за качественные и количественные показа тели по выпуску продукции в смену. Распоряжения и указания начальника смены обязательны для всего персонала смены.
Инженер-технолог руководит ходом технологического про цесса, работает над его совершенствованием, уточняет и пере сматривает технологические регламенты, разрабатывает рабочие инструкции.
Старший электрик обеспечивает нормальную эксплуатацию электротехнического оборудования, осуществляет текущий над зор за работой электрооборудования и руководство его ремон том, организует ведение соответствующей технической докумен тации.'
Заведующий лабораторией (на малых станциях старший лаборант) руководит работой по текущему контролю производ ства, организует проведение химических анализов, контроль соответствия качества сырья, материалов, полуфабрикатов и го товой продукции действующим стандартам, техническим усло виям и инструкциям.
На заводах и крупных станциях с большим числом контроль но-измерительных и регулирующих приборов организуется уча сток КИП, возглавляемый инженером по контрольно-измери тельным приборам, а также предусматривается штат сменных прибористов.
В крупных цехах разделения при металлургических, химиче ских и других предприятиях создаются цеховые технические со веты, в состав которых входят ИТР и передовые рабочие цеха. Этот совет обсуждает мероприятия, направленные на совершен ствование производственных процессов.
4.Управление кислородным производством
сиспользованием средств автоматизации
Существующие формы управления в условиях непрерывного развития средств автоматизации (информационных и управляю щих машин) уже не удовлетворяют кислородные производства. Поэтому при проектировании новых, реконструкции и расшире нии существующих производств должны применяться системы оперативного, диспетчерского и автоматического управления.
28
В кислородных производствах могут быть применены сле дующие системы управления:
1. Локальная система автоматического регулирования, конт роля и управления отдельными технологическими процессами.
2.Система управления производством с рядом элементов воздействия на локальные системы, при этом системы автома тического регулирования отдельных процессов объединяются системой централизованного оперативного управления всем производством в целом.
3.Система управления заводом, контролирующая работу отдельных цехов (производств), общезаводских служб и ма териальных потоков. Эта система, объединяя локальные систе мы и системы управления отдельными производствами, предус матривает: а) оперативное планирование отдельных произ водств; б) сбор информации, необходимой для расчета и ана лиза технико-экономических показателей работы предприятий,
осуществление этих расчетов и анализа с выработкой конкрет ных оптимальных рекомендаций по дальнейшей деятельности предприятия; в) материальный и бухгалтерский учет в целом по предприятию; г) регистрацию техНико-экономических пока зателей по предприятию и выявление их отклонений от показа телей, установленных регламентом; д) проведение исследова тельских работ (обработка статистического материала) для составления алгоритмов управления.
В задачу локальной системы управления, являющейся наи более важной, так как она осуществляет контроль переменных
величин |
(расход, давление, |
температура, |
чистота продукта |
и т. д.), |
входят поддержание |
оптимального |
технологического |
режима и первичная обработка информаций. В локальной си стеме объем информации о ходе технологического процесса определяется ліараметрами, косвенно отображающими свойства вырабатываемой продукции, которые позволяют с достаточной простотой вести измерения и математическую обработку. Основ ные параметры технологического процесса, необходимые для анализа работы производства, пройдя предварительную обра ботку на первом каскаде информационной машины (печатание абсолютных значений параметров контроля, сигнализация от клонений от их значений), передаются на второй каскад ма шины, откуда информация уже в виде кодированных цифровых сигналов поступает на третий каскад (счетно-вычислительную машину), где осуществляются анализ деятельности производ ства и разработка рекомендаций (заданий) локальным систе мам. В настоящее время персонал, обслуживающий установки разделения, осуществляет по сути контроль за качеством получаемых газов и не анализирует технико-экономические показатели по ходу производственного процесса. Расчет фак тических величин себестоимости газов ведется в конце каждо го месяца по усредненным показателям в целом по производ ству. Такой контроль не дает возможности своевременно вме
29
шиваться в процесс производства при ухудшении технико-эко номических показателей на каждой конкретной установке. В целях повышения экономической эффективности производства необходимо осуществлять непрерывный контроль за техникоэкономическими показателями с помощью автоматического управления технологическими процессами, используя для этой цели вычислительные машины.
В кислородном производстве представляется целесообраз ным автоматически производить вычисление следующих пока зателей: коэффициентов расхода электроэнергии на отдельные газы при комплексном разделении газовых смесей, КПД обо рудования, время вывода оборудования на отогрев и ремонт, что позволит систематически контролировать производственный процесс и использовать в качестве оптимального показателя себестоимость продукции. При этом следует учесть то обстоя тельство, что в себестоимости газов .наибольший удельный вес занимают затраты на энергию, которая является основной пе ременной величиной, а остальные затраты остаются постоян ными или изменяются незначительно. Поэтому при автомати ческом расчете себестоимости продукции затраты энергии вычисляются машиной по поступающей в нее информации, а ос тальные затраты вводятся в машину как неизменная составляю щая. Выданные машиной технико-экономические показатели сравниваются с плановыми, и при наличии отклонений выдают ся рекомендации по изменению основных параметров произ водственного процесса.
Схема управления кислородным производством, |
входящим |
|
в состав крупного металлургического или химического |
комби |
|
ната, с помощью вычислительной техники показана |
на |
рис. 4. |
В этой схеме вычислительная машина, включенная в линию об ратной связи через процесс и оператора, выдает технико-эко номические показатели производства и выполняет функции наблюдателя, советчика и оператора.
Полученная из вычислительной машины информация дает возможность оператору или аппаратчику контролировать ход изменения себестоимости, определять причины наступивших изменений и своевременно вводить оптимизацию в технологи ческий процесс с помощью дистанционного управления.
Выбор структурных схем и систем управления кислородным производством, а также определение компоновки размещения оборудования, щитовых помещений и диспетчерской, произво дится с учетом производительности блоков разделения, мощно сти всего завода (станции, цеха), схемы Дроизводства, необхо димости непрерывной связи .между, отдельными производствен ными участками внутри производства (разделение газовой смеси, компримирование продуктов разделения, очистка редких газов, реципиентная, баллонный участок, газгольдерная, элект роподстанция и др.), непрерывной увязки работы кислородного производства с производством, потребляющим газы. Учиты
30
вается также уровень шума работающего производственного оборудования, число точек регулирования, контроля и сигна лизации. На рис. 5 дана типовая структурная схема диспет черского управления кислородным производством.
Широкое применение продуктов разделения воздуха в хи мической, металлургической и других отраслях промышленно сти приводит к созданию при предприятиях этих отраслей про мышленности крупных производств по выработке тазов из воз духа, включающих в себя несколько цехов и производственных
■g
Рис. 4. Схема управления кислородным производством по технико-эконо мическим показателям с применением вычислительной техники.
участков, имеющих различные технологические процессы. Вы дача и транспортировка к местам потребления газов различ ной чистоты и давления вызывает необходимость создания ши рокой и разветвленной сети трубопроводов, общая длина ко торых достигает десяти километров. Графики потребления газов носят самый разнообразный характер. Кроме того, учи тывая, что производства, вырабатывающие газы методом глу бокого охлаждения, являются сложными и специфическими, наличие диспетчерской системы управления и специальной дис петчерской службы совершенно необходимо.
Диспетчерская система управления предусматривает:
а) контроль за работой машин и аппаратов, за подачей га зов в сети снабжения, за состоянием газовых сетей, за распре делением газов между потребителями;
б) сигнализацию потребителям о сокращении или полном
31
о- fO
Рис. о. Типовая структурная схема управления кислородным производством (для одного агрегата). входящим в состав крупного предприятия.
К С — контроль и сигнализации; Д У — дистанционное управление; АР — автоматическое регулирование; Д С —диспетчерская связь;' Т В { —^телевидение; Т И — телеизмерение; А К — акустическиіГконтроль; А Х С — административно-хозяйственная связь; П Г С — производственно-говорящая связ-.
прекращении подачи газа, а в случае необходимости — перерас пределение потребления газов.
В задачу диспетчерской службы |
газоснабжения входит: |
а) измерение давлений и температур- |
разделяемой газовой сме |
си и готовых продуктов на вводе в точки потребления; б) не прерывное измерение расхода газовой смеси и готовых продук тов; в) непрерывное измерение положения колокола мокрого газгольдера; г) постоянное измерение количества и качества вырабатываемых газов; д) измерения потребления того или иного газа потребителями с помощью дистанционного измене ния положения дроссельных заслонок на входе газа в точках потребления.
В кислородных производствах в настоящее время наиболь шее распространение получила локальная автоматизация, при которой автоматические устройства выполняют в основном
простые |
функции управления — получение информации по от |
|
дельным |
параметрам |
технологического процесса (температу |
ра, давление, расход, |
чистота и т. п.) с дальнейшим выполнени |
ем решений, принятых оператором для поддержания заданных параметров. Функции управления, включающие в себя согла сование работы отдельных автоматических устройств, выработ ку команд для этих устройств, выполняются оператором. Один оператор вынужден иногда обслуживать десятки и даже сотни приборов, располагающихся на щите длиной в несколько мет ров, а иногда и десятков метров. Наличие большого числа при боров требует значительных затрат труда на выполнение опе раций, связанных со сменой диаграмм, заливкой чернил в при боры, ежедневной обработкой диаграмм, периодической провер кой и градуировкой приборов, контролем за правильностью их показаний.
Совершенствование производственного процесса требует не уклонного увеличения источников информации (измеритель ных устройств), более оперативного ее учета. Один оператор уже не успевает следить за показаниями большого числа при боров и не может учитывать эти показания в своей работе, становясь, даже при частичной автоматизации, наиболее мед ленно действующим и наиболее несовершенным звеном в цепи учета и переработки информации, выдаваемой приборами. Быстрота и точность действий оператора становятся лимити рующим фактором в работе систем контроля, регулирования и управления в целом.
Применяемые в настоящее время методы обработки инфор мации требуют значительных затрат времени и далеки от со вершенства из-за фиксации параметров работы оборудования в виде графиков на бумажной ленте, что затрудняет сбор ин формации, ее переработку, вносит погрешности при переработ ке, препятствует автоматизации операций сбора и обработки информации.
Поэтому, если количество приборов, установленных на дис-
3 Зак. 420 |
33 |
петчереком пункте, достигает 80—100, для обработки показа ний, снимаемых с данных приборов, следует применять обе гающие устройства с печатным цифровым выходом, фиксирую
щим зарегистрированные отклонения |
параметров |
процесса от |
их значений, и электронные вычислительные машины. |
||
Применение обегающих устройств |
с выдачей |
информации |
в цифровой форме приводит к сокращению количества элемен тов в системе контроля, повышает ее надежность, исключает ошибки при преобразованиях, уменьшает погрешность отсчета.
Применение электронных машин позволит ввод в нее дан ных производить без участия человека, а получаемую инфор мацию на выходе использовать для управления, сократить расходы на приборы, щиты и специальные помещения, осво бодить оператора (аппаратчика) от ведения записей показаний приборов, увеличивая тем самым его время наблюдения за ходом технологического процесса, что безусловно улучшит ка чество контроля.' Кроме функций контроля с помощью элект ронных машин можно производить простейшие виды регули рования, аварийную защиту и управление.
Перевод на комплексную автоматизацию кислородных про изводств, кроме использования Локальных средств автоматиза ции, предполагает применение на первой стадии электронных цифровых вычислительных машин (ЭЦВМ), а на завершаю щей стадии — управляющих машин. ЭВЦМ могут быть ис пользованы как в качестве «информатора», так и в качестве -•«советчика». ЭВЦМ-«информатор» устанавливается вне конту ра обратной связи, ведет обработку поступающей информации, вычисляет основные параметры процесса. Оператор, получив ший информацию, на основании требований технологического режима и личного опыта оптимизирует технологический режим. Использование вычислительной машины только в. качестве «информатора» не позволяет вычислить технико-экономические показатели в «темпе» с процессом. Эти показатели определя ются усреднением информации за конкретный промежуток времени.
При использовании машины в качестве «советчика» вычис лительная машина включается в цепь обратной связи, замкну той через процесс и оператора, и позволяет, вырабатывая ука зания оператору, 'вычислить технико-экономические показате- в «темпе» с процессом и облегчить задачу управления. Однако роль машины, работающей в «темпе» с технологическим про цессом, сводится к наблюдению и совету, так как она связана с регуляторами процесса через человека, а не непосредственно.
Самым совершенным методом управления производствен ным процессом является применение цифровой электронной управляющей машины, включенной в цепь обратной связи, ми нуя оператора. В данном случае машина управляет процессом без вмешательства человека, обеспечивая автоматическое под держание оптимального режима производственного процесса.
34
5. Пути совершенствования управления производством
Непрерывное развитие и усложнение производства требуют совершенствования организационных форм и методов управ ления, необходимых для создания оптимальных условий дея тельности предприятия.
Основными направлениями совершенствования управления производством являются повышение его производитель ности и сокращение трудоемкости управления путем устране ния потерь рабочего времени и совмещения функций, развития функционального разделения труда, механизации и автомати зации управленческого труда, совершенствования производст венной и организационной структуры, сокращения документа ции и рационализации документооборота.
Как показывают обследования, значительная часть рабоче го времени руководителей и ИТР из-за повседневного решения большого числа текущих вопросов используется нерациональ но. Уменьшение числа различных совещаний, повышение эф фективности принимаемых на них решений, совмещение функ ций путем общеобразовательной и специальной подготовки работников — существенный резерв сокращения нерациональ ных затрат рабочего времени. Росту эффективности управлен ческого труда в значительной мере способствует развитие раз деления труда работников, четкое определение круга обязан ностей и прав каждого работника аппарата управления, что способствует приобретению устойчивых профессиональных на выков и квалифицированному выполнению функций.
Целесообразно весь управленческий персонал разделить со ответственно видам деятельности на три категории:
1. Руководители (руководители предприятия, начальники отделов, бюро, цехов, секторов, мастера, выполняющие адми нистративно-распорядительные функции, координацию дея тельности отдельных исполнителей и структурных звеньев, под бор кадров, регулирование и контроль хода производства).
2.Специалисты (конструкторы, технологи, нормировщики, экономисты и др.), ведущие разработку научно-технических и экономических проблем.
3.Технические исполнители, осуществляющие сбор, переда
чу и обработку информационных материалов, необходимых для выработки решений специалистами и руководителями.
Организационная структура предприятия должна быть та кой, чтобы руководители управляли, технические исполнители готовили материалы, а специалисты отдавали бы свое время только работе по своей специальности.
С развитием производства резко возрастает объем инфор мации и повышаются требования к быстроте ее обработки, а это в свою очередь вызывает необходимость внедрения таких методов управления, которые основываются на использовании
3* |
35 |
современных средств оргтехники, механизации и автоматиза ции управления и управленческого труда. Механизация управ ленческого труда является одним из решающих факторов по вышения его эффективности и сдерживания роста численности аппарата управления.
Научная организация управленческого труда на базе его комплексной механизации способствует оптимизации процес сов управления, улучшению структуры органов управления, правильному подбору и расстановке кадров, нормированию труда. Наибольший эффект получается от комплексного исполь
зования средств оргтехники. При этом важна правильная взаимосвязь между разработкой автоматизированных систем управления (АСУ) и систем механизации управленческого тру да на базе оргтехники.
К основным современным техническим средствам механиза ции управленческого труда относятся: электронно-вычислитель ные, цифровые и моделирующие машины и устройства, счет но-клавишные и счетно-перфорационные машины; средства первичного счета и измерений, передачи информации, контро ля и регулирования; картотечное и регистрационное оборудо вание; устройства для выполнения чертежных работ, а также для копирования и размножения документов, чертежных и гра фических работ; применение диспетчерской (селекторской) связи и телевидения; использование специальной осветитель
ной аппаратуры, мебели, устройств для устранения шума и др. Для обеспечения экономической эффективности применения
оргтехники необходимо: экономически обосновать ее выбор, определить наиболее рациональные формы использования технических средств, пересмотреть действующие системы и ме тоды работы применительно к внедряемым техническим сред ствам.
Наибольший эффект достигается за счет применения авто матизированных систем управления, обеспечивающих сбор и обработку информации о ходе производства в таком виде, ко торый позволяет оперативно осуществлять управление произ водством.
Внедрение автоматизированных средств управления и орг техники улучшает результат работы предприятий за счет опе ративности, надежности и оптимизации руководства, сокраща ет затраты труда, численность управленческого персонала.
Важным резервом сокращения затрат управленческого тру да является совершенствование производственной и организа ционной структуры предприятия.
Одним из основных путей улучшения и удешевления управ ления кислородным производством является организация бес цехового управления, при котором ликвидируется должность начальника цеха и вместо цехов организуются производствен ные участки во главе с мастером участка, подчиненным непо средственно директору завода. Все административно-хозяйст
36