Химическое предприятие как объект ситуационного управления

Управление современным химическим предприятием в условиях рынка является сложной задачей, требующей достижения большого количества показателей экономической эффективности химического предприятия, обладающего свойствами организационно-ситуационного объекта и отличающего его от традиционных объектов рядом свойств, которые делают необходимым поиск новых подходов к разработке систем управления.

В условиях рынка только прибыль гарантирует выживание химических предприятий, обеспечивает источники финансирования, с помощью которых можно восстановить или увеличить активы предприятий и поступление денежных ресурсов, идущих на воспроизводство, в частности, на получение дивидендов акционерами, заработную плату и социальную помощь работникам. Максимизация прибыли с соблюдением требований по защите окружающей среды – важнейшая задача предприятия в условиях рынка. Известно, что получение прибыли возможно лишь в том случае, когда создаются благоприятные условия как для производства, так и реализации продукции.

Предпринимательство объединяет различные виды деятельности: производственную, экономическую, коммерческую, финансовую, управленческую и т.д. Для оценки экономической эффективности функционирования химических предприятий в условиях рынка используются следующие показатели: объем товарно-материальных запасов, гибкость производства, качество продукции, показатели надежности, безопасность производства, показатели воздействия химического предприятия на окружающую природную среду, длительность производственного цикла и ресурсоемкость продукции [1, 2].

В связи с развитием рыночной экономики имеет место тенденция строительства новых многоассортиментных химических предприятий, а также стремление к улучшению действующих технико-экономических показателей. Технологические процессы многоассортиментных химических предприятий преимущественно являются периодическими. В малотоннажных многоассортиментных химических производствах преобладают аппараты периодического действия, составляющие до 95% всего оборудования. Причем в соответствии с прогнозами, периодические химико-технологические процессы (ПХТП) будут преобладать в этих производствах и в будущем (например, в малотоннажных производствах продуктов тонкого органического синтеза, производствах лакокрасочных и силикатных материалов и т.д.). Способ функционирования ПХТП предприятий характеризуется периодическим законом изменения во времени входных переменных и переменных состояния отдельных ХТП, протекающих в аппаратах периодического действия.

Технологические операции в аппаратах периодического действия делятся на основные и вспомогательные [1, 3]. К основным технологическим операциям относятся ХТП, в результате которых образуется новый химический продукт, а к вспомогательным технологическим операциям – операции подготовки аппаратов к проведению основных операций. Для аппаратов периодического действия вспомогательные технологические операции (очистка аппарата, загрузка реагентов и выгрузка продуктов) и основные технологические операции, т.е. ХТП, разделены во времени [3].

Многоассортиментные химические предприятия с периодическими ХТП характеризуются следующими особенностями:

‑ возрастающим числом уровней качества и видов продуктов (для удовлетворения специфических потребностей покупателей с организацией выпуска инновационных продуктов);

‑ необходимостью сокращения времени вывода на рынок инновационных продуктов;

‑ увеличением показателей надежности периодических химико-технологических систем;

‑ растущим спросом на высококачественные продукты;

‑ строгими ограничениями по охране окружающей среды, приводящими к сложной компоновке гибких производств.

Повышение эффективности хозяйствования предприятий связано со следующими факторами:

а) оптимальным выбором типов ХТП, обеспечивающих максимальный объем производства при минимуме затрат, а также качество и сроки выпуска продукции, отвечающие потребностям рынка;

б) реализацией продукции, направленной на расширение сбыта и получение высокой прибыли;

в) созданием оптимальных производственных запасов, обеспечивающих экономию оборотного капитала.

Каждый из перечисленных факторов имеет конкретную цель, достижение которой осуществляется с помощью соответствующей процедуры принятия решения. Решения могут приниматься в условиях различной неопределенности: количественной неопределенности, риска, полной неопределенности. Любое из этих условий диктует определенную тактику принятия решения для того, чтобы общая стратегия достижения желаемой цели была оптимальна. При этом для выбора альтернатив и принятия решений приходится оперировать с нечеткими понятиями, отношениями и высказываниями ограниченного естественного языка [4].

Развитие теории искусственного интеллекта позволило выделить целый ряд технических объектов, относящихся к качественно новому классу – классу организационно-ситуационных объектов [4, 5], структура, свойства и основные процессы функционирования которых не могут быть полностью формально описаны с использованием традиционных аналитических, логических или вероятностных математических моделей, а поиск управляющих воздействий для них может осуществляться только в результате применения специальных эвристических процедур, базирующихся на накоплении и переработке декларативных знаний, представленных на ограниченном естественном языке. Для организационно-ситуационных объектов многолетние попытки автоматизированного управления с применением традиционных детерминированных или стохастических алгоритмов не дают существенного повышения эффективности их функционирования.

Важнейшая особенность функционирования человеко-машинных систем, которыми являются современные химические предприятия, заключается в том, что для принятия решений используются режимы переработки информации качественного характера. В ряде случаев химические производства могут лучше управляться опытными операторами, чем обычными автоматическими регуляторами. Стратегия управления, используемая оператором, часто может быть сформулирована как набор правил, которые просто выполнить вручную и трудно формализовать, используя обычные вычислительные методы и алгоритмы.

Проблема управления химическим предприятием как организационно-ситуационным объектом состоит в самом описании объекта управления, учете в этом описании не только его специфической структуры и режимов функционирования, но и поведения людей, а также возможности эволюции объекта во времени.

Существующие химические предприятия, относящиеся к классу организационно-ситуационных объектов, обладают рядом свойств, которые отличают их от традиционных [4,5]:

‑ химические предприятия уникальны, нельзя применить типовую стандартную процедуру управления;

‑ для химического предприятия отсутствует формализуемая цель;

‑ для химического предприятия не существует оптимальности в классической постановке задачи оптимизации (критерий управления становится субъективным и зависит от лица, принимающего решение);

‑ химические предприятия динамичны, эволюционируют во времени (с течением времени изменяются их структуры и функционирование);

‑ для химического предприятия свойственна неполнота описания (многие особенности функционирования объекта, а иногда и его структуры не могут быть описаны количественно, а допускают лишь качественное, словесное описание);

‑ поскольку химические предприятия являются организационными системами, в которых элементами их структуры являются люди, чье индивидуальное поведение практически невозможно учесть при создании системы управления, то химические предприятия характеризуются наличием свободы воли.

Идеи интеграции функций снабжения материалами и сырьем, производства продукции, ее хранения и распределения дали развитие новому направлению научных исследований и новой форме хозяйственной практики – логистике. Методы логистики позволяют решать задачи комплексного повышения эффективности предприятий на основе комплексного планирования, координации, контроля и управления движением материальных, информационных и финансовых потоков на всех этапах материально-технического снабжения, производства, транспортирования и распределения продукции при оптимальном удовлетворении спроса покупателей. Промышленное предприятие при этом может рассматриваться как различного уровня сложности логистическая система, включающая в себя подсистемы, решающие вышеперечисленные задачи [2]. Требуются новые подходы к созданию систем управления сложными логистическими системами промышленных предприятий в условиях рынка.