Особенность упрощенной математической модели трубчатой печи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Промышленная безопасность и охрана труда»

Реферат

На тему: «Проведение системного анализа. Информационные ресурсы систем основных средств в нефтеперерабатывающем предприятии (на примере системы стабилизации нефти)»

Выполнил студент гр.

МБП01-14-01 А.З. Вильданова

Проверил П.Н.Вайншток

Уфа 2015



Содержание

Введение

1. История развития

2. Оценка эффективности информационных ресурсов

3. Моделирование систем на примере системы стабилизации нефти

4. Обзор и анализ существующих методов построения математических моделей, применяемых для построения модели печи, в установках комплексной подготовки нефти

5. Получение математической модели трубчатой печи

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Любое предприятие, фирма, организация обладает своей организационной структурой. Эта структура многомерна и может быть расчленена на несколько взаимосвязанных и взаимозависимых подструктур, которые можно рассматривать как самостоятельные структуры: структура управления производством, кадровая структура, маркетинговая, финансово-экономическая, информационная структуры. Все они находятся в тесном взаимодействии и именно их совокупность и создаёт организационную структуру предприятия. Одно из важнейших мест в этой структуре занимает информационная система.

В принципе, любую систему управления можно представить как информационную систему с различными информационными потоками в виде документов, распоряжений, запросов, обращающихся внутри организации, исходящих или входящих из внешней среды.

В последние десятилетия резко увеличился объём информации в обществе вообще и информации, используемой на предприятии в частности. Это связано с растущими темпами развития науки и техники, появлением новых технологий, быстрой их сменяемостью. На рынках сырья и продукции сложились условия, требующие постоянного наблюдения за состоянием рынка, его изменениями, тенденциями его развития, необходимо уметь предвидеть дальнейшее развитие ситуации и быть готовым к смене стратегии, стиля деятельности, технологии производства для быстрейшего приспособления к новым внешним условиям.

Всё это ведёт к тому, что в современных условиях руководителям предприятий приходиться иметь дело с таким большим количеством информации, она так быстро меняется, что её часто становится просто невозможно обработать «вручную». Кроме того, на больших предприятиях с большими оборотами продукции и численностью работников существует необходимость учёта и контроля большого объёма финансовой, производственной, кадровой, закупочно-сбытовой, маркетинговой информации.

В связи с этим появляется необходимость создания автоматизированных систем сбора, обработки, хранения информации. Они должны облегчить процесс работы с информацией, циркулирующей на предприятии.

Появление компьютерной техники позволяет создать подобные системы. На современных предприятиях практически вся работа с информацией автоматизирована, существуют специальные программы, позволяющие вести на компьютере бухгалтерский учёт, документооборот, маркетинговые исследования, проводить прогнозирование и стратегическое планирование, а также многое другое.

Но кроме автоматизации актуальным остаётся вопрос о грамотном построении структуры информационной системы, оптимизации информационных потоков, отсеивания ненужной информации, упрощения поиска и получения необходимой.

Наличие хорошо отлаженной автоматизированной информационной системы на предприятии значительно упрощает процесс управления предприятием. Она позволяет вовремя собрать, отсортировать, обработать необходимую информацию и принять верное решение. Иногда, не вовремя принятое решение, из-за недостатка или несвоевременного поступления информации может привести к гибели предприятия. Поэтому необходимо уделять большое внимание созданию и поддержанию эффективного функционирования информационной системы предприятия.



1. История развития

В истории создания автоматизированных информационных систем относительно независимо развивались два направления:

1. разработка автоматизированных информационных систем (АИС) как автоматизированных систем управления (АСУ);

2. разработка автоматизированных систем научно-технической информации (АСНТИ).

Работы по их созданию начались практически одновременно в 60-е гг. Первое направление - разработка АИС и АСУ - было инициировано научно-техническим прогрессом и возникшими в связи с этим проблемами организационного управления (рост количества информации, трудности с её обработкой «вручную»).

Зарубежная практика шла по пути разработки отдельных программных процедур, например, для бухгалтерии, учета материальных ценностей, и основные работы проводились в направлении исследования и совершенствования возможностей вычислительной техники, разработки средств, обеспечивающих наиболее рациональную организацию информационных массивов, удобный для пользователя интерфейс, наращивание памяти ЭВМ.

В нашей стране проблема обеспечения информацией управленческих работников была поставлена сразу системно. Была разработана классификация АСУ, в которой прежде всего выделялись АСУ разных уровней системы управления - для уровня предприятий и организаций, отраслевые, республиканские и региональные и общегосударственная автоматизированная система Аналогично на уровне предприятий, и особенно создаваемых в 70-е гг. научно-производственных объединений (НПО), в структуре АСУП (или интегрированных АСУ объединений) выделялись уровни (страты) - АСУ объединения, АСУ предприятий и организаций (научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро), входящих в НПО, АСУ производств, комплексов цехов, АСУ цехов и участков. На уровне цехов и участков АСУ вначале разделялись на АСУ технологическими процессами, АСУ технической и технологической подготовки производства, АСУ организацией производства.

Работы по созданию централизованных общегосударственных АСУ и АСНТИ были приостановлены в связи с преобразованиями 19-91 гг. Однако, при переходе к рыночной экономике, к правовому государству возрастает роль еще одного важного вида информации - нормативно-правовой и нормативно-методической, регламентирующей деятельность предприятий при предоставлении им большей самостоятельности и сокращении организационно-распорядительной документации (текущих приказов и распоряжений, ревизующих командно-административные методы управления).

В дальнейшем, по мере развития предприятий и их АСУ, особенно в условиях предоставления большей самостоятельности производствам и цехам и перераспределению управленческих функций между администрацией предприятия и руководителями производств и цехов, также стало более удобным представлять структуру АСУ в виде многоуровневой, стратифицированной. Разделение АСУ на функциональную и обеспечивающую части, а последней - на информационное обеспечение, техническое, организационное, программное и другие виды обеспечения - позволило привлечь для уточнения соответствующих видов обеспечения специалистов в этих областях. Такой подход к организации разработок АСУ помог справиться со сложностью системы и ускорить разработку АСУ путем параллельного проведения работ по анализу и выбору структуры отдельных видов обеспечения. Однако, если разрабатывать отдельные проекты, то после разработки возникает достаточно сложная задача их согласования, взаимоувязки принятых структур этих видов обеспечения, критериев, учитываемых при их разработке и. Поэтому на определенном этапе развития работ по созданию АСУ был даже сформулирован специальный принцип - единства информационного обеспечения, технического и программного, как основных видов обеспечения.

В настоящее время существует огромное количество готовых программных продуктов. Поэтому, нет необходимости при создании на предприятии автоматизированной системы заниматься самостоятельной разработкой прграммного обеспечения.

2. Оценка эффективности информационных ресурсов

При многообразии видов и форм информационных ресурсов проблема их оценки кажется практически неразрешимой.

Действительно, как сопоставлять различные виды информации? Какой информацией необходимо обеспечивать руководителей, управленческих работников, научных работников, конструкторов, технологов и других сотрудников предприятия? Как определить, хранение и поиск какой информации важнее автоматизировать в первую очередь? Как вообще определить эффективность использования информационных ресурсов?

Увеличение объемов производства, частоты обновления номенклатуры выпускаемой продукции и технологий; усложнение управления быстро развивающимися регионами, производственными системами, непромышленной сферой привели к увеличению и усложнению информационных потоков. В этих условиях стало необходимым оценивать затраты на информационные ресурсы, определять их вклад в эффективность функционирования производственных, образовательных и других систем. В различных науках об информации предпринимались попытки ее измерения. Для оценки удовлетворения информационных потребностей в теории научно-технической информации введены меры релевантности и пертинентности . Под релевантностью понимается соответствие выдачи запросу; под пертинентностью - соответствие выдачи потребностям пользователя. На практике при оценке значимости информационных массивов автоматизированных систем управления пользуются иногда такими косвенными оценками, как частота обращения к массиву, число подготавливаемых на его основе документов, число обслуживаемых подразделений, объем массивов и т. п. косвенными количественными характеристиками.

Для решения частных задач рассмотренные способы оценки информации дают иногда вполне удовлетворительные результаты. Однако в случае оценки всей совокупности информационных ресурсов желательно иметь возможность сравнивать различные виды информации, получать если не единую меру, то хотя бы сопоставимые оценки полезности различных информационных ресурсов для производственной или иной системы, с тем чтобы распределять средства на информационное обеспечение более рационально. Применить для оценки эффективности информационных ресурсов традиционную стоимостную меру практически нереально. Можно, конечно, оценить экономическую эффективность и срок окупаемости автоматизации хранения и поиска отдельных видов информационного обеспечения. Однако на основе этих оценок нельзя судить о значимости информации для совершенствования производства или системы организационного управления, о полезности информации для научных исследований, проектного решения.

Опираясь на основную идею применения системных представлений при организации сложных экспертиз можно поставить задачу оценки эффективности информационных ресурсов, как задачу оценки степени их влияния на реализацию цепей системы. При такой постановке задачи нужно решить две проблемы:

1) сформировать структуру целей (основных направлений развития) системы, определяющих ее деятельность в соответствующий период сyщecтвoвaния;

2) выбрать подход к оценке степени влияния информации на достижение целей.

Для обеспечения полноты анализа деятельности предприятия (организации) при формировании структуры целей следует применять методики структуризации целей и функций, выбор которых определяется предварительно разработанной концепцией его развития. Для оценки степени целесоответствия можно использовать вероятностную меру, т. е. оценивать вероятность того, что данный информационный ресурс будет использован при достижении подцели. Такие оценки можно получать, как оценки относительной важности, относительного вклада информационного ресурса в реализацию соответствующей подцели, однако при этом возникает проблема, связанная с тем, что одна и та же информация может влиять не на одну подцель.

Можно использовать информационную меру степени влияния ресурса на реализацию подцелей, которая позволяет учесть не только вероятность достижения подцели, но и вероятность того, что данная информация будет использована лицом, принимающим решение, при реализации подцели:

Оценка информационного потенциала удобнее оценок относительной важности: их можно суммировать; можно учесть не только p но и; понятие информационного потенциала лучше воспринимается управленческими работниками.

В реальных условиях могут быть использованы более сложные способы. Например, применить стратифицированное расчленение. Его суть состоит в том, что выделяют четыре уровня разработки, реализации и оценки информационной системы: эффективность техническая, эффективность экономическая, социальная и функциональная. Затем выбирают критерии оценки по каждому уровню, далее в соответствии с критериями проводят оценку данной системы, применяя различные математические методы или методы экспертных оценок.

Понятие информации. Информация как ресурс. Классификация информации.

Основными понятиями, используемыми в теории информационных систем и автоматизированных систем информации, являются: информация, система, информационно-поисковая система, автоматизированная система управления, автоматизированное рабочее место.

Информация - (от лат. Informatio - разъяснение, изложение) первоначально - сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом ; с середины 20-го века - общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом.

Система - группа (множество) определённым образом упорядоченных и взаимосвязанных элементов, обладающих устойчивым единством, внутренней целостностью, автономностью существования во внешней среде.

Информационно-поисковая система (ИПС) - совокупность средств для хранения, поиска и выдачи по запросу нужной информации, поиск (размещение) информации в ИПС осуществляется вручную или с помощью ЭВМ по определённым правилам и в соответствии с принятым информационным языком.

Автоматизированная система управления АСУ - совокупность математических методов, технических средств (ЭВМ, средства связи) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью.

Автоматизированное рабочее место АРМ - рабочее место оператора, диспетчера, конструктора, технолога, оснащенное средствами вычислительной техники для автоматизации процесса переработки и отображения информации, необходимой для выполнения производственного задания.

В последнее время возросла роль информации, используемой на предприятиях, в различных организациях. Можно сказать, что она является одним из ресурсов, используемых в деятельности предприятия. Однако информационные ресурсы отличаются по своим свойствам от ресурсов в традиционном понятии (материальных, энергетических, технологических).

Основная характеристика ресурсов - их потенциальная эффективность. Потенциальная эффективность минеральных ресурсов, сырья уменьшается по мере их использования. В случае возобновляемых ресурсов их потенциальная эффективность может восстанавливаться, но для этого требуется определенный (часто значительный) период. Потенциальная эффективность искусственно создаваемых технических средств, в том числе оборудования, также имеет предел, определяемый их сроком службы, и исчезает после списания станка или другого технического средства. Иначе обстоит дело с информационными ресурсами: их потенциальная эффективность не исчезает после не только однократного, но и многократного использования одной и той же информации (уменьшение эффективности может быть связано только с устареванием информации). Более того, принципиальной особенностью информации является ее тиражируемость. Иногда говорят, правда, и о тиражируемости станка, но в этом случае речь идет о тиражируемости конструкции станка, идеи, т. е. информации, а на создание каждого экземпляра станка одного и того же типа снова нужно затратить труд. В то время как при тиражировании информации труд умственный на ее создание больше не тратится, а труд, затрачиваемый на размножение информации, незначителен и им, как правило, можно пренебречь при оценке эффективности использования информации.

Таким образом, если учесть тиражируемость н многократность использования, то информация в принципе может иметь практически неубывающую потенциальную эффективность. Другой вопрос - фактически реализуемая эффективность. В случае материальных ресурсов ее можно оценить коэффициентом использования материалов, сырья, электроэнергии и т. п., коэффициентом' полезного действия оборудования и др. технических средств. При оценке же эффективности использования информации следует иметь в виду еще одну ее принципиальную особенность: информация становится информацией только в случае, когда есть источник переносчик (в т. ч. передатчик, носитель) и приемник (потребитель), который должен хотеть воспринять информацию и быть способным ее понять и использовать.

Иными словами, создаваемые информационные массивы только тогда становятся действительно информацией, а соответственно и информационными ресурсами, когда они "находят" своего пользователя, которому представляется информация именно в то время, когда она ему нужна для принятия конструкторских, технологических или управленческих решений.

Виды информационных ресурсов и особенности их использования в различных сферах деятельности еще недостаточно изучены. Свойства информации как ресурса по-разному проявляются в зависимости от ее характера, источника, формы. Поэтому необходим комплексный (системный) анализ информационных ресурсов, с тем чтобы научиться оценивать возможности их более эффективного использования.

В настоящее время в обществе циркулируют разнообразные потоки разной по характеру информации. Более глубоко их начали изучать в 60-е - 70-е гг. в связи с созданием автоматизированных систем, которые создавались параллельно для разных сфер деятельности предприятий, организаций, отраслей, регионов. Однако по мере развития автоматизированных систем начинает все больше проявляться их взаимное влияние и взаимодействие различных сфер информационного обеспечения, и в настоящее время начинает все больше пониматься необходимость формирования единой информационной сферы, в которой информацию необходимо классифицировать по разным признакам. Например, информационная сфера предприятия (организации) должна включать в себя весь спектр различных видов информации, отображающей состояние и функционирование соответствующих видов деятельности предприятия.

Разными исследователями предлагались различные способы классификации информационного обеспечения.

Так с точки зрения взаимодействия предприятия (организации) с окружающей средой всю информацию (в основном документальную) принято делить на входящую и исходящую.

В зависимости от сроков хранения различают постоянную, условно-постоянную (иногда обновляемую) и переменную (регулярно изменяющуюся).

Разделяют информацию и по уровням управления : заводская, внутризаводская, цеховая, внутрицеховая.

По характеру деятельности: конструкторско-технологическая. бухгалтерская, учётно-отчётная, плановая, маркетинговая, кадровая, производственная.

В автоматизированных системах информационное обеспечение делят на машинное (в памяти ЭВМ) и внемашинное.

Эти классификации в различных сочетаниях используются при индексировании различных документов: писем, приказов, инструкций и других документов, используемых предприятиями и организациями в своей практической деятельности.

Автоматизированную систему информации можно рассматривать с двух точек зрения:

1. как сеть информационных служб (главный информационно-вычислительный центр, локальные вычислительные центры производств, цехов и других подразделений, автоматизированные рабочие места и другие составляющие) с размещенными в ней массивами хранения информации, документами, техническими средствами регистрации, хранения, передачи, обработки, представления информации, программным обеспечением, методическим обеспечением (инструкциями для пользователей, положениями о подразделениях) и другими видами обеспечения;

2. как потоки различной информации, циркулирующие внутри организации, которые необходимо структурировать, отсортировать и оптимизировать.

Если говорить о системе информации, как о сети информационных служб, то при её формировании выделяют два основных этапа:

1. Формирование модели, отображающей возможные варианты прохождения информации

2. Оценка модели и выбор наилучшего варианта пути прохожде¬ния информации.

При этом используют методику системного анализа.

Эти два этапа содержат определённые подэтапы.

Этап 1. Формирование модели, отображающей возможные варианты прохождения информации в автоматизированной информационной системе нефтеперерабатывающего предприятия

1.1. Отграничение системы от среды ("перечисление" элементов системы).

Подэтап может выполняться с применением метода "мозговой атаки", а в реальных условиях - методов типа комиссий, семинаров или других форм коллективного обсуждения, в результате которого определяется некоторый перечень элементов будущей системы. B состав таких комиссий должны входить разработчики и будущие пользователи АИС.

1.2. Объединение элементов в группы.

Сложную реальную развивающуюся систему невозможно "перечислить" полностью. Следует набрав некоторое множество элементов, попытаться объединить их в группы, найти меры сходства, "близости" и предложить способ их объединения.

Этот подэтап можно трактовать как образование из элементов исходного множества некоторых подмножеств путем перехода от перечисления сходных по какому-то признаку элементов к названию характеристического свойства этого подмножества. В результате в приводимом примере могут быть образованы подмножества элементов по соответствующим видам обеспечения.

1.3. Формирование из элементов подмножеств новых множеств, состоящих из "пар", "троек", "п-ок" элементов исходных подмножеств.

Что можно делать с полученным новыми множествами "пар" и "троек”? Иногда в задачах моделирования на этом этапе можно получить новый результат, который подсказывает путь дальнейшего анализа

1.4. Содержательный анализ полученных результатов и поиск новых путей развития модели.

Для проведения содержательного анализа следует возвратиться к системным представлениям и использовать структуризацию в форме иерархической структуры.

Такое представление помогает распределить работу между соответствующими специалистами, а затем найти дальнейший путь развития модели на основе содержательного анализа сути полученных "пар" и "троек" с точки зрения обеспечения наиболее эффективной реализации задач, поставленных перед системой.

1.5. Разработка языка моделирования.

Данный этап можно представить следующим образом:

- разработка словаря языка моделирования;

- разработка грамматики (или нескольких грамматик, что зависит от числа уровней модели и различии правил).

Этап 2. Оценка модели и выбор наилучшего варианта на нефтеперерабатывающем предприятии

2.1. Выбор способа оценки моделей.

2.2. Выбор критериев оценки моделей.

Могут быть приняты такие оценки, как оперативность (время), достоверность (вероятность сбоя при передаче информации, ошибок при ее обработке), трудоемкость, затраты на внедрение, эксплуатационные расходы, сроки внедрения, скорость заполнения форм или ввода информации.

2.3. Оценка моделей.

Способ оценки модели на уровне вариантов экспертный; для экспертного оценивания могут быть выделены сферы компетентности и привлечены соответствующие специалисты, знающие особенности конкретных технических средств; кроме того, могут быть проведены эксперименты.

2.4. Выбор наилучшего варианта.

В реальных условиях не обязательно проходить все подэтапы. Во-первых, существует множество разнообразных готовых программ. Во-вторых, наработан большой опыт в организации информационных систем, поэтому, используя его можно создавать системы по аналогии.

Если рассматривать систему информации, как сеть информационных потоков, её можно условно разделить на три основные части: финансовая информация, маркетинговая и внутренняя информация.

Для каждой составляющей допустимы различные типы построения, которые могут состыковываться друг с другом

Финансовая информация.

Для построения системы финансовой информации необходима следующая информация:

1. Финансовое положение предприятия на каждый день -- информация, необходимая для управления: остаток средств на счетах, кредиторская и дебиторская задолженности, средства в товарных запасах, финансовые показатели -- оборачиваемость капитала, ликвидности.

2. Для определения реальной эффективности деятельности подразделений - отнесение затрат по месту их возникновения. Величина распределенных затрат не сравнивается напрямую с прибыльностью подразделений, т.к. поступление средств идет в основном через службу сбыта, однако знание структуры затрат позволяет их оптимизировать. Иногда впервые выполняемая "привязка" дает неожиданную для руководства картину, обнаруживает положение дел, далекое от ожидаемого.

Здесь важна не только точность, предоставляемых данных, но и скорость их получения в случае необходимости. Возможен компромисс между точностью данных и скоростью их интерпретации. Для управления часто важнее скорость: устаревшие на неделю данные, пусть и очень точные, означают запаздывание управляющего воздействия на ту же неделю.

Кроме того, необходимо определить объем нужной информации и требования к ее обработке. Как правило, подготовка информации невозможна без применения автоматизации и требует затрат значительных усилий, сопоставимых с ведением баланса. При наличии финансово-экономической службы подготовка может быть распределена следующим образом: разработка и контроль выполнения -- финансовый директор; разнесение затрат -- экономист; ввод данных -- бухгалтерия. Отсутствие развитого финансового подразделения заставляет использовать для всех задач бухгалтерию, что проблематично, т.к. принципы бухучета значительно отличаются от принципов постановки управленческой финансовой информации и противоречат всему предыдущему опыту бухгалтеров.

Эффективность использования финансовой информации значительно повышается, если управление на ее основе распределено горизонтально, между основными подразделениями.

Маркетинговая информация.

Информация об участниках рынка -- поставщиках, покупателях и конкурентах -- в том или ином объеме используется предприятием всегда. Даже при, отсутствии подразделения маркетинга, негативном отношении к маркетингу, предприятие так или иначе вынуждено собирать информацию для своего функционирования. Наиболее востребованной является информация о конкурентах и поставщиках: цены и условия поставки. Реже всего собирается и анализируется информация о покупателях.

Полная система маркетинговой информации включает в себя сведения о предприятии, микросреде (собственно рынке), макросреде (экономике, культуре, политике, ресурсах, технологии в областях, интересующих предприятие).

Построение стратегий в большой степени основано на предпочтениях конечных потребителей, но тактические цели могут быть достигнуты через постоянную реализацию. Она, в свою очередь, зависит от предпочтений тех, кто платит деньги. Информация о покупателях структурируется на предприятии в отделе сбыта. Торговые агенты и продавцы постоянно выслушивают просьбы, рекомендации и претензии покупателей. Значительная часть информации здесь и теряется, т.к. агент или продавец редко могут использовать ее в собственной работе. Существенная, по мнению продавца, информация передается "выше", где уже менеджер фильтрует ее и ненужную отсеивает. Далее очень изменившийся информационный поток достигает руководства сбыта, где снова отсеивается информация, которую сбыт использовать не компетентен. Руководству предприятия попадает дистиллированный информационный ручеек, из которого невозможно извлечь пользы. Такая система построения называется Вертикальной.

Обратная связь (реакция на информацию) при вертикальной организации информационных потоков очень мала. На практике это означает самостоятельное принятие агентами и продавцами решений, выходящих за их компетенцию. Накопления информации не происходит.

Горизонтальная информационная система предусматривает адресное распределение информации по мере ее поступления. Агенты и продавцы адресуют информацию подразделениям, способным ее использовать. Преимущества горизонтальной системы: более полное использование информации и сокращение сроков принятия решений. Недостатки: агенты и продавцы самостоятельно решают, кому и какая информация может потребоваться; адекватная реакция на информацию не стимулируется, т.е. как для агента передача информации заинтересованной службе является факультативной нагрузкой, так и для заинтересованной службы не обязателен ответ агенту; накопления информации не происходит. Регламентировать процедуру информационного обмена нецелесообразно.

Централизованная информационная система предусматривает организацию информационного центра, в который информация стекается в полном объеме и где накапливается. Пассивный информационный центр строится на базе компьютерной автоматизированной системы, в которую информация постоянно заносится и из которой распределяется по запросам соответствующих служб. Главный недостаток пассивного центра -- отсутствие обратной связи и стимулировании использования информации. Процедуру информационного обмена уже можно регламентировать, однако автоматического поддержания его качества не происходит.

Активная централизованная информационная система выполняет также функцию маркетинга: контролирует, анализирует и распределяет информацию. Процедура информационного обмена регламентируется. Информация используется наиболее полно и эффективно. Накопление информации существенно облегчает поиск новых рыночных возможностей предприятием по мере его развития. К недостаткам системы можно отнести высокую стоимость ее эксплуатации.

Выбор той или иной системы предприятием определяется спецификой последнего. Для предприятия с ограниченными ресурсами, ориентированного на работу с одним и тем же сегментом рынка, достаточна вертикальная информационная система. Если персонал предприятия образует сплоченную ко-манду, может быть достаточно эффективна горизонтальная система. Централизованная система необходима предприятию, увеличивающему долю рынка, применяющему диверсификацию или другую стратегию интенсивного развития.

Обязанности по определению объема, качества и периодичности сбора информации возлагаются на подразделение маркетинга (если оно существует на предприятии) или на высшее руководство. Контроль использования информации производится службами маркетинга или сбыта. Построение информационной системы в наибольшей степени есть функция маркетинга и при отсутствии последней на предприятии должно выполняться руководством предприятия.

Внутренняя информация.

Организации внутренней информации предприятия обычно уделяют мало внимания, отдавая приоритет финансовой и маркетинговой. Между тем система распространения внутренней информации в значительной степени влияет на качество взаимодействия между подразделениями предприятия, способствует или препятствует развитию предприятия.

Наиболее важны такие аспекты внутренней информации, как адекватное доведение до каждого работника предприятия стратегических и тактических задач и решений руководства (т.е. прохождение информации "вниз") и доведение до руководства соответствующих уровней претензий и предложений по совершенствованию технологий взаимодействия структур (т.е. прохождение информации "вверх").

Прохождение информации "вниз" удобно организовать через проведение регулярных совещаний и "оперативок" на уровне руководителей подразделений и в подразделениях. На "оперативках" формулируются задания для персонала, разъясняется, какие именно проблемы будут решаться и почему именно этим способом. Это позволяет получить большую отдачу от работников, во-первых, потому что исключается возможность ошибки из-за неверно понятого задания и, во-вторых, потому что формируется мотивация -- повышается значимость задания. Дополнительную пользу могут принести предложения работников по более эффективному решению поставленных проблем.

В отдельных случаях руководство сознательно идет на ограничение внутренней информации из соображений секретности. В подавляющем большинстве случаев, предприятие от этого больше теряет, чем выигрывает, т.к., во-первых, при желании информация все равно будет получена конкурентами, во-вторых, рассогласование в представлениях персонала о целях стратегии и тактике предприятия способно принести большее вреда, чем три конкурента сразу.

Прохождение информации "вверх" (по сути -- обратная связь) позволяет выявлять возникающие проблемы в функционировании предприятия на ранней стадии и соответственно эффективно решать их. Частично обратную связь обеспечивают "оперативки" и совещания, на которых персоналом высказываются предложения. Возможно ее стимулирование введением приемных часов высшего руководства раз в неделю или в две. Реально прохождение информации "вверх" стимулирует ее востребованность: если по предложениям персонала принимаются соответствующие решения, претворяемые в жизнь, если предусмотрено материальное или моральное поощрение за использованные предложения, то обратная связь функционирует и обеспечивает всю полноту информации. Если же предложения откладываются "под сукно", их число быстро уменьшается до минимума и для восстановления системы приходится прилагать значительные усилия. нефть математический модель печь

При организации системы внутренней информации необходимо рассмотреть такие вопросы как делегирование полномочий. Вывод всей полноты информации на высший уровень руководства нецелесообразен. Таким образом, решения по предложениям персонала должны приниматься на соответствующих уровнях, то есть, если менеджер компетентен в вопросе агента, ему необходимо самостоятельно принять решение по вопросу, если проблема выявлена на уровне взаимодействия подразделений, решение по ней принимается руководителями подразделений

Принятие решений - основная часть работы менеджеров любого звена любого предприятия. Поэтому понимание всех тонкостей процесса принятия решений в различных условиях, знание и применение различных методов и моделей принятия решений играет значительную роль в повышении эффективности работы управленческого персонала.

В данной работе я рассматриваю понятия, связанные с принятием решений в различных условиях. Такие, например, как «риск», «определенность», «неопределенность». Будут рассмотрены некоторые примеры принятия решений в условиях определенности, риска и неопределенности. Также будут рассмотрены некоторые методы и модели принятия решений.

В нашей стране долгое время проблеме обучения управленческого персонала не уделялось должного внимания. Это происходило потому, что в административно-командной системе основные решения принимались на уровне министерств и ведомств. На более низком уровне эти решения только претворялись в жизнь. Также на более низком уровне принимались тактические решения, которые также контролировались вышестоящими органами. В условиях перехода к рыночной экономике существенно увеличивается ответственность при принятии решений руководителей всех уровней. Это связано с тем, что каждое решение может повлиять на положение данной конкретной организации, и нет вышестоящих органов, разрабатывающих и контролирующих принятие стратегических решений. Поэтому рассмотрение данной проблемы очень актуально.

3. Моделирование систем на примере системы стабилизации нефти

Краткая характеристика процесса стабилизации нефти.

Стабилизация нефти это один из процессов подготовки нефти. Стабилизация нефти - удаление из нефти, выходящей из нефтяных скважин, остаточного количества летучих углеводородных газов и лёгких жидких фракций после первичной дегазации, а именно удаление метана, этана, пропана, сероводорода, углекислого газа и азота. Это способствует сокращению потерь нефти от испарения, снижению интенсивности процесса коррозии аппаратуры, оборудования и трубопроводов по пути движения нефти от месторождения до нефтеперерабатывающего завода, а также позволяет получить ценное сырье для нефтехимии.

Установки стабилизации нефтей строятся и эксплуатируются на промыслах. Углеводородные газы направляются на газоперерабатывающий завод (ГПЗ), а стабильная нефть -- на нефтеперерабатывающий завод (НПЗ).

В стабильной нефти содержание растворённых газов не превышает 1--2%. В результате стабилизации легкой нефти из нее полностью удаляются метан, этан и на 95 % пропан, при этом давление насыщенных паров нефти при 40 °С снижается с 0,85 до 0,03 МПа, что гарантирует постоянство фракционного состава нефти при ее транспортировании и хранении.

Применяют следующие способы стабилизации нефти: горячую, или вакуумную, сепарацию и ректификацию.

При горячей сепарации от нефти отделяется широкая газовая фракция, в которой наряду с пропанобутановой фракцией содержится большое количество более высокомолекулярных углеводородов, извлечение которых из нефти ухудшает ее качество. Для извлечения высокомолекулярных углеводородов из широкой газовой фракции и последующего возвращения их в стабильную нефть используют следующие процессы:

1) однократную конденсацию с последующей компрессией, масляной абсорбцией или низкотемпературной конденсацией остаточных газов;

2) фракционированную конденсацию с последующей компрессией газового остатка;

3) абсорбцию или ректификацию.

Для стабилизации только нефтей применяют одноколонные установки, а двухколонные установки используют для стабилизации нефти -- в одной колонне и стабилизации газового бензина -- в другой. Последние используют для нефтей с высоким содержанием растворенных газов -- более 1,5 % (масс.) [4].

На рис. 1 приведена технологическая схема промысловой двухколонной стабилизационной установки, используемая для нефтей с высоким содержанием растворенных газов.



Рис. 1 Схема установки для стабилизации нефти.

1, 11, 17, 18 -- насосы; 2,7 -- теплообменники; 3 -- водоотделитель; 4 -- первая ректификационная колонна; 5 -- конденсаторы-холодильники; 6 -- емкость бензина; 8 -- вторая ректификационная колонна; 9 -- печь; 10 -- горячий насос; 12 -- кипятильник с паровым пространством; 13, 14 -- холодильники; 16 -- емкость орошения.

Линии: I -- сырая нефть; II -- сухой газ; III -- сжиженный газ; IV -- стабильная нефть; V -- бензин.

По этой схеме нефть насосом 1 прокачивается через теплообменник 2 в водогрязеотстойник 3, где отстаивается от воды, и затем направляется в ректификационную колонну 4, работающую под давлением от 2 да 5 ат. Перетекая по тарелкам колонны, нефть освобождается от легких фракций, которые, пройдя вместе с газами конденсатор-холодильник 5, конденсируются и собираются в газосепараторе 6. Здесь несконденсированные газы отделяются от жидкой фазы, состоящей главным образом из бутана, гексана и высших. Первые направляются в газовую магистраль и далее на газофракционную установку, а вторые через теплообменник 7 в стабилизационную колонну 8 газового бензина. Колонна 8 работает под давлением 8-12 ат. Лишенная низкокипящих фракций нефть горячим насосом 10 частично подается на циркуляцию в трубчатую печь 9, а оставшаяся доля 11 направляется через теплообменник 2, кипятильник 12, холодильник 14 в емкость стабилизированной нефти [1].

Легкие бензиновые фракции, ректифицируясь в стабилизаторе 8, освобождаются от избыточного количества пропан - бутановых фракций. Последние после конденсации и охлаждения в конденсаторе 15 поступают в газосепаратор 16, откуда часть конденсата насосом 18 подается на орошение, а избыток переводится в емкость сжиженного газа или на газоперерабатывающий завод на разделение [1].

Стабилизационный бензин проходит через кипятильник 12, теплообменник 7 и холодильник 13, а далее либо направляется в емкость либо смешивается со стабилизированной нефтью и направляется на нефтеперерабатывающий завод [1].

В системе установки стабилизации нефти происходит много процессов. Рассмотрим один из них: процесс нагрева нефти в трубчатой печи 9.

Рис. 2 Упрощенная схема трубчатой печи

Основные технологические характеристики трубчатой печи [2].



4. Обзор и анализ существующих методов построения математических моделей, применяемых для построения модели печи, в установках комплексной подготовки нефти

Существует множество методов построения моделей технологических процессов. Приведем несколько из них:

1) Номографический метод расчета - основан на графическом представлении функциональных зависимостей от нескольких переменных (формул, уравнений, систем уравнений). Получающиеся при этом графические представления (геометрические модели) называются номограммами. При номографическом методе вычислительная операция заменяется выполнением простых геометрических операций (наложение линейки, проведение окружности, измерение отрезка). Номограмма может быть использована для выявления взаимного влияния переменных и изучения экстремальных свойств.

2) Методы приближения функций - основаны на разложении функции в ряд, определении численными методами величины интегралов или подбора аналитических выражений для описания экспериментальных зависимостей и решают задачи приближения одних функций другими, которые для нас более «удобны» по каким- либо критериям. Другими словами, при решении всех этих задач мы строим модели исходных зависимостей, которые сохраняют их основные свойства и в то же время они наиболее удобны для анализа и последующего применения.

3) Эмпирические методы - приспособлены только для автоматизации и оптимизации конкретных действующих установок. Они позволяют осуществить только условную оптимизацию, определяемую конструкцией установки. При этом они не дают возможность оценить, насколько далек найденный оптимум от потенциально возможного для этого процесса.

4) Аналитические методы - обычно используются на стадии проектирования технологического процесса и систем автоматизации, оценки допустимой области изменения технологических параметров, разработки структурных схем регулирования. Полученные модели позволяют проводить оптимизацию процесса и оценивать его потенциальные возможности без учета его конструктивной реализации. Принципиальная особенность аналитических методов заключается в том, что можно аналитическим путем исследовать динамику проектируемых систем, применять полученные уравнения для описания свойств других однотипных объектов и процессов.Аналитические методы расчёта отличаются сложностью, но поскольку базируются на основных законах теплообмена, то их можно применять в широких пределах. Они обеспечивают вполне удовлетворительную сходимость с данными практики.

Учитывая все отмеченные выше достоинства аналитических методов, а также то, что технологический процесс, протекающий в трубчатых печах, подробно изучен и имеются аналитические зависимости характеризующие его, то наиболее эффективным методом получения модели будет аналитический.



5. Получение математической модели трубчатой печи

1) Модель будем строить в рамках следующих допущений и ограничений, которые определяются, исходя из анализа технологического процесса.

Принимаем следующие ограничения и допущения:

1. Внутри змеевика параметры распределённые (температура зависит от координаты, меняется по длине змеевика).

2. Стационарный процесс (за малые промежутки времени параметры не изменяются в широких пределах).

3. В змеевике процесс идеального вытеснения (в любом сечении трубы температура постоянна в каждой точке этого сечения). Принимаем на основании того, что движение потока хладагента в змеевиковых и трубчатых элементах небольшого диаметра удовлетворительно соответствует гидродинамической модели идеального вытеснения.

4. Поперечное перемешивание в змеевике идеальное.

5. Тепловой поток через поверхность теплообмена устанавливается мгновенно и направлен перпендикулярно к ней в каждой точке.

6. Идеальная изоляция от внешней среды (нет потерь тепла в окружающую среду).

7. Среды, участвующие в процессе, несжимаемы.

8. Коэффициент теплопередачи от газа к сырью постоянен по площади поверхности змеевика.

9. Преобладающий процесс теплопередачи в печи - теплопроводность.

10. Внутри печи сосредоточенные параметры.

11. Теплоемкость поверхности теплообмена пренебрежимо мала по сравнению с теплоемкостью веществ, участвующих в процессе теплообмена.

12. Давление постоянно.

2) Перейдем к получению математической модели. Так как в змеевике распределенные параметры, выделим элементарный объем DV длиной Dх.

Рис. 3 Элементарный объем

Uвх - объем сырья на входе.

Uвых - объем сырья на выходе.

Qвх - количество тепла, поступающего с сырьем на вход.

Qвых - количество тепла, выходящего с сырьем.

Твх - температура сырья на входе в элементарный объем.

Tвых - температура сырья на выходе из элементарного объема.

q- количество тепла передаваемое выделенному объему в процессе теплообмена.

С - теплоемкость сырья.

3)

Запишем уравнение теплового баланса для хладагента, т.е. для нефти в выделенном обьеме змеевика.

В статическом режиме:

В динамическом режиме:

4) Выражаем все слагаемые через технологические параметры:

- изменение количества тепла в выделенном объеме

количество тепла на входе в выделенный объем

количество тепла на выходе выделенного объема

количество тепла передаваемое выделенному объему в процессе теплообмена.

- выделенный элементарный объем

- площадь поверхности теплообмена

5)Подставим технологические параметры в ур-е теплового баланса, получим:

Разделим обе части уравнения на .



Объем сырья на входе и выходе одинаков, поэтому

.

Теперь разделим обе части уравнения на (4)

Где -объемная скорость поступления сырья в выделенный объем и выхода из него.

6) Возьмем предел от обеих частей уравнения (4) при и

Получили математическую модель:

T(t=0)=T* T(0,t)=T1 * (t)

Tн (x,0)=Tн * (x)T(L,t)=T2 * (t)

Выведем передаточную функцию объекта.



Для этого примем изменение температуры сырья по длине змеевика постоянным.

Тогда, следовательно уравнение примет следующий вид:

Введем безразмерные нормированные функции:

Разделим выражение на , получим:

Обозначим:

постоянная времени, размерность секудны.

безразмерный коэффициент.

Проверим размерность[]



Возьмем преобразование Лапласа от ( ), получим:

Структурная схема данной модели будет выглядеть следующим образом:

Построение статической характеристики объекта.

Запишем уравнение для статического режима.

, d=0.14 м, L=70м, С= 2090 Дж/(М3 ??С),

, V=3.

Решив данное уравнение с учетом начального условия , получим



Построим график зависимости температуры сырья по длине змеевика в зависимости от температуры внутри печи.

Рис. 4 Статическая характеристика.

Построение динамической характеристики объекта.

Запишем уравнение для динамического режима при условии что изменение температуры сырья по длине будем считать не изменяющейся величиной.

Подадим единичный скачок на вход системы.

Возьмем обратное преобразование Лапласа от функции и посмотрим реакцию системы на единичный скачок.



Рис 5. Реакция системы на скачок.

Подадим скачок температуры в печи равный 50єС. Построим динамическую характеристику зависимости температуры сырья от времени

Рис 6. Динамическая характеристика.



Заключение

В работе был рассмотрен один из процессов, протекающих в системе установки стабилизации нефти, а именно процесс нагрева нефти в трубчатой печи.

На основе исходных данных была построена упрощенная математическая модель трубчатой печи.

В силу принятых ограничений и допущений, полученная модель не является точным описанием реального процесса нагрева нефти в трубчатой печи, но позволяет исследовать статику и динамику системы без учета конструктивных особенностей реального объекта.



Список использованной литературы

1. Волкова, Денисов «Основы теории систем и системного анализа». С-Пб.: Издательство СПбГТУ, 2000г.

2. Гольц Г. «Рабочие станции и информационные сети». М.: Машиностроение, 1998г.

3. Исаенко А.Н. «Маркетинговое консультирование» М.: Дело, 1997г.

4. Майкл Мескон, Майкл Альберт, Франклин Хедоури, Основы менеджмента: Пер. с англ., М.:«Дело ЛТД»,1994 г.

5. М. Эддоус, Р. Стэнсфилд, Методы принятия решений, М.: 1997 г.

6. Л. Планкетт, Выработка и принятие управленческих решений, М. 1984 г.

7. Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа, ч. 1. М., Химия, 1972.

8. Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М. 1987г.

9. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. Химия. 1975г.

10. Бондаренко Б. И. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. М., 2003.

11. Лобков А.М. Сбор и обработка нефти и газа на промысле, М., НЕДРА, 1968.

12. Шевцов В.А. Конспект лекций. «Моделирование систем» Аналитические методы, ч. 1. 2005г.

Размещено на Allbest.ru