Информационные технологии в управлении качеством

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УПРАВЛЕНИИ КАЧЕСТВОМ

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

2. Организационно правовое обеспечение выпуска продукции с точки зрения контроля качества, описание используемой технологии контроля качества

3. Постановка задачи контроля качества

4. Описание процесса решения задачи управления

5. Характеристика средств безопасности в информационной системе

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ

Братский алюминиевый завод - самое крупное в России предприятие по производству первичного алюминия. БрАЗ был сдан в эксплуатацию в 1966 г. Он располагается в Восточной Сибири в 60 км от Братской гидроэлектростанции, которая обеспечивает завод электроэнергией. Алюминий на БрАЗе производится в электролизерах с самообжигающимися непрерывными анодами на основе технологии Soderberg. Производственная структура включает 3 электролизных цеха (25 корпусов), цех анодной массы, цех по производству кристаллического кремния, цех по производству фторсолей, а также ряд вспомогательных производств.

Основной продукцией завода является первичный алюминий и сплавы в виде чушки, слитков и катанки. Завод также производит кремний, используемый в машиностроении и транспортной промышленности, а также ферросилиций, используемый в черной металлургии для производства высокосортной стали. Доля высших и высоких марок алюминия в общем объеме производства превышает 90%.

На заводе созданы десять дирекций по различным направлениям. В дирекцию по электролизу вошли производственный отдел, три электролизных цеха, объединенный участок обжига и пуска электролизеров, цех обрабатывающей техники. В дирекцию по литью входят три литейных отделения, участок подготовки производства, специалисты производственного отдела, которые будут заниматься вопросами развития литья. В дирекцию по анодам вошли специалисты производственного отдела по данному направлению, участки: производства анодной массы, разгрузки сырья и подготовки производства. В техническую дирекцию включены все ремонтные службы завода, служба автоматизации, цеха: ремонта дизельной техники, ремонта металлургического оборудования, ремонта электро-технологического оборудования и автотранспортный.

Дирекция по обеспечению производства объединила производственно-технический отдел, отдел эксплуатации зданий и сооружений, энергоцех (в части обеспечения энергоресурсами), цеха: КПП, эксплуатации грузоподъемных механизмов, эксплуатации кранов, производства фторсолей (без ремонтных служб), производства вторичных ресурсов, участок транспортировки глинозема и фтористых солей. В финансовую дирекцию включены все службы финансово-экономического блока.

В дирекцию по персоналу входят отделы: организации труда и заработной платы, кадров, развития персонала, организационной культуры, культурно-массовой и спортивной работы.

В непосредственном подчинении управляющего директора находятся отделы: производственно-диспетчерский, юридический, управления собственностью, а также пресс-служба. ОАО "Братский алюминиевый завод" внедряет в производство экологически чистую технологию "сухого" анода.

В начале декабря 2001 года все корпуса электролиза алюминиевого завода были переведены на технологию "полусухого" анода. Теперь на заводе приступили к испытаниям электролизеров с применением технологии "сухого" анода. Программа модернизации начала реализовываться на заводе с июля 2000 года.

На БрАЗе с 1 июля действует новая структура управления основным производством, которая была введена с целью повышения эффективности производственных процессов и сокращения издержек. Цеховой принцип работы на БрАЗе уступил место бесцеховой структуре. Сейчас на предприятии действуют 13 серий, возглавляемых старшими мастерами.

Первая реформа управления прошла на БрАЗе в 2003 г., тогда количество уровней управления сократилось с 9 до 5. Сейчас структура стала меньше еще на одну ступень: линейный мастер - старший мастер серии корпусов - директор по электролизному производству - управляющий директор предприятия. Упразднена дирекция по обеспечению производства.

Реализация столь необычного проекта позволила снизить управленческие расходы. Сокращение уровней управления положительно повлияло на скорость принятия решений. Кроме того, главным отличием новой структуры является передача в ведение старших мастеров серий корпусов всех ресурсов, задействованных в процессе производства. В каждой серии электролиза удалось создать единый технологический цикл, которым руководит один человек, начиная от загрузки сырья в электролизер и заканчивая отправкой металла в литейное отделение.

Система автоматизации на ОАО "БрАЗ" г.Братск Иркутской обл. представлена ТП прокалочного и котельного отделений цеха анодной массы

АСУ ТП предназначена для обеспечения эффективного контроля, управления и противоаварийной автоматической защиты технологического процесса прокалки кокса и утилизации отходящих с прокалочных печей газов.

Целью процесса прокалки кокса для производства анодной массы является удаление из него влаги, летучих веществ и улучшение физико-химических свойств.

В прокалочном отделении расположены четыре технологические линии прокаливания кокса. Процесс прокалки осуществляется в трубчатых вращающихся печах диаметром 3 метра и длиной 45 метров. Производительность печи от 8 до 16 т/час в зависимости от вида прокаливаемых коксов. Термообработка коксов производится в противотоке материала и газового потока, который образуется в результате сгорания топлива (мазута), части летучих и углерода кокса. Для обеспечения процесса сгорания топлива осуществляется организованная подача воздуха в топку с помощью дутьевых вентиляторов. Питание прокалочных печей производится с помощью ленточных весовых дозаторов непрерывного действия, управляемых в дистанционном или автоматическом режиме.

В состав автоматизируемого объекта входит следующее технологическое оборудование: прокалочные печи, холодильники, вентиляторы, дымососы, питатели, ленточные весовые дозаторы, задвижки, насосы, питательные электронасосы, редукционно-охладительные установки и т.д.

Для реализации АСУ ТП использован программно-аппаратный комплекс PCS7 v5.1.

Структура АСУ ТП и выполняемые функции:

Рис. 1. Структура АСУ ТП

Старший оператор - участвует в процессе аналитического контроля состава готовой продукции, сырья, материалов, технологических продуктов при осуществлении и при управлении этими процессами, участвует в освоении новых аналитических приборов, участвует в наладке нового оборудования; проводит апробацию методик выполнения измерений, рекомендуемых к внесению в нормативную документацию (далее по тексту НД); обрабатывает с помощью персонального компьютера результаты в

С инжиниринговой станции (ES) выполняется программирование контроллеров всех стадий, а также сопровождение проектов станций операторов.

Все контроллеры системы управления и операторские станции объединены локальной одноранговой электрической сетью Industrial Ethernet.

Система отображения информации

Система отображения информации обеспечивает выполнение следующих функций:

1. Представление технологической информации на экранах мониторов в следующих форматах по выбору оператора:

в виде мнемосхем с различной детализацией, на которых воспроизводится информация о текущем состоянии технологического процесса и значения технологических параметров;

в виде обобщенных и детализированных кадров аварийных состояний, как технологического процесса, так и технических средств АСУ ТП;

в виде операторских рапортов (за час, смену, сутки, месяц).

2. Автоматическую сигнализацию и регистрацию достижения параметром аварийной и предупредительной границ;

3. Управление оператором механизмами в соответствии с технологическим регламентом. Система управления обеспечивает защиту от неправильных действий операторов;

4. Формирование и вывод на экран монитора протокола сообщений (событий), например, срабатывание предупредительной и аварийной сигнализаций, неисправность датчиков, сообщения о действиях оператора по квитированию, снятию с опроса и изменению состояния исполнительных механизмов и др;

5. Формирование и отображение на дисплее различных групп графиков изменения технологических параметров.

Мнемосхема "Котел №3". Подсистема регулирования

Поддержание температуры в горячей головке печи путем регулирования расхода мазута на печь

Поддержание расхода воздуха и пара на печь пропорционально расходу мазута

Регулятор разряжения за котлом - регулятор управляет направляющими аппаратами дымосоcа, вследствие чего происходит регулирование разрежения за котлом и в тоже время регулируется температура газов в холодной головке печи.

Регулятор питания утилизационного котла - поддержание уровня в барабане котла регулированием расхода питательной воды в барабан, с коррекцией по текущему расходу перегретого пара.

Регулирование температуры перегретого пара с опережающей коррекцией по скорости изменения температуры в промежуточной точке, расположенной непосредственно за впрыскивающим пароохладителем.

Поддержание давления перегретого пара

Регулирование тепловой нагрузки котла - поддержание давления пара в барабане котла подачей мазута на форсунки

Регулирование температуры и давления на выходе редукционно-охладительных установок

Регулятор уровня и давления в деаэраторе

Регулятор уровня в баках ХОВ

Подсистема дозирования кокса

Измерение веса материала, корректировка веса с учетом веса ленты и шва

Измерение скорости транспортерной ленты с учетом "проскальзывания" по сигналам датчиков вращения ведомого и ведущего валов транспортера

Управление скоростью движения ленты в соответствии с заданной производительностью

Настройка параметров системы и параметров регулирования производительности

Контроль аварийных ситуаций (блокировки)

Подсистема диагностики

Для обеспечения требуемого уровня надежности, упрощения поиска и устранения неисправностей АСУ ТП имеет в своем составе программные и аппаратные средства диагностики работоспособности системы. Выход из строя оборудования и возникновение программных сбоев фиксируются в архиве сообщений (событий) и отображаются на специальном экране диагностики.

2. Организационно-правовое обеспечение выпуска продукции с точки зрения контроля качества, описание используемой технологии контроля качества

Автоматизированное рабочее место старшего оператора состоит из комплекса технических средств, программного и организационно-правового

Организационное обеспечение представляет собой комплекс документов, регламентирующих деятельность оператора в условиях функционирования АИС. Организационное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих материалах.

Правовое обеспечение представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении АИС и АИТ. Правовое обеспечение включает нормативные акты, права, обязанности и ответственность персонала, порядок создания и использования информации в АИС процедуры ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки, порядок приобретения и использования электронно-вычислительной техники и других технических средств, порядок создания и использования математического и программного обеспечения.

Организационно-правовое обеспечение представлено для данной АИС следующими документами:

- политика УК МК - главный документ, определяющий цели, принципы и стратегию Компании;

- рабочая и должностная инструкции старшего оператора - относятся к регламентируемым внутренним документам предприятия. В них подробно описывается область деятельности, квалификационные требования, обязанности.

- перечень документов по охране здоровья и безопасности труда (инструкция по охране труда для лаборанта химического анализа, инструкция о мерах пожарной безопасности в цехе, инструкция по электробезопасности для I группы неэлектротехнического персонала);

- внутрисменный режим труда и отдыха работников: 5 дней в неделю по 8 часов (с 7:00-16:00, 1 час обеденный перерыв);

- рабочий график;

- паспорта на оборудование.

- план технического и аналитического контроля на текущий год;

- инструкция по эксплуатации оборудования (максимально детализирует и регламентирует процедуру работы на приборе).

Техническое обеспечение представлено комплексом технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующей документацией на эти средства и технологические процессы.

Комплекс технических средств составляют: компьютеры, устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации; устройства передачи данных и линий связи; оргтехника и устройства автоматического съема информации; эксплуатационные материалы и др.

К настоящему времени на предприятии сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.

Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах.

Математическое и программное обеспечение представлено на предприятии совокупностью математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения на предприятии относятся средства моделирования процессов управления; типовые задачи управления; методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.

Организационное обеспечение представлено совокупностью методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Организационное обеспечение реализует следующие функции: анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации; подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности; разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

3. Постановка задачи контроля качества

В рассматриваемой автоматизированной системе рабочего места оператора, выполняющего контроль технологического процесса прокалки кокса и утилизации отходящих с прокалочных печей газов, основанием для проведения контроля технологической, готовой продукции и сырья является документ «План технического и аналитического контроля» и «План входного контроля сырья».

Система создается для расширения функции автоматического и автоматизированного контроля и управления; повышения качества работы регулятора питания; повышения надежности функционирования системы противоаварийной защиты; повышения качества управления технологическим процессом.

При решении задачи пользователь занимается выполнением своих прямых обязанностей:

запуск и активизация функций системы;

выбор метода проведения контроля;

ввод первичных данных;

контроль правильности данных;

сохранение данных.

Перечень и описание выходных сообщений:

Выходная информация представлена в электронном виде и на бумажном носителе.

Выходной информацией являются распечатанные документы, такими как форма плана входного сырья

4. Описание процесса решения задачи управления

Система управления спроектирована для управления рукавным фильтром, установленным на место ранее использовавшегося электрофильтра, и предназначена для контроля и автоматизации процесса очистки газов рудно-термической печи кремния и ферросилиция.

Структура АСУ ТП газоочистной установкой.

Система включает в себя нижний и верхний уровень - АРМ оператора. Нижний уровень состоит из двух одинаковых подсистем, смонтированных в двух идентичных шкафах, управляющих соответствующими фильтрами. Каждый из шкафов управления содержит программируемый логический контроллер SIMATIC S7-300, панель оператора OP 7, устройство световой и звуковой сигнализации.

Программируемый контроллер выполняет функции управления технологическим процессом, сбора и обработки параметров фильтра, диагностики, формирования сообщений, синхронизации данных АРМ сменного мастера и операторской панели.

Реализовано бесперебойное архивирование важнейших аналоговых параметров при помощи контролера при обрыве связи с АРМ или выходе АРМ из строя. При восстановлении работоспособности АРМ или восстановлении связи с АРМ происходит передача накопленного в памяти данных контроллера архива на АРМ.

Панель оператора выполняет функции локального управления фильтром.

АРМ реализовано на базе промышленного компьютера и пакета визуализации WinCC v5.1. АРМ имеет выход в общезаводскую сеть для передачи данных о работе ГОУ №3 на уровень АСУТП. Мнемосхемы АРМ сменного оператора представлены на следующих рисунках.

Экран мнемосхемы

На мнемосхеме изображены нитки 1 и 3, представляющие собой рукавные фильтры. На каждой из ниток показаны секции, объединяющие в себе отсечные клапана и накопители, показанные в виде квадратов с цифрами.

В рамках АСУТП реализованы следующие технологические функции:

· контроль состояния рукавного фильтра (температура, разряжение)

· продувка (встряхивание) фильтрующих элементов фильтра (рукавов) в автоматическом, дистанционном и ручном режимах работы;

· измерение, отображение и архивирование значений технологических параметров (температуры, разряжения) на операторской панели и АРМ;

· установка значений технологических параметров (временные параметры продувки) с операторской панели и АРМ;

· диагностика состояния электроприводов (соленоидов), управляющих клапанами, на обрыв и короткое замыкание.

· формирование сообщений по превышению предупредительного и аварийного уровней величин температур, разряжений, давлений, а также в случае каких-либо неисправностей, управление звуковой и световой сигнализацией.

Внедрение автоматической системы управления позволило в полной мере реализовать возможности рукавного фильтра; оперативно изменять параметры работы и тестировать отдельные элементы фильтра.

С внедрением нового технологического оборудования и системы управления удалось значительно улучшить степень очистки газов по сравнению с использующимися электрофильтрами.

5. Характеристика средств безопасности в информационной системе

Для решения проблемы защиты информации основными средствами, используемыми для создания механизмов защиты принято считать:

Технические средства - реализуются в виде электрических, электромеханических, электронных устройств. Всю совокупность технических средств принято делить на:

- аппаратные - устройства, встраиваемые непосредственно в аппаратуру, или устройства, которые сопрягаются с аппаратурой СОД по стандартному;

- физические - реализуются в виде автономных устройств и систем (электронно-механическое оборудование охранной сигнализации и наблюдения, замки на дверях, решетки на окнах).

В ходе развития концепции защиты информации специалисты пришли к выводу, что использование какого-либо одного из выше указанных способов защиты, не обеспечивает надежного сохранения информации. Необходим комплексных подход к использованию и развитию всех средств и способов защиты информации. В результате были созданы следующие способы защиты информации:

1. Препятствие - физически преграждает злоумышленнику путь к защищаемой информации (на территорию и в помещения с аппаратурой, носителям информации).

2. Управление доступом - способ защиты информации регулированием использования всех ресурсов системы (технических, программных средств, элементов данных).

3. Маскировка - способ защиты информации с СОД путем ее криптографического закрытия. При передаче информации по линиям связи большой протяженности криптографическое закрытие является единственным способом надежной ее защиты.

4. Регламентация - заключается в разработке и реализации в процессе функционирования СОД комплексов мероприятий, создающих такие условия автоматизированной обработки и хранения защищаемой информации, при которых возможности несанкционированного доступа к ней сводились бы к минимуму. Для эффективной защиты необходимо строго регламентировать структурное построение СОД (архитектура зданий, оборудование помещений, размещение аппаратуры), организацию и обеспечение работы всего персонала, занятого обработкой информации.

5. Принуждение - пользователи и персонал вынуждены соблюдать правила обработки и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.

Рассмотренные способы защиты информации реализуются применением различных средств защиты, причем различают технические, программные, организационные законодательные и морально-этические средства. контроль качество безопасность информационная система

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ Под ред. Г.А. Титоренко. - М.: Компьютер, ЮНИТИ, 1999. - 400с.(есть эл.коп.)

2. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ М.И.Семенов, И.Т.Трубилин, В.И.Лойко, Т.П.Барановская; Под общ. ред. И.Т.Трубилина. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 416с.; ил.

3. Информационные системы в экономике: Учебник/Под ред. Проф. В.В.Дика. -М.: Финансы и статистика, 1996. -272 с.,ил.

4. Казарин О.В. Безопасность программного обеспечения компьютерных систем. Москва, МГУЛ, 2003, -212 с.

5. Галатенко В.А. Основы информационной безопасности,2003. - 280с.

Размещено на Allbest.ru