Системное управление транспортным процессом в транспортных узлах

В зависимости от выполняемых  функций автоматизированная транспортно-складская  система может содержать подсистемы: складскую, накопительную и' транспортную. Каждая из них классифицируется по ряду признаков. Например, складская  подсистема может быть централизованной и обслуживать несколько гибких участков (линий) или участковой - обслуживать  один участок (линию). Накопительная  подсистема может быть централизованной (единый центральный накопитель), децентрализованной (специальные накопители у технологических  модулей) и смешанной (сочетание  централизованных и децентрализованных на-копителей). В свою очередь централизованные накопители допустимо подразде-лять на дифференцированные (специализированные накопители по видам грузов) и интегрированные (единый накопитель для всей номенклатуры грузов). Анало-гично транспортная подсистема может быть централизованной универсальной (единые транспортные средства для  всех технологических модулей) и  децентра-лизованной специализированной (транспортные средства специализируются для различных технологических  модулей).

6. Технологические  схемы комплексной механизации  и автоматизации погрузочно-разгрузочных  и транспортно-складских работ 

Рассмотрим примеры  применения технологических схем в  области про-мышленного транспорта с тем, чтобы получить представление  о некоторых об-щих подходах к  их разработке.

Конвейерная система  для подачи шихты в колошник доменной печи. На со-временных мощных доменных печах объемом 4000-5000 м3 и выше шихту  в ко-лошник печи подают высокопроизводительным ленточным конвейером. Широко известная  подача шихты с помощью циклически действующего скипового подьемника не обеспечивает для печей такого объема необходимую подачу (1500-2000 м/ч). Значительное повышение объема ковша  скипа и скорости его движения ста-новится неэкономичным вследствие чрезмерного увеличения его размеров и массы, поэтому вместо скипового  подъемника применяют конвейеры. Кроме  обеспе-чения высокой производительности, конвейерная подача штаты создает  также технологические преимущества в планировке и автоматизированной эксплуатации доменного цеха.

Механизация транспортировки  в цехе топливоподачи тепловой электро-станции. Грузопотоки на электростанциях  достигают 500 т/ч и выше. Их можно  выполнить практически только при  полной комплексной механизации  транспор-тировки и погрузочно-разгрузочных работ, начиная от поступления топлива  на территорию электростанции до подачи его в бункера и топки котельной. Непре-рывная работа электростанции требует  надежной бесперебойной круглосуточной работы транспортирующих машин и  технологических агрегатов. Для  обеспечения такой работы в цехе топливоподачи электростанций основные транспортные ли-нии обычно дублируются  и включаются в работу попеременно: одна находится к работе, другая - в резерве. На территорию станции  уголь подается в железнодо-рожных составах, состоящих из саморазгружающихся вагонов типа гондолы. Из вагонов  груз поступает в бункера и  далее с помощыо конвейеров потребителям.

Механизация транспортировки  на щебеночном заводе. Широкое развитие строительных и дорожных работ требует  производства большого количества щебня  на мощных механизированных заводах. Щебеночный завод оборудован комплексной конвейерной  системой производительностью 1000 т/ч. Из забоя, разрабатываемого экскаватором, камень подается на завод ленточными конвейе-рами длиной 500 м и шириной  ленты 1200 мм, движущейся со скоростью 2 м/с. В конвейер встроены конвейерные  весы, которые автоматически фиксируют  коли-чество камня, подаваемого на завод. С конвейера камень поступает  в первичную дробилку, из нее раздробленный  камень крупностью менее 180 мм перемещается в бункер объемом 50 мз, откуда выдается вибрационным питателем на наклонный  ленточный конвейер. Затем щебень сортируется и подается в бункера. Из бунке-ров отгрузочной эстакады щебень перегружается в железнодорожные  самораз-гружающиеся вагоны типа гондолы. Выдача готовой продукции возможна одно-временно как автомобильным, так  и железнодорожным транспортом. Управление и контроль за работой  всей конвейерной системы осуществляются с центрального пункта управления. 

Лекция 6 

УПРАВЛЕНИЕ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ТРАНСПОРТЕ 

влияние работы промышленного  транспорта на экономические показатели предприятий 

Рост эффективности  и качества работы транспорта является одним из важнеёших резервов совершенствования  промышленного производства. Расчёты  показывают, что на современном металлургическом заводе несвоевременная подача сырья  в доменный цех приводит к частым перешихтовкам, нарушению технологии. На участках «горячих» перевозок  в связи с несвоевременной  постановкой ковшей по вине промышленного  транспорта могут возникнуть задержки выпуска чугуна из доменных печей, завалки  мартеновских печей и т.д. На участке  перевозок из сталеплавильных цехов  в прокатные могут возникнуть потери производства, вызванные сбоями в подачи слитков в отделение  нагревательных колодцев, а следовательно, простоями обжимных и прокатных  станов.

Диспропорции в  развитии магистрального и промышленного  транспорта (межцехового и внутрицехового) могут привести к появлению аритмии  промышленного производства, излишним перегрузочным операциям, необходимости  сооружения дополнительных складов  и соответствующим потерям. Если в начальный период появление  таких диспропорций мало сказывается  на эффективности промышленного  производства в металлургии, то с  увеличением мощности агрегатов  и интенсивности основных технологических  процессов потери могут быть значительными. Все это снижает экономические  результаты работы указанных агрегатов  и металлургических заводов в  целом и выражается в ухудшении  показателей использования производственных мощностей, снижении фондоотдачи и  производительности труда, росте себестоимости  продукции, снижении прибыли и рентабельности. Понижение температуры чугуна и  стальных слитков требует дополнительных затрат времени и топлива на её восстановление, что отрицательно влияет на экономические показатели предприятий.

Влияние работы промышленного  транспорта на эффективность основного  производства наиболее ярко проявляется  в условиях горнорудных предприятий  отраслей чёрной и цветной металлургии, связанных с открытой добычей  полезных ископаемых. Производительность горнодобывающего оборудована прямо  зависит от мощности и ритмичности  работы транспортных средств. Хронометражные наблюдения свидетельствуют что  по вине карьерного транспорта уровень  использования экскаваторных комплексов, и производительность карьеров могут  быть ниже возможных. Потери могут вызываться слабой технической оснащенностью  и наличием «узких» мест на промышленном транспорте, несовершенством экономических  рычагов и сложившихся систем управления, недостаточной информированностью оперативного персонала основных цехов  и транспортные хозяйств о режиме работы производственных агрегатов, положении подвижного состава, прибытии и отправлении грузов, ситуации на складах.

Повышение технической  оснащенности промышленного транспорта и внедрение принципиально новых  технических средств, совершенствование  структуры управления рациональная организация перевозочного процесса позваляют не только повысить эффективность  и качество транспортного обслуживания пред-приятий, но и улучшить показатели работы самих транспортных хозяйств.

Однако не все экономические  потери предприятий по вине транспорта вы-званы только недостатками в развитии и организации железнодорожных  цехов предприятий. Так, потери в  доменном производстве, связанные с  нестабильно-стью шихты, в основном определяются ритмичностью доставки сырья, отправ-ленного в адрес металлургических заводов железнодорожный транспортом  обще-го пользования. Перебои в подаче порожних вагонов на грузовые фронты прокат-ных станов могут привести к сверхнормативному скоплению  готовой продукции на складах  и вызвать остановку прокатных  станов. Неравномерность подхода  по-рожних вагонов из внешней сети на фабрику окомкования руд горнообогатитель-ного комбината может повлечь потери производства окатышей. Кроме того, ком-бинат вынужден складировать вызванный  этим избыток руды, транспортировать концентрат на отвалы, затем повторно грузить и дозировать его.

Таким образом, (снижение до минимума потерь промышленных предприятий  связано с работой транспорта общего пользования и взаимодействием  между промышленным транспортом  и внешней сетью. Безусловно, часть  рассмотренных потерь вызвана непропорциональностью  развития отдельных звеньев транспортной системы (недостаточным вагонным парком, отсутствием буферных емкостей, малой  пропускной способностью стационарных горловин и др.), но многие из них  зависят только от организации работы промышленного транспорта. Этим и  объ-ясняется серьезное влияние, которое  оказывает на экономику промышленных предприятий совершенствование  организации и автоматизации  управления транспортно-технологическими комплексами.

Первая часть потерь, зависящих от организации транспорта вызвана несовершенством экономических  стимулов и организационных форм управления. Та-ковы, например, потери, порождаемые противоречивостью  целей отдельных звеньев транспортной системы или непроизводительным использованием обору-дования. Вторая часть потерь, зависящих от системы  управления, возникает из-за недостаточной  информированности оперативного персонала (отсутствие или за-паздывание сведений о положении подвижного состава, ситуации на складах, прогнозируемом прибытии и отправлении грузов, режиме работы технологиче-ских агрегатов, результатах деятельности за предыдущий период и др.). И, наконец, третья часть потерь определяется сложностью выбора в короткие сроки дос-таточно хороших оперативных решений при большом объеме информации. В неавтоматизированных системах эти потери практически неизбежны.

Транспортные комплексы  крупных промышленных предприятий  и районов относятся к классу объектов, за которыми в последние  годы укрепилось название "большие  системы". Управление такими системами  имеет ряд принципиальных особенностей. Среди многочисленных факторов, обусловливающих  структурную и информационную специфику  больших транспортно-технологических  систем, решающее значение имеют три  фактора:

большие размеры системы (по числу составляющих ее автономных эле-ментов);

высокая степень неопределенности системы;

разделение системы  на подсистемы с несовпадающими целями управления.

Основные источники  значительной неопределенности больших  транспорт-но-технологических комплексов: нерегулярность внешних воздействий  на входы системы (неритмичность  технологического процесса, статистическая неопреде-ленность продолжительности  отдельных транспортных и технологических  опера-ций и др.); структурная ненадежность системы (выход из строя отдельных  ее эле-ментов). Неопределенность лишает смысла точную оптимизацию оперативных  решений и требует поиска достаточно хороших решений, что согласуется  с эври-стическими методами снижения неопределенности системы.

На промышленном транспорте управленческие, организационные, производственно-технические  и прочие факторы находятся в  сложной взаимной зависимости. Например, транспортно-технологические системы  промышленного предприятия должны учитывать план выпуска и характеристику основной продукции, технологию производства, мощность оборудования, вероятность  возникновения неполадок, а также  ограничения производственно технологического характера. Составление плана перевозки, который был бы одновременно и  реальным, и экономически выгодным, - задача далеко не легкая. Редко имеют  место попытки решения сразу  комплексной задачи, охватывающей крупный  объект с большим числом грузопотоков и широкой номенклатурой промышленных транс-портных средств, потому что  в этих случаях, помимо большой сложности  реше-ния возникают дополнительные трудности организационного порядка, так как на отдельных грузопотоках устанавливаются сложные графики использования обо-рудования, практическая реализация которых невозможна. Кроме того, в таких. расчетах не учитываются элементы случайности, влияние которых возрастает с ростом сферы, охватываемой расчетом.

Ввиду большой сложности  всех транспортно-технологических  систем и влияния большого числа  факторов происходят сбои в основном технологическом процессе промышленных предприятии. В доменном цехе из-за несвоевременной подачи сырья происходит более двух тысяч перешихтовок в  год, в результате теряется около 20 тыс. т чугуна и перерасходуется  около 1 тыс. т кокса. Следует иметь  в виду, что неритмичность подвоза  сырья и вызванные ею перешихтовки приводят к ухудшению качества чугуна (повышению содержания кремния и  се-ры), изменению распределения  фракции на колошнике, нарушению  газового по-тока в печах и их теплового и шлакового режимов.

На участке горячих  перевозок доменного цеха потери вызываются следую-щими причинами:

задержками выпусков чугуна из доменных печей;

задержками заливки  мартеновских печей из-за несвоевременной  подачи чугуна;

снижением температуры  чугуна (до 100 оС на каждом выпуске);

непроизводительным  использованием локомотивов и ковшей.

Весьма значительны  экономические потери и на участке  перевозок слитков из мартеновских цехов в отделение нагревательных колодцев. Сбои в подаче слитков  приводят к невосполнимым потерям, вызываемым простоями обжимных и  прокатных станов, снижением температуры  слитков, непроизводительным ис-пользованием локомотивов и слитковозных составов и др. Сложным является управление взаимосвязями объектов и операций при погрузке угля в полувагоны.

Неритмичность подачи порожних вагонов под погрузку готовой  продукции - источник серьезных нарушений  технологического процесса предприятий, особенно тех, где складирование  продукции невозможно или нежелательно. Так, прямые потерипроизводительности угольных резервов, на которых погрузка осуществляется непосредственно в  подвижной состав, составляют 5-10%. На ма-шиностроительных заводах основные рабочие 10-12% рабочего времени простаивают  из-за несвоевременного подвоза заготовок  в обрабатывающие цехи и готовых  изделий к сборочным линиям. 

2. Автоматизованные  системы управления промышленным  транспортом 

Автоматизированная  система управления (АСУ) транспортом - одна из функциональных подсистем  АСУ промышленных предприятий. Структура  и функции промышленных подсистем  зависят от особенностей основного  производства. Можно выделить пять типов промышленных предприятий  с различающимися системами управления транспортом: открытые горные разработки, угольные районы, металлургические заводы, машиностроительные и другие предприятия, а также межзаводские транспортно-технологические  объединения.