На правах рукописи

Гущин Евгений Викторович

Информационная поддержка интегрированной системы менеджмента

химического предприятия

Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации

(химическая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2009 1

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова" (МИТХТ) на кафедрах Информационных технологий и Стандартизации и сертификации.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Корнюшко Валерий Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Солохин Аркадий Викторович кандидат технических наук Загвоздкин Виктор Константинович

Ведущая организация: Тамбовский государственный технический университет

Защита состоится 01 декабря 2009 года в 12:00 на заседании диссертационного совета Д212.120.08 при Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова по адресу: г. Москва, проспект Вернадского, д. 86.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИТХТ им.

М.В. Ломоносова.

Автореферат диссертации размещен на сайте http://www.mitht.ru Автореферат разослан 30.10.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук К.Ю. Колыбанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В современном глобальном мире конкурентная борьба заставляет стороны изыскивать все новые и новые методы обеспечения и повышения конкурентоспособности продукции и предприятия. В настоящее время наиболее эффективным способом совершенствования управления предприятием является внедрение интегрированных систем менеджмента (ИСМ). ИСМ, объединяющая в единое целое различные сферы деятельности предприятия, такие как менеджмент качества, экологический менеджмент, менеджмент профессиональной безопасности, может стать мощным инструментом принятия управленческих решений, особенно при наличии информационной поддержки.

Значительный вклад в применение системного подхода при создании информационных систем предприятий, в том числе химического профиля внесли отечественные исследователи: Вентцель Е.С., Волкова В.Н., Дегтярев Ю.И., Емельянов А.А., Денисов А.А., Костров А.В., Дорохов И.Н., Кафаров В.В., Корнюшко В.Ф., Кузин Р.Е., Тимофеев В.С. и др. Вопросам систем менеджмента и их интеграции посвящены исследования российских и зарубежных ученых:

Деминга Э., Джурана Д., Шухарта, Лапидуса В.А., Никифорова А.Д., Адлера Ю.П., Свиткина М.З. и др. Имеется ряд работ, посвященных разработке интегрированных систем управления на химических предприятиях. Это работы Хорошевой Е.Р., Хексель Л., Макарова Р.И. и др.

Однако отсутствуют работы, посвященные выявлению и исследованию особенностей ИСМ и е информационной поддержки на химическом предприятии.

Решение задач создания ИСМ на химических предприятиях связано с особенностями технологических процессов. Химическое предприятие как объект управления характеризуется повышенными требованиями безопасности на рабочем месте и в окружающей среде.

К стандартам ИСМ относятся: стандарты на системы менеджмента качества ISO серии 9000; стандарты на системы экологического менеджмента ISO серии 14000; стандарты на системы менеджмента промышленной безопасности и охраны труда OHSAS серии 18000 и др. Отсутствие единого стандарта на интегрированную систему порождает многочисленность структур ИСМ и недостаточную эффективность созданных систем менеджмента. На многих химических предприятиях отсутствует фундамент для построения и реализации результативных интегрированных систем менеджмента, а именно: комплексное применение в системах менеджмента современных информационных технологий.

В этой связи, безусловно, актуальными являются исследования, направленные на разработку моделей, совершенствование и повышение результативности систем менеджмента на основе применения новых информационных технологий.

Цель работы. Целью настоящей работы является повышение средствами информационной поддержки результативности интегрированной системы менеджмента химического предприятия.

Для достижения цели в диссертационной работе решены следующие задачи:

1. Выявление особенностей химических предприятий с точки зрения построения интегрированных систем менеджмента промышленных химических предприятий.

2. Создание процессной модели ИСМ химического предприятия, включающей системы менеджмента качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности с более высоким уровнем интеграции, чем известные ранее модели для других отраслей, средствами системного моделирования на основе системного анализа для изучения ее информационных потребностей. Оценка состава и структурных свойств 3. Системный анализ информационных процессов в ИСМ химического предприятия для изучения проблемы проектирования информационной системы интегрированной системы менеджмента. Разработка модели информационной системы ИСМ химического предприятия.

4. Формирование информационной системы в условиях ИСМ химического предприятия, включая обоснование выбора компонентов информационной системы, ее архитектуры, баз данных и информационных связей между 5. Разработка методики оценки результативности ИСМ химического предприятия и ее информационной поддержки, ее применение к ИСМ ООО «Саратоворгситез».

Объект и предмет исследования.

В данной работе объектами исследований являются интегрированная система менеджмента, включая подсистемы качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности химического предприятия, и ее информационная поддержка на примере ООО «Саратоворгсинтез».

Предметом данных исследований является изучение с позиций системного подхода и моделирование интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии, и повышение ее результативности путем информационной поддержки современными информационными технологиями.

Методы исследования: В основу решения поставленных задач положены концепция Всеобщего управления качеством (TQM) и принципы системного подхода, методы системного анализа, теория управления, теория моделирования, методы статистического анализа, теория графов и теория множеств. Модели интегрированной системы управления строились с использованием процессного подхода, методологии моделирования IDEF0 и DFD.

Научная новизна.

1. На основе системного анализа средствами системного моделирования построена процессная модель ИСМ химического предприятия «как должно быть», которая включает подсистемы менеджмента качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности. Предложенная модель отличается от ранее известных моделей более высоким уровнем интеграции процессов ИСМ и соответствием особенностям химических предприятий.

Модель позволила выявить информационные потребности ИСМ химического предприятия.

2. Выполнен системный анализ проектирования информационной системы ИСМ химического предприятия и разработана модель информационной системы ИСМ химического предприятия.

3. Разработана структура информационной системы ИСМ химического предприятия, включая обоснование выбора из ранее известных компонентов:

архитектуры, баз данных и информационных связей между ними.

4. Предложена методика оценки результативности ИСМ химического предприятия и ее информационной поддержки. Методика опробована на ООО «Саратоворгсинтез».

Практическая значимость.

1. Разработанные модели ИСМ «как должно быть» и «как есть» химического предприятия использованы для разработки практических рекомендаций по совершенствованию структуры интегрированной системы менеджмента ООО «Саратоворгсинтез» и использованию информационной системы для поддержки ИСМ.

2. Разработанная информационная система ИСМ может быть использована для предприятий химического профиля и позволит повысить результативность ИСМ химического предприятия, а, следовательно, и качество выпускаемой продукции.

3. Предложенная методика оценки результативности может быть применена на ООО «Саратоворгсинтез» и других химических предприятиях для ежегодного расчета результативности действующей ИСМ, а также для оценки инновационных проектов улучшения ИСМ.

4. Положения диссертации и практический опыт создания интегрированных систем управления вошли в учебные пособия для студентов по дисциплинам «Системы качества», «Статистические методы управления качеством», «Статистические программные комплексы», а также использованы при выполнении квалификационных работ инженеров, бакалавров и магистров по направлению «Метрология, стандартизация и сертификация» МИТХТ.

Результаты диссертационного исследования были использованы в научном проекте «Разработка типовой системы менеджмента качества образовательного учреждения высшего и среднего профессионального образования» (код проекта 74058), выполненном в рамках научной программы Министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы».

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных международных и российских конференциях, в том числе: XII Международная научно-техническая конференция «Наукомкие химические технологии» (2008), Международная научно-техническая конференция «Менеджмент качества продукции и услуг», Брянск, (2007), Международная научная конференция «Производственные технологии», Италия, (2008), Международная научная конференция «Наука, технологии, инновации», Испания, (2008), Всероссийская научная конференция "Информационнотелекоммуникационные технологии и электроника" 2009.

Публикации. По теме диссертации опубликовано: 2 статьи в рекомендованном ВАК журнале и 5 тезисов докладов на международных и российских конференциях.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 151 странице, включая библиографию из источников, 27 рисунков и 31 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи работы.

В первой главе: «Анализ особенностей и информационных потребностей интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии» на основе изучения литературных данных и выполненного системного анализа информационных потребностей ИСМ показано, что интеграция систем менеджмента – объективная необходимость для химических предприятий.

ИСМ химического предприятия должно строиться на базовых принципах, установленных во всех международных стандартах менеджмента: системном и процессном подходах, но вместе с тем в данной работе выявлены особенности химических предприятий с точки зрения реализации ИСМ:

1. Значимость подсистем 14000 и 18000 для химических предприятий наряду с подсистемой 9000. Химическая технология невозможна без реализации аспектов охраны труда и окружающей среды в силу токсичности, пожароопасности, взрывоопасности технологических процессов.

Подсистемы 14000 и 18000 существуют внутри, а не над производственными процессами, т.е. взаимосвязи подсистем в ИСМ должны учитывать это.

2. В отдельных случаях химические предприятия, например, химикофармацевтические, биотехнологические производства заинтересованы в более широком круге подсистем: системах HACCP и GMP. ИСМ химического предприятия должна учитывать возможности интеграции и этих подсистем.

3. Встраивание подсистем в производственный процесс определяет ситуацию, когда в одном структурном подразделении предприятия реализуются требования всех подсистем ИСМ, что вносит дополнительную сложность в описание структуры ИСМ информационными средствами.

4. Вовлечение в ИСМ требований и удовлетворенности других заинтересованных сторон в деятельности предприятия, кроме потребителей:

работников предприятия; общества и государства в лице надзорных С целью выявления и исследования информационных потребностей ИСМ выполнен системный анализ проблемы улучшения интегрированной системы менеджмента в химическом производстве (рис.1). Глобальная цель состоит в постоянном улучшении ИСМ. Критерием достижения глобальной цели мы предлагаем использовать в соответствии со стандартом ИСО результативность ИСМ. Результативность – степень реализации запланированной деятельности и достижения запланированных результатов.

Целеориентированная система, какой является ИСМ, может хорошо описываться следующей моделью В.Н. Сагатовского:

где: P – цель системы; St – структура системы; Cp – условия достижения цели;

t – время достижения цели; Tp – множество технологических процессов; R – связи между ними, которые решаются посредством методов и средств обработки информации, принятых в данной системе.

Множество технологических процессов определяется в виде кортежа:

где: met – методы достижения цели; rp – средства достижения цели;

Ics – обработка информация, принятая в данном классе систем;

Is – обработка информации, принятая в системе.

Глобальная цель создания ИСМ Пространство инициирования целей функции подсистем 6-й уровень Управленческий цикл РDСА Рисунок 1 – Схема системного анализа проблемы улучшения ИСМ На основе системного подхода проанализирована задача выбора структуры интегрированной системы менеджмента (ИСМ) химического предприятия с учетом объединения аналогичных процессов, имеющихся в требованиях стандартов к подсистемам менеджмента качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности и охраны здоровья. Разработана модель ИСМ химического производства «как должно быть», на основе которой далее выявлены информационные потребности (рис.2).

Рисунок 2 – IDEF0-декомпозия ИСМ А0 «как должно быть». Структура системы построена на основе требований ГОСТ Р ИСО 9001-2001, ГОСТ Р ИСО 14000 и Во второй главе: «Системный анализ проектирования информационной системы интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии»

Выполнен системный анализ проблемы проектирования информационной системы ИСМ химического предприятия. Схема системного анализа проектирования ИС ИСМ химического предприятия приведена на рис.3.

Основная цель информационной системы ИСМ не может не совпадать с целью интегрированной системы менеджмента, которую поддерживает информационная система, т.к. в противном случае ИС будет работать сама на себя, а не на ИСМ.

По результатам системного анализа ИС ИСМ предложено в качестве компонентов ИС ИСМ для химического предприятия использовать представленные на рис.4 системы. Ядро ИС – ERP-система, с ней (и, при необходимости, между собой) интегрируются остальные компоненты: PLM-, CRM-, SCADA- и LIМSсистемы.

Глобальная цель ИС ИСМ Структура целей разработки ИС информационной поддержки ИСМ Уровни и направления Информационные информационной Рисунок 3 – Схема системного анализа проектирования информационной системы Рисунок 4. - Компоненты ИС ИСМ для ООО «Саратоворгсинтез»

На основе DFD методологии и результатах системного анализа разработана модель информационной системы, обеспечивающей ИСМ химического предприятия (рис.5).

Рисунок 5 – DFD диаграмма информационных потоков ИСМ «как должно быть».

Для описания информационных потоков на рис.5 применен, широко используемый в теории информационного менеджмента ресурсный подход, который основан на совместном формальном и единообразном представлении структуры всех разнородных информационных ресурсов, включенных в ИС. При этом математическая модель построена на основе матрицы ресурсов, которая в общем случае имеет следующий вид:

Диагональные элементы Ri,i отражают информационные ресурсы элементов системы в соответствии с рис.6, недиагональные Ri,j – ресурсы связей между ними, или коммуникационных компонентов системы, в соответствии с топологией системы. Ресурсная матрица довольно полно отражает структуру информационной системы, но достаточно сложна для заполнения конкретной информацией и работы с ней. Поэтому предложено перейти от ресурсной матрицы (3) к идентичной ей по структуре бинарной матрице B. Бинарная матрица, безусловно, более бедна информацией, чем порождающая ее ресурсная матрица, однако позволяет получить некоторые результаты, которые будут полезны на стадии предварительной разработки информационного обеспечения ИСМ.

С применением теории графов и методов статистического анализа был найден ряд характеристик информационной системы. Так,оценена структурная избыточность R = 3,5,которая характеризует систему как достаточно надежную.

Оценена связь процессов с другими процессами (рис.5), в таблице 1.

Таблица 1 - Показатели степени связи процессов в модели ИС ИСМ «как Полученные значения i позволяют ранжировать процессы по степени убывания связи с другими процессами в системе. Наиболее сильную связь имеет процесс 1 – «Реализовать информ. поддержку управления ИСМ», а затем процессы 3 – «Реализовать информ. поддержку управления ресурсами» и 2 – «Реализовать информ. поддержку ответственности руководства».

Найден индекс центральности = 0,0054,который указал на низкую степень централизации процессов в системе управления и на основе этого предложено использование децентрализованных принципов управления, рекомендованных стандартами на системы менеджмента.

В третьей главе: «Формирование информационной системы в условиях интегрированной системы менеджмента химического предприятия» рассмотрены системные основы формирования информационной поддержки интегрированной системы менеджмента.

Информационная система ИСМ обеспечивает осуществление функций менеджмента за счет выполнения обработки информации (ОИ), то есть повышается уровень информационного обеспечения ИСМ и за счет этого – ее результативность.

Взаимопроникновение ОИ и ИСМ отражает рис. 6.

Рисунок 6 - Схема взаимодействия ИСМ и ОИ (ИМ в широком смысле) Модель ИС в составе ИСМ может строиться в виде, аналогичном модели «как должно быть» (рис 2). Поскольку все или основные процессы менеджмента организации реализуются с использованием ресурсов ИС, она должна отражать бизнес-систему как организацию.

Более того, ИС своими ресурсами должна обеспечивать и поддерживать в ИСМ организации все протекающие в ней процессы, при этом в работе информационной системы должны быть определены и достигаться некоторые цели. На этом основании обобщенное представление ИС может быть дано в виде кортежа:

где: Р – множество целей ИС, R – множество ресурсов ИС.

Множество целей ИС имеет вид:

где: P1 – множество внешних целей отражает требования к работе ИС, определяемые ее окружением – процессами предприятия или ИСМ;

P2 – множество внутренних целей формируется менеджментом ИС и отражает требования к внутренним бизнес-процессам системы обработки информации.

Множество внутренних ресурсов ИС, обеспечивающих ее деятельность как организации представляется в виде:

где: R1 – технологические ресурсы ИС; R2 – кадровые ресурсы ИС;

R3 – финансовые ресурсы ИС; R4 – организационные ресурсы ИС.

Тогда можно записать:

где: R1,1, R1,2, R1,3 – технологические ресурсы, относящиеся к структуре, процессам и квалификации соответственно;

R2,1, R2,2, R2,3 – кадровые ресурсы, относящиеся к структуре, процессам и квалификации соответственно;

R3,1, R3,2, R3,3 – финансовые ресурсы, относящиеся к структуре, процессам и квалификации соответственно;

R4,1, R4,2, R4,3 – организационные ресурсы, относящиеся к структуре, процессам и квалификации соответственно.

Множество R1,1, отражающее состав компонентов технологической среды ИС, может детализироваться в виде:

где: r1 – информационные, r2 – программные, r3 – вычислительные, r4 – коммуникационные, r5 – периферийные, r6 – специальные средства соответственно.

Формирование состава элементов множества R1,1 в соответствии с потребностями организации в услугах ИС составляет содержание задач проектирования ИС.

Множество технологических процессов, протекающих в ИС, то есть множество R1,2 в (7), – процессы информационного менеджмента, структурируется в настоящей работе в виде:

где: r7 – внешние технологические процессы, протекающие в ИС;

r8 – внутренние технологические процессы, протекающие в ИС.

Эти процессы обеспечивают бизнес-процессы основной деятельности организации. Принято также, что множество технологических процессов r8 имеет сугубо внутреннюю природу: они не просто реализуются внутри ИС – процессы r тоже реализуются внутри ИС, – но обеспечивают исключительно внутренние задачи деятельности ИС. В этом предположении множество r8 может быть записано в виде:

где условно разделены r8,1 – процессы исполнения внутренних для ИС управленческих приложений, то есть обеспечения функций менеджмента ИС, и r8,2 – процессы поддержки некоторых базовых или внутренних служебных технологических процессов, которые необходимы для обеспечения функционирования всех остальных процессов.

Множество r8,2 в разных ИС может иметь различный состав в зависимости от особенностей проекта ИС, в частности, от набора компонентов в R1,1.

Таким образом, сформирована обобщенная модель ИС в виде выражений (5) (13), обеспечивающая единообразное решение задач проектирования и использования ИС ИСМ.

Далее ставится задача поиска приемлемого решения по некоторым базовым средствам – архитектурам, платформам и т.д. Фундаментальной основой построения ИС является архитектура ее технологической среды. Основу платформы (сложившиеся типовые комплексы базовых средств)составляют вычислительные и базовые программные средства. От выбора этих составляющих зависят в значительной мере все остальные решения в системе.

Единых рекомендаций по решению этой проблемы не существует. Имеются эффективные варианты систем, основанные на переносе основных операций с центральной машины на рабочие места и повышение за счет этого степени распараллеливания вычислительного процесса. Другие, напротив, основаны на консолидированных центральных системах, обеспечивающих распараллеливание процессов за счет лучшего управления и при этом высокую степень информационной защищенности системы в целом.

В качестве архитектуры проектируемой системы была выбрана трехуровневая клиент-серверная архитектура (рис. 7). Это позволяет отделить бизнес-логику от клиентской части и СУБД, выделив ее в отдельный, средний, Рисунок 7 – Архитектура ИС ИСМ химического предприятия слой (что решает проблему сложности обновления программного обеспечения изза «размазанной» бизнес-логики между АРМами и сервером БД, а также проблему высоких требований к аппаратному обеспечению сервера БД, самого дорогостоящего узла в любой информационной системе).

Благодаря концентрации бизнес-логики на сервере приложений стало возможно подключать различные БД. Теперь, сервер базы данных освобожден от задач распараллеливания работы между различными пользователями, что существенно снижает его аппаратные требования. Также снизились требования к клиентским машинам за счет выполнения ресурсоемких операций сервером приложений и решающих теперь только задачи визуализации данных. Именно поэтому такую схему построения информационных систем часто называют архитектурой «тонкого» клиента.

Но, тем не менее, узким местом, как и в двухуровневой клиент-серверной архитектуре, остаются повышенные требования к пропускной способности сети, что в свою очередь накладывает жесткие ограничения на использование таких систем в сетях с неустойчивой связью и малой пропускной способностью (GPRS, мобильная связь).

В нашем случае используются, как показано на рис.7, подключаясь к серверу приложений, базы данных компонентов, входящих в ИС: ERP-, PLM-, LIMS-, CRM-, SCADA-систем.

Сервер приложений реализует бизнес-логику входящих в ИС компонентов, а также вспомогательных программ и пакетов, например, текстовый редактор, электронные таблицы и т.д.

С АРМов пользователи получают доступ к вспомогательным программам и клиентской среде ИС. Клиентская среда ИС представляет собой многомодульную систему, в которой в зависимости от уровня и типа доступа становятся активными как сами различные модули, так и их функциональное наполнение.

В целом, взаимодействие вычислительных модулей ИС происходит в соответствии со связями компонентов ИС (рис.8). К этому добавляются модули, входящие в состав ядра ИС, – ERP-системы, а также модули управления (администрирования) ИС и экспорта/импорта данных (введение данных в ИС с их очисткой, вывод данных в необходимом формате).

В четвертой главе: «Реализация информационной поддержки интегрированных систем менеджмента на ООО «Саратоворгсинтез» показано, что предприятие ООО «Саратоворгсинтез» включает три самостоятельных производства: синильной кислоты и нитрилакриловой кислоты (СК и НАК), синтетического нитронового волокна (СНВ), органического синтеза (ОС).

Выпускаемая продукция конкурентоспособна благодаря высокому качеству и разнообразию ассортимента, имеет широкую известность и многочисленных потребителей, как на внутреннем и зарубежном рынке.

Диспетчер SCADA Рисунок 8 – Вычислительные модули ИС ИСМ (приложения клиентской среды) и В настоящее время на предприятии внедрена интегрированная система менеджмента (ИСМ), сертифицированная на соответствие стандартам ISO 9001:2000; ISO 14001:2004; и спецификации OHSAS 18001:1999.

Основные продукты, получаемые на производстве органического синтеза – фенол и ацетон, получают кумольным способом: алкилированием бензола пропиленом в присутствии катализатора – хлористого алюминия в алкилаторе с последующей перегонкой полученной реакционной массы в ректификационных колоннах.

Потребность в информации для ИСМ по контролю и управлению технологическим процессом изучены на примере одного производства, ставщего классическим и описанного В.С. Тимофеевым и Л.А. Серафимовым, а также в других источниках. Это производство изопропилбензола, который затем поступает на дальнейшую переработку в фенол и ацетон, а по отдельным контрактам поступает в продажу.

Технологическая схема представлена на рис. 9. В двухколонном агрегате гетероазеотропной ректификации, состоящем из ректификационной колонны 1, отгонной колонны 3 и флорентийского сосуда 2, происходит осушка исходного бензола. После конденсации в конденсаторе и расслаивания во флорентийском сосуде 2 верхний слой — обводненный бензол, поступает в колонну 1, а нижний слой — вода, содержащая бензол (по растворимости), направляется в колонну 3.

Каталитический комплекс готовится в аппарате с мешалкой 4, в который подают бензол, а также хлорид алюминия, этиленхлорид и полиалкилбензолы.

Реактором алкилирования служит колонный аппарат 5. Катализаторный раствор, осушенный бензол и этанэтиленовую (пропан-пропиленовую) фракцию подают в нижнюю часть реактора 5. Раствор бензола в полиалкилбензолах направляют в реактор, а несконденсированные газы поступают в скруббер 9, орошаемый водой для улавливания НCl. Водный раствор НCl (разбавленная соляная кислота) направляют на нейтрализацию, а газы — на утилизацию тепла.

Рисунок 9 - Технологическая схема производства изопропилбензола с использованием катализатора на основе AlCl3:

1,3,15-17 – ректификационные колонны; 2 – флорентийский сосуд; 4 – реактор приготовления катализатора; 5 – реактор алкирования; 6 – конденсатор; 7 – сепаратор жидкость-жидкость;

8,9,11,13 – скрубберы; 10,12 – насосы; 14 – подогреватель; 18 – вакуум-приемник; 19 – холодильник полиалкилбензолов; I – этилен (пропилен); II – бензол; III – диэтилбензолы; IV – раствор щелочи; V – этил(изопропил)бензол; VI – полиаклилбензолы; VII – к вакуумной линии;

VIII – вода; IX – газы на факел; X – этил(изопропил)хлорид и хлорид алюминия; XI – сточные Проведен анализ состояния информационной поддержки в действующей интегрированной системе менеджмента на ООО «Саратоворгсинтез». Показано, что информация, необходимая для управления только производственным процессом получения изопропилбензола включает такие контролируемые параметры, как: Сырье – до 70 параметров; Энергоресурсы– 29 показателей;

Осушка бензола – 20 показателей; Приготовление катализаторного комплекса – 3;

Отгонка бензола из реакционной массы – 71; Очистка сточных вод – 13;

Воздушная среда производственных помещений – 7; и т.п. Контролируется всего 242 показателя, из них: с ежечасной записью в рабочих листах – 157 показателей, с записью в журнал 1 раз в квартал – 31 показатель.

В том числе показано, что подсистема менеджмента качества проводит обязательную по ИСО 9000 идентификацию и прослеживаемость продукции и процессов ИСМ, с помощью диспетчерских листов товарно-сырьевого цеха, режимных листов, операторных листов и журналов, и т.п. носителях информации.

Так, для регистрации данных по контролю качества сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов в ОТК ведется 16 рукописных журналов. Передача информации в места использования происходит в «ручном режиме», в экстренных случаях – по телефону. Аналогично работают с информацией в подсистемах менеджмента охраны окружающей среды и профессиональной безопасности.

Большой массив численной информации, находящейся на разрозненных бумажных носителях, труден для восприятия и принятия решений на основе фактов. Информационная система на основе информационных технологий, которая охватывала бы интегрированную систему менеджмента на предприятии, отсутствует. Имеются АСУ в рамках отдельных цехов, бухгалтерии, не объединенные между собой в систему. Это свидетельствует о том, что действующая ИСМ ООО «Саратоворгсинтез» нуждается в информационной поддержке на основе современных информационных технологий.

Разработана модель интегрированной системы менеджмента химического производства ООО «Саратоворгсинтез» «как есть». Показано, что она отличается от модели «как должно быть» гораздо меньшей степенью интегрированности, а именно: служба качества (СМК), отдел охраны труда и охраны природы (СУПБиОТ и ОС) и подразделения, занятые измерениями, контролем продукции и технологических процессов не интегрированы и их взаимодействие затруднено подчинением разным руководителям.

Полученные результаты свидетельствуют, что ИСМ «Саратоворгсинтез»

«как есть» характеризуется квадратическим отклонением фактического распределения данных по процессам от равномерного (2) в 3 раза большим, чем для модели «как должно быть», что говорит о более высокой вариабельности данной системы, и обладает количественной оценкой степени централизации процессов () немного ниже, т.е. модель системы более централизована, что не соответствует принципам ИСМ, которые установлены в стандартах.

Информационная система на предприятии, поддерживающая ИСМ поможет взаимодействию различных подразделений на предприятии, включая службу качества, отдел охраны труда, отдел охраны природы, и позволит оптимально управлять информацией. На основе разработанной в гл. 2, 3 методики предложена и получила поддержку руководства предприятия структура информационной поддержки системы информационного менеджмента предприятия, представленная на рис.5.

На примере поддержки управленческих решений по процессу производства изопропилбензола в одном из компонентов ИС – LIMS-подсистеме – на основе статистических методов по результатам модельного эксперимента показано, как это может реализоваться на практике.

Статистический метод контрольных карт Шухарта (рис.10.) показывает, что процесс управляемый, но в некоторых точках значения выходят за нижние контрольные пределы (они показаны красным цветом). При появлении таких точек нужно принять решение: лучше всего приостановить процесс, выявить и устранить причины сбоя. На этой карте также присутствуют точки (они выделены желтым цветом), которые свидетельствуют о вероятности снижения качества процесса, это тревожные признаки, которые должны стать сигналом для принятия профилактических мер.

Такая картина по каждому из контролируемых показателей позволит скорректировать ход технологического процесса таким образом, чтобы иметь стабильное качество продукции. Такую возможность предоставит предлагаемая в данной работе ИС ИСМ.

Рисунок 10 – Окно в системе LIMS «Контрольная карта для примеси н-пропилбензола в изопропилбензоле (% масс)».

С целью анализа результативности функционирования интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии была разработана методика оценки результативности ИСМ на ООО «Саратоворгсинтез». Для каждой подсистемы разработаны критерии на основе требований стандартов к системам менеджмента, а также частично использованы реально рассчитываемые на предприятии критерии (табл.2). Определена значимость полученных критериев, используя метод анализа иерархий Т. Саати.

Таблица 2 – Примеры некоторых использованных критериев для оценки результативности систем менеджмента качества (СМК), экологического менеджмента (СЭМ), менеджмента профессиональной безопасности (СМПБ) СМК ниям нормативных СЭМ СМПБ Выдерживание среды производстанализов венных помещений Рассчитываем результативность подсистем менеджмента по формуле (например, для СМК):

где: i – единичный i-й показатель; i – весовой коэффициент i-ого показателя;

n – количество показателей подсистемы.

После того, как определены результативности всех систем менеджмента, входящих в ИСМ, рассчитываем результативность интегрированной системы менеджмента по следующей формуле:

где: Rj – результативность j-oй подсистемы менеджмента, j – весовой коэффициент j-oй системы, m – количество подсистем менеджмента.

Значение итоговой оценки результативности ИСМ приведено в табл. 3.

СМК СМПБ СЭМ

фактическая результативность ИСМ по Ожидаемая результативность ИСМ при Ожидаемая результативность ИСМ при внедрении ИС составила 0,943, и превысила результативность ИСМ по 2007 году (0,796) на 16%. Это показывает полезность ИС для предприятия ООО «Саратовогрсинтез».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

Выполнен системный анализ проблемы улучшения интегрированной системы менеджмента химического предприятия, что позволило разработать процессные модели ИСМ химического предприятия с более высоким уровнем интеграции, чем известные ранее модели, включающей подсистемы менеджмента качества, охраны окружающей среды, профессиональной безопасности; для изучения информационных потребностей ИСМ. Показаны пути улучшения организационной структуры ИСМ химического предприятия.

Выполнен системный анализ проектирования информационной системы ИСМ химического предприятия с позиций состава ключевых объектов Разработана модель информационной системы ИСМ на основе анализа потребностей в информации ИСМ химического предприятия, определенных в модели ИСМ «как должно быть».

Показаны пути формирования информационной системы в условиях ИСМ химического предприятия, включая обоснование выбора из ранее известных компонентов, архитектуры, баз данных и информационных связей между Разработана методика оценки результативности ИСМ химического предприятия и ее информационной поддержки, Она опробована на ИСМ ООО «Саратоворгсинтез». Оценка результативности ИСМ показала, что ожидаемая результативность ИСМ при внедрении ИС составила 0,943, и превысила результативность ИСМ по 2007 году (0,796) на 16%. Это показывает полезность ИС для предприятия ООО «Саратовогрсинтез».

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Корнюшко В.Ф., Гущин Е.В., Хомутова Е.Г. Системный подход к разработке интегрированной системы менеджмента на химических предприятиях. Вестник МИТХТ, 2008, №6. С. 54-61.

Гущин Е.В., Хомутова Е.Г., Борисова В.В. Анализ и разработка рекомендаций по совершенствованию действующей интегрированной системы менеджмента химического предприятия. Вестник МИТХТ, 2009, №2. С. 53-56.

Хомутова Е.Г., Останина О.И., Карачевцев Ф.Н., Гущин Е.В. Оптимизация взаимодействия процессов в системе качества на основе функционального моделирования. Материалы международной научно-технической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг». Брянск, 5-8 апреля 2007, С.79-80.

Корнюшко В.Ф., Гущин Е.В., Хомутова Е.Г. Стандарты экологического менеджмента ИСО 14000 в интегрированной системе управления химическим предприятием. В сб. трудов XII Международной научно-технической конференции «Наукомкие химические технологии». Волгоград, – 2008, С.

310-311.

Корнюшко В.Ф., Гущин Е.В., Хомутова Е.Г. Информационное обеспечение интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии. Тезисы докладов на Международной научной конференции «Производственные технологии», Италия, 10-17 сентября 2008 г. «Успехи современного естествознания», № 7, 2008, С.66.

Корнюшко В.Ф., Гущин Е.В., Хомутова Е.Г. Информационное обеспечение создания интегрированной системы менеджмента. Тезисы докладов на Международной научной конференции «Наука, технологии, инновации», Испания, Коста-Даурада, 16-23 сентября 2008 г. «Успехи современного ествествознания», № 7, 2008, С.90.

Хомутова Е.Г., Гущин Е.В. Информационная система интегрированной системы менеджмента на химическом предприятии. Тезисы докладов на Всероссийской научной конференции «Информационнотелекоммуникационные технологии и электроника» 15-20 марта 2009, «Фундаментальные исследования № 4, 2009 С. 83.

Автор выражает благодарность к.х.н., доценту Е.Г. Хомутовой за неоценимую помощь в обсуждении некоторых ключевых моментов настоящей работы.

Подписано в печать …………..……. Формат 60х84/16.

Уч. изд. листов 1,5 Тираж 100 экз. Заказ № ……..

Лицензия на издательскую деятельность ИД № 03507 (рег. № 003792) код Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова.

Издательско-полиграфический центр.

119571 Москва, пр. Вернадского 86.