Технические науки/1. Металлургия

К.т.н. Иванова В.А., магистрант Порсев К. И.

Ярославский государственный технический университет, Россия

О моделировании процесса плавки чугуна в вагранке

В настоящее время основную часть чугуноплавильного оборудования в России составляют вагранки (более 65 %) [1], большая часть которых находится в эксплуатации достаточно длительное время – средний возраст парка литейного оборудования 28 лет [2].

Вопросы, касающиеся модернизации и оптимизации организационно-технических аспектов плавки рассматриваются, как правило, в металлургическом производстве. Мероприятий, связанных с применением инновационных технологий плавки в литейном производстве проводится не достаточно. Работы по модернизации и совершенствованию происходят стихийно, в рамках отдельных предприятий, но не в масштабах отрасли. Поэтому возникает необходимость поиска путей оптимизации технологий процессов плавки чугуна в вагранке.

Одним из этапов оптимизации любого процесса является описание существующего процесса «как есть», то есть создание модели процесса. Для этого необходимо провести анализ возможности построения функциональной модели процесса плавки чугуна в вагранке и выбрать метод моделирования с учетом преимуществ будущей модели. Рассмотрим основные понятия в области моделирования процессов.

Процесс – совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы [3]. Модель – это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале [4].

Исходя из приведённых выше определений, можно установить определение термину «модель процесса».

Модель процесса – это материально или мысленно представляемая совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы, изучение которых даёт новые знания об исследуемом процессе.

Моделирование производственных процессов способствует улучшению работы организаций следующими путями [5]:

- изменением организационной структуры;

- оптимизацией функций подразделений и сотрудников;

- перераспределением прав и обязанностей руководителей;

- изменением внутренних нормативных документов и технологии проведения операций;

- установлением новых требований к автоматизации выполняемых процессов;

- установлением новых требований к контролю качества на всех этапах процесса и его операциях.

Вопросы описания и формализации бизнес-процессов предприятий являются исключительно актуальными [6]. В настоящее время существуют различные методы, с помощью которых предоставляется возможным исследовать процесс с помощью построения его функциональной модели: ARIS, IDFE0, DFD, IDFE3, UML и др.

Основные достоинства и недостатки методологий приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Достоинства и недостатки методологий моделирования

Методология	Достоинства	Недостатки
ARIS	- хорошая графическая интерпретация; - хорошая развитость репрезентативных функций	- большие расходы на внедрение и применение; - сложная система обозначений

Окончание таблицы 1

IDFE0	- наглядная структурированность; - возможность проведения глубокого анализа объекта; - стандартность; - распространенность и повсеместная применяемость	- жесткая структура описания; - проблемы понимания модели неподготовленными пользователями
DFD	- логичность; - целостность	- применение методологии носит скорее вспомогательный характер
IDFE3	- отражение временной последовательности работ; - высокая детализация описания процесса	- жесткая структура описания
UML	- визуализация процесса с разных точек зрения; - наглядность	- отсутствие регламентации логики; - проблемы с детализацией описания процессов

Необходимым условием на этапе выбора методологии является то, что бы последующая модель была наиболее информативна об объекте и легка в понимании. Одной из таких методологий является методология IDEF0.

IDEF0  — методология функционального моделирования (англ. function modeling) и графическая нотация, предназначенная для формализации и описания бизнес-процессов [7]. IDEF0 является единственным общепринятым в использовании методом моделирования, в основу которого положены требования международного стандарта.

Применение методологии IDEF0 для построения функциональной модели процесса плавки чугуна в вагранке имеет ряд характерных особенностей, которые можно использовать для дальнейшей оптимизации процесса плавки:

- соответствие подхода к описанию процессов в IDEF0 стандартам ISO 9000:2011, т. е. создание модели технического процесса доступной и понятной рядовому работнику;

- наглядность и простота понимания, в отличие от математических моделей технических процессов;

- стандартный вид модели;

- информативность;

- наиболее полное отображение состава и структуры сложной технической системы – процесса плавки;

- структурированность.

Для построения модели необходимым становится глубокий анализ процесса плавки, а именно структурированность основных операций и организационно-материального обеспечения. Использование построенной модели в целях оптимизации плавки в литейном производстве позволит в дальнейшем:

- выявить текущие проблемы процесса плавки в вагранке;

- произвести функционально-стоимостной анализ, что в свою очередь поможет снизить издержки производства;

- стать отправным этапом работ по улучшению качества чугуна и, как следствие, отливок;

- усовершенствовать систему организационного управления.

Литература:

1. Иванова В. А. Качество литейного кокса: монография. – Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2014. 144 с.

2. Дибров, И. А. Состояние и перспективные технологии развития литейного производства России / И. А. Дибров // Литейщик России, 2013. № 9. С. 14-23.

3. ГОСТ ISO 9000-2011. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. – М.: Стандартинформ, 2012. 27 с.

4. Васильков Ю. В., Василькова Н. Н. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: Учеб. пособие. – М.: Финансы и статистика, 2004. 256 с.: ил.

5. Андиева, А. В., Андиева Е. Ю. Подходы моделирования бизнес-процессов. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной Дню российской науки (с международным участием) – Омск: СибАДИ, 2012. С. 9-15.

6. Чернов С. С. Методический подход к моделированию бизнес-процессов управляющей компании / С. С.  Чернов, А. Ю.  Перминов, В. М.  Кузичев // Проблемы современной экономики, 2009. № 2 (30). С. 468-471.

7. Р 50.1.028 – 2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. – М.: Госстандарт России, 2001. 49 с.