Материал: основы проектирования хим произв дворецкий

Приложение Г

(справочное)

349

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Встратегии развития химической и нефтехимической промышленности России на период до 2015 г. прописан сценарий инновационного развития химического комплекса, в ходе реализации которого планируются: увеличение российского химического производства до 2015 г. в три раза, масштабная технологическая модернизация производства, внедрение ресурсо- и энергосберегающих технологий, возрастание инновационной активности, освоение производства новой высокотехнологичной продукции.

Вцелом осуществляется концентрация инновационной деятельности в химическом комплексе на разработке и внедрении технологических процессов нового уровня, характеризующихся ограниченным количеством операций, малоотходностью, глубоким переделом исходного сырья. Цель ожидаемой технологической смены – переход отрасли к концепции устойчивого развития, отвечающей экономическим, экологическим и социальным нуждам общества и учитывающей интересы будущих поколений.

Предполагается разработка и внедрение в промышленных масштабах новых химических технологий практически во всех подотраслях химического комплекса, а также развитие нанохимии – новой межотраслевой технологии, интегрирующей последние достижения физики, химии и биологии.

Всвязи с вышеназванными задачами инновационного развития химического комплекса интегрированное проектирование энерго- и ресурсосберегающих ХТП, аппаратов и систем занимает ведущее положение среди других процессов, поддерживаемых информационными технологиями, поскольку знание основ интегрированного проектирования, методологии моделирования и оптимизации технических систем в условиях неопределенности и умение работать со средствами САПР требуется практически любому инженеру-разработчику.

Исследование затрат времени работы проектировщиков в процессе создания проекта гибкого автоматизированного химического производства показали, что 30...40 % времени тратится на согласование отдельных частей проекта, около 50...60 % – на выполнение эскизов, чертежей, расчетов, составление проектной документации и только 10...20 % – на творческое осмысление задачи. Кроме того, при традиционном проектировании решения принимаются без многовариантной проработки, а в основе расчетов и согласований обычно лежат укрупненные показатели, на базе которых и выполняется корректировка решений по совокупности показателей. При такой практике проектирования получение технологически и экономически оптимального проекта сложного химического производства проблематично.

Методика интегрированного проектирования гибких автоматизированных химических производств, как следует из вышестоящих разделов книги, отражает

характерную для сложных систем невозможность полной централизации в одном звене обработки информации и принятия решений по управлению процессом проектирования. Это приводит к необходимости формирования иерархической структуры системы автоматизированного проектирования, соответствующей уровневой декомпозиции объекта проектирования и этапной декомпозиции самого процесса проектирования. Компьютерные технологии моделирования позволяют в ходе проектирования, расчета и конструирования технической системы оценить качество проекта, не прибегая к изготовлению экспериментальных образцов, что позволяет ускорить процесс совершенствования разработки до требований, предъявляемых заказчиком. К настоящему времени создано большое число программно-методических комплексов для САПР с различной степенью специализации и прикладной ориентацией, в которых проектно-конструкторские решения принимаются в условиях неопределенности (противоречий), связанных с неполнотой имеющейся информации на ранних этапах проектирования, с грубым (неточным) описанием (моделированием) отдельных стадий проектируемого технического объекта, использованием упрощенных методик оценки его показателей и т.п. Таким образом, весь ход разработки проекта химического производства в учебном пособии интерпретируется как последовательный процесс снятия неопределенностей (разрешения противоречий).

Бесспорно, что уже на ранних этапах использования компьютеров для решения задач проектирования и управления исследователи поняли важность учета неточности математических моделей для построения работоспособных (гибких) технических систем, и первые публикации по этой проблеме появились за рубежом в 60-е – 70-е годы прошлого столетия.

Существенное развитие теория гибкости получила в 1980-е годы в работах профессора Гроссмана и его учеников в Университете Carnegie Mellon (г. Питсбург, США). Они сформулировали три фундаментальных понятия теории гибкости – тест гибкости, индекс гибкости и двухэтапную задачу оптимизации с учетом гибкости. В последующие годы за рубежом и в России в работах профессора Г. М. Островского и его учеников в ГНЦ НИФХИ им. Л. Я. Карпова, Тамбовском государственном техническом университете и Казанском национальном исследовательском технологическом университете изучались следующие вопросы: обобщение функции гибкости и развитие методов ее оценки, обобщение формулировок двухэтапной задачи оптимизации и развитие методов ее решения, многокритериальная оптимизация технических систем, совместное проектирование гибких ХТС и САУ, гибкость и надежность технических систем и др.

С позиций современных методов системного анализа, математического и физического моделирования получены новые научные результаты для теории интегрированного проектирования энерго- и ресурсосберегающих гибких промышленных химико-технологических процессов, аппаратов и систем, формирующих предпосылки эффективного управления и автоматизации.