CC BY
47
Серiя: Техшчш науки
2. Парунакян В.Э. Совершенствование процесса приема и обработки вагонопотока с сырьем грузовой станции металлургического завода в зимний период /В.Э. Парунакян, В.Г. Джен-чако //В1сник ПДТУ: Зб. наук. пр. - Мар1уполь, 2003. - Вип. № 13 -С.272-275.
3. Парунакян В.Э. Методика определения продолжительности разогрева грузов в конвективных гаражах размораживания /В.Э. Парунакян, В.Г. Дженчако // Вюник ПДТУ: Зб. наук. пр.
- Марiуполь, 2004. - Вип. № 14 - С. 319-322.
4. Парунакян В.Э. Определение продолжительности разогрева груза в вагонах на основе метода планирования эксперимента /В.Э. Парунакян, В.Г. Дженчако // Вюник ПДТУ: Зб. наук. пр. - Марiуполь, 2006. - Вип. № 16 - С..
5. Ткаченко И.Ф. Влияние химических элементов на прочностные свойства стали типа 14ГНМДФТР /И.Ф. Ткаченко, Ф.С. Пинько, Н.А. Близнюк // Вюник ПДТУ: Зб. наук. пр. -Марiуполь, 2006. - Вип. № 16 - С. 89-94.
6. Дюк В. Data mining: Учебный курс/ В. Дюк, А. Самойленко. - СПб: Питер, 2001. - 368 С.
7. http: // www.statsoft / com /
8. Ткаченко И.Ф. Многоцелевая оптимизация технологии термического упрочнения проката высокопроных свариваемых сталей с использованием компьютерной технологиии «Data mining» /И.Ф. Ткаченко // Вюник ПДТУ: Зб. наук. пр. - Марiуполь, 2004. - Вип. № 14 - С. 111-117.
9. Landau D. A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical in Physics./ D. Landau., R.F.Binder
- Cambridge Univ. Press, 2000. 384 p.
10. Ткаченко И.Ф. Вплив параметрiв технологи контрольовано! прокатки на мщностш власти-восп листового прокату бущвельних сталей /И.Ф. Ткаченко // Вюник ПДТУ: Зб. наук. пр. -Марiуполь, 2004. - Вип. № 14 - С. 111-117.
Рецензент: В.К. Губенко д-р техн. наук, проф., ПГТУ
Статья поступила 20.04.2010
УДК 656.2:629.4.004
Маслак А.В.1, Аксёнов М.Л.2
ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ВАГОНОПОТОКА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО
ПРЕДПРИЯТИЯ
В статье разработан комплекс задач и структура информационно-управляющей системы железнодорожного транспорта внешних перевозок металлургического предприятия.
Ключевые слова: внешний вагонопоток, информационно-управляющая система, лицо принимающее решение, металлургические предприятия.
Маслак Г.В., Аксьонов М.Л. Принципи формування тформацшно-керуючоН сис-теми зовншнього вагонопотоку металургшного тдприемства. У статт1 роз-роблено комплекс завдань i структура тформацтно-керуючог системи зал1знично-го транспорту зовтштх перевезень металургшного тдприемства. Ключовi слова: зовтштй вагонопоток; тформацтно-керуюча система; особа, яка приймае ршення; металургтт тдприемства.
Maslak А. V., Aksenov M.L. Principles of formation of data-control system of external wagon-flow of iron and steel enterprise. The articledeals with the solution of a complex of problems and the structure of data-control system of railway transport for external transportation of iron and steel enterprise.
Keywords: External transportation flow, data-control system, a person, who makes a de-
1 канд. техн. наук, доцент, Приазовский государственный технический университет, г. Мариуполь
2 аспирант, Приазовский государственный технический университет, г. Мариуполь
Серiя: TexHÍ4HÍ науки
cision, iron and steel entyerprises.
Постановка проблемы. В настоящее время созданы и работают около 80 операторских компаний, организующих перевозки по железным дорогам Украины и ближнего зарубежья.
Большинство предприятий металлургической отрасли обслуживают 5 - 6 таких компаний. Так, на мариупольских металлургических комбинатах 60 - 70 % объёма внешних перевозок осуществляется в вагонах различных собственников и собственном подвижном составе [1].
Работа с операторскими вагонами влечёт за собой усложнение организации и планирования перевозок, документооборота, оперативного взаимодействия с диспетчерскими центрами компаний-операторов, учета работы и взаиморасчетов по каждой перевозке, синхронизации прохождения вагонами транспортно-технологических циклов с производством и накоплением готовой продукции в адрес конкретных получателей, что, как следствие, определило возникновение новых производственных функций подразделений комбината и оперативного персонала.
В условиях роста удельного веса вагонов различной собственности наиболее остро встаёт вопрос оптимального управления вагонопотоками металлургических предприятий. Принятие решений в изменяющихся условиях требует развития имеющихся автоматизированных систем управления и создания современных информационно-управляющих систем (ИУС) на базе логистических принципов [2].
Первоочередной является научно-прикладная задача формирования ИУС внешними перевозками железнодорожного транспорта металлургического предприятия, которая предусматривает создание на основе существующих новых технологий работы промышленного и магистрального транспорта в их взаимодействии.
Анализ последних исследований и публикаций. В настоящее время вопросам ИУС транспорта и промышленных предприятий посвящено значительное количество публикаций [36], которые касаются структуры информационно-управляющей системы железнодорожного транспорта необщего пользования. Разработаны и эффективно функционируют системы автоматизированного формирования перевозочных документов. В последнее время особое внимание в связи с общей тенденцией перехода к электронному документообороту уделяется системам информационного взаимодействия между промышленным и магистральным железнодорожным транспортом. Однако недостаточно исследована функциональная составляющая ИУС железнодорожного транспорта по мониторингу принятия управленческих решений, а именно: планирование и организация движения вертушек, подача под погрузку, выгрузку, накопление вагонов операторских компаний согласно контрактам и т.д.
Цель статьи - разработка основных принципов формирования подсистемы ИУС железнодорожного транспорта, которая должна повысить эффективность управления внешними ва-гонопотоками металлургического предприятия.
Изложение основного материала. Создаваемая ИУС должна интегрировать информационные и автоматизированные системы, образовывать единое информационное пространство транспортного процесса предприятия и обеспечивать приём и передачу информации в реальном масштабе времени.
В общем виде ИУС железнодорожного транспорта внешних перевозок представляет собой две подсистемы: управляемая и управляющая (рис. 1). В качестве управляемой представляется транспортно-грузовая подсистема обеспечения переработки вагонопотоков во взаимосвязи с информационными потоками первичной информации; управляющая подсистема имеет иерархическую структуру, на каждом уровне которой решается свой комплекс задач. Основное звено каждого уровня управления - лицо принимающее решение - должно получать не только своевременную и полную информацию о состоянии управляемого объекта, но и прогноз развития ситуации и возможные последствия при различных вариантах управляющих воздействий.
При разработке структуры и установления функций ИУС железнодорожного транспорта внешних перевозок следует учитывать необходимость совершенствования технологии обработки вагонов внешнего парка на подъездном пути, а также взаимодействия станции примыкания и железнодорожного транспорта предприятий. Основополагающим вопросом становится рационализация технического оснащения и количество подвижного состава с целью сокращения времени нахождения вагонов на предприятии. Таким образом, общесистемным критерием ИУС становится логистический критерий «точно в срок».
Методология построения ИУС железнодорожного транспорта внешних перевозок должна
Серiя: Технiчнi науки
базироваться на объединении существующей системы управления вагонопотоками промышленного предприятия и автоматизированными системами производственного процесса путем расширения комплекса решаемых задач, внедрения прогрессивных моделей управления на базе логистических принципов.
Основой создания ИУС железнодорожного транспорта внешних перевозок является модульный принцип взаимодействия управляемой и управляющей подсистем. Работа модулей должна осуществляться на базе соответствующих технологических моделей, которые способны решить задачи, поставленные управляемой подсистемой.
В свою очередь, управляющая подсистема должна складываться из комплексов информационно-управляющих заданий стратегического, тактического и оперативного управления, на основании которых ЛПР различных уровней будет принимать эффективные управляющие команды (рис. 2).
К исходным данным для разработки технологических моделей следует отнести параметры потокового процесса управляемой подсистемы. При этом под потоковым процессом понимается совокупное движение материального, информационного, документального потоков в пространстве четырёх переменных: временном, пространственном, количественном и фазовом
[7].
Под материальным потоком понимается движение груза в вагонах по транспортной сети предприятия, под документальным потоком - поток документов, сопровождающих груз, информационные потоки осуществляют взаимосвязь между материальным и документальным потоками, а также являются основными параметрами разрабатываемых моделей.
В общем виде модель управляемого модуля представляется совокупностью трёх подмоделей: модели подвижного состава Fпс, определяющей продвижение вагонопотоков на подъездном пути; модели прогнозирования Fп, устанавливающей время поступления вагонов с внешней сети; модели взаимодействия станций промышленного предприятия Fв.
Fy = ^пс, Fп, Fв > . (1)
Подмодель подвижного состава отражает движение вагонопотоков по предприятию, т.е. в любой момент времени должны быть известны характеристики вагонопотока: собственник подвижного состава Ж, место нахождения Р (станция, цех и т.д.), состояние вагона Е (гружёный, порожний), разметка вагона К (МР, годный под погрузку, страна принадлежности и.т.д.), номер вагона К:
Fnc = <Ж, Р, Е, К> . (2)
Подмодель прогнозирования должна нести информацию о поступающих вагонах на предприятие: время прибытия определённой группы вагонов Т, количество N собственник подвижного состава Ж, разметка вагона К , состояние вагона Е:
Fn = <N,Т,Е,К> . (3)
Подмодель взаимодействия необходима для отслеживания подвижного состава на подъездном пути. Основными компонентами данной подмодели являются временные составляющие процесса переработки вагонопотоков: время прибытия на предприятие Т;, время расформирования Т4, время начала выгрузки, время окончания выгрузки Т3, время начала погрузки Т4, время окончания погрузки Т5, время отправления с предприятия и т.д.:
Fn = <К,Тх,Т2,...,Т„> . (4)
Таким образом, управляемый модуль определяет параметры потокового процесса, которыми должен руководствоваться управляющий модуль.
В свою очередь, перед управляющим модулем ставятся задачи, от решения которых зависит эффективность управляющих команд лица принимающего решение на разных уровнях управления.
К основным задачам стратегического управления можно отнести:
- контроль и анализ процесса перевозок как внутри предприятия, так и за его пределами (пункты погрузки основного сырья, внешняя сеть, подъездные пути);
- экономическая оценка вариантов суточного, сменного планов организации работы железнодорожного транспорта металлургического предприятия;
Серiя: Технiчнi науки
Управляемая подсистема
Транспортный
процесс
документопоток I Д вагонопоток
----I
грузопоток
грузопоток
вагонопоток
I -----
поездопоток
_____.1.
Промышленное предприятие
Производственн ый процесс
& Щ
И 8
Ш-й уровень
П-й уровень
1-й уровень
Лицо принимающее решение
/ А-
Информационно-управляющий модульу задачи
2 /з /4
к Техническая
о с^
11 -
§ 8 Информац-ная
и о Математич-я
О о
Другие средства
Управляющая подсистема
Рис. 1 - Структурная схема ИУС железнодорожного транспорта внешних перевозок.
Рис. 2 - Функциональная структура единой модели управления вагонопотоками промышленного предприятия.
- технологическая оценка вариантов разработанных планов и анализ результатов принятия управляющих решений по фактическим затратам, связанным с реализацией планов;
К информационно-управляющим задачам тактического управления предлагается отнести:
Серiя: Технiчнi науки
- формирование опорного плана использования вагонов и локомотивов на сутки (смену) соответственно по каждому номеру вагона и локомотива, каждому виду груза, каждому пути промышленного предприятия и каждому грузовому фронту с учетом технического состояния вагона и в соответствии с необходимыми условиями перевозок;
- формирование графиков следования груженых и порожних вагонов и маршрутов по станциям металлургического предприятия.
- контроль за соблюдением условий работы с собственным и арендованным подвижным составом.
К информационно-управляющим задачам оперативного управления предлагается отнести:
- принятие решений управляющего воздействия на перевозочный процесс;
- контроль продвижения транспортного потока с соблюдением норм на выполнение технологических операций над отдельными вагонами и маршрутами;
- реализация и контроль выполнения развозочного плана грузов и порожних вагонов под погрузку по промышленным станциям предприятия;
- формирование прогноза изменения оперативной ситуации на подъездных и путях металлургического предприятия;
- уточнение плановых объемов выгрузки (погрузки) и отправления порожних (груженых) вагонов.
Разработанный комплекс задач и обобщённая структура ИУС железнодорожного транспорта позволяют провести исследования по созданию ИУС. Для этого следует рассмотреть технологическую и информационную составляющую транспортного процесса на каждом из трёх уровней управления, что позволит формализовать поставленные задачи и определить техническое обеспечение ИУС железнодорожного транспорта внешних перевозок предприятия.
Выводы
1. Дан обобщённый подход к формированию информационно-управляющей подсистемы железнодорожного транспорта внешнего вагонопотока промышленного предприятия.
2. Разработана иерархическая структура информационно-управляющей подсистемы железнодорожного транспорта внешних перевозок, которая построена по модульному принципу.
3. Определены задачи каждого модуля информационно-управляющей подсистемы.
Список использованных источников:
1. Гусев Ю.В. Технологические основы формирования системы переработки внешнего ваго-нопотока /Ю.В. Гусев, М.Л. Аксенов// Вюник Приазов. держ. техн. ун-ту: Зб. наук. пр. - Ма-рiуполь, 2009. - Вип.. 19. - С.267-270.
2. Панкратов В.1. Удосконалення технологи роботи залiзничного транспорту незагального користування на базi шформацшно-керуючо! системи /В.1.Панкратов// Зб. наук. праць УкрДАЗТ: Випуск 85. - Харюв, 2007. - с. 12 - 24.
3. Сычев А.Е. Повышение эффективности производства на основе новых информационных технологий. /А.Е. Сычев// Промышленный транспорт XXI век. 2006 г. - №4. - с. 39-40.
4. Кириченко А.И. Логистический подход к управлению грузопотоками на основе информационных технологий. /А.И. Кириченко// Залiзничний транспорт Украши. 2000 г. - №1. - с. 1012.
5. Шмулевич М.И. Промышленный транспорт и логистика. /М.И. Шмулевич// Промышленный транспорт XXI век. 2006 г. - №4. - с. 3-6.
6. Шмулевич М.И. Автоматизированные системы управления промышленным транспортом. /М.И. Шмулевич// Промышленный транспорт XXI век. 2008 г. - №1. - с. 45-49.
7. Каточков В.М. Вопросы методологии логистики взаимодействующих потоковых процессов / В.М.Каточков// Известия Челябинского научного центра, вып.3 (29), 2005.
Рецензент: В.Э. Парунакян д-р. техн. наук, проф., ПГТУ
Статья поступила 27.04.2009
