Упреждающая система оперативного контроля рабочих процессов на угольных разрезах Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

© Т.Н. Шаповаленко, В.А. Пикалов, И.Л. Кравчук, 2012

Г.Н. Шаповаленко, В.А. Пикалов, И.Л. Кравчук

УПРЕЖДАЮЩАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ

Описаны основные причины низкой эффективности большинства российских разрезов. Представлены параметрические границы влияния видов контроля на показатели рабочих процессов.

Ключевые слова: горнотехнологические условия, угольный разрез, функциональное время.

Основной причиной низкой эффективности большинства российских разрезов является несовершенство системы контроля производства, характеризующейся несвоевременной реакцией на организационные и технологические сбои, а так же на отклонения от безопасных условий осуществления рабочих процессов. Надежно поддерживать заданные параметры рабочих процессов, используя существующие методы оперативного контроля, невозможно вследствие структурного несоответствия системы контроля контролируемому объекту.

Это приводит к тому, что уровень производительности, оцениваемый долей функционального времени работы оборудования в календарном фонде времени, на большинстве российских разрезов не превышает 25—40 %, а уровень риска травм и аварий, выраженный долей систематически повторяющихся нарушений требований промышленной безопасности (ПБ) — 60—70 %.

Под систематически повторяющимися понимаются такие нарушения, которые возникают повторно после их устранения в течение небольшого периода времени из-за несоответствий (дефектов) в системе управления угледобывающего предприятия.

Совершенствование системы контроля позволяет увеличить долю функционального времени на 20—25 % и снизить долю систематически повторяющихся нарушений на 50—60 %.

Основным направлением совершенствования системы контроля рабочих процессов угольного разреза в изменяющейся внешней и внутренней среде, является сокращение

длительности цикла контроля при возрастании скорости изменения ситуации. Соотношение длительности цикла контроля и скорости изменения ситуации оценивается коэффициентом соответствия (Кс): Т

К = - ин

Т

1 иф

где Тцн — необходимая длительность цикла контроля; ТЦф — фактическая длительность цикла контроля.

Если длительность цикла контроля меньше периода изменения ситуации, то это упреждающий контроль, если соответствует — то ситуативный, если превышает — запаздывающий.

Параметрические границы влияния видов контроля на показатели рабочих процессов представлены в (табл. 1).

Анализ состояния системы оперативного контроля рабочих процессов (табл. 2) показал, что опережающий вид контроля обеспечивается если:

• рабочие процессы стандартизированы;

ответственность за состояние рабочих процессов закреплена за конкретными руководителями;

• к контролю рабочих процессов привлечены операторы этих и смежных процессов;

• внедрены средства автоматизированного контроля и визуализированы его результаты;

• обеспечена связь заработной платы участников рабочих процессов с состоянием этих процессов.

Первый и главный шаг в повышении эффективности оперативного контроля — стандартизация рабочих процессов. Стандарт рабочего процесса включает в себя регламент операций и условий их осуществления. По каждой операции определяется ее длительность в конкретных горнотехнологических условиях, допустимые, кратковременно допустимые и недопустимые отклонения, а так же мера ответственности за отклонения.

С целью ускорения оценки опасности ситуации пределы отклонений разделяются на три уровня. Каждому уровню в зависимости от опасности отклонения присваивается определенный цвет: красный — отклонения недопустимы, желтый — величина отклонений нежелательна, но кратковременно допустима, зеленый — параметры процесса находятся в допустимых пределах (рис. 1).

о Таблица 1 00

Виды и характеристики контроля

Вид контроля Результат Коэффициент соответствия Функциональное время Себестоимость, отн. ел. Доля систематически повторяющихся нарушений требований ПБ*

Опережающий Упреждающее действие по всем >1,0 0,6-0,9 0,5 — 10—20 %

направлениям и этапам контроля 0,55

Ситуативный Своевременная реакция достига- 0,7-1,0 0,35-0,6 0,55- 60—70 %

ется по производительности обо- 0,65

рудования, а по другим показате-

лям — в зависимости от ситуации,

своевременная или запаздываю-

щая

Запаздывающий Запаздывающая реакция по всем 0-0,7 0,2-0,35 0,65 -1,0 70—80 %

показателям, а по показателю

безопасность рабочих процессов в

зависимости от ситуации может

быть своевременной

Таблица 2

Направления преобразований системы оперативного контроля рабочих процессов

Элемент функции «контроль» Главный дефект (недостаток) Требуемое изменение Ожидаемый эффект

Наблюдение и фиксирование параметров процесса Измерение и фиксирование отклонений от целевых (стандартных) параметров процесса Оценка и фиксирование опасности отклонения Приведение параметров процесса к целевым (стандартным) значениям Сбои в рабочем процессе длительностью менее 1 часа не контролируются. Результаты процесса не персонифицированы Ошибки в суточных измерениях до 30 % Реакция на 60 % отклонений несвоевременна 50 % применяемых способов коррекции отклонений неадекватные Обеспечить часовую периодичность контроля. Обеспечить персонифицированный учет результатов процесса. Привлечь к контролю операторов процессов Внедрить средства автоматизированного контроля Разработать стандарты рабочего процесса. Обеспечить закрепление ответственности Разработать алгоритмы коррекции. Обеспечить заинтересованность в эффективной и своевременной коррекции отклонений Оперативный учет сбоев приведет к их снижению на 10—15 % и созданию базы для выработки решений по устранению сбоев Повышение достоверности учета повысит адекватность реакции на 20—30 % Правильная оценка опасности отклонения обеспечит своевременную и адекватную реакцию Повышение производительности на 15—30 %, снижение затрат на 5—10 %, снижение риска на 15— 20%

Экскаваторный блок ^рабочая площадка подготовлены к экскавации горной массьГр ч^оответствуют требованиям инструкционно-технологической^. документации

ОСМОТР ЭКСКАВАТОРА, ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

Экскаватор готов к работе _*_

ПОДЪЕЗД ЭКСКАВАТОРА В РАБОЧУЮ ЗОНУ

Экскаватор в рабочей зоне

ОПУСКАНИЕ ПОРОЖНЕГО КОВША В ЗАБОЙ ДЛЯ ЧЕРПАНИЯ

Блок полностью отработан экскаватором

___Экскаватор находится на экскаваторном блоке

Рабочая площадка приведена в соответствие требованиям ^ _ инструкционно-технологической документации

---Смена или обслуживание завершено-------| |

_Экскаватор готов к опусканию

порожнего ковша в забой | ПЕРЕГОН НА I |

Порожний ковш экскаватора, опущен в забой для черпания _I_

Цикл погрузки: I 27

НАПОЛНЕНИЕ КОВША

чг

Ковш экскаватора наполнен горной массой

СЛЕДУЮЩИЙ БЛОК

I

Наступил срок прочих операций

Экскаватор требует меж.ремонтного обслуживания (МРО) или ремонта

Наступил срок заключительных операций на смене

ПРОЧИЕ ОПЕРАЦИИ ¡-'

^ОТЪЕЗД ЭКСКАВАТОРА, 1 ОПУСКАНИЕ КОВША

I ОКОНЧАНИЕ РАБОТЫ, I ОСМОТР ЭКСКАВАТОРА

Рабочая площадка ^ требует зачистки I

ЗАЧИСТКА РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ

Ковш

экскаватора

ВЫГРУЗКА ГОРНОЙ МАССЫ ИЗ КОВША

ВЫВЕДЕНИЕ выведен ,

из забоя Ковш с налипшей

ГРУЖЕНОГО КОШМА ИЗ (намерзшей) 1

ЧАБОЯ И ЕГО ПОВОРОТ горной массой 1 1

8 | п ШШЩЩ

Порожний ковш ■ экскаватора> установлен над местом разгрузки

ПОВОРОТ ЭКСКАВАТОРА КОВШОМ К ЗАБОЮ

ОЧИСТКА КОВША

I

Ковш без . _ налипшей (намерзшей) горной массы

Условные обозначения:

Продолжительность операции:

| | - гк> минимальным достигнуть« значениям (стандартная)

■ по минимальным регулярно достигаемым значениям (нормальная)

■ гюсредннм знамениям (критическая)

Рис. 1. Схема разработки стандарта контроля рабочего процесса «экскавация горной массы с погрузкой в автосамосвалы»

I

_________,1

ПЕРЕЕЗД Т1 ЭКСКАВАТОРА I __В ЗАБОЕ___|

Экскаватор повернут к забою, требуется переезд I

|_| - основные технологические операции

I;-----1 .

возможные технологические операции ■ основные технологаеские связи - возможные технологические связи

Предложенная цветовая схема является основой визуализации результатов контроля.

Для достижения периодичности оперативного контроля не более одного часа требуется применение автоматизированных систем управления. На Черногорском разрезе была внедрена автоматизированная система управления «Карьер», выбор которой был обусловлен тем, что она обеспечивает:

• автоматическое формирование отчетов, что исключает возможность случайного искажения информации и преднамеренных изменений;

• необходимую оперативность поступающей информации — есть возможность оценивать работу в on-line режиме, а итоги смены доступны сразу по ее завершении.

Кроме того, эта система предоставляет возможности оперативной оценки уровня работы отдельного водителя или машиниста экскаватора в течение смены, что необходимо для ежесменной оценки труда каждого участника рабочего процесса. Дальнейшее развитие автоматизированной системы управления осуществляется в направлении обеспечения почасового анализа показателей рабочего процесса.

Для достижения необходимой оперативности контроля требуется вовлечение в этот процесс работников низовых звеньев управления — операторов, бригадиров, мастеров. В соответствии с результатами контроля выстраивается и система их мотивации, основанная на персонификации учета производственных результатов.

Внедрение персонификации учета производственных результатов, целесообразно начинать с рабочего процесса являющегося узким звеном в технологической цепи разреза. Форма, в которой отражаются ежесменные результаты работы по каждому контролируемому показателю, представлена в табл. 3. Такая форма заполняется по каждому горному мастеру, бригаде, оператору.

Персонификация учета результатов и согласованность связи «результат-оплата» с периодичностью контроля достигаются в результате применения средств автоматизации, позволяющих в режиме реального времени получать данные о состоянии каждого объекта контроля.

Таблица 3

Пример результатов контроля показателя «объем работ»

Горный мастер Контролируемый производственный показатель 1.03.10 10.03.10

1 смена 2 смена

Стандарт Факт Стандарт Факт

Иванов А. А. Добыча, тыс.т 4000 ® 3800 4000 О 4200

Бестранспортная вскрыша, тыс. м3 13000 О 13200 13000 #13500

Автотранспортная вскрыша, тыс. м3 4250 #5000 4250 #5100

Переэкскавация, тыс. м3 8500 ©8000 8500 О 8500

Прочие работы, тыс. м3 2300 #2600 2300 #2700

® — не допустимые отклонения; О — допустимые отклонения; ® — стандарт.

Этапы

Резул ьтаты

Рис. 2. Этапы совершенствования системы оперативного контроля рабочих процессов угольного разреза

□ Увеличение вследствии совершенствовании системы оперативного контроля

1,5 □ Снижение вследствии

совершенствования системы оперативного контроля 10 ■ Среднемесячная , производительность, т/чел

□ Количество несчастных 0,5 случаев,кол-во/млн. т

2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г.

Рис. 3. Динамика и факторы улучшения показателей разреза «Черногорский»

Вовлеченность в процесс контроля достигается внесением необходимых изменений в функциональные обязанности каждого должностного лица, контролирующего рабочие процессы, а также использованием таких организационных инструментов, как технические советы подразделений, хозрасчет, стандартизация рабочих процессов.

Таким образом, формирование эффективной системы оперативного контроля рабочих процессов должно включать три основных этапа: разработку стандартов рабочих процессов и определение допустимых пределов отклонений; установление и достижение целесообразной периодичности контроля; внесение необходимых изменений в систему мотивации и должностные инструкции операционного персонала, руководителей и специалистов предприятия (рис. 2).

Совершенствование системы контроля на разрезе «Черногорский» позволило более чем в 10 раз увеличить количество экипажей водителей автосамосвалов, устойчиво работающих в границах заданного стандарта эффективности рабочего процесса, что привело к повышению эффективности рабочего процесса на 10—15 % и способствовало снижению аварийности и травматизма на 5—7 %.

2,5

500

2,0

400

100

0,0

Исходя из подученных результатов, можно утверждать, что дальнейшее повышение эффективности системы контроля требует изменения предмета контроля, которым должна стать производственная ситуация, то есть совокупность обстоятельств, которые обеспечивают либо благоприятные, либо неблагоприятные условия осуществления рабочего процесса и, соответственно получение либо высоких, либо низких результатов. Основные признаки, на основе которых осуществляется оценка производственной ситуации, следующие:

• повторяемость отклонений.

• величина отклонения от заданных стандартом условий производства работ;

• соответствие фактической квалификации, ответственности и мотивации персонала, необходимой для устойчивого обеспечения стандартных параметров использования капитала;

Контроль производственных ситуаций позволит повысить скорость реакции как на возникающие опасности, так и на открывающиеся возможности.

- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волков И.И. и др. Развитие системы производственного контроля в ЗАО «Распадская» /И.И. Волков, A.A. Дружинин, В.А. Ширяев, ИД. Кравчук, М.Г. Голубев //Безопасность труда в промышленности. — 2005. — № 12. — С. 59—61.

2. Шаповаленко Г.Н. Формирование эффективной системы оперативного контроля рабочих процессов на угольных разрезах//Отдельная статья. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) — 2011. — №12 — 25 с.

3. Азев В.А., Килин А.Б., Шаповаленко Г.Н. и др. Выявление резервов повышения эффективности производства (на примере Черногорского филиала ОАО «СУЭК») — Препринт НИИОГР. Челябинск — 2008. — 33с. ЕШ

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Кравчук Игорь Леонидович — доктор технических наук, заместитель генерального директора ОАО «НТЦ-НИИОГР»,

Пикалов Вячеслав Анатольевич — доктор технических наук, зав. отделом проектирования организационных систем ОАО «НТЦ-НИИОГР», Шаповаленко Геннадий Николаевич — кандидат технических наук, директор разреза «Черногорский» ОАО СУЭК-Хакассия.