Устойчивость технологических процессов

И производств

 

Любой технологический процесс или производство – это сложная система, представляющая собой совокупность производственных комплексов цехов и участков, каждый из которых содержит некоторое число технологических линий, которые последние состоят из станков и агрегатов.  

Сложная система – составной объект, части которого можно рассматривать как системы, закономерно объединенные в единое целое в соответствии с определенными принципами или связанные между собой заданными отношениями.

В общем случае сложные системы состоят из различных физически и химически неоднородных компонентов, связанных между собой определенными отношениями, составляющими их пространственно-временную структуру.

В целом технологический процесс или производство – это динамическая система, оказывающая влияние как на внутренние изменения самого процесса или производства, так и на другие системы.

Под нарушением устойчивости системы следует понимать любое изменение ее состояния, приводящее к отсутствию соответствия первоначальному назначению.

Состояние неустойчивости - это свойство, внутренне присущее системе с момента начала ее существования.

Поведение системы во времени случайно и не может быть описано в общем случае только на основе детерминированных подходов. Кроме того не существует абсолютно одинаковых систем и постоянного их развития. Поэтому для оценки устойчивости систем используются детерминированные и вероятностные подходы.

Детерминированная система предназначена для работы в строго определенных условиях и становится непригодной при их изменении. Предельные значения параметров условий устанавливают, как правило, на основе накопленного опыта. Каждый из критериев при этом определяет одну из сторон устойчивости без ее единой комплексной оценки и учета случайных процессов, происходящих в системе во времени.

Вероятностная система ограниченна в точности оценок из-за значительных неопределенностей в исходных данных и знании физических законов.

Поэтому при создании реальных сложных систем устойчивость обеспечивается в результате оптимального сочетания детерминированного и вероятностного подходов.

Основные причины нарушения устойчивости ТПиП носят универсальный характер и могут быть сведены к следующим:

–  наличие структурных дефектов, которые являются следствием изначального несовершенства системы, характерные для всех ее экземпляров (дефекты проектирования и технологии изготовления);

–  дефекты, допущенные при изготовлении системы, приводящие к снижению устойчивости некоторой ее части экземпляров;

–  дефекты, возникающие в результате действия на систему неблагоприятных факторов;

–  дефекты, связанные со старением системы, т.е. необратимыми процессами снижения прочности и других параметров.

Одним из параметров, характеризующих устойчивость системы, является время ее существования, которое с этой точки зрения может быть условно разделено на три периода.

Длительность первого периода определяется скоростью изменения устойчивости, связанной с формированием адаптивных возможностей системы. В этом периоде происходит приспособление, притирание системы к условиям, в которых она вынуждена существовать, с достижением в конце периода наивысшей доступной для нее устойчивости.

Длительность второго периода (относительной устойчивости) определяется природой и уровнем сложности системы. Это время, в течение которого система достаточно успешно справляется с действием внутренних и внешних дестабилизирующих факторов, поддерживая устойчивость на достигнутом в первом периоде уровне.

Длительность третьего периода определяется скоростью изменения устойчивости, обусловленной процессами старения.

В первом и третьем периодах система технологических процессов и производств наиболее подвержена потере устойчивости в результате внутренних изменений и внешних воздействий. Это периоды с пониженной устойчивостью, соответствуют началу и концу существования системы. Они отличаются повышенной вероятностью нарушения функционирования механизма обратных связей или соответственно большей чувствительностью системы к амплитуде воздействия. По этому параметру степень устойчивости тем выше, чем ближе к единице отношение продолжительности второго периода к полному времени существования системы.

 

Вопросы для контроля

1. Дайте определение следующим понятиям:

– устойчивость технологических процессов и производств;

– устойчивость функционирования экономики в чрезвычайных ситуациях;

– сложная система;

– нарушение устойчивости системы.

2. Укажите мероприятия, способствующие повышению устойчивости функционирования технологических процессов и производств.

3. Что является основными направлениями повышения устойчивости функционирования экономики страны?

4. Что является основными направлениями повышения устойчивости функционирования для отраслевого звена объединения, объекта?

5. Укажите три основные этапа организации работы по повышению устойчивости функционирования экономики.

6. Дайте определение сложной системы. Приведите примеры.

7. Что понимается под нарушением устойчивости системы?

8. В чем заключается детерминированный и вероятностный подход оценки устойчивости систем?

9. В чем заключается вероятностный подход оценки устойчивости систем?

10. Укажите основные причины нарушения устойчивости систем.

11. Какими параметрами характеризуется устойчивость систем?

12. Что понимается под состоянием неустойчивости системы?

13. Дайте характеристику периодам существования системы.

14. В какие периоды и почему система наиболее подвержена потери устойчивости.

15. В какие периоды существования системы устойчивость системы повышается?