Техносфера 19 июня 2023

Проектируйте техносферу правильно!

Созданные предыдущим поколением инженеров производственные системы и технологические процессы содержат в своей структуре скрытые источники опасностей и издержек. Чтобы не повторять прошлых ошибок, необходимо уже сейчас задуматься о новых принципах и критериях проектирования
Проектируйте техносферу правильно!
Доктор технических наук Александр Куликов
Алексей Таранин
Материалы рубрики читайте также в телеграм-канале «Техносфера, подъем!»

По мнению нашего собеседника, сформированные в ходе заводского строительства процедуры проектирования промышленных технологий и производственных систем основаны на копировании шаблонных технических решений и требуют разумного осмысления. Созданные предыдущим поколением инженеров производственные системы и технологические процессы содержат в своей структуре скрытые источники опасностей и издержек, которые со временем превращают созданные в XX веке хозяйства в затратные и трудноуправляемые неустойчивые структуры.

Чтобы не повторять прошлых ошибок, необходимо уже сейчас задуматься о принципах и критериях проектирования производственных систем и промышленных технологий.

Об этом у нас состоялся разговор с доктором технических наук Александром Куликовым, который убежден, что сегодня назрела необходимость в альтернативной теоретической и методологической перспективе развития производственных систем. По сути, проектная деятельность в XXI веке должна стать междисциплинарной наукой, объединяющей проектантов нового технологического сообщества, ученых, инженеров и грамотных заказчиков.

— Александр Вениаминович, давайте начнем обсуждение с самого понятия «промышленные технологии». Думается, что многие имеют о них весьма поверхностное представление.

Согласен, сегодня терминами типа «цифровизация», «искусственный интеллект», «логистика», «робототехника» оперируют многие, даже не понимая, что все они относятся лишь к одному из элементов системы управления промышленными технологиями и производственными системами. Есть еще две важнейшие составляющие любого технического комплекса: материалы и энергетические движители. Об этих составляющих мало кто говорит в полный голос.

Таким образом, любая промышленная технология — это симбиоз материаловедения, энергетики и кибернетики. Поэтому для проектирования технических комплексов с новыми свойствами (а не для закупки устаревших) важны последние научные результаты по всем этим трем научным направлениям.

Сегодня термин «технология» в учебной и научной литературе имеет более пятидесяти синонимов, среди которых вообще нет понятия «промышленная технология». Есть технологии продуктов, процессов, управления, а также инновационные и даже «наилучшие доступные» технологии. Создается впечатление, что в России вообще не существует технологий добычи сырья, дробления, синтеза, плавления, прессования или сборки, а есть только технологии как товар и результат интеллектуальной деятельности.

Есть класс промышленных технологий, которые обеспечивают механическую сборку деталей. Это стандартный «фордовский» конвейер линейного типа, зависимый от всех и всего на свете. Варианты изменения таких производственных схем требуется обсуждать.

magnifier.png Любая промышленная технология — это симбиоз материаловедения, энергетики и кибернетики. Поэтому для проектирования технических комплексов с новыми свойствами (а не для закупки устаревших) важны последние научные результаты по всем этим трем научным направлениям

Но в первую очередь нам важно исключить из производственных зон опасные и затратные промышленные технологии добычи (синтеза) сырья, его переработки в продукт. Все без исключения подобные технологии структурно включают в себя более 70 процентов подготовительных очень затратных и опасных операций, при выполнении которых объем невозвратных отходов материалов, сырья и полуфабрикатов превышает 30 процентов. Причем стоимость таких отходов сравнима со стоимостью готового продукта.

Для технолога и проектанта сложность заключается в том, что вносить какие-либо изменения в технологические регламенты проблематично, практически невозможно. У нас есть технологии 1906‒1910 годов, в которых весь алгоритм производства продукта до сих пор остается неизменным. Для таких технологий любые новации недоступны.

Поэтому вопрос можно поставить так: должен ли проектант одновременно с проектированием новых свойств и функций технического комплекса (продукта) проектировать и новую технологию его промышленного производства? Логика подсказывает: да, должен. Но, оказывается, это запрещено делать требованиями нормативной документации: любое новое изделие должно изготавливаться по уже существующей на промышленном объекте технологической схеме производства, даже несмотря на ее опасность и затратность.

Подобные требования привели к тому, что сегодня практически утеряны компетенции технолога производства и проектанта промышленных технологий. Мы не владеем методикой ежедневного проведения технологического аудита устаревших технологий, а методология проектирования безопасных и выгодных одностадийных технологических процессов вообще отсутствует.

Проектант до сих пор не имеет безопасных и малозатратных способов размещения в осваиваемом пространстве новых технических комплексов и «удаления» устаревших. Например, шаблонное сохранение разделяющих расстояний между источником сырья, технологическим комплексом его переработки в продукт и сферой потребления этого продукта создает огромные проблемы согласования временных циклов в линейной схеме «добыча — переработка — потребление». Почему мы не используем местное сырье и источники энергии? Тем более что Дмитрий Иванович Менделеев еще в конце девятнадцатого века обосновал принцип «территориально-сырьевого» обеспечения, исключающий транспортировку сырья и энергии на расстояния более ста километров от объекта. Несоблюдение этого принципа порождает дополнительные и ничем не оправданные временные и материальные затраты на складирование, транспортировку, перетарку, оценку, утилизацию или уничтожение сырья и товаров. А это затраты и скрытые издержки, которые свидетельствуют только о том, что мы не до конца используем возможности своего разума.

Поэтому я думаю, что начинать подготовку будущих проектантов надо с курса лекций в вузах, научных центрах и проектных организациях страны.

— О чем будет этот пока еще не существующий курс лекций?

— О новом взгляде на проектную деятельность. По сути, у нас сегодня нет проектного технологического сообщества с собственной методологией, принципами и критериями проектирования. Старые шаблоны проектирования уже закончились, а новые никто и не создавал. Классические исследования производственных систем обычно фокусируются на какой-либо одной форме движения предметов труда (деталей или инструмента), что приводит к ошибочным выводам об их функциональной устойчивости и полезности. Требуется акцент на комплексность анализа движения всех потоков в производственной зоне: энергетических, материальных и информационных, скорость которых различается на порядки. Если скорость электрического и электронного сигнала составляет мгновения, то скорость передвижения материалов и сырья измеряется часами и сутками. В этом случае возникает важное условие для сохранения устойчивости производственной системы в процессе ее эксплуатации, которое заключается в том, чтобы поддерживать заданный при проектировании баланс скоростей перемещения всех ресурсных потоков, включая передвижение персонала в производственной зоне.

Задача проектанта заключается как раз в создании «управляемых» режимов движения ресурсных потоков. Понятно, что если все три ресурсных потока являются равновеликими по величине и потенциалу, то конструкция всей системы будет устойчивее. А этот признак производственной системы может формировать только проектант.

magnifier.png По сути, у нас сегодня нет проектного технологического сообщества с собственной методологией, принципами и критериями проектирования. Старые шаблоны проектирования уже закончились, а новые никто и не создавал

Думаю, что вопрос стоит о формировании совершенно новой, но достаточно востребованной научной дисциплины. Назовем ее, к примеру, проектология. Я не ратую за ревизию существующих научных направлений, которые отдельно друг от друга изучают одно и то же пространство вокруг себя. Проектология предлагает новые способы осмысления технологических и социальных отношений с окружающим пространством, активизируя такое понятие, как «мобильное пространство». Мы воспользуемся понятием «мобильности» не только для изучения закономерностей перемещения людей, идей и информации, но и для осмысления процессов движения других ресурсных потоков в производственных системах. Хотелось бы внедрить в сознание проектантов, технологов, инженеров и заказчиков три простые терминологические истины.

Во-первых, надо понять существующие и будущие стратегии освоения окружающего нас пространства. Во-вторых, именно наличие научно обоснованной стратегии освоения окружающего пространства (а не субъективное мнение заказчика) должны диктовать структуру производственной системы двадцать первого века, ее функции, признаки и свойства. Эти понятия требуется раскрыть и обосновать более подробно.

Из осознания этих двух понятий следует третье и основное. Понятие «проект». По сути, это не просто набор чертежей, схем, спецификаций и пояснительных записок. Проект — это совокупность трех взаимосвязанных процессов формирования:

— концепции освоения пространства;

— критериев, норм и ограничений для размещения технического комплекса в заданной области пространства;

— научно обоснованных вариантов создания технического комплекса.

Проект всегда будет неполноценным, а технологии — «недоделанными», если не будет полностью выполнен хотя бы один из этих трех процессов. Действенность и нерушимость этого правила подтверждается всей прошедшей историей проектной деятельности.


КУЛИКОВ ВЕРТ.jpg
Александр Куликов
Алексей Таранин

— Кстати, сегодня достаточно остро стоит вопрос реализации проектов. По неподтвержденным сведениям, около 70 процентов намеченных к реализации проектов не выполняется по разным причинам в установленные сроки. Что в этом плане предлагается предпринять?

— По моим данным, такая цифра реальна для многих отраслей экономики. Причина одна: проектные организации «штампуют» проекты по установленным еще в двадцатом веке процедурам, ориентируясь не на концепции и нормы, а на требования конкурсной документации. Чтобы исключить это явление «срыва» из проектной практики, заказчику проекта важно сместить акцент с «экономической эффективности» технического комплекса на его «функциональную устойчивость». Это более широкое понятие, включающее в себя и экономику, и прибыль, и эффективность, и окупаемость.

Заказчик должен понять, что первая часть проекта — это концепция или стратегия освоения той области пространства, в которой он планирует разместить (временно или постоянно) технический комплекс. Поскольку таких концепций нет, то и у заказчика нет необходимых исходных данных о динамике изменения параметров природно-климатического ландшафта, например побережья северных морей. Думаю, что у нас сегодня должны быть утверждены на высоком уровне концепции освоения космического пространства, стратегия освоения каждого слоя атмосферы, концепции освоения подземных и подводных областей, а также ландшафтных зон всей территории России. Без таких концепций проектировать какие-либо промышленные технологии или технические комплексы вообще не имеет смысла. Всем известен проект поворота северных рек. Так как концепции освоения Севера нет до сих пор, то и техническая часть проекта согласовывалась лет тридцать. В результате подобные проекты, как и множество других в прошлом веке, так и не были реализованы.

Что мы сегодня имеем. Например, вместо концепции освоения воздушного пространства, у нас в 2018 году кем-то создан проект его «цифровизации», а в 2019 году — «Правила использования воздушного пространства». Как эти «отраслевые» документы согласуются, например, с «Дорожной картой движения в дальний космос» до 2050 года или с проектом освоения Луны космонавта Сергея Кричевского?

magnifier.png Я уверен, что задача формирования стратегий освоения окружающего пространства должна решаться Академией наук, в структуре которой для этого и создано около 800 научных направлений деятельности

У нас даже есть «Концепция горного дела», но нет стратегий освоения подземного и подводного пространства, которые так необходимы заказчику и проектанту технических комплексов, предназначенных для рационального освоения этих пространств.

Я уверен, что задача формирования стратегий осваивания окружающего пространства должна решаться Академией наук, в структуре которой для этого и создано около 800 научных направлений деятельности. Задача ученых — вооружить проектанта научно обоснованными исходными данными о динамике изменения параметров всех областей окружающего нас пространства, о реальных (а не мнимых) требованиях сферы потребления продукции, о принципах и критериях формирования новых свойств и функций создаваемых для этого технических комплексов.

Вторая часть проекта — это регламентация процесса размещения, установление норм и ограничений, связанных с такими понятиями, как рациональность технологии, полезность продукта и безопасность для окружающей среды. Для выполнения этих функций у нас есть органы стандартизации, сертификации, контроля и технадзора. В этой части показателен пример с разработками в области водородной энергетики. Технических уникальных решений создано уже более десятка. Но внедрять их невозможно, так как нет норм и требований по эксплуатации таких энергетических систем в окружающем пространстве.

Третья часть проекта — это непосредственно то техническое решение, которое удовлетворяет требованиям стратегии освоения пространства и регламентным нормам освоения той или иной его области. Технический комплекс, созданный для эксплуатации в Сибири, будет отличаться техническими решениями от комплекса с аналогичными функциями, размещенного, например, в горах Кавказа.

Понимание такой структуры проекта формирует соответствующие процедуры проектирования. Они просты и понятны всем. Надо сначала осознать цели и задачи проекта. Затем сформировать нормы и ограничения для производственной системы, а уже после этого приступить проектной командной к поиску множества вариантов технических решений для выбора наиболее рационального и полезного.

Очевидная взаимосвязь проблем смысла освоения пространства (стратегии) и понимания норм, ограничений и требований к инструментам для «встраивания» в его структуру, делает необходимым и неизбежным сближение и синтез всех трех процедур проектирования в рамках единой методологии технологического проектирования.

Давайте более подробно остановимся на стратегиях освоения пространства. Человек последние четыреста лет создает вокруг себя техносферу, захватывая территории сначала с помощью паровых и бензиновых машин, затем с использованием электродвигателей и ракетных топлив. Но от такого «освоения» проблем не становится меньше. Каким образом эти стратегии должны нацеливать проектанта на поиск рациональных технических решений?

— Думаю, здесь не требуется новых исследований. Все основательно продумано предыдущими поколениями ученых и инженеров. Нашему поколению требуется только добавить солидарности с ними и больше читать первоисточники, а не переводы западных экономистов и менеджеров.

Так как человек, осваивающий окружающее пространство, — это живой организм, мы можем смело обратиться к работе русского ботаника и географа Леонтия Григорьевича Раменского, который еще в 1938 году сформулировал три метода освоения пространства живыми организмами и растениями. Они примерно формулируются так:

1. Стратегия «льва», в рамках которой происходит захват благоприятной для жизни территории и последующие циклы ее освоения. Такая стратегия генерирует множество научно-технических идей для создания инструментов, станков и оборудования, облегчающих выполнение тяжелой механической работы. В этом случае человеку требуются источники энергии и высокая скорость освоения территорий;

2. Стратегия «верблюда» предполагает процесс перемещения благоприятных и безопасных условий жизни в другую область пространства. По этой методике мы осваиваем космическое пространство, например. Реализация стратегии потребовала создания всего комплекса окружающих нас сегодня транспортных средств для создания в новой области пространства комфортных условий. Успех этой стратегии определяется источниками энергии и сырья. Они не должны быть единственными, но обязательно доступными в любой области пространства;

3. Стратегия «шакала». Этот вариант освоения пространства человек только начинает оценивать. Стратегия требует от проектанта создания технических комплексов, промышленных технологий и производственных систем с новыми признаками, а именно: все они должны быть мобильными, компактными, а их стоимостная ценность — минимальной. Естественно, чтобы это все обеспечить, проектанту необходимы самые передовые результаты научных исследований в области автоматического дистанционного управления процессами перемещения и переработки различных видов сырья в продукты с новыми свойствами и в различных объемах. А это уже требует оборудования с регулируемой производительностью.

Мне нравится этот подход, он простой и доходчивый. Отталкиваясь от этих стратегий, можно попробовать разработать единые принципы проектирования производственных систем и даже сформулировать понятную для всех терминологию.

С учетом перечисленных стратегий освоения пространства мы уже уверенно можем говорить о трех базовых элементах производственных систем. Первым элементом является окружающая среда и ее постоянно меняющиеся параметры движения. В качестве второго базового элемента выступает непосредственно технический комплекс, который требуется разместить в конкретной области пространства. Например, станок в производственной зоне, космический спутник, подводная лодка. Третий элемент производственной системы — сфера потребления тех продуктов (или услуг), которые создает технический комплекс.


Смеситель.jpg
Концептуальный эскиз резонансно-волнового смесителя. Устройства смешения компонентов различного агрегатного состояния для получения однородных многокомпонентных смесей различного назначения
Иллюстрация предоставлена А. Куликовым

Значит, для того чтобы создаваемая техносфера не приносила человеку новых проблем, для проектирования производственных систем требуется активно внедрять третий вариант стратегий освоения, который Раменский назвал «стратегией шакала»?

— Я считаю, что третья стратегия» адаптации и гибкости» — самая важная из всех именно сейчас. Первую стратегию мы освоили на стадиях ремесленных и мануфактурных хозяйств. Вторую, «транспортную» стратегию, реализуем до сих пор. Стратегия адаптации и приспособления технического комплекса к «местным» условиям требует создания нового проектного сообщества.

С удовольствием отмечу, что в отдельных научно-производственных центрах апробация этой стратегии идет полным ходом. Уже созданы прототипы технологического оборудования с регулируемой производительностью. Это очень важно для создания мобильных и компактных технических комплексов, функционирующих непрерывно в течение восьми тысяч часов в год. Можно показать, что объемы и номенклатура продукции, создаваемой по новым технологиям, регулируются с учетом требований потребителя. Важными преимуществами таких мини-заводов перед существующими отраслевыми гигантскими промышленными объектами являются:

— низкая себестоимость продукции;

— сокращение номенклатуры исходного сырья, что исключает наличие складов;

— незаметность объекта и возможность его быстрой передислокации любым видом транспорта;

— отсутствие отходов производства;

— многовариантность источников энергии;

— минимальная стоимостная ценность самого мини-завода, формируемая только ценой исходного сырья и системы дистанционного управления дозаторами и режимами работы смесителя.

На таких производствах мы предлагаем использовать резонансно-волновые смесители, разработанные специалистами Новосибирского технического университета и Троицкого научного центра «Техноспарк».

Применение таких безлопастных устройств полностью исключает:

— механические воздействия на компоненты смеси;

— динамические возмущения смеси;

— образование застойных зон материала внутри чаши смешения.

Универсальная конструкция аппарата позволяет регулировать объемы смешения с учетом текущих потребностей без увеличения энергопотребления. Такая гибкость производственных систем крайне необходима. Более того испытания смесителей на промышленных предприятиях показали совершенно новые возможности организации процесса изготовления многокомпонентных высоковязких (более 20 тысяч пуаз) смесей, исключающие образование отходов. Высокая скорость смешения и отсутствие узлов трения в конструкции смесителя обеспечивает не только экономический выигрыш, но и полную безопасность процесса.

magnifier.png Специалисты двух университетов не смогли восстановить и продемонстрировать даже за деньги собственные патенты и разработки десяти- и шестидесятилетней давности. Я был уверен, что, если патент принадлежит университету, то там есть специалисты, которые владеют патентованным методом. Оказывается, я ошибаюсь

Единственно, что смущает в этом созидательном процессе, — это процедуры сертификации таких уникальных, не имеющих аналогов устройств и производственных систем. У нас, оказывается, нет соответствующих центров сертификации. Но об этом надо говорить отдельно.

Для меня очень важно, что вокруг таких проектов начинает формироваться то самое проектное технологическое сообщество, о необходимости создания которого я упомянул в начале беседы. Возможно, пытливый ум, любопытство и любознательность ученых, инженеров и проектантов позволят нам сформировать и апробировать новые стратегии освоения окружающего пространства. Непременным условием для этого, конечно же, является высокая квалификация заказчика, так как работать со «специалистами в области закупок» в современных условиях не представляется возможным.

Вопрос о подготовке специалистов очень актуален для всех отраслей промышленности. Каким требованиям должен отвечать проектант?

— Главное требование к любому специалисту — быть любопытным и любознательным. Приведу пример про любопытных проектантов. Три года назад на одном из промышленных объектов каждый год загорался один и тот же склад. Причина — удары молнии. Анализ показал, что проект молниезащиты был выполнен в полном соответствии с требованиями ГОСТ. Любопытство проявляется в том, что проектант начинает задавать себе и окружающим множество вопросов. Почему два года подряд молния поражает один и тот же объект? Почему на объектах газовой и нефтяной отрасли промышленности такого никогда не случается? Кто создавал ГОСТ? Оказалось, что слепо следовать нормативным требованиям к параметрам молниезащиты не следует, так как все они «подтверждались» авторами не экспериментальными методами, а вероятностными расчетами. Такой подход Росстандарта вообще можно расценивать как отсутствие профессионализма и компетенций. Наука уже давно показала, что для защиты объектов от молнии требуется информации о параметрах удельного сопротивления грунта под объектом. ГОСТ вообще этого параметра не учитывает. Есть еще множество примеров, связанных с несовершенством наших стандартов.

Это действительно вопрос, что делать со стандартами. Как их сделать более подвижными, динамичными чтобы они не зажимали разработчика? Это диалектика, но это всегда же было: сначала в новой отрасли они долго устанавливаются, а когда установятся, то начинают тормозить развитие…

— У меня есть очень интересный пример, касающийся стандарта на метод электронно-лучевого спекания материалов. Выиграли конкурс на его написание не механики, а астрономы. Заслуженные ученые. Меня насторожило еще и то, что в требования стандарта кроме уникального лазерного оборудования включен самый главный инструмент — напильник для снятия облоя с заготовки. Это памятник нашему Росстандарту.

Вернемся еще к требованиям к проектанту. Очень важна его способность к коммуникациям. Инженер не должен замыкаться на проблеме в одиночку. В проектной команде должны быть не только инженеры и технологи, но и кибернетики, механики, физики, химики и даже биологи. Именно биологи МГУ помогли нам найти уникальное техническое решение по переработке опасных отходов в полезные продукты.

Кстати, Виктор Авдеев, председатель совета директоров фирмы «Унихимтек», разработчик материалов для «Черного крыла», говорит: я всегда студентам рассказываю, что главный человек для материаловеда — это технолог, который будет определять, где и как новый материал будет применяться.

— Полностью согласен с Виктором Васильевичем, который также ратует не просто за разработки материала, а за одновременное создание технологии его производства. Он как-то верно заметил, что среди 355 кафедр МГУ в названии только одной кафедры присутствует слово «технология».

Очевидно, что вопрос подготовки компетентных инженеров и проектантов в вузах не решался лет тридцать и поэтому превратился в острую проблему.

Я видел учебники, по которым учатся бедные студенты. К сожалению, ничего хорошего я про их содержание сказать не могу. В любимом мной РХТУ имени Менделеева есть учебник, содержание которого просто переписывается с сороковых годов прошлого века один раз в семь лет. Причем описание каждой химической технологии дается в таком розовом цвете, то есть без указания недостатков, объемов отходов, источников опасности и затрат. Такое шаблонное обучение ведет к тому, что потенциал и студента, и преподавателя сегодня существенно снизился. После окончания подобных технологических курсов студенты максимум через год увольняются с промышленных объектов, видя в производственных зонах совсем другую технологию. Это очень печально.

Ни в одном из учебников я не видел рекомендации или ссылки на труды русских ученых Беклемишева, Горшкова, Вернадского, Чижевского, Менделеева и многих других основателей проектной деятельности в России.


КУЛИКОВ ГРЗТ.jpg
Алексадр Куликов
Алексей Таранин

В этом году я столкнулся с более ужасной реалией: специалисты двух университетов страны не смогли восстановить и продемонстрировать даже за деньги собственные патенты и разработки десяти- и шестидесятилетней давности. Я был уверен, что, если патент принадлежит университету, то там есть специалисты, которые владеют патентованным методом переработки целлюлозы. Оказывается, я ошибаюсь. Поэтому при формировании нового проектного технологического сообщества я больше ориентируюсь на научные центры, работающие независимо от организаций высшей школы. Будем наблюдать, может, что-то изменится к лучшему. В этом году мы пытаемся создать информационную площадку с лозунгом «Техносфера, подъем!». Формат общения предполагает в том числе и лекции в области технологического проектирования.

Я считаю, что основная цель подготовки инженеров и проектантов заключается не в том, чтобы рассчитать вероятность наступления в производственной системе какого-либо будущего события (аварии, потери источника сырья, остановки производства и так далее), а знать первоисточники, формирующие эти события. Поэтому в основе подготовки инженеров должна быть не теория вероятности, а теория технологической изменчивости производственных систем, согласно которой, проектируя технический комплекс, мы изначально встраиваем в его структуру отнюдь не вероятностные, а количественные, измеряемые, видимые и осязаемые причины будущих полезных и бесполезных событий. Кроме того, в проектной деятельности важно руководствоваться не экономическими показателями, а устойчивостью ресурсного и информационного обеспечения объекта проектирования.

По сути, нам надо стремиться к рациональному знанию. Под словом «рациональность» я понимаю отсутствие негативных последствий при эксплуатации созданного объекта. Всем будет понятен смысл нерационального знания на примере сданного в эксплуатацию участка автомобильной трассы, на обочине которой через год появляются, как грибы, предупреждающие знаки типа «опасный участок дороги». Это означает, что при эксплуатации трассы на данном участке случились негативные последствия. По моему разумению, проект получился нерациональным, технология — недоделанной, а сам проектант вовсе не является проектантом.

— Вы уже несколько раз отмечали такое важное свойство промышленных технологий, как безопасность. Что могут технолог, инженер и проектант привнести нового для обеспечения безопасности промышленных технологий?

— Я считаю, что в России проблема безопасности промышленных технологий теоретически решена. Такую уверенность мне дают работы «Росатома», выполненные еще в 2012‒2014 годах. Тема проекта называлась, по-моему, «Прорыв». Идея и суть проекта описаны его руководителем Валерием Ивановичем Рачковым в книге «Основы теории опасных систем». Эта книга должна стать настольной для всех технологов и проектантов. Практически задача решается в два приема:

— вместо того чтобы постоянно «обеспечивать безопасность» объекта, необходимо выявить в его структуре источники опасности;

— используя новые научные разработки, нейтрализовать выявленные источники опасности.

Таким образом, вместо нормирования в проекте показателей безопасности технолог и проектант обязаны выявить слабые места в технологии.

— Тоже подход.

— В свое время я проводил исследования не вероятностного, а количественного уровня опасности опасных промышленных объектов, на которых размещены опасные химические технологии. Оказалось, что в структуру таких технологических процессов проектантом изначально были введены три источника опасности, которые с регулярной периодичностью активируются и приводят к разрушениям производства и человеческим жертвам. Эти французские и германские технологии, к сожалению, эксплуатируются в России уже более ста лет.

magnifier.png Все опасные технологические функции являются «закрытыми», источники опасности «скрытыми», а страдания персонала — тайными и ведомственными. В этом случае любые знания о технологическом процессе — это абсолютная привилегия узкого круга лиц во главе с проектантом и технологом

Первый источник опасности — исходное сырье, параметры поведения которого не контролируются. Для контроля требуется сенсорное устройство, фиксирующее критическую концентрацию диоксида азота в контейнере. Метод обнаружения продуктов разложения энергетических материалов (например, при транспортировке) и способы его нейтрализации наукой разработаны. Внедрить такую новацию в устаревший морально и физически технологический процесс практически невозможно.

Второй источник опасности — оборудование с узлами трения. Там, где трение, — там нагрев. Там, где нагрев, — там опасность. В таких технологиях требуется заменить более половины оборудования с узлами трения. Практически мы решили эту задачу, создав резонансно-волновой смеситель.

И третий источник опасности — это человек с его непредсказуемым поведением. Этот источник нейтрализуется путем вывода персонала из опасных зон и внедрения автоматизированных и роботизированных комплексов.

Примечательно, что все опасные технологические функции являются «закрытыми», источники опасности «скрытыми», а страдания персонала — тайными и ведомственными. В этом случае любые знания о технологическом процессе — это абсолютная привилегия узкого круга лиц во главе с проектантом и технологом. Поэтому все причины аварий, катастроф, инцидентов и внезапных нарушений связываются с «человеческим фактором» как главным источником опасности в технологическом комплексе. Тело человека, обслуживающего опасное производство, само свидетельствует своими ранами и болезнями о том, что преступление проектанта и технолога имело место. Так как функционирование той самой опасной технологии без персонала невозможно, нормы ПДК у нас не относят к остаточным явлениям прошлого уровня технологического развития или к изъянам проектирования. Они занимают четкое место в «юридическом кодексе боли» и сегодня. Это я об ответственности проектанта и технолога.

В этом процессе роль технолога предприятия чрезвычайно важна. Именно он обязан ежедневно и кропотливо в рамках технологического аудита выявлять источники реальной опасности и нейтрализовать их методом постепенных преобразований, например в рамках инвестиционных проектов.

По сути, такая методология ежедневного поиска источников опасности внедрена на «Северстали» в Череповце. Больше всего меня удивили результаты использования этого метода. В каждом цехе электронное табло фиксирует количество дней безаварийной работы участков и цехов. У меня есть фотография такого табло, где отображено 2455 дней работы цеха без аварий. Это действительно пример для подражания для тех нерадивым технологов, кто продолжает вместе с Ростехнадзором работать по принципу: «жить в ожидании аварии».

Считается, что все химические технологии опасны. Значит, основной целью при проектировании технологических схем переработки сырья в продукт должна быть полная замена непознанных до конца химических методов на физические, исключающие вообще образование отходов при преобразовании сырья в товар.

Исходя из этих позиций проектант должен различать понятия «опасная» и «затратная» технологии. Такие технологии противоречат свойствам их полезности и устойчивости. так как они генерируют только «разрушительный эффект». Эксплуатировать такие технологии в соответствии с логикой поведения рационального человека нельзя.
Еще по теме:
06.02.2024
О методологии проектирования производственных систем
25.12.2023
Проекты консорциума «Российский маглев», соглашение о создании которого было подписано в октябре, выходят на новый урове...
06.12.2023
Информационный портал «Техносфера, подъем!» активизирует свою работу в области технических инноваций и методологии проек...
30.11.2023
Компания «Световые технологии» разработала инновационные светильники для иммерсивных пространств. Уже началось их массов...
Наверх