20 мая 2018г.
Одним из значимых факторов организации систем автоматизации проектирования организационно- технологической подготовки производства признают необходимость непрерывного процесса принятия неформальных решений, который проявляется в выборе конкретной альтернативы из нескольких представленных концепций [1]. Например, лицо или лица, несущие ответственность за принятие решений, обычно пользуются двумя методами – эвристическим и многокритериальным. В первом случае процесс принятия решений базируется на накопленном в рассматриваемой отрасли производственном опыте. Во втором случае за счет упрощения проблемная ситуация сводится к решению задачи оптимизации.
При этом оба подхода характеризуются рядом недостатков [1]. Так, эвристический подход даже при обширном накопленном опыте и использовании ЭВМ не позволяет охватить всю совокупность возможных вариантов при проектировании ситуаций. Также применение данного метода связано с такими негативными спецификациями:
- использование неоправданных искусственных допущений для скрытия возникающих неопределенностей,
- трудность математического аппарата и необходимость высокой квалификации инженеров именно в этой сфере знаний.
Очевидно, что рациональный выбор альтернативного варианта решения проблемы чрезвычайно значим, так как на его основе будет сформировано дальнейшее проектирование, и оно окажет влияние на проект в целом и этапы его реализации в частности. Именно поэтому особую значимость приобретают исследования и внедрение средств и систем моделирования способных выполнять задачи:
1) анализа и разработки процессов;
2) определение точек влияния потоков процесса, благоприятно влияющих на сценарий технологического процесса;
3) определение ситуации, в которых требуется принятие решения, влияющего на жизненный цикл процесса, например, изменение конструктивных, технологических или эксплуатационных свойств конечного продукта;
4) разрабатывать имитационные модели технологических процессов по принципу «как будет, если...».
Для решения данных задач и поддержки общей концепции системного подхода при проектировании подготовки производства разработана и достаточно широко используются методологии семейства IDEF (такие как IDEF0, IDEF1X, IDEF2, IDEF3 и др.) [2]. Для отображения процесса принятия решений на управление при строительстве скважин наиболее подходящей методологией является IDEF3, так как изначально она была разработана для функционального моделирования дискретных технологических процессов.
Графическая модель согласно методологии IDEF3 представляет собой граф как совокупность узлов и дуг. При этом каждый узел (функциональный блок) представляет собой какое-либо действие или операцию, а каждая дуга отображает, с одной стороны, входы и выходы функционального блока (материалы, данные и т.д., необходимые для выполнения данной операции или появляющиеся при ее выполнении), с другой стороны, причинно-следственные связи между блоками (последовательности операций).
При этом графическая модель является иерархической и состоит из нескольких диаграмм, получаемых путем декомпозиции какого-либо блока. Таким образом, можно конкретизировать или пояснить любую операцию на любой диаграмме.
На рисунке 1 показаны этапы одного из вариантов решения проблемы - отклонения бурильного инструмента от проектного профиля.
Для решения этой проблемы предлагается провести внеочередную спускоподъемную операцию с целью замены инструмента для того, чтобы произвести зацементирование пробуренного участка в месте начала отклонения от профиля. А затем продолжение дальнейшего бурения по проектному профилю.
На рисунке представлена только одна диаграмма из иерархической системы IDEF3-диаграмм. С помощью диаграммы можно наглядно показать последовательность операций, выявить операции, которые могут выполняться параллельно, а также операции, выполнение которых наиболее важно.
Такие
диаграммы могут
быть использованы в качестве графических моделей, визуализирующих технологические регламенты буровых работ при строительстве скважин, при обучении обслуживающего
персонала, при
функционально- стоимостном анализе произведенных операций и т.д.
Таким образом, IDEF3 – это методология, позволяющая наблюдать процесс и все его этапы развития. Наблюдать за последовательными и параллельными действиями, осуществляемыми на протяжении всей деятельности при достижении какой-либо цели. Диаграммы позволяют осуществить сбор информации от экспертов о поведении системы, на основе которой можно принимать решения по оптимизации процесса.
В качестве развития данного направления предполагается разработка моделей для структурирования управления строительством скважины.
Каждому процессу на диаграммах можно назначать значения показателей качества. Далее по каждому процессу можно построить многопараметрическую диаграмму, провести сравнение вариантов, выбрать наилучший. При этом визуализация делает все наглядным.
Внедрение информационных технологий в различные области производственной деятельности и науки неизбежно. Достижения современной теории и практики бурения скважин и потенциалов систем автоматизации и связи, сложенные вместе, приобретают новые качества, которые отсутствуют у них по отдельности. Это открывает широкие горизонты для исследования качественно новых возможностей подхода к решению известных задач в области проектирования строительства скважин и управления внедрением проектных решений при строительстве скважин.
Список литературы
1. Веревкин А.П.,
Кирюшин
О.В. Координированное
управление технологическими
объектами
(на примере системы поддержания пластового давления) // Газовая промышленность, №11, 2016. –С. 2-7.
2. Веревкин А.П., Кирюшин О.В. Теория систем: Учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. –100 с.
