Методическое пособие 817

подразумевает создание блочно-модульных типов, и, соединяя модули, можно получать требуемые мощности, необходимые для каждого типа ВС.

Такому принципу удовлетворяют электрохимические генераторы (ЭХГ), которые имеют малые габариты, вес и способные выдавать необходимые электрические параметры.

Электрохимический генератор представляет собой устройство, в котором химическая энергия топлива непосредственно превращается в электрическую [3, 4]. Он состоит из батареи топливных элементов (ТЭ), систем переработки и подвода топлива, окислителя, системы отвода продуктов реакции, системы регулирования температуры. На их основе были созданы опытные образцы для наземного транспорта, космических аппаратов, подводных лодок, при этом основным недостатком ЭХГ явилась дороговизна, так как для ускорения реакции в качестве катализаторов используются дорогостоящие материалы.

Для военной техники наиболее важными качествами, которыми должен обладать источник энергии, являются надежность, пожаро- и взрывобезопасность, высокая эффективность, стойкость к вибрациям, ударам и радиации, бесшумность, работоспособность при больших перегрузках.

Основной частью ЭХГ является блок топливных элементов. Различают несколько видов ТЭ по рабочей температуре и типу электролита. Низкотемпературные ТЭ работают при температуре до 100 ºС. В них в качестве электролитов могут использоваться водные растворы щелочи или кислоты, которые имеют высокую электрическую проводимость. Низкотемпературные ТЭ могут работать при невысоких давлениях, относительно стабильны, имеют большой ресурс работы, не требуют большого времени для выхода на рабочий режим. В качестве реагентов можно использовать водород в качестве восстановителя и кислород, воздух в качестве окислителей. При выборе вида ТЭ для военной техники важным критерием является широкий температурный диапазон. При низких температурах водные растворы замерзают, что приводит к потере работоспособности ТЭ. Целесообразно использовать высокотемпературные ТЭ, использующие в качестве электролита расплавы солей, которые не подвержены влиянию низких температур.

Существующие водородно-кислородные ТЭ при плотности тока 1 А/см2 имеют значение напряжения 0,8 В. Соединяя ТЭ последовательно и (или) параллельно, можно получить требуемые значения напряжения и тока. Так ЭХГ «Фотон» имеет выходное напряжение 29–34 В с номинальной мощностью 10 кВт, его КПД равен 65–70 %. Вес энергоблока составляет 145 кг, а его габариты 920×700×360 мм. Данный ЭХГ работает при температуре порядка 100 °С и давлении газов 0,4 МПа. Его удельные характеристики соизмеримы с удельными характеристиками генератора ПР-600×2 и превосходят удельные характеристики системы «ДВС-генератор».

Использование среднетемпературных и высокотемпературных ТЭ приводит к увеличению времени для подготовки к работе, так как необходимо разо-

290

гревать электролит, уменьшению ресурса работы. Однако в высокотемпературных ТЭ можно использовать природные углеводороды, например метан.

Также могут использоваться для наземного обслуживания ВС аккумуляторные батареи (АКБ) [1, 2]. На подготовку их к работе требуется время для заряда. ТЭ не требуют заряда, они работают, пока в них поступают реагенты. Необходимо только заправить емкости с реагентами, что занимает значительно меньше времени. Запас активных материалов может быть как угодно велик и теоретически ЭХГ может работать неограниченно долго.

Срок службы АКБ определяется количеством циклов разряд-заряд. Так для серебряно-цинковых он составляет до 100 циклов, а для никель-кадмиевых до 400 циклов.

Для свинцовых АКБ срок службы составляет до 300 циклов и определяется изменением химической структуры электродов (сульфатация) и осыпанием активной массы. Ресурс работы ЭХГ значительно больше и составляет 2000 ч и более.

Наиболее важной характеристикой химических источников тока является разрядная характеристика, представляющая собой график зависимости напряжения от времени разряда. Разрядные кривые имеют различные зависимости, в основе которых лежит природа электрохимической системы, механизм электродных реакций, режим разряда, конструкция и технология изготовления электродов.

Характер изменения напряжения обычно определяется химическим эквивалентом электрода, на котором наблюдается падение бестокового потенциала, и в котором рост омического сопротивления более значителен.

Причинами падения напряжения в процессе разряда являются изменение фазового и химического состава электродов и электролита. В ходе разряда происходит постепенное перемещение электродных реакций от фронтальной поверхности в более глубокие слои, что вызывает повышение омических потерь.

Электроды ТЭ не изменяют в ходе разряда свой химический состав и структуру. Активные вещества поступают в зону электрохимических реакций извне по мере их расходования, а не заложены внутри как у АКБ. Поэтому разрядное напряжение ТЭ отличается исключительной стабильностью, а электроды – малой поляризуемостью.

Разрядная кривая зависит от тока нагрузки. Чем больше величина тока, тем быстрее будет спад напряжения. Главной причиной снижения напряжения – высокое внутреннее сопротивление, усугубляющегося пассивацией электрода. Поэтому важной характеристикой ХИТ является вольт-амперная характеристика – зависимость напряжения от тока.

Таким образом, в качестве источника электрической энергии для средств наземного обеспечения можно использовать электрохимические генераторы на основе топливных элементов, обладающих высокими значениями удельной мощности и удельной энергией.

291

Их можно использовать в качестве автономных энергоблоков для питания любой аппаратуры на аэродроме, рассчитанных на любые значения мощности. Наиболее рационально создать модуль, рассчитанный на 20 кВт электрической мощности, а для обеспечения потребителей, требующих больших значений мощностей, соединять необходимое количество модулей между собой.

ЭХГ по своим механическим, электрическим и эксплуатационным характеристикам наиболее всего подходят для применения на средствах наземного обеспечения электроэнергией.

Литература

1. Багоцкий В. С., Скундин А. М. Химические источники тока. М.: Энергоиздат, 1981.

– 360с.

2.Варыпаев В. Н., Дасоян М. А., Никольский В. А. Химические источники тока. М.: Высшая школа, 1990. – 240с.

3.Коровин Н. В. Электрохимические генераторы. М.: Энергия, 1974. – 208 с.

4.Лидоренко Н. С., Мучник Г. Ф. Электрохимические генераторы. М.: Энергоиздат, 1982. – 448с.

5.Отчет о НИР Исследования по формированию облика комплекса перспективных средств наземного обслуживания общего применения, «Закат-30», ВАИУ(г.Воронеж), 2008.

6.Скребов Н.Н., Медведков Ю.В., Поляруш В.П. Средства обеспечения энергией. М.:Военное издательство, 1995. – 424 с.

1Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина», Воронеж

2Воронежский государственный технический университет

S. D. Vinokurov1, L. N. Zvyagina2, V. D. Vinokurov1

A CONCEPTUAL APPROACH TO THE IMPROVEMENT OF GENERATORS OF MEANS OF PROVIDING ENERGY USING FUEL CELLS

The article deals with the problems of improving the generators of the means of providing energy to aircraft by using reliable and environmentally friendly fuel cells.

1Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N. E. Zhukovsky and Yu. A. Gagarin», Voronezh

2Voronezh State Technical University

292

УДК 614.8: 651.011.42

Т. М. Кравченко, А. В. Межуев

ЗНАЧИМОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ДОКУМЕНТООБОРОТА НА ОПАСНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Рассмотрены основные причины и предпосылки к переходу компаний опасного производства от бумажного документооборота к электронному. Приведен обзор основных функциональных возможностей, а также особенностей разработки на базе work- flow-системы AODocs. Произведена оценка экономических, социальных и экологических эффектов от внедрения системы и ее значимость для поддержания достаточного уровня безопасности сотрудников и экологической безопасности.

В компаниях производства и поставок газов в жидком и сжиженном состоянии сотрудники ежедневно сталкиваются с большим количеством факторов риска. К ним относятся: большие перепады температур (порядка 300 градусов), самопроизвольное повышение давления газообразных и жидких криогенных продуктов при их хранении и транспортировке, а также высокая степень взрывоопасности [1]. При несоблюдении мер безопасности, прописанных в инструкциях и производственных регламентах, данные факторы могут приводить к следующим необратимым последствиям для сотрудников:

–ожоги (в случае попадания паров криогенных продуктов в организм при вдыхании, а также при соприкосновении с предметами криогенных температур);

–обморожения (при длительном контакте открытых участков тела с криогенными продуктами);

–отравления (при вдыхании паров кислорода в течение пяти часов);

–потеря сознания (при вдыхании гелия, аргона, ксенона, чистого азота). Производство кислорода и водорода из воздуха связано с высокой веро-

ятностью возможных возгораний и взрывов. Наступление аварийных ситуаций возможно также и при контакте с обогащенными кислородом средами.

С точки зрения экологической безопасности производимые из воздуха газы – азот, кислород и аргон – сами по себе не токсичны и не относятся к загрязняющим веществам, при условии отсутствия процессов горения. Во избежание вредных выбросов в атмосферу и отрицательного влияния на общую экологическую ситуацию в регионах, где расположены объекты производства, критически важным является соблюдение мер техники безопасности.

Все производственные процессы строго регламентируются документированной информацией, разрабатываемой в процессе ведения документооборота. Она включает в себя производственные инструкции, технические регламенты, политики по безопасности, различные руководства по работе с приборами и установками. Инструкции при возникновении аварийных ситуаций имеют наивысший приоритет и предполагают ускоренную процедуру ознакомления персонала с ними.

293

Персонал, работающий на криогенных установках, должен быть своевременно ознакомлен с правилами безопасности, содержащимися в технической документации, в целях исключения или как минимум снижения вероятности возникновения взрывов и возгораний. Поэтому на таких предприятиях особое значение имеет своевременное обновление документации, связанной с безопасностью производства, и ознакомление с ней сотрудников.

Для обеспечения непрерывности основной деятельности и поддержания должного уровня безопасности в территориально распределенных компаниях необходимо обеспечить контроль за соблюдением сроков своевременного поступления документации на объекты.

В настоящий момент ответственность за данный процесс несет координатор документооборота. Он должен вручную отслеживать истечение срока действия документов и инициировать их пересмотр. Однако это неминуемо вызывает затруднения в связи с территориальной распределенностью и относительной удаленностью объектов производства. Документация может подолгу проходить этапы согласования, утверждения и распространения, и вызвано это в том числе и человеческим фактором. Комитеты по согласованию могут включать несколько сотрудников. Скорость прохождения документом определенного этапа в процессе ведения документооборота напрямую зависит от степени загрузки и уровня ответственности каждого конкретного участника согласования. С другой стороны, скорость распространения документации, которая должна храниться на площадках в бумажном виде, зависит также от подрядчика (компании, оказывающей услуги почтовых рассылок). Не исключены и потери бумажных версий в ходе рассылки по почте.

Большой объем работ по распространению новых документов, а также по ознакомлению с их текстами персонала ложится на руководство производственных площадок. На данный момент в ряде производственных компаний отсутствует контроль за соблюдением сроков ознакомления сотрудников, а в других – наоборот, сопровождается заполнением большого числа бумажной документации, фиксирующей факт ознакомления. Это, в свою очередь, увеличивает общий объем издержек компании на выпуск и хранение бумажных версий документов.

Таким образом, исходя из вышеперечисленных факторов риска и существующих особенностей документооборота, вызванных спецификой производства, был сделан вывод о необходимости автоматизации. Автоматизация ручных операций, сокращение объемов работ и времени, затрачиваемого на создание, согласование и подготовку к публикации процедур, перенос части обязанностей по рассылке и распространению документации на функциональную сторону системы позволит освободить часть рабочего времени у сотрудников и даст возможность направить их на другие, более приоритетные, задачи.

При выборе средств необходимо ориентироваться на основные потребности той или иной организации.

294

Всвязи с ухудшением эпидемиологической ситуации в настоящее время многие компании переводят своих сотрудников в формат удаленной работы [2]. Сотрудники, задействованные непосредственно в производственных процессах, не могут выполнять работу удаленно, однако их руководство и сотрудники, отвечающие за документооборот, могут часть своих обязанностей выполнять удаленно. Поэтому важной задачей руководства является достижение целевых показателей производства в условиях нового режима работы. Снижение контактов при работе с документами позволит сохранить на достаточном уровне безопасность и здоровье сотрудников. Потенциальная возможность утверждения документов с помощью электронной подписи позволит сократить количество личных контактов между сотрудниками.

По функционалу и предоставляемым возможностям существует 4 типа систем автоматизации документооборота: системы делопроизводства [3], электронные архивы, ECM-системы и Workflow-системы. Прежде чем выбрать конкретный инструмент для разработки будущей системы под нужды предприятия, нужно сформировать перечень критериев выбора.

Поскольку критически важным для рассматриваемой компании является контроль за соблюдением сроков публикации документов и сокращение времени, затрачиваемого на распространение и ознакомление сотрудников, средства автоматизации выбирались из класса Workflow-систем [4]. В таких системах для каждого вида документов настраивается свой жизненный цикл – workflow. Он начинается в момент инициации создания и завершается выходом документа к публикации. Процесс запускается повторно, если требуется пересмотр и издание новой редакции. В противном случае происходит архивирование. Модель workflow документа состоит из набора состояний и переходов между ними. В момент перехода документа между состояниями рабочего процесса в системе происходит отправка автоматических напоминаний участникам процесса.

Врезультате сравнения возможностей существующих Workflow-систем для автоматизации документооборота в компании ООО «Эр Ликид» был выбран AODocs.

Ключевыми преимуществами данной платформы являются:

– обеспечение возможности коллективной работы в документах с дополнительной настройкой уровня доступа для каждого из участников;

– обеспечение возможности динамической замены участника процесса согласования (на случай если сотрудник ушел в отпуск, на больничный и др.);

– автоматизация контроля над сроками посредством отправки настраиваемых уведомлений участникам с краткими инструкциями на конкретных этапах;

– обеспечение возможности массовой загрузки документов (для быстрого переноса существующей документации);

– обеспечение возможностей многокритериального поиска документов для быстрого доступа (полнотекстовый поиск с учетом особенностей русского языка, создание индексов);

295

–обеспечение импорта/экспорта документов из/в другие системы, хранилища данных;

–обеспечение контроля над созданием версий (предусмотрен возврат документа к определенному состоянию с сохраненными настройками и текстом).

AODocs предоставляет доступ к системе в режиме оффлайн, обеспечивает возможности по восстановлению файлов, хранение и индексацию документов. С помощью специального дополнения – DocuSign connector [5] – в AODocs реализуется возможность формирования электронной подписи в документах.

Применение инструмента автоматизации документооборота «AODocs» уже дало ряд положительных эффектов в различных представительствах компании ООО «Эр Ликид» стран восточноевропейского и западноевропейского кластера, и полученный опыт от использования и отзывы коллег оказали значительное влияние на выбор технических средств автоматизации. Также это существенно упростило процесс разработки будущей системы.

Процесс создания автоматизированной системы на базе платформы AODocs был начат с разработки ролевой модели доступа. Существует 2 типа режимов работы с системой – режим администрирования и пользовательский режим. Первый тип предназначен для настройки уровней доступа пользователей, создания классов документов и определения для каждого из них набора свойств (метаданных) и схем workflow, настройка представлений для быстрого доступа и поиска требуемой документации. Второй вариант работы предназначен для конечных пользователей. С точки зрения данной градации в ролевой модели предусмотрена отдельная группа администраторов, члены которой имеют максимальный набор прав в системе, и отдельная группа пользователей, которые в свою очередь наделяются определенными полномочиями в зависимости от требуемых от них действий в системе.

Все пользователи были распределены на следующие функциональные группы:

–координаторы документооборота;

–авторы – инициаторы создания документов;

–представители комитетов разного уровня и типа согласования;

–участники списков рассылки, являющиеся целевой аудиторией в доку-

ментах;

–другие пользователи – сотрудники, незадействованные непосредственно

впроцессе разработки документации; выполняют операции поиска документов. Другая классификация ролей построена на принципе уровня ее определе-

ния. Для одного и того же пользователя могут быть определены два типа ролей

– на уровне всей библиотеки и на уровне конкретного документа. В различных документах один и тот же пользователь может иметь разные права доступа. При этом это не лишает его возможности иметь общий набор прав, определенный на уровне всей библиотеки администратором.

Примеры определения глобальных ролей и ролей пользователей в рамках конкретного документа приведены на рис. 1 и 2 соответственно.

296

Рис. 1. Глобальное определение ролей пользователе й

Рис. 2. Определение ролей пользователей на уровне конкретного документа

В системе автомати зации для каждого вида докумен тов настраивается свой workflow – жизненн ый цикл документа [6]. Схемы моделей workflow состоят из набора состояний и переходов между ними. По совершению действий назначенными ответственными в каждом состоянии рабочег о процесса документ попадает в новое состояние. Кроме того, переход также возможен при наступлении некоторых соб ытий в системе.

Например, публика ции документов производятся авт оматически в момент наступления даты публикации, указанной в свойствах документа.

На рис. 3 приведен пример схемы рабочего процесса для документов, требующих ускоренного процесса внедрения.

На данной схеме пря моугольниками обозначены состоя ния, а стрелками – переходы между ними, где пунктирные стрелки – это автом атические переходы, а сплошные – переходы, требующие совершения опред еленных действий назначенными ответствен ными.

297

Рис. 3. Схема рабочего процесса для документов, требующих с рочного внедрения

Жизненный цикл документа начинается в момент его со здания инициатором. Далее документ разрабатывается автором и проходит р яд согласований в различных комитетах. Пр и этом, как только наступит время определенной проверки, все участники, зад ействованные в рассмотрении неко торого документа, получат инструкцию по эл ектронной почте с описанием треб уемых от них действий. Пример такого пись ма приведен на рис. 4.

В момент публикац ии нового документа в системе всем участникам списка рассылки приходит ув едомление о выпуске новой верси и. При этом переход по ссылке из письма можно считать фактом ознакомления сотрудника с текстом процедуры.

298

Рис. 4. Пример уведомления, направленного участнику wo rkflow

Ранее же данный п роцесс требовал письменного запо лнения бумажных листов ознакомления и, как следствие, – дополнительных вре менных затрат как со стороны рядовых сотру дников, так и со стороны координа торов документооборота.

За полгода до истеч ения срока действия, указанного в свойствах документа, координатору документооборота придет соответствую щее уведомление с напоминанием. Он должен назначить ответственного автора за разработку новой версии. Как только те кст новой редакции будет готов и согласован всеми членами комитетов и пре дставителями руководства, новая ре дакция в библиотеке автоматически заменит предыдущую. Данный механиз м гарантирует отсутствие дублирования документов и возможных потерь. Пользователям всегда будут доступны только ак туальные версии.

Для реализации воз можности поиска документов, интер есующих пользователя системы, и доступа к ним были разработаны специаль но предназначенные для этих целей объек ты – представления. Для каждого та кого объекта был разработан перечень поле й для поиска, а также настроен способ группировки и сортировки документов на странице, настроен набор групп и ролей пользователей, у которых есть доступ к документам и уровень разрешений. Фильтры поиска должны удовлетворять всем основным потребностям и позволять максимально быстро получить нужную информацию. На рис. 5 приведен набор фильтров поиска для представления документов уровня производственных объектов.

Рис. 5. Фильтры поиска для документов из класса SOP

299