Ноологистическое управление промышленными объектами

Предназначено для управления потоками сырья, материалов, незавершенного производства, энергии, отходов, готовой продукции, информации и финансов в соответствии с принципами и критериями Ноо Логистики в процессах создания материальных ценностей для удовлетворения потребностей ее субъектов. Теория ноологистического управления (ТНУ) промышленными объектами аналогична Теории автоматического управления (ТАУ), но существенно отличается от нее. ТНУ является информационной технологией и обеспечивает, выражаясь научным языком, экстремальное управление в режиме реального времени любыми многомерными промышленными объектами (далее - МОУ).
Известно, что ТАУ является универсальной наукой автоматического управления и рассматривает каждый одномерный промышленный объект (далее - ОУ) как «черный ящик», т. е. не учитывает его внутреннее устройство при расчете оптимального управляющего воздействия. Ее универсальность состоит в формировании передаточной функции системы автоматического управления (САУ) любого ОУ из совокупности полиномов, каждый из которых описывает его реакцию на одно из внешних воздействий и влияние на величину этой реакции других внешних воздействий. Величины коэффициентов и свободных членов в полиномах определяют опытным путем и используют при расчетах величин оптимальных управляющих воздействий. Сформированная таким образом передаточная функция САУ базируется на математических зависимостях, не связанных с теми фундаментальными и прикладными науками, которые описывают работу соответствующего ОУ, его реакцию на внешние воздействия, техническое состояние и взаимное влияние друг на друга множества совместно работающих ОУ в составе МОУ.
В настоящее время в практике автоматического управления многомерными промышленными объектами применяют методы LQ-оптимального и Hв-субоптимального управления. Они не понятны персоналу, сложны в реализации, медленные и приблизительны потому, что применяют выбор наилучшего варианта из бесконечного их множества последовательным их сравнением друг с другом. Т. е. не гарантируют получение точного математического экстремума с любой, наперед заданной, точностью расчета.
ТНУ, в отличие от ТАУ, обеспечивает прямой расчет точного математического экстремума суммарной величины любого критерия, характеризующего качество управления совместной работой любого множества ОУ в составе одного МОУ. Математический аппарат, который применяется в ТНУ для расчета экстремального сочетания величин управляющих воздействий на множество ОУ, основан на интерпретации общеизвестной математической теоремы экстремума функции многих переменных и подтвержден практикой.
В ТНУ передаточную функцию регулятора каждого ОУ формируют на основе его текущей области возможных режимов работы, которую рассчитывают с применением его паспортных рабочих характеристик, прикладных и фундаментальных наук, описывающих его функционирование. Текущую область возможных рабочих режимов соответствующего МОУ, которую используют для последующих расчетов величин управляющих воздействий на него, рассчитывают на основе текущих областей возможных рабочих режимов всех содержащихся в нем ОУ. Применение систем ноологистического управления (далее - СНУ) оказалось для персонала значительно проще и понятней, чем САУ потому, что они основаны на знакомых персоналу науках.
Ноологистическое управление решает проблему полностью автоматического управления в режиме реального времени широкомасштабными сетями газо-, нефте-, водо-, тепло-, энерго- и другого снабжения, а также предприятиями химической промышленности, заводов по сжижению газа и т. п. от начала технологического процесса в них до каждого конечного потребителя. Оно позволяет встроить всю промышленность страны в единую цифровую экономику.
   При этом оно решает следующие сопутствующие проблемы:
· математически точной синхронизации исполнения в реальном времени всех управляющих воздействий на все ОУ, совместно работающие в составе МОУ;
· обеспечения математически точного экстремума любого критерия, характеризующего качество управления МОУ, например, максимум его производительности, минимум суммарных издержек на его функционирование в денежном выражении, минимум суммарных затрат в нем топлива в натуральных единицах, минимум суммарных затрат в нем ТЭР в условных единицах, минимум суммарной эмиссии СО2 из него в окружающую среду или любого другого критерия при заданной его производительности;
· математически точного расчета заданного компромисса в любом наборе из упомянутых выше критериев качества управления МОУ при заданной его производительности;
· повышает надежность и безопасность систем управления;
· уменьшает практически до нуля методическую погрешность управления;
· ликвидирует возможность возникновения автоколебаний в системе управления;
· не требует увеличения мощности и быстродействия вычислительной техники и средств связи – использует существующие в настоящее время;
· не требует строительства гигантских хранилищ информации потому, что не использует обработку статистической информации;
· уменьшает суммарный расход топлива в системах газоснабжения не менее, чем на 8%, а в энергосистемах – не менее, чем на 3% с соответствующим уменьшением суммарной эмиссии СО2 и т. д.
ТНУ может обеспечить автоматическое экстремальное управление в режиме реального времени всей системой газоснабжения и энергоснабжения РФ, водоснабжения и теплоснабжения любого города с обеспечением упомянутых выше принципов и критериев. В настоящее время специалисты считают это теоретически и практически невозможным.
Все известные технологии обеспечивают так называемый «оптимальный» режим работы сети. Параметры его «оптимальности» и точность их исполнения определяет компания-работчик технологии. Персонал сетей не имеет возможности изменить параметры «оптимальности» в соответствии со своими потребностями, проверить расчетом их качество и точность. Например, в них невозможно изменить режим работы всей сети или ее части в направлении от максимально экономного к максимально экологичному. Следовательно, оптимальным этот режим является только для компании-разработчика, но не для персонала сетей и ее потребителей.
ТНУ предоставляет возможность самому персоналу проверить расчетом по «срезу параметров» точность автоматического исполнения любого заданного им экстремума или компромисса между несколькими экстремумами. Таким образом, сам персонал задает нужный ему оптимум, а ТНУ автоматически поддерживает его в реальном времени. Поэтому ТНУ действительно автоматически обеспечивает тот оптимальный режим, параметры которого задал персонал.
Если персонал установит в ТНУ режим работы всей сети, например, с минимальной величиной суммарной эмиссии СО2, то это будет математически точный минимум и никакая другая известная технология не сможет обеспечить эмиссию меньше.
   Все известные технологии, которые их разработчики рекламируют как «технологии управления реального времени», на самом деле таковыми не являются. Они не в состоянии автоматически рассчитывать и исполнять в реальном времени управляющие воздействия параллельно на все одномерные объекты управления, совместно работающие в составе сети. Лучшие из них только предоставляют персоналу сети всю текущую информацию и результаты «оптимального» моделирования в режиме реального времени, но окончательное управленческое решение в них принимает персонал. Очевидно, что персонал физически не в состоянии выработать и реализовать «оптимальное» управленческое решение в реальном времени. Именно поэтому все известные технологии управления сетями не являются технологиями реального времени, они только информируют персонал в реальном времени.
ТНУ, в отличие от известных технологий, автоматически обеспечивает весь процесс выработки управленческого решения, расчета и исполнения соответствующих управляющих воздействий с математически точной их синхронизацией с реальным временем. Кроме того, ТНУ предоставляет персоналу возможность проверять точность синхронизации с реальным временем процесса автоматического выполнения любого установленного им режима путем расчета на основе «параметров среза».
Все известные технологии для управления широкомасштабными сетями требуют создания гигантских хранилищ информации, суперкомпьютеров для ее обработки и мощных средств коммуникации для ее передачи. На это уже потрачены миллиарды долларов США и эти затраты планируют многократно увеличивать. Это очевидный замкнутый круг потому, что в них для улучшения качества управления требуется постоянно накапливать все больше информации, увеличивать мощность средств ее обработки и коммуникации. ТНУ разрывает этот замкнутый круг и предотвращает эти напрасные затраты потому, что не использует статистическую информацию.
Ниже предоставлена возможность приобрести книгу «Ноо Логистика», которая содержит целеполагание для ноологистического управления МОУ, его принципы и критерии качества. Ее авторы готовят к изданию учебник «Теория ноологистического управления», который будет размещен на этом сайте, переведен на английский язык и выложен на сайте Amazon.