Index of /rozprawy2/10124

Pełen tekst

(1)AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział InŜynierii Mechanicznej i Robotyki. PRACA DOKTORSKA. Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu mgr inŜ. BoŜena Zwolińska Promotor:. dr hab. inŜ. Edward Michlowicz Kraków, 2009 r..

(2) Składam serdeczne podziękowania Panu dr hab. inŜ. Edwardowi Michlowiczowi za wielką Ŝyczliwość, cenne uwagi oraz okazaną pomoc podczas realizacji pracy..

(3) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. 1.

(4) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Wykaz skrótów: A A’ DI HS ID IGO IK IM IP IT IZ KD K D’ KGO KH’ KI KM KP KT KZ M’ MO MP MS MW OI OMS ORP OTZ OZ P PD PGO PI PI PK PM PP PT PZ R’. – agenci – złoŜoności asortymentu – dystrybucyjny system informacyjny – huta stali – podsystem informacyjny dystrybucji – podsystem informacyjny gospodarki odpadami – podsystem informacyjny zarządzania – podsystem informacyjny magazynowania – podsystem informacyjny produkcji – podsystem informacyjny transportu – podsystem informacyjny zaopatrzenia – podsystem zarządzania dystrybucją – kupcy detaliczni – podsystem zarządzania gospodarką odpadami – kupcy hurtowi – system informacyjny dla pionu zarządzającego – podsystem zarządzania magazynem – podsystem zarządzania produkcją – podsystem zarządzania transportem – podsystem zarządzania zaopatrzeniem – ilości i rodzaju zuŜywanych materiałów – magazyn odpadów – magazyn półwyrobów tymczasowo wyłączonych z produkcji – magazyn surowców i materiałów niezbędnych do procesów produkcji – magazyn wyrobów gotowych przeznaczonych do dystrybucji – podsystem informacyjny SGOHSP – podsystem magazynowania i składowania odpadów przemysłowych – podsystem procesów przetwórczych odpady przemysłowe – podsystem transportu i zaopatrzenia odpadów przemysłowych – podsystem zarządzający SGOHSP – producenci – podsystem dystrybucyjny – podsystem gospodarki odpadami – system informacyjny dla pionu produkcyjnego – podsystem informacyjny – podsystem zarządzania – podsystem magazynowania – podsystem produkcyjny – podsystem transportowy – podsystem zaopatrzenia – charakteru rynku. 2.

(5) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. RH RP RP RPK RSD RSI RSK RSM RSP RST RSZ S’ SD SD’ SGO SGOHS SGOHSK SGOHSP SGOC SGOG SGOP SGOS SI SK SM SP SP’ SP_O SP_W SP_WS SP_WSt ST STZ STW SX SX’. – relacje zachodzące w strukturze huty – relacje zachodzące w obrębie SGOP – relacje zachodzące w SGOHSP – relacje zachodzące w obrębie SGOHS – relacje zachodzące między elementami systemu dystrybucyjnego w HS – relacje zachodzące między elementami systemu informacyjnego w HS – relacje zachodzące między elementami systemu zarządzania w HS – relacje zachodzące między elementami systemu magazynowania w HS – relacje zachodzące w obrębie sytemu SP – relacje zachodzące między elementami systemu transportowego w HS – relacje zachodzące między elementami systemu zaopatrzenia w HS – dostępności do surowca – system dystrybucyjny – system decyzyjny HS – system gospodarki odpadami – system gospodarki odpadami huty stali – podsystem gospodarki odpadami komunalnymi powstałymi w HS – podsystem gospodarki odpadami przemysłowymi powstałymi w HS – system gospodarki odpadami ciekłymi – system gospodarki odpadami gazowymi – system gospodarki odpadami w przedsiębiorstwie – system gospodarki odpadami stałymi – system informacyjny – system zarządzania – system magazynowania – system produkcyjny – podsystem produkcyjny generujący odpady przemysłowe – podsystem SP – Odlewanie – podsystem SP – Walcowanie – podsystem SP – Wytwarzanie Surówki – podsystem SP – Wytwarzanie Stali – system transportowy – system transportu zewnętrznego – system transportu wewnętrznego – systemy wspomagania realizacji celu głównego przedsiębiorstwa – podsystem pomocniczy generujący odpady przemysłowe. SZ TI W’ X’ XH ZI. – system zaopatrzenia – system informacyjny dla pionu transportowego – wielkości przedsiębiorstwa – inne elementy systemu zaopatrzenia – inne instytucje handlowe – system informacyjny dla pionu zaopatrzenia. 3.

(6) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Spis treści. Wykaz skrótów...........................................................................................................................2 1.. Wstęp ..............................................................................................................................5 1.1.Problemy odpadów w hutnictwie stali................................................................5 1.2. Cel i zakres pracy.............................................................................................11 1.3. Analiza literatury..............................................................................................13. 2.. Charakterystyka huty stali o pełnym cyklu produkcyjnym (określenie cyklu jako system)....16. 3.. Określenie struktury huty stali jako układu podsystemów............................................23. 4.. Model systemu gospodarki odpadami...........................................................................35 4.1. Określenie obiektów SGO na podstawie przykładowej huty stali.................54 4.2. Strumienie odpadów (rodzaj, ilość, miejsce składowania) ...........................66 4.3. Ewidencja informacji o odpadach – System Informacyjny ...........................77 4.3.1. Bazy danych jako narzędzie wspomagające zbieranie oraz przetwarzanie informacji o odpadach.......................................81 4.3.2. Przykładowa aplikacja zarządzająca danymi o odpadach.........82 4.4.SprzęŜenia między obiektami głównymi .........................................................95. 5. Obliczenia modelowe dotyczące rodzaju i czasu powstawania odpadów.........................103 6. System składowania i transportu ......................................................................................134 6.1. Stan obecny....................................................................................................137 6.2. Modernizacja..................................................................................................144 7. Przykłady i weryfikacja wykorzystania, wyniki obliczeń ................................................149 8. Podsumowanie i wnioski ..................................................................................................156 8.1. Perspektywy rozwoju...................................................................................157 9. Spis rysunków...................................................................................................................159 10. Spis tabel...........................................................................................................................163 11. Literatura...........................................................................................................................164. Załącznik do pracy: „Ewidencja rodzaju i ilości zagospodarowanych odpadów w okresie jednego roku, w przykładowym przedsiębiorstwie z sektora hutnictwa Ŝelaza i stali.”. 4.

(7) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. 1. Wstęp Działalność człowieka polega na uŜytkowaniu zasobów otaczającego środowiska (powietrza, gleby, wody, surowców, energii itp.). Środowisko naturalne spełnia dwie podstawowe. funkcje,. jest. źródłem. surowców. oraz. odbiorcą. wytwarzanych. pozostałości.[11] Ekosystem obciąŜany odpadami nie moŜe w sposób nieograniczony pełnić funkcji regulacyjnej. Świadomość ta wpłynęła na kształtowanie strategii proekologicznych. DąŜy się do kształtowania wszystkich procesów działalności człowieka ukierunkowanych na minimalizację szkodliwego wpływu na otoczenie. W. ostatnich. latach. zagadnienia. rozwoju. społeczno-gospodarczego. zostały. zdominowane aspektami ochrony środowiska. Problem zagospodarowania wytwarzanych odpadów dotyczy zarówno sfery produkcyjnej jak równieŜ konsumpcyjnej. Z statystyk lat ubiegłych wynika, Ŝe duŜa ilość odpadów dostarczana do środowiska pochodzi z przemysłu (tzw. grupa odpadów poprodukcyjnych). Tab. 1.1 Odpady wytworzone w Polsce w sektorze przemysłowym i komunalnym. [Źródło: GUS]. Od roku 2000 zaobserwować moŜna (w Polsce), spadek ilości wytwarzanych odpadów w sektorze gospodarczym. Kraj nasz nadal, znajduje się w czołówce państw, pod względem ilości wytwarzanych odpadów przemysłowych. Uznaje się, iŜ zasadniczą przyczyną nadmiernej ich ilości jest nieracjonalna gospodarka zasobami naturalnymi oraz stare technologie. 1.1. Problem odpadów w hutnictwie stali Wyroby stalowe wytwarzane są w hutach stali o róŜnej, bardzo złoŜonej i rozbudowanej strukturze. Najbardziej złoŜone są huty o pełnym cyklu produkcyjnym obejmującym część surowcową (przygotowanie rud Ŝelaza, wytop) i część przetwórczą (obróbka stali, walcowanie). Asortyment produkowanych aktualnie w świecie wyrobów hutniczych jest bardzo obszerny (w pojedynczej hucie moŜe wynosić od kilkudziesięciu do kilkuset róŜnych rodzajów gotowych wyrobów). Stąd praktycznie trudno znaleźć huty o tej samej strukturze technologicznej. O ile część surowcowa jest podobna, to część przetwórcza 5.

(8) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. moŜe być bardzo róŜna. Ilość i rodzaj obiektów przetwarzania stali zaleŜą od wytwarzanego asortymentu wyrobów (walcownie rur, blach, kształtowników, zakłady uszlachetniania). Procesy technologiczne, stosowane w produkcji wyrobów hutniczych są złoŜone, a zatem struktura poszczególnych obiektów (zakładów) wytwarzających półwyroby i wyroby finalne wymaga odpowiednich powiązań (relacji) wymuszanych strumieniem przepływającego materiału. Są to najczęściej procesy dywergencyjne, czyli takie w których dla realizacji poszczególnych zadań produkcyjnych projektowane są niezaleŜne ciągi technologiczne (przepływy realizowane są w tzw. „odnogach”). Produkcja stali wymaga zaangaŜowania duŜej ilości materiałów wsadowych i energii. Jednocześnie przy wytwarzaniu gotowych wyrobów stalowych generowane są znaczne ilości odpadów, które z reguły posiadają wartości uŜytkowe, dlatego powinny być w odpowiedni sposób zagospodarowane. W całym ciągu technologicznym huty powstaje ok. 90 rodzajów odpadów, przy czym znaczna ich ilość naleŜy do grupy odpadów niebezpiecznych, które zawierają między innymi oleje, metale cięŜkie (Mn, Pb, Cr, Cd, Zn, Cu, Ni, Al), fenole, substancje smołowe. Na rys.1.1. przedstawiono schemat występujących zaleŜności w systemie zagospodarowania odpadów.. Rys.1.1. Schemat zaleŜności w systemie powtórnego zagospodarowywania odpadów w hucie stali 6.

(9) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Gospodarka odpadami w hucie prowadzona jest w kierunku ograniczenia szkodliwego wpływu na środowisko, uŜywając jako wartościowy produkt zawracając bezpośrednio do produkcji bądź wykorzystując przez specjalistyczne firmy. Obecnie, ze względu na brak moŜliwości całkowitego lub częściowego zagospodarowania takich odpadów jak: szlam Ŝelazonośny, pył i ŜuŜel z siłowni, ŜuŜel pomiedziowy, siarka odpadowa, szlam szlifierski czysty i zaolejony oraz czyściwo zaolejone, prowadzone jest uporządkowane gromadzenie i selektywne składowanie np. w osadnikach odpadów uwodnionych. Rozwiązania takie umoŜliwiają późniejsze ich wykorzystanie. Pozostałe odpady, takie jak: zuŜyte materiały filtracyjne, materiały izolacyjne, pył wapienny, materiały gumowo-tkaninowe, papier, tektury, drewno, odpady z tworzywa sztucznego, wełna mineralna, papa, szlamy z oczyszczalni ścieków, szlamy poneutralizacyjne, szlamy zasadowe oraz gruz z remontów są składowane nieselektywnie. Na przestrzeni ostatnich lat w sektorze hutnictwa stalowego osiągnięto znaczny stopień zagospodarowania części odpadów (ok. 90 % w odniesieniu do całości wytworzonych w hucie odpadów). Z uwagi na sposób zagospodarowania i własności fizyko – chemiczne odpadów, moŜna sklasyfikować je na trzy grupy: 1. Odpady, które podlegają pełnemu zagospodarowaniu w hucie lub poza nią. Zalicza się do nich: ŜuŜel wielkopiecowy i stalowniczy, ŜuŜel z walcowni, zgorzelina, pyły wielkopiecowe, odpady cynkonośne, siarczan Ŝelaza, zuŜyte oleje, odpady smołowe. Udział tych odpadów odniesiony do całości wytworzonych w hucie pozostałości wynosi ok. 90 %. 2. Odpady, które z uwagi na brak aktualnie skutecznych metod utylizacji, są gromadzone na składowiskach w sposób selektywny. Zalicza się do nich: szlamy Ŝelazonośne, pyły i ŜuŜle z siłowni, szlamy szlifierskie czyste i zaolejone. Udział tych odpadów wynosi ok. 8 % w odniesieniu do całej ilości odpadów wytwarzanych w hucie. 3. Odpady, które są gromadzone na składowiskach ogólnego przeznaczenia. Zalicza się do nich: zuŜyte materiały izolacyjne, materiały filtracyjne, materiały gumowo - tkaninowe, papier, tektury, drewno, odpady z tworzywa sztucznego, wełna mineralna, papa, gruz z remontów, itd. Udział tych odpadów wynosi ok. 2 % w odniesieniu do całej ilości odpadów powstałych w hucie. Na róŜnych etapach produkcji odpady wytwarzane w hutach o pełnym cyklu są zróŜnicowane co do ilości i rodzaju. Ze względu na dywergencyjny charakter procesów technologicznych analizowanie strumieni powstających odpadów powinno być prowadzone oddzielnie dla kaŜdego ciągu. Na rys.1.2. przedstawiono przykładowy wykres Sankey’a dla walcowni zimnej blach.. 7.

(10) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Rys.1.2. Przepływ materiałów w walcowni zimnej blach W Polsce przyjmuje się, Ŝe ilość róŜnego rodzaju odpadów w hutnictwie stali waha się od 0,6 do 0,8 Mg na jedną tonę wyrobów stalowych. Przy średniorocznej produkcji rzędu 10,7 mln Mg stali w 2007r. oraz 9,7 mln Mg stali w 2008r. [37, 68] co daje od ok. 6,4 do 8,6 Mg w 2007r. oraz od ok. 5,8 do 7,8 Mg odpadów w 2008r.. W. ujęciu. wycinkowym,. zaobserwowano. znaczne. zmniejszenie. negatywnego. oddziaływania sektora hutniczego na ekosystem. Efekt ten został osiągnięty przez ograniczenie zdolności. produkcyjnych. stali. oraz. działania. proekologiczne.[12]. W. większości,. przedsięwzięcia te koncentrowały się na ograniczeniu emisji pyłów i gazów do atmosfery.[13] Mniej uwagi poświęcono problemom zagospodarowania odpadów stałych i minimalizacji ich ilości kierowanych na składowiska. Rozwiązanie problemu zagospodarowania odpadów hutniczych moŜliwe jest przez kompleksowe rozpatrywanie huty, jako zbioru współzaleŜnych ze sobą jednostek organizacyjnych przedsiębiorstwa – wydziałów, zakładów, biur etc. 8.

(11) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Sformułowanie modelu działania huty stali, jest procesem trudnym i skomplikowanym, co wynika z rozbudowanej technologii wytwarzania i złoŜonej struktury przedsiębiorstwa. Poznanie. istoty. funkcjonowania. układów. wieloelementowych,. umoŜliwia. technika. systemów.[1] „Naukową, (...) matematyczną podstawą techniki systemów jest teoria systemów złoŜonych.” [1] KaŜdy układ elementów tworzący pewną całość, moŜna określić systemem, a jego stopień złoŜoności wynika z ilości części składowych. Analiza warunków pracy systemu złoŜonego polega na określeniu czynników zewnętrznych działających na cały układ oraz sposobu funkcjonowania elementów wewnątrz systemu. Zgodnie z teorią systemów złoŜonych, układ wieloelementowy – system, moŜna podzielić wg ustalonego kryterium, na skończoną ilość podzbiorów nazywanych podsystemami. Segmentacja na podsystemy nie jest jednoznaczna i zaleŜy od celu podziału całego systemu. KaŜdy z wydzielonych podsystemów moŜe być rozpatrywany jako odosobniony system, równieŜ złoŜony, jeŜeli spełnione są warunki; względnie duŜej ilości elementów i względnie wysokiego stopnia złoŜoności oddziaływań między elementami wewnątrz systemu. [2] Rozpatrywany w rozprawie system gospodarki odpadami hutniczymi (SGO), w podejściu kompleksowym jest jednym z podsystemów huty stali (HS) ( rys.1.3.), w ujęciu wycinkowym stanowi odosobniony system złoŜony o charakterystycznych relacjach z otoczeniem i oddziaływaniach wewnętrznych ( rys.1.4.).. Rys.1.3. Uproszczony schemat przedstawiający relacje między HS a otoczeniem bliŜszym huty 9.

(12) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Rys.1.4. Uproszczony schemat przedstawiający relacje między SGO a otoczeniem bliŜszym SGO WaŜnym problemem związanym z produkcją wyrobów stalowych jest konieczność zapewnienia odpowiedniego poziomu ochrony środowiska przed negatywnym wpływem wytwarzanych pozostałości. Istnieje konieczność intensyfikacji działań proekologicznych związanych z zagospodarowaniem odpadów z hutnictwa stalowego, szczególnie tych, których sposobem zagospodarowania jest składowanie. Kompleksowe ujęcie zagadnień zagospodarowywania odpadów powstających w czasie produkcji wyrobów stalowych, umoŜliwia podejście systemowe. Dobrze sformułowany system gospodarki odpadami hutniczymi, zintegrowany z systemem produkcyjnym HS, spełniający wymogi ekologiczne, moŜe wpłynąć na wzrost efektywności zakładu hutniczego. Rosnące wymagania dotyczące ochrony środowiska oraz dąŜenie do minimalizacji kosztów produkcji, zmuszają do optymalizowania procesów nie tylko w zakresie wytwarzania, ale równieŜ w zakresie zagospodarowania pozostałości.. 10.

(13) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. 1.2. Cel i zakres pracy Celem rozprawy jest opracowanie modelu funkcjonowania systemu gospodarki odpadami z sektora stalowego. Obiektem rozwaŜań jest system gospodarki odpadami (SGO), będący jednym z podsystemów złoŜonego systemu huty stali o pełnym cyklu produkcyjnym. Do sformułowania procesów będących realizacją celów przedsiębiorstwa (głównego i wspomagających) wykorzystano ujęcie systemowe. Dekompozycja złoŜonej struktury huty na zbiór podsystemów i relacji zachodzących między nimi, wg realizowanego celu, jest pierwszym etapem w identyfikacji obiektów HS. Warunkiem. koniecznym. utrzymania. przewagi. konkurencyjnej. na rynku. jest. dostosowanie się do „szybkiego” tempa zmian w globalnej gospodarce. Charakter relacji PRZEDSIĘBIORSTWO OTOCZENIE warunkuje tendencje przemian zachodzących na rynku.. Obecnie dobry produkt to nie tylko ten, który spełnia kryteria jakościowe, co do odpowiedniej wytrzymałości, niezawodności oraz proporcjonalnych kosztów ale równieŜ taki, który uwzględnia aspekty ekologiczne. Czynnikami wywierającymi istotny wpływ na jakość wyrobów stalowych i na efektywność funkcjonowania systemu produkcyjnego huty są: zaimplementowane w przedsiębiorstwie procesy technologiczne, zastosowane do produkcji materiały oraz oddziaływania (relacje) zachodzące miedzy hutą a otoczeniem. Działania w zakresie minimalizacji kosztów produkcji, powinny dotyczyć równieŜ racjonalnych. sposobów. zagospodarowywania. wytwarzanych. odpadów.. Powstające. w systemie produkcyjnym huty stali odpady, posiadają wartości uŜytkowe, które uzasadniają ekonomiczne i ekologiczne ich wykorzystanie, nie tylko w sektorze hutniczym ale równieŜ w innych działach gospodarki. Analiza rodzaju i ilości odpadów wytworzonych w systemie produkcyjnym (SP), przeznaczonych do składowania, moŜe być pomocna przy rozwiązaniu problemu powiększających się hałd odpadów. Do priorytetowych zadań obok minimalizacji ilości wytwarzanych odpadów, naleŜeć powinny działania zwiększające stopień ich wykorzystania jako surowce wtórne.. 11.

(14) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Zakres pracy obejmuje: 1.. Analizę etapów procesu wytwarzania wyrobów stalowych i generowanych na poszczególnych etapach odpadów.. 2.. Przegląd podstawowych zasad formułowania systemów złoŜonych.. 3.. Dekompozycję struktury huty stali (HS) na zbiór podsystemów.. 4.. Przedstawienie zasad identyfikacji elementów systemu gospodarki odpadami.. 5.. Sformułowanie modelu systemu gospodarki odpadami (SGO), dla odpadów wytworzonych w modułach systemu produkcyjnego HS.. 6.. 7.. Wykorzystanie elementu systemu informatycznego – bazy danych, do: a.. gromadzenia,. b.. przechowywania,. c.. przetwarzania,. d.. prezentowania – informacji (danych) o odpadach z HS. Analizę rodzaju i ilości wytwarzanych odpadów w poszczególnych modułach systemu produkcyjnego huty.. 8.. Weryfikację sposobu zagospodarowania odpadów.. 9.. Modernizację systemu składowania i transportu odpadów przeznaczonych do składowiska.. 10.. Analizę wyników.. Ze względu na złoŜoność systemów wytwarzania wyrobów hutniczych – wszystkie analizy przeprowadzone w pracy odnoszą się do przykładowej huty stali (HS) o pełnym cyklu produkcyjnym.. Stąd, tezę pracy sformułowano następująco:. Dla tak złoŜonego systemu, jak przedsiębiorstwo hutnicze o pełnym cyklu produkcyjnym, tylko podejście systemowe umoŜliwia ocenę efektywności działania systemu gospodarki odpadami w hucie stali.. 12.

(15) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. 1.3. Analiza literatury Sektor hutnictwa Ŝelaza i stali w ciągu ostatnich dziesięcioleci przeszedł etap intensywnych. przekształceń. organizacyjnych. i. techniczno – technologicznych. [26]. Działania podjęte w celu zwiększenia konkurencyjności na rynkach docelowych ukierunkowane zostały na: -. działania projakościowe w obszarach zarządzania i produkcji,. -. rozwój i unowocześnienie technologii wytapiania stali,. -. rozwój i unowocześnienie przetwórstwa stali.. W tych kierunkach były równieŜ prowadzone badania i innowacje rozwiązań technicznych z udziałem naukowców z róŜnych uczelni, np. Akademii Górniczo – Hutniczej, Politechniki Częstochowskiej, Politechniki Śląskich, i inni. W wyniku zebranych doświadczeń, analiz prac badawczych i koncepcyjnych oraz ciągłej dyskusji oraz weryfikacji „nowości”, wdraŜane są do realizacji rozwiązania w ujęciu wycinkowym. Ustalenia konferencji ONZ – Sztokholm 1972 r. oraz w Rio de Janeiro 1992 wpłynęły na nowe nurty rozwoju gospodarczego co dotyczy równieŜ sektora hutniczego. Strategia zrównowaŜonego rozwoju przedsiębiorstwa uwzględnia aspekty ochrony środowiska. Potrzeba synchronizacji systemów gospodarczych z systemem ekologicznym zapewni moŜliwość dalszego rozwoju i egzystencji przyszłych pokoleń. Koncepcja zrównowaŜonego rozwoju powinna być realizowana na wszystkich szczeblach władz przedsiębiorstwa i jego otoczenia. [64, 65] Procesy i działania ekologiczne realizowane w przedsiębiorstwie hutniczym powinny odznaczać się nie tylko dostosowaniem się do wymogów ochrony przyrody, narzuconych przez prawo legislacyjne. Polityka ochrony środowiska huty powinna jako cel nadrzędny uwzględniać cele ekologiczne zintegrowane z celami gospodarczymi, ekonomicznymi i społecznymi. Strategiczne zarządzanie przedsiębiorstwem ukierunkowane na zysk finansowy powinno być rozpatrywane w podejściu systemowym z uwzględnieniem obszaru funkcjonalnego. ochrony. natury.. Procesy. planowania,. organizowania,. kierowania. i kontrolowania w ujęciu systemowym, określane są dwuetapowo: ogólnie i szczegółowo. Zdefiniowanie celów ogólnych (generalnych) polega na wyznaczaniu „obszarów” działań, identyfikacji. problemu. oraz. słabych. i. mocnych. stron. proekologicznej. polityki. przedsiębiorstwa. Zdefiniowanie obszarów działań polega na ustaleniu elementów i granic ze sfer: ekonomicznej, kulturowej, gospodarczej, urbanistycznej, technologicznej in., które mają bezpośredni wpływ na określoną politykę przedsiębiorstwa. Wyznaczone cele generalne 13.

(16) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. formułują cele szczegółowe (cząstkowe).[14] Cele szczegółowe mają przypisane „pole” działania obejmujące określony obszar ochrony środowiska, których wykonanie warunkuje powodzenie przedsięwzięć ekologicznych w zakresie polityki ochrony środowiska. W ostatnich latach zaobserwować moŜna było systematycznie zwiększająca się ilość produkcji wyrobów stalowych. Dynamiczny wzrost sprzedaŜy wyrobów przemysły stalowego był efektem rozwoju światowej gospodarki.[37] Lata 2003 – 2008 były równieŜ okresem konsolidacji szeregu przedsiębiorstw hutniczych. Łączenie się ze sobą hut zostało wymuszone wzrostem konkurencyjności na rynku stalowym. Skonsolidowany przemysł hutniczy jest w stanie dostosować ilość produkcji do zwiększającego się w tamtym okresie popytu na Ŝelazo i stal. „Nowa” infrastruktura organizacyjno – funkcjonalna hut w dziedzinie ochrony środowiska. ogranicza. się. do. działań. doraźnych,. polegających. na. minimalizacji. destrukcyjnego wpływu na środowisko naturalne, w granicach narzuconych przez normy i prawo. Sukcesem ekologicznym nie powinny być jedynie środki naprawcze polegające na zmniejszeniu. stopnia. zanieczyszczenia. przyrody. ale. całkowite. wyeliminowanie. dostarczanych do systemu ekologicznego odpadów. Drogą do sukcesu strategicznego zarządzania przedsiębiorstwem hutniczym, uwzględniającego aspekty zrównowaŜonego rozwoju jest podejście kompleksowe w rozwiązaniu problemów zanieczyszczenia. W dobie obecnego, trwającego juŜ ponad rok kryzysu gospodarczego wszystkie statystyki i przewidywania wzrostów oraz kierunki rozwoju, zostały zahamowane. Globalizacja działalności gospodarczej i trwający kryzys postawiły przedsiębiorstwa hutnicze przed problemami związanymi z utrzymaniem się i zyskownym funkcjonowaniem na rynku. Poziom cen wyrobów w duŜym stopniu zaleŜy od celów, jakie stawia sobie huta. [44] Wzrost konkurencyjności na rynku stalowym wymusza na firmach strategię „cięcia kosztów”. Wśród krajów będących liderami w produkcji stali o niskich kosztach wymienia się: Brazylię, Indie, Chiny, Rosję i Ukrainę.[16] W ostatnich latach zaobserwować moŜna ogromny wzrost konkurencyjności ze strony Chin. Niskie koszty produkcji w Chinach, w tym równieŜ stali, wynikają przede wszystkim z taniej siły roboczej. [16] Rozwiązanie problemów: wzrastających cen surowca naturalnego (rudy Ŝelaza), potrzebie zwiększania produktywności, rosnących kosztów mediów energetycznych, konkurencji między korporacjami hutniczymi oraz konkurencji w stosunku do wyrobów stalowych wynikającej z materiałów zamiennych,[44] wpływa na politykę zrównowaŜonego rozwoju przedsiębiorstwa hutniczego. Charakter gospodarki rynkowej wymusza na zarządzających podmiotami gospodarczymi aby efektywność finansowa przedsiębiorstwa nie była mniejsza od jedynki (stosunek sumy przychodów do sumy nakładów). Sprawne 14.

(17) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. ekonomicznie zarządzanie majątkiem firmy narzuca konieczność zmian w sposobie działania bądź teŜ potwierdza słuszność prowadzonej polityki.[47] Analiza wskaźników działania umoŜliwia ustalenie czy kierunek rozwoju huty (ewentualnie jej części) przynosi oczekiwane efekty. NaleŜy pamiętać Ŝe jakakolwiek modernizacja w przedsiębiorstwach hutniczych wiąŜe się z ogromnymi nakładami finansowymi. Wskaźniki takie jak: płynność finansowa, rentowność, zadłuŜenie oraz sprawność działania [55], określają relacje i stopień zaawansowania prac modernizacyjnych, takŜe w kierunkach proekologicznych. Na łamach wielu czasopism (np. Hutnik – Wiadomości Hutnicze, Aura, Problemy Ekologii, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów i in.) oraz licznych konferencjach prezentowane są artykuły [np. 5, 8, 17, 27, 56, 57, 61, 67 i in.] dotyczące rozwoju przedsiębiorstw hutniczych. Zaobserwować moŜna, Ŝe do roku 2007 tematyka m.in. skupiona była na wzroście koniunktury przemysłu stalowego i wynikających z tego zagadnień degradacji środowiska. Autorzy przedstawiali problemy wynikające z wytwarzania odpadów oraz związane z nimi ograniczenia: techniczne, technologiczne, ekonomiczne, ekologiczne, społeczne i in.. Przedstawiana jest duŜa złoŜoność i zmienność warunków powstawania odpadów hutniczych. RóŜne formy i skład chemiczny pyłów, szlamów i odpadów stałych, wynika z odmiennych fizykochemicznych przebiegów na poszczególnych etapach procesów hutniczych. Artykuł pt.: „Mineralogiczne wiązania cynku w wielkopiecowych i stalowniczych pyłach i szlamach” [17] przedstawia zaleŜność ilości i jakości cynku od technologicznych procesów otrzymywania ciekłej stali. Forma wiązań mineralogicznych z wyŜszą zawartością cynku częściej występuje w pyłach lotnych i szlamach stalowniczych. Wskazane jest aby pyły i szlamy z tego etapu wytapiania stali podlegały procesom odzysku cynku. Odzysk cynku z materiałów odpadowych z pozostałych procesów moŜe być mało wydajny i uŜyteczny. Artykuł pt.: „Wykorzystanie odpadów hutniczych w przemyśle cementowym” dotyczy moŜliwości zagospodarowania ŜuŜli hutniczych do produkcji klinkieru.[18] Jedynie pewną część odpadów hutniczych moŜe być w ten sposób zagospodarowana. Wynika to z rodzaju i właściwości odpadu, ekonomicznej efektywności wykorzystania z uwzględnieniem innych procesów przetwórczych oraz zaleŜności miedzy podaŜą a popytem produkowanego cementu. Ekonomiczna zaleŜność podaŜy i popytu jest głównym czynnikiem wpływającym na techniczno-technologiczne. zagospodarowanie. odpadów.. Podejście. kompleksowe. do. wszystkich strumieni generowanych odpadów umoŜliwi efektywne sterowanie przepływami i procesami w systemie gospodarki odpadami. Uwzględniając jako priorytet aspekt ekologiczny, naleŜy dąŜyć do osiągnięcia pełnej integracji ideologii TBO (technologia bezodpadowa) w systemach produkcyjnych sektora stalowego. 15.

(18) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. 2. Określenie cyklu w strukturze systemu huty zintegrowanej Hutnictwo Ŝelaza i metali nie Ŝelaznych jest dziedziną przemysłu, sięgającą czasów historycznie odległych. Wynikiem rozwoju hutnictwa jest postęp cywilizacji w obrębie technicznym i gospodarczym. Wyraźny jego wzrost nastąpił w okresie rewolucji przemysłowej, na przełomie XVIII i XIX wieku. [30] W 1856 r. opracowana przez Bessemera metoda otrzymywania metalu w stanie ciekłym, była pierwszym sposobem masowej produkcji stali zlewanej. Główną zaletą „nowego” procesu była duŜa wydajność i niski koszt wytapiania, w porównaniu z poprzednimi sposobami. W kolejnych latach proces otrzymywania ciekłego metalu został udoskonalony przez Piotra Martina. Wykorzystał on do przedmuchiwania surówki, gaz wielkopiecowy powstający w trakcie spalania rud Ŝelaza i topników. Opracowana metoda (nazywana martenowską) umoŜliwiała uzyskanie wyŜszej temperatury w sferze topienia, co pozwoliło na zagospodarowanie nagromadzonego złomu stalowego. [32] Recykling stalowy zmniejszył zuŜycie surowca naturalnego (rud Ŝelaza), co w rezultacie wpłynęło na obniŜenie kosztów produkcji stali. Proces martenowski mimo małych wymagań odnośnie materiału wsadowego do wielkiego pieca i stosunkowo wysokiej jakości otrzymywanej stali, został zlikwidowany pod koniec XX wieku. [36] Wpływ na to miał wysoki stopień degradacji środowiska naturalnego, w wyniku emisji duŜego stęŜenia zanieczyszczeń powstających na etapie wytapiania. [36] Rudy Ŝelaza i złom stalowy stanowią podstawowe źródło surowcowe w procesach produkcji stali. Wytwarzanie wyrobów stalowych, odbywać się moŜe w jednym z dwóch rodzajów hut, tj. w hutach zintegrowanych, gdzie surówkę otrzymuje jest z rud Ŝelazowych, oraz hutach w których, stal uzyskuje się ze złomu. W hutach zintegrowanych proces wytopu surówki rozpoczyna się od redukcji tlenków tzw. masy płonnej, którą zawiera surowiec naturalny. Stal otrzymana tylko z surówki (bez udziału złomu stalowego) jest mniej zanieczyszczona substancjami, takimi jak: Cu, Sn, Ni, Cr. Rys.2.1. prezentuje uproszczony schemat układu modułów zakładu hutniczego.. 16.

(19) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Etap 1. Wytwarzanie surówki. Etap 2. Wytwarzanie stali. Etap 3. Przetwarzanie. Opracowanie własne wg [38]. Rys.2.1. Uproszczony schemat układu modułów zintegrowanej huty stali. 17.

(20) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Organizacyjnie, przedsiębiorstwo hutnicze jest jedną z najbardziej rozwiniętych form podmiotu gospodarczego. Głównym celem działalności huty stali jest wytwarzanie wyrobów stalowych o określonych parametrach. Produkcja wyrobów stalowych jest układem złoŜonym z szeregu procesów. [33] Układ ten tworzy wieloetapowy zbiór odpowiednio występujących po sobie cykli, w którym, kaŜdy z cykli stanowić moŜe swoisty moduł o charakterystycznym dla niego przepływie produktu. Przez przepływ produktu w strukturach huty, rozumiemy transformację czasowo-przestrzenną, nie tylko przetwarzanego surowca, ale równieŜ informacji o procesach, kapitale oraz całym kompleksie przedsięwzięć i rozwiązań związanych z realizacją celów huty. Cykl zdefiniowany jest jako elementarne działanie modułów naleŜących do struktury organizacyjnej przedsiębiorstwa. W rozpatrywanym przykładzie miejscem trwania wszystkich cykli jest huta stali. Ze względu na charakter strumienia przepływu materiału oraz rodzaju realizowanego celu, wyszczególnić moŜna: -. cykl zaopatrzeniowy,. -. cykl produkcyjny,. -. cykl magazynowania,. -. cykl transportowy,. -. cykl dystrybucyjny,. -. cykl informacyjny,. -. cykl planowania,. -. cykl sterowania,. -. cykl zarządzania, itd... KaŜdy z w/w cykli ma swoje określone miejsce i czas, w układzie przestrzennym huty. Zdefiniowanie cykli polega na określeniu ich charakteru pracy oraz ustaleniu punktów odniesienia, takich jak: stan początkowy, stan końcowy, sposób realizacji zamierzonego celu i czas trwania. Cykl produkcyjny jest cyklem nadrzędnym, misją zakładu, stanowi centralne ogniwo, pełni rolę inicjatora wszystkich działań i przedsięwzięć w hucie, jest ściśle związany z cyklami pomocniczymi. Cykle pomocnicze stanowią integralną część realizacji procesów produkcji. Część cykli pomocniczych występuje jako czynności poprzedzające proces wytwarzania (np. cykl zaopatrzeniowy), inne cykle są działaniami zamykającymi cykl produkcjny (np. cykl dystrybucyjny). Wytwarzanie wyrobów stalowych polega na koordynacji, wielu wzajemnie powiązanych ze sobą cykli. Cykl w układzie przestrzeń-czas, ma swoje zdarzenie rozpoczynające i kończące. Początkowe etapy cyklu produkcyjnego zaleŜą od rodzaju materiału, z którego otrzymuje się ciekły metal (ruda Ŝelaza, złom stalowy ewentualnie konglomerat surówki 18.

(21) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. i złomu). W hutach zintegrowanych, gdzie ciekły metal otrzymuje się z rud Ŝelaza, cykl produkcyjny rozpoczyna się od etapu wytwarzania surówki (etap 1, rys.2.2.), kolejnym etapem jest wytwarzanie stali (etap 2, rys.2.2.). Etapem kończącym, cykl produkcyjny jest przetwarzanie stali (odlewanie, obróbka plastyczna i inne), etap 3, rys.2.2.. Rys.2.2. Schemat przykładowego zbioru cykli realizowanych w strukturze HS. Prawidłowa realizacja planu (projektu) produkcji wymaga ścisłej współpracy cyklu produkcyjnego z cyklami pomocniczymi. Etap pierwszy cyklu produkcyjnego – wytwarzanie surówki (rys.2.2.), rozpoczyna się od wytapiania wsadu w piecu szybowym, zwanym wielkim piecem. śelazo w przyrodzie nie występuje w rodzimej formie lecz pod postacią związków chemicznych (tlenków lub węglanów), nazywanych rudami Ŝelaza. Wydobytą w kopalni rudę poddaje się uszlachetnianiu. Pozbycie się części masy skały płonnej, ma wpływ na obniŜenie kosztów transportu jak równieŜ kosztów wytapiania oraz skraca czas wytopu. Do wielkiego pieca, pracującego w sposób ciągły, „ładuje” się: surowe rudy Ŝelaza (w postaci ujednorodnionych grudek lub brykietów), topniki (zwykle wapno hutnicze lub dolomit) oraz koks. Topniki stanowią materiały ŜuŜlotwórcze, mają za zadanie związać skałę płonną [19] i doprowadzić ją wraz z popiołem z koksu, do stanu płynnego. Koks dostarcza węgiel, potrzebny do utworzenia stopu oraz wytwarza ciepło, niezbędne do stopienia wsadu. Głównym wyrobem wielkiego pieca jest surówka a produktami ubocznymi (odpadami) są; gaz wielkopiecowy i ŜuŜel. [27]. 19.

(22) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Gazy wylatujące z wielkiego pieca zawierają około 25% toksycznego tlenku węgla, który czyni go uŜytecznym paliwem. Gaz odbierany z górnej części pieca przechodzi proces wzbogacania energetycznego następnie w procesie spalenia, wykorzystywany jest do podgrzania powietrza wdmuchiwanego do wnętrza pieca. Jakość wytopionej stali, zaleŜy od topników, które tworzą ŜuŜel, gromadzący się tuŜ nad płynnym metalem. śuŜel i gaz wielkopiecowy są odpadami, niemoŜliwymi do wyeliminowania. W zaleŜności od rodzaju zastosowanej rudy i koksu oraz oczekiwanych właściwości stali, na 1000 Mg surówki otrzymuje się od 300 do 400 kg ŜuŜla.[19] Po przetworzeniu ŜuŜla moŜliwe jest jego zastosowanie w budownictwie, jako Ŝwir. śuŜel wykorzystywany jest równieŜ do produkcji cegły i wełny ŜuŜlowej [19], a w przypadku wysokiego stęŜenia fosforu moŜe stanowić komponent w produkcji nawozów. Po zakończonym etapie wytwarzania surówki, rozpoczyna się etap wytwarzania stali (rys.2.2.). Ciekła surówka przeznaczona na odlewy Ŝeliwne bezpośrednio po spuście do kadzi, transportowana jest na wydział odlewniczy. W celu uzyskania stali, o wymaganej czystości i Ŝądanym składzie, ciekły metal z wielkiego pieca transportowany jest do stalowni, gdzie dokonuje się obróbki pozapiecowej (tzw. wtórnej) w pieco-kadzi bądź w konwertorze. [33] Podział ciekłej surówki na odpowiednie ciągi technologiczne, uzaleŜniony jest od potrzeb rynku oraz wdroŜonych technologii w danej hucie. Jednym z etapów wytwarzania stali jest świeŜenie surówki, często nazywane procesem stalowniczym. Proces stalowniczy jest procesem utleniająco – oczyszczającym. Skład pierwiastków ciekłego metalu róŜni się w zaleŜności od rodzaju i właściwości gotowego wyrobu. Celem świeŜenia jest dostosowanie zawartości węgla, manganu, krzemu, siarki i fosforu do wymaganych ilości oraz usunięcie gazów zawartych w ciekłej stali. Odlewanie stali kończy proces metalurgiczny. [38] Produktem wyjściowym jest wlewek stalowy, będący materiałem wejściowym dalszych procesów technologicznych tj. przeróbki plastycznej. Wybór odpowiedniej technologii odlewania ciekłego metalu zaleŜy od: gatunku stali, masy wlewka, oraz wielkość produkcji. [38] Obecnie stosuję się dwa sposoby odlewania stali: -. do wlewnic – proces ten polega na wlewaniu ciekłego metalu do formy i pozostawieniu go do momenty zakrzepnięcia, [38]. -. ciągłe odlewanie stali (COS) – w procesie ciągłego odlewania stali, metal wlewany jest do krystalizatora i intensywnie chłodzony. [38]. Ciągłe odlewanie stali, w skrócie nazywane COS, ze względów ekonomicznych, dziś jest najpopularniejszym sposobem otrzymywania wlewków. COS zwiększa uzysk stali z wytopu, nawet do 98%, przy równoległym zmniejszeniu jednostkowego zuŜycia energii 20.

(23) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. o 15 – 25%, w porównaniu z odlewaniem tradycyjnym (do wlewków). Procentowy udział produkcji tym sposobem, w kraju i na świecie, mieści się w granicach 70 – 80% wszystkich wyrobów stalowych. [4] Głównymi elementami urządzenia do ciągłego odlewania stali [38], są: -. kadź stalownicza (kadzi główna), jej zadaniem jest dostarczenie ciekłej stali na stanowisko ciągłego odlewania,. -. kadź pośrednia, przyjmuje ciekły metal z kadzi głównej i za pomocą otworów wypływowych znajdujących się w dnie kadzi, przepuszcza ciekłą stal do krystalizatora (bądź krystalizatorów w przypadku urządzenia wieloliniowego),. -. krystalizator, intensywnie chłodzi „ścianki” ciekłej stali, tworząc ciągły stalowy wlewek o określonym kształcie i wymiarach przekroju poprzecznego, o zakrzepłej jedynie przyściennej warstwie,. -. strefa bezpośredniego chłodzenia, w strefie tej następuje całkowite zakrzepnięcie wlewka,. -. klatka walców ciągnących, mam za zadanie zapewnić wyjście wlewka z krystalizatora, z optymalną prędkością,. -. urządzenie do cięcia wlewka, cięcie ogniowe, na odpowiednio wymagane długości, palnikami acetylenowo-tlenowymi lub gazowo-tlenowymi,. -. urządzenie transportujące pocięte odcinki wlewków na składowisko, chłodnię lub do dalszej przeróbki plastycznej. [38]. W sposób ciągły odlewa się jedynie stal uspokojoną. Charakterystyczną cechą obok mechanizacji procesu, jest otrzymywanie wlewków dobrej jakości bez jamy usadowej o drobnoziarnistej strukturze. W przypadku ciągłego odlewania stali bardzo waŜna jest temperatura ciekłego metalu, szybkość odlewania oraz szybkość pierwotnego i wtórnego chłodzenia. Uchybienia i odstępstwa od określonych parametrów, mają wpływ na obecność wad w gotowym wyrobie. [38] Celem głównym (tzw. misją) huty jest wytwarzanie wyrobów stalowych w Ŝądanej ilości, w określonym czasie, o wymaganej jakości, przy minimalnych nakładach ekonomicznych. Cykl produkcyjny jest cyklem nadrzędnym realizującym główne cele przedsiębiorstwa. Pozostałe cykle mają charakter wspomagający realizację celu głównego. Z punktu widzenia procesu produkcyjnego, omawianie cykli zaczyna się od określenia harmonogramu produkcji huty. Istnieją dwa róŜne harmonogramy produkcyjne: ciągły i cykliczny. W cyklu produkcyjnym huty stali występują obydwa harmonogramy produkcji.. 21.

(24) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Rysunek 2.1. przedstawia układ modułów zintegrowanej huty stali. Strumieniem wyjściowym. z. kaŜdego. modułu. jest. wyrób. o. wyŜszym. stopniu. przetworzenia. i uszlachetnienia, w stosunku do jego wejścia. Pierwszym etapem jest wytwarzanie surówki z surowca naturalnego. Centralnym ogniwem modułu 1 jest wielki piec, pracujący w sposób ciągły. Produkty wyjściowe z wielkiego pieca: -. surówka, będąca wyrobem celowym układu,. -. odpady – ŜuŜel i gaz wielkopiecowy.. generowane są w sposób cykliczny, wynika to z technologii wytapiania. Produkt wyjściowy z modułu 1 (ciekły metal) w większości przypadków staje się jednym ze strumieni zasalających moduł 2. Niewielka część tego produktu w postaci nie przetworzonej trafia na rynek jako surowiec wykorzystywany w innych zakładach. Surówka, złom poprodukcyjny i poamortyzacyjny oraz inne niezbędne produkty, np. wapno hutnicze, topniki, stanowią strumień zasileń modułu 2. Układ drugi odpowiedzialny jest za wytworzenie ciekłej stali o określonych parametrach fizycznych i chemicznych. Harmonogram pracy modułu 2 zarówno na wejściu jak równieŜ na wyjściu układu jest nie ciągły. Funkcje pracy wytwarzania stali, zaleŜne są od: -. strumieni zasileń z cyklu wytwarzania surówki (moduł 1),. -. strumieni zasileń produktów innych niŜ ciekły metal (złom, topniki itp.),. -. potrzeb zasileń modułu 3.. Kolejnym procesem wytwarzania wyrobów stalowych jest odlewanie –. moduł 3.. W zaleŜności od potrzeb oraz zaimplementowanej technologii procesy odlewania stali odbywają się w dwóch moŜliwych harmonogramach: -. ciągłym, dla techniki odlewania zwanej COS,. -. nie ciągłym - cyklicznym, w przypadku odlewania do wlewnic.. Wyjście modułu 3 stanowi strumień zasileń wydział walcowania. [49] W procesie walcowania nadawane są odpowiednie kształty i wymiary produktom finalnym. Produktami wyjściowymi z czterech wyszczególnionych modułów, obok wyrobów celowych są równieŜ odpady zaliczane do grupy poprodukcyjnej. Odpady stanowią produkt niepoŜądany, dlatego dąŜy się do maksymalnego ograniczenia ich powstawania.. W duŜej mierze odpady. z przemysłu hutniczego posiadają wartości uŜytkowe, dlatego teŜ znaczna część odpadów jest utylizowana w drodze powtórnego zagospodarowania.. 22.

(25) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. 3. Określenie struktury huty stali jako układu podsystemów Wiele czynników zewnętrznych i wewnętrznych ma wpływ na pracę huty i realizację jej celów. Charakterystykę huty w ujęciu kompleksowym, ułatwi podejście systemowe, polegające na określeniu całości zakładu przez układ podsystemów powiązanych ze sobą relacjami. [22, 66] Rozpatrując dwa rodzaje hut: -. huty zintegrowane (inaczej surowcowe), czyli huty, w których wytapiana stal powstaje z rud Ŝelaza,. -. huty, w których stal wytwarza się ze złomu stalowego,. w kaŜdej z nich wytwarzanie gotowych wyrobów jest procesem skomplikowanym. ZłoŜoność procesów wytwarzania wymusza ścisłą współpracę między wszystkimi wydziałami huty. Huta. stali,. ze. względu. na. wysoki. stopień. zmechanizowania. i pracochłonności, jest systemem złoŜonym. [5] Cechą systemów złoŜonych jest duŜa ilość wzajemnie powiązanych i oddziaływujących na siebie elementów. Stopień złoŜoność systemu związany jest z ilością występujących w nim elementów oraz rodzajem oddziaływań między tymi elementami. Rozpatrując system n elementowy, liczba oddziaływań ( r ) między tymi elementami wynosi r = n(n − 1) . Maksymalna liczba stanów ( s ) systemu n elementowego będzie równa s = 2 n ( n−1) . [1] Na stopień złoŜoności ma wpływ poziom zmechanizowania elementów wchodzących w skład systemu, łatwość (ew. trudność) ich obsługi, kwalifikacje pracowników na kaŜdym szczeblu hierarchii zakładu, poziom gospodarczo ekonomiczny państwa (ew. wspólnoty państw), w którym działa dane przedsiębiorstwo itd. Badanie i opis systemów złoŜonych, o względnie duŜej liczbie elementów jest trudne i pracochłonne.[2] Podział przedsiębiorstwa hutniczego na szereg podsystemów, jest pierwszym etapem przy opracowaniu opisu złoŜonego systemu huty. Podział taki ułatwia identyfikację. oraz. charakterystykę. parametrów. wejściowych. i. wyjściowych [23]. poszczególnych etapów przetwarzania produktu.[22] Podsystem zawiera wydzielą z całego systemu określoną ilość elementów. Podział na podsystemy jest niejednoznaczny i umowny, zaleŜny od projektanta. [2] W systemie przedsiębiorstwa hutniczego podział na podsystemy, moŜe być na kanały przepływów wyrobu bądź, jeśli jest wskazane, podział następuje na wydziały (zakłady) przedsiębiorstwa. KaŜdy z podsystemów moŜe stanowić samodzielny, równieŜ złoŜony system. Przedmiotem badań nie są współdziałania wewnątrz podsystemu a jedynie jego oddziaływania na inne elementy (bądź podsystemy) naleŜące do całej struktury huty. Podział taki jest uŜyteczny przy opracowywaniu bilansów i analiz, wszelkich procesów. 23.

(26) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. zachodzących w badanym przedsiębiorstwie, mający pośredni lub bezpośredni wpływ na podejmowanie decyzji zarządzających. Przy rozpatrywaniu systemów jako całości waŜne są tylko te właściwości elementów składowych systemu, które określają współzaleŜności z innymi elementami lub bezpośrednio oddziałują na właściwości całego systemu. Określenie zakładu hutniczego jako systemu powiązań i oddziaływań elementów (kadry, urządzeń, informacji, kapitału), umoŜliwia sprecyzowanie celów przedsiębiorstwa. Zdefiniowane zadania i zamierzenia umiejscawiają hutę stali w systemie logistycznym, jako element transformacji czasowo, przestrzenno, ilościowo, jakościowej, przetwarzanego materiału, którym jest surowiec naturalny – ruda Ŝelaza. System jako układ wzajemnie ze sobą powiązanych podsystemów, w zaleŜności od potrzeb, rozpatrywany moŜe być z kilku poziomów. W zaleŜności od punktu rozpatrywania, przykładowa huta stali moŜe składać się z róŜnej ilości podsystemów, a kaŜdy podsystem moŜe posiadać inną (dowolną) ilość elementów składowych. Rysunek 3.1. przedstawia schemat blokowy struktury przykładowej huty stali (HS) umiejscowionej w otoczeniu. [5] Otoczenie jest równieŜ systemem złoŜonym, otwartym, w którym liczba elementów no zmierza do nieskończoności (no → ∞ ). Na potrzeby charakterystyki huty określamy „otoczenie bliŜsze” [5] – α, i „otoczenie dalsze” – β. Wszystkie pośrednie wpływy elementów otocznie klasyfikujemy do „otoczenia dalszego” a jego wartość przyrównujemy do zera, czyli pomijamy. [46] Wszystkie wpływy bezpośrednie zaliczamy do wpływów „otoczenia bliŜszego” a ich wartość działania na układ jest róŜna od zera. W ten sposób ograniczam liczbę względnie duŜego zbioru zmiennych wpływających na system huty. Do „otoczenia bliŜszego” zaliczamy: -. kontrakty podpisane przez hutę z kooperantami, α1=f(t);. -. zapotrzebowanie rynku na wyroby stalowe, α2=f(t);. -. restrykcje prawne, α3=f(t);. -. stan gospodarki narodowej i globalnej, α4=f(t);. -. wpływy konkurencji, α5=f(t).. Więc: β=0; α = α1+α2+α3+α4+α5 Huta jest systemem dynamicznym, zmiennym w czasie. Zmienność ta zaleŜna jest od wpływów otoczenia α i β. W pracy tej, zakładam, Ŝe układ HS jest stabilny tak, wiec nie jest układem dynamicznym.. 24.

(27) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Rys.3.1. Przykładowy model struktury HS w ujęciu systemowym Opracowując model systemu huty stali (HS), waŜne jest zdefiniowanie elementów wchodzących w skład układu [24] (rys.3.1.). System HS moŜna zdefiniować jako: SH = <PZ, PM, PT, PP, PD, PK, PGO, PI, RH>; gdzie: SH. – system huty stali,. PZ. – podsystem zaopatrzenia,. PM. – podsystem magazynowania,. PT. – podsystem transportowy,. PP. – podsystem produkcyjny,. PD. – podsystem dystrybucyjny,. PK. – podsystem zarządzania,. PGO. – podsystem gospodarki odpadami,. PI. – podsystem informacyjny,. RH. – relacje zachodzące w HS. 25.

(28) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Zgodnie z teorią systemów złoŜonych, podsystemy złoŜonego sytemu HS mogą być rozpatrywane jako odosobnione systemy złoŜone, które dalej moŜna dekomponować jako układ podsystemów składający się z określonej przez projektanta liczby elementów. KaŜdy z wydzielonych podsystemów HS, moŜe być rozpatrywany jako odosobniony system złoŜony, poniewaŜ spełnione są warunki; względnie duŜej ilości elementów i względnie wysokiego stopnia złoŜoności oddziaływań między elementami wewnątrz podsystemu, tak więc: -. PZ. – podsystem zaopatrzenia,. dalej rozpatrywany jako system zaopatrzenia HS – SZ; -. PM. – podsystem magazynowania,. dalej rozpatrywany jako system magazynowania HS – SM; -. PT. – podsystem transportowy,. dalej rozpatrywany jako system transportowy HS – ST; -. PP. – podsystem produkcyjny,. dalej rozpatrywany jako system produkcyjny HS – SP; -. PD. – podsystem dystrybucyjny,. dalej rozpatrywany jako system dystrybucyjny HS – SD; -. PK. – podsystem zarządzania,. dalej rozpatrywany jako system zarządzania HS – SK; -. PGO. – podsystem gospodarki odpadami,. dalej rozpatrywany jako system gospodarki odpadami HS – SGO; -. PI. – podsystem informacyjny, ,. dalej rozpatrywany jako system informacyjny HS – SI; System zaopatrzenia HS – SZ System zaopatrzenia realizuje cele zaopatrzeniowe w dobra niezbędne do prowadzenia działalności gospodarczej HS. Odpowiedzialny jest za nabywanie surowców naturalnych, materiałów, usług, zasobów energetycznych, maszyn i zespołów części potrzebnych do wykonania wszystkich procesów zachodzących w hucie. Cel działania, które realizuje system zaopatrzenia ma charakter pomocniczy ale znaczenie jego w procesach wytwórczych ma istotny wpływ na całokształt działalności przedsiębiorstwa. Zapewnia on sprawną obsługę procesów produkcyjnych jak równieŜ przy odpowiednim doborze parametrów pozwala zredukować koszty. Zapasów generują koszty ich utrzymania przez zamroŜenie kapitału oraz zajęcie przestrzeni uŜytkowej magazynu. Ograniczenie ilości zapasów ma wpływ na ekonomiczną efektywność zakładu, co w rezultacie skutkuje wzrostem konkurencyjności. 26.

(29) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. przedsiębiorstwa na rynku. Podejście kompleksowe do całej HS traktuje procesy zakupów w obrębie SZ, jako ogół czynności gdzie moŜliwa jest oszczędność nakładów. Organizacja systemu zaopatrzenia jest zróŜnicowana i zaleŜy od wielu czynników: np. wielkości przedsiębiorstwa (W’), złoŜoności asortymentu (A’), ilości i rodzaju zuŜywanych materiałów (M’), dostępności do surowca (S’), charakteru rynku (R’), i inne (X’). Na podstawie wymienionych parametrów, system zaopatrzenia (SZ) moŜna zdefiniować jako: SZ = <W’, A’, M’, S’, R’, X’, RSZ>; gdzie: RSZ. – relacje zachodzące między elementami systemu zaopatrzenia w HS. System zaopatrzenia odpowiedzialny jest za zakupy ale równieŜ za sprawny przepływ. strumienia zasileń do systemu produkcyjnego - SP. Procesy zaopatrzenia wydają się łatwe jeśli rozpatrujemy cykle zakupów artykułów niezbędnych do produkcji. W przypadku przepływów produktów do SP w HS, jest to wyjątkowo skomplikowany proces, ze względu na konieczność utrzymania odpowiedniej temperatury ciekłego metalu aŜ do momentu odlewania ciekłego metalu. Np. COS. System magazynowania HS – SM System magazynowania – SM, realizuje cele tymczasowego przechowywania dóbr materialnych. W zaleŜności od specyfiki działu przedsiębiorstwa struktura magazynów moŜe być prosta bądź złoŜona. Prosty system organizacyjny występuje w jednostce o charakterze dystrybucyjnym. W produkcji, gdzie wyodrębnić moŜna kilka sfer procesów manipulacyjnych struktura ma charakter złoŜony. Podstawowe operacje jakie naleŜą do systemu magazynowania to, przyjmowanie i przechowywanie artykułów, zapewnienie ochrony przed kradzieŜą lub innymi negatywnymi czynnikami oraz wydanie towaru. W obrębie struktury magazynowej,. jeśli. występuje. konieczność,. przeprowadza. się. szereg. czynności. manipulacyjnych związanych z konserwacją, kompletacją, ewidencjonowaniem – ilościowo jakościowym, itd.. W rozpatrywanym systemie huty organizacja modułu magazynowania. przyjmuje strukturę zdecentralizowaną. Wyodrębnić moŜna cztery podstawowe jednostki magazynowania, odpowiadające za czasowe przechowywanie odpowiednich produktów, tj: -. magazyn surowców i materiałów niezbędnych do procesów produkcji - MS,. -. magazyn półwyrobów tymczasowo wyłączonych z produkcji - MP,. -. magazyn wyrobów gotowych przeznaczonych do dystrybucji - MW,. -. magazyn odpadów - MO.. 27.

(30) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Na podstawie powyŜszej klasyfikacji, system magazynowania (SM), moŜna zdefiniować jako: SM = < MS , MP , MW , MO , RSM>; gdzie: RSM. – relacje zachodzące między elementami systemu magazynowania w HS. Mimo tych samych ogólnych funkcji jakie mają spełnić powyŜej wyszczególnione. magazyny, to kaŜdy z nich umiejscowiony jest w innej strefie przedsiębiorstwa. Magazyny rozpatrywane z punktu widzenia organizacyjnego całego systemu HS, odpowiednio znajdują się: -. magazyn zapasów produkcyjnych zlokalizowany jest na wejściu systemu huty,. -. magazyn wyrobów będących w trakcie produkcji, umiejscowiony jest w bliskim otoczeniu systemu produkcyjnego,. -. magazyn wyrobów gotowych znajduje się na wyjściu całego systemu huty,. -. magazyn odpadów ma charakter najmniej statyczny, w zaleŜności od dalszego zagospodarowania moŜe być w bliskim otoczeniu modułu produkcyjnego lub znajdować się na wyjściu systemu huty.. System produkcyjny HS – SP W przedsiębiorstwie produkcyjnym punk cięŜkości spoczywa na produkcji, wszelkie przekształcenia zachodzące w tym systemie automatycznie wywołują zmiany w innych systemach HS. Zarządzanie zmianami umoŜliwia sterowanie produkcją przy minimalnym poziomie kosztów poniesionych przy wdroŜeniu nowych rozwiązań technologicznych. System. produkcyjny. huty. stali. zorientowany. jest. na. realizacje. celu. głównego. przedsiębiorstwa, czyli wytwarzanie wyrobów stalowych. Produkcja wyrobów stalowych składa się z szeregu ściśle określonych, następujących po sobie procesów o wysokim stopniu skomplikowania. Schemat przedstawiony na rysunku 1, definiuje cykl produkcyjny huty zorientowany na produkt wyjściowy o wyŜszym stopniu przetworzenia w stosunku do wejścia danego modułu. DuŜa dynamika zmian co do potrzeb klientów (odbiorców) wpływa na zmiany systemu produkcyjnego. Wielkie partie tego same wyrobu zostały wyparte przez indywidualne potrzeby klienta na rzecz zróŜnicowania artykułów o tym samym przeznaczeniu. Zmiany zachodząca na rynku docelowym kreują ogół przekształceń mające wpływ na system produkcyjny. Zarządzanie zmianami i szybkie dostosowanie się do potrzeb rynku. stanowi. źródło. przewagi. przedsiębiorstwa. nad. konkurencją.. Czynnikami. wpływającymi na zmiany systemów produkcyjnych są: -. nowa technologia,. -. organizacja przepływów materiałowych,. 28.

(31) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. -. warunki ekonomiczne,. -. prognozy rozwoju popytu i podaŜy,. -. restrykcje ekologiczne,. -. globalizacja i inne. [26, 39]. Aspekt systematycznej poprawy jakości produktów metalowych przy jednoczesnym uwzględnieniu restrykcji ochrony środowiska i warunków ekonomiczno-technicznych, wymusiły zmiany w sposobie produkcji wyrobów stalowych. [25] Wysokie standardy ekologiczno –techniczno –ekonomiczne, narzucone ciągom technologicznym, spowodowały ścisłe przestrzeganie reguł na kaŜdym etapie wytwarzania produktu stalowego.. Rys.3.2. Uproszczony schemat systemu produkcyjnego huty stali Zgodnie z teorią systemów złoŜonych, dla ułatwienia szczegółowego opisu struktury sytemu, słuszne jest podzielenie całego układu na szereg podsystemów. Określenie parametrów powiązań między elementami systemu jest pierwszym etapem opisu pracy układu. Podsystem produkcyjny rys.3.2., rozpatrywany jak osobny system złoŜony, moŜna zdefiniować jako: SP = < SP_WS, SP_WSt, SP_O, SP_W, RSP> gdzie: SP. – System Produkcyjny HS. SP_WS – podsystem SP – Wytwarzanie Surówki, SP_WSt – podsystem SP – Wytwarzanie Stali, SP_O. – podsystem SP – Odlewanie (COS lub metodą tradycyjną),. SP_W. – podsystem SP – Walcowanie (gorąca, zimna, rur, slabing, ocynkownia),. RSP. – relacje zachodzące w obrębie sytemu SP.. 29.

(32) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. System transportowy HS – ST System transportowy – ST, jest to zbiór środków i czynności, odpowiedzialnych za sprawny przepływ strumieni materiałów w całej strukturze HS.[49] Transformacja czasowo – przestrzenna, byłaby niemoŜliwa bez zastosowania odpowiedniej infrastruktury technicznej dostosowanej transportowego. do. rodzaju. pełnią. przemieszczanego. funkcje. pomocniczą. produktu. w. realizacji. Grupy zadań. urządzeń. systemu. innych. modułów. przedsiębiorstwa. ZaleŜność ta skłania do kompleksowego rozpatrywania działań systemu transportowego.[29, 40, 49] Systemowe podejście nie eliminuje moŜliwości klasyfikacji jego procesów według odpowiednich kryteriów. Jednym z kryteriów podziału sytemu transportowego, ze względu na rodzaj transportowanego materiału, jest klasyfikacja na kanały np.: kanał informacyjny, kanał przepływu produktów materialnych, kanał przepływu kapitału. Klasyfikacja taka nie wyklucza systematyzowania według innych kryteriów. Ze względu na miejsce przepływu produktów wyodrębnić moŜemy: -. system transportu zewnętrznego (czynności przemieszczania materiałów odbywają się poza organizacją zakładu a system zarządzający przedsiębiorstwa ma pośredni wpływ na procesy transportowe) – STZ,. -. system transportu wewnętrznego (czynności przemieszczania materiałów odbywają się wewnątrz systemu przedsiębiorstwa a za organizacje, zarządzanie i sterowanie przepływami, odpowiedzialne są jednostki wchodzące w skład zakładu) – STW.. Na podstawie powyŜszego kryterium, system transportowy (ST) moŜna zdefiniować następująco: ST = < STZ, STW, RST> gdzie: RST. – relacje zachodzące między elementami systemu transportowego w HS.. System produkcyjny HS, zaleŜy od poprawności działań układu transportowego. W procesach wytwarzania wyrobów stalowych niedopuszczalne jest aby którekolwiek ze stanowisk linii technologicznej znajdowało się w stanie oczekiwania. Ciągłość pracy na kaŜdym etapie produkcji zakładu hutniczego, gwarantuje skuteczność działań wszystkich systemów huty. Niezawodnie funkcjonujący ST w obrębie SP wpływa na sprawność i efektywność procesów wytwarzania. [49]. 30.

(33) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. System dystrybucyjny HS – SD System dystrybucyjny odpowiedzialny jest za procesy dostarczenia gotowego wyrobu finalnemu odbiorcy. Działania realizowane w obrębie systemu dystrybucji to: planowanie i organizacja utrzymania zapasów wyrobów gotowych, obsługa zamówień na poziomie określanym przez oczekiwania odbiorców i jeśli zachodzi potrzeba zapewnienie usług transportowych. Celem nadrzędnym realizowanym przez system dystrybucyjny to koordynacja podaŜy wytwarzanych produktów stalowych do popytu odbiorców. Rentowności i efektywność przedsiębiorstwa produkcyjnego nie spoczywa juŜ na planach realizacji produkcji lecz na spełnieniu satysfakcji klienta. [35] Nie zwiększenie liczby produkowanych wyrobów przekłada się na zyski przedsiębiorstwa lecz zwiększenie sprzedaŜy. Wraz ze wzrostem liczby sprzedanych wyrobów wzrasta liczba produkowanych artykułów. Fizyczny. przepływ. produktów,. w. celu. zaspokojenia. potrzeb. odbiorców. (kooperantów), tworzy zbiór wzajemnie oddziaływujących na siebie procesów i organizacji nazywanych kanałem dystrybucji. Transformacja produktów materialnych tworzy kanał rzeczowy, natomiast w przypadku zmian miejsca i czasu informacji, praw własności, zamówień (produktów niematerialnych) tworzy kanał transakcyjny. [6] W przypadku strumieni artykułów materialnych, kanał dystrybucji tworzą: producenci – P, kupcy (detaliczni, hurtowi) – KD’ i KH’, agenci – A oraz inne instytucje handlowe – XH. ZróŜnicowanie struktur funkcjonalno-instytucjonalnych w kanałach dystrybucji sprawia, Ŝe istnieją zróŜnicowane formy dystrybucji, [6] a podstawie tych zmiennych zdefiniować moŜna przykładowy system dystrybucyjny HS. SD = < P, KD’, KH’, A, XH, RSD> gdzie: RSD. – relacje zachodzące między elementami systemu dystrybucyjnego w HS. System informacyjny HS – SI Informacja niezbędna jest do realizacji określonego celu. W systemach produkcyjnych,. które są najbardziej rozwiniętą formą gospodarczą, strumień informacji cechuje aktualność i konieczność przetwarzania w czasie rzeczywistym. W wyniku informacji określa się warunki pracy elementów systemu HS oraz charakter oddziaływań na jego elementy. Informacja o potrzebach rynku inicjuje proces wytwarzania. Trafnie zdefiniowana ma wpływ na skuteczność i efektywność działań produkcyjnych oraz dystrybucyjnych. W rezultacie rośnie ranga i pozycja firmy wobec konkurencji.. 31.

(34) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. Inną charakterystyczną cechą w systemach produkcyjnych, jest wielokrotność wykorzystania tej samej informacji w róŜnych procesach wytwórczych, ale odpowiednio przetworzonej. [54, 58] Funkcję przetwarzania informacji spełniają elementy technik informatycznych, nazywane systemami informatycznymi. Zespół elementów softwearowych (oprogramowanie. informatyczne). i. hardwareowych. (sprzęt. informatyczny). tworzą. infrastrukturę informatyczną. Przepływ strumienia informacyjnego odbywa się tzw. kanałem informacyjnym. Zbiór elementów infrastruktury informatycznej wraz ze strumieniami przepływu informacji o produkcie tworzy system informacyjny przedsiębiorstwa. System ten odpowiedzialny jest za przyjęcie, przetworzenie, przechowywanie i przedstawianie informacji o procesach występujących w przedsiębiorstwie i jego otoczeniu. [54] Struktura systemu informacyjnego. umoŜliwia. przeprowadzenia. analiz. i. eksperymentów. w. ramach. wprowadzenia nowatorskich rozwiązań [25] np. produkcyjnych. Na rynkach gospodarczej rywalizacji, o pozycji i sukcesie przedsiębiorstwa świadczy trafność podjętego działania na skutek poprawnej informacji. Informacja jest niezbędna w procesie sterowania oraz zarządzania wszystkimi systemami huty i poza nią.. W odniesieniu do procesów. produkcyjnych informacja ma istotny wpływ na optymalizowanie rachunku kosztów na etapie wytwarzania i w całym łańcuchu przepływów rzeczowych w przedsiębiorstwie. [58] Odpowiednio ukształtowane i dostosowane do indywidualnych potrzeb przedsiębiorstwa systemy informacyjne, umoŜliwiają sprawną obsługę. Jeśli zastosujemy kryterium podziału HS takie, jak na rys.3.1. to przykładowy system informacyjny moŜemy zdefiniować następująco: SI = < IZ, IT, IM, IP, ID, IK, IGO, RSI> gdzie: IZ. – podsystem informacyjny zaopatrzenia,. IT. – podsystem informacyjny transportu,. IM. – podsystem informacyjny magazynowania,. IP. – podsystem informacyjny produkcji,. ID. – podsystem informacyjny dystrybucji,. IK. – podsystem informacyjny zarządzania,. IGO. – podsystem informacyjny gospodarki odpadami,. RSI. – relacje zachodzące między elementami Systemu Informacyjnego w HS.. 32.

(35) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. System zarządzania HS – SK Przedmiotem zadań realizowanych przez system zarządzający jest organizacja działań i procesów zdolnych do osiągnięcia celu głównego oraz celów wspomagających w realizacji misji przedsiębiorstwa. Od systemu zarządzającego oczekuje się sukcesu działań całego przedsiębiorstwa. [22] W skład systemu zarządzającego wchodzą elementy układów zarządzających i układy zarządcze. Podział taki jest umowny, poniewaŜ wzajemne oddziaływania tych elementów często się pokrywa. W obydwóch tych modułach (zarządzających i zarządzanych) wyróŜnić moŜna składniki materialne, cele, technologie, procesy ale równieŜ kadrę, która w organizacji stanowi podstawowy element. System zarządzający na najwyŜszym poziomie utoŜsamia się z wszystkimi procesami huty, ukierunkowanej na realizacje danej aktywności. Funkcje, jaką realizuje system zarządzający jest określenie racjonalnych działań i zadań kaŜdego podsystemu huty. Działania te powinny być tak sformułowane, aby realizacja ich odbywała się bez szkody na rzecz innych elementów huty bądź otoczenia. KaŜdy z systemów huty charakteryzuje się niepowtarzalnością pracy. W wyniku tego wypracowane decyzje przez system zarządzający dostosowane są do konkretnego modułu. Prawidłowa organizacja zarządzania umoŜliwia wzrost poziomu efektywności pracy przedsiębiorstwa. [25] Sformułowanie poprawnej, przynoszącej korzyści decyzji jest skutkiem trzech następujących po sobie etapów: -. etap poznawczy, polega na zapoznaniu się z funkcjonowaniem badanego obiektu (układu, systemu, modułu),. -. etap projektowy, polega na kształtowaniu moŜliwe najbardziej efektywnych procesów realizacji zadań,. -. etap implikacyjny, polega na skutecznym wprowadzeniu sformułowanych działań w Ŝycie.. W wyniku informacji określa się sposób oddziaływania na warunki pracy innych elementów systemu.[22] Właściwie zdefiniowana i rzetelna informacja o okolicznościach działań przedsiębiorstwa, dostarczona w pierwszym etapie kształtowania zadań, decyduje o skuteczności systemu zarządzającego. Na sukces systemu zarządzającego a w tym całego systemu huty mają wpływ funkcje inicjowania elementów do działań. Zgodność między zamiarami podmiotów zarządzających a wolą wykonania działania przez podmiot zarządzany zachodzi. w. momencie. wysokiego. poziomu. korelacji. między. tymi. elementami.. Odpowiedzialność za określenie poprawnej strategii działania modułów przedsiębiorstwa oraz inicjowanie czynności sprawczych, daje przewagę modułowi zarządzania nad pozostałymi. 33.

(36) Wykorzystanie modelu systemu gospodarki odpadami hutniczymi do modernizacji systemu składowania i transportu. systemami huty. Rozpatrując system zarządzania HS, z punktu widzenia teorii systemów, moŜemy podzielić go na poszczególne podsystemy: -. podsystem zarządzania produkcją – KP,. -. podsystem zarządzania zaopatrzeniem – KZ,. -. podsystem zarządzania magazynem – KM,. -. podsystem zarządzania transportem – KT,. -. podsystem zarządzania dystrybucją – KD,. -. podsystem zarządzania gospodarką odpadami – KGO. SK = < KP, KZ, KM, KT, KD, KGO, RSK>. gdzie: RSK. – relacje zachodzące między elementami systemu zarządzania w HS. [24]. Opisując funkcjonowanie poszczególnych sfer działalności huty, wyszczególnionych na rys.3.1., jako podsystemy całego systemu przedsiębiorstwa, moŜemy powiedzieć, Ŝe kaŜda z tych sfer ma własny podsystem zarządzania. Funkcjonalnie zróŜnicowane działania zaleŜne od obiektu zainteresowań umiejscawiają system zarządzania, raz jako element sprawczy (inicjujący działanie innych elementów), innym razem ten sam system jest elementem odbiorczym (istnieje dzięki wywieranemu. wpływowi. przez. inne. elementy).. Występujący. dualizm,. zaleŜny. od. rozpatrywanego punktu, świadczy o randze procesów zarządzania i o jego złoŜoności. MoŜliwości oddziaływań jakie posiada system zarządzania, właściwie ukierunkowane na cele pozwalają podwyŜszyć poziom realizowanej efektywności. ZłoŜoność struktury huty wpływa na skomplikowany proces organizowania i zarządzania przepływami produktów. Pracę całego systemu moŜna usprawnić przez integralność procesów zarządzania od momentu zaistnienie zapotrzebowania na surownie, przez produkcję, aŜ po etap końcowy – dystrybucję. System gospodarki odpadami HS – SGO Działania w obrębie systemu gospodarki odpadami realizują cele przede wszystkim ekologiczne, polegające na efektywnym pod względem ekonomicznym i technologicznym zagospodarowaniu. wytworzonych. we. wszystkich. jednostkach. organizacyjnych. HS. pozostałości. SGO jest systemem złoŜonym a dekompozycja modelu na zbiór podsystemów zaleŜy od przyjętego kryterium podziału.[10] W dalszej części pracy zaprezentowane są róŜne warianty podziału SGO, na zbiór podsystemów oraz występujących relacji wewnętrznych i zewnętrznych z otoczeniem.. 34.