Направление 27.03.03 Системный анализ и управление

Профиль подготовки «Системный анализ и управление в химических технологиях»

Кафедра cистемотехники

1. Название профессии, специальности

Профессия — системный инженер, Process System Engineer.

2. История профессии

Профессия системного аналитика – это одна из современных сфер деятельности, включающая в себя решение сложных и нестандартных организационных задач с помощью методов и программных инструментов системного анализа и кибернетики. Ее становление как передовой профессии в химической технологии, нефтехимии и нефтепереработке связана с нарастающей сложностью организации технологических процессов, стремлением предприятий к увеличению конкурентоспособности продукции, получения синергетического эффекта при рациональной организации взаимосвязанных энергоресурсоэффективных процессов.

Системный аналитик устанавливает причинно-следственные связи между событиями и явлениями, исследует закономерности развития систем на разных этапах их жизненного цикла, разрабатывает решения по обеспечению оптимальных вариантов их функционирования. Цель системного аналитика определена исторической необходимостью перехода сложных систем на более высокий качественный уровень развития, и накладывает на него требования к использованию передовых и эффективных разработок из множества бурно развивающихся технологий в соответствии с тенденциями становления цифровых технологий, технологий бережливого производства и зеленой химии.

Для решения поставленных задач он использует программные комплексы компьютерного и математического моделирования химических, нефтехимических, нефтеперерабатывающих и биохимических предприятий, на которых проводит анализ различных вариантов модернизации технологической цепи производства, использует методы математического программирования для решения задач оптимизации системы по технико-экономическим и термодинамическим показателям, разрабатывает программные средства оптимального проектирования технологических схем, использует экспертные системы и нейронные сети при проведении анализа систем и поиска лучших вариантов их организации и работы из множества альтернатив.

Несколько фактов о профессии системного инженера

Факт 1. Относится к ряду «профессий будущего», т.е. профессий, характеризующихся большим спросом, актуальностью и востребованностью сегодня и в ближайшие 15-20 лет;

Факт 2. Одна из самых престижных и высокооплачиваемых инженерных профессий в развитых странах;

Факт 3. Характеризуется универсальностью при решении системных задач для различных отраслей промышленности;

'Факт 4. Характеризуется большой гибкостью: инженер, освоивший профессию системного аналитика может с легкостью освоить родственные специальности;

Факт 5. Как правило, системные инженеры лучше остальных понимают технологический процесс, т.к. работают с его компьютерной моделью. Именно моделирование позволяет им доказывать выдвинутые гипотезы и реализовывать прогрессивные идеи.

Для решения проблемы системные аналитики оперируют знаниями других профессий, поэтому системный анализ имеет универсальный, наддисциплинарный и междисциплинарный характер, а самих системных аналитиков отличают разносторонние знания и умения. Профессия системного аналитика никогда не бывает скучной: постепенное увеличение сложности и механизмов функционирования систем порождает новые проблемы и новые задачи, неразрешимые без системного подхода.

Системные аналитики определяют вектор развития или модернизации сложных систем, будь то государство, общество, предприятие, вычислительная машина или самолет. Яркий пример системного аналитика в медицине – медийный персонаж Доктор Хаус, анализирующий причинно-следственные связи для системы организма пациента, и определяющий стратегию лечения. Ярким примером системного аналитика служит и Гэри Сэлдон – персонаж серии научно-фантастических романов Айзека Азимова, определивший закономерности развития целой планеты на сотни лет. Профессию системного аналитика освоили многие современные политики, директора компаний и руководители групп IT-специалистов, а потребность в ней непрерывно растет.

3. Общие сведения о профессии

Системным инженером рассматривается большой круг вопросов на всех уровнях организации промышленного предприятия. Именно он на основе информационных технологий обеспечивает сопряжение между технологической установкой и экономикой предприятия, что требует глубоких знаний прикладной информатики и вычислительной техники, процессов и аппаратов химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и биохимической технологии, систем автоматизации и управления технологическим объектом, бизнес-планирования и математического моделирования. Системный инженер чаще работает в команде, где выполняет роль связующего между узкопрофильными специалистами. Важнейшая особенность подготовки – прочная фундаментальная составляющая образования, основанная на глубоком изучении математических методов моделирования и оптимизации систем, современных компьютерных технологий. Круг профессиональных интересов системных инженеров охватывает следующие направления деятельности:

• Разработка цифровых моделей сложных технологических систем с использованием специализированных моделирующих программ и программных комплексов (Aspen HYSYS, Unisim Design, Omega Land, PetroSIM, Pro-II, GAMS и т.д.).
• Разработка и применение эффективных методов системного проектирования, реконструкции, анализа, синтеза и оптимизации промышленных систем, в том числе с учетом неопределенности в исходных данных.
• Разработка новых и применение существующих методов энерго- и ресурсосбережения при проектировании и реконструкции технологических цепей производства, позволяющих получать продукцию заданного выхода и качества с минимальными экономическими затратами или максимальной прибылью.
• Разработка и совершенствование автоматизированных систем управления предприятием на основе программных комплексов динамического моделирования, распределенного управления и цифрового дублирования.
• Разработка компьютерных симуляций пожаро- и взрывоопасных химических производств и анализ эффективных вариантов управления ими.
• Разработка и использование методов нейросетевого моделирования и анализа больших данных при управлении сложными системами.

Системный аналитик разрабатывает специальное математическое и алгоритмическое обеспечение систем анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации, реализовывает проекты по системному анализу сложных технических систем на основе информационных технологий (web- и CALS-технологий) и интеллектуальных технологий, применяет современные технологии создания сложных комплексов с использованием CASE-средств, оценивает гибкость разрабатываемых технологических систем и качество систем автоматизированного управления ими.

4. Специальности

Системный инженер, инженер-системотехник, инженер АСУТП, инженер-проектировщик.

5. Уровень базовых знаний

Системный аналитик:

• обладает системным мышлением, развитой диалектикой, дедукцией и индукцией;
• владеет специализированными программными пакетами и методами автоматизированного проектирования, компьютерного моделирования, анализа, синтеза и оптимизации технологических систем;
• обладает обширными знаниями в области управления технологическими процессами;
• владеет методами математического анализа, математической логики, исследования операций, оптимизации и другими прикладными разделами математики;
• разрабатывает и использует методы моделирования сложных систем;
• владеет и активно использует современные информационные и интеллектуальные технологии;
• имеет базовые и специальные знания в области экономики, менеджмента и финансов;
• владеет международными нотациями описания структуры, функций систем, бизнес-процессов и потоков данных информационных систем;
• владеет иностранными языками.

6. Качества, определяющие успех в работе. Способности. Личные качества.

– склонность к одновременному развитию в нескольких предметных областях;

– творческое, нестандартное мышление, креативность;

– сильные математические и аналитические способности;

–системный взгляд на вещи, умение абстрагироваться от незначительных признаков и выделять значимые свойства;

– склонность к научно-производственной и исследовательской деятельности;

– умение осуществлять поиск и работать с большими объемами разнородной информации;

– ответственность, честность, соблюдение этических кодексов;

– коммуникабельность, эмоциональная устойчивость;

– постоянный самоанализ и самоконтроль, а также постоянное совершенствование и пополнение багажа знаний и опыта.

7. Медицинские противопоказания.

• заболевания центральной нервной системы различной этиологии с двигательными и чувствительными нарушениями, расстройствами координации и статики, когнитивными и мнестико-интеллектуальными нарушениями.
• психические заболевания с тяжелыми, стойкими или часто обостряющимися болезненными проявлениями.
• заболевания, сопровождающиеся расстройствами сознания.
• активные формы туберкулеза любой локализации.
• миопия высокой степени или осложненная близорукость.
• катаракта осложненная.
• дегенеративно-дистрофические заболевания сетчатки глаз.

8. Область применения

Системных инженеров ждут в IT-компаниях, на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, биохимической промышленности, в научно-исследовательских и проектных организациях, вычислительных центрах и инжиниринговых фирмах.

9. Пути получения профессии

Базовые знания по данной профессии можно получить в образовательных организациях высшего образования.

В Казанском национальном исследовательском технологическом университете подготовка системных инженеров по профилю «Системный анализ и управление в химических технологиях» ведется на кафедре системотехники.

В процессе обучения будущий системный инженер осваивает такие дисциплины, как:

• Методы моделирования и технологии синтеза химико-технологических процессов и систем;
• Интеллектуальные технологии и представление знаний;
• Интегрированные системы управления химико-технологическими процессами;
• Технологии построения компьютерных тренажеров;
• Компьютерное моделирование объектов химической технологии;
• Цифровые и информационные технологии;
• Теория автоматического управления;
• Системы управления технологическими процессами;
• Инновационные технологии нефтехимии и нефтепереработки;
• Машины и аппараты химической технологии;
• Оценка эффективности проектов;
• Теория и технология программирования;
• Архитектура ЭВМ и систем;

и многое другое.

Обучение проводится с использованием современных программно-технических средств и специализированного программного обеспечения ведущих зарубежных фирм Honeywell, Yokogawa, Chemstations, MathWorks и др. Сотрудники кафедры Системотехники имеют более чем 20 летний опыт работы в области Process System Engineering. У кафедры системотехники установлены тесные контакты с зарубежными университетами, определяющими международный мейнстрим в области системного анализа и управления в химической технологии:

• с кафедрой химической технологии Университета Карнеги-Меллон (Питтсбург, США)
• с кафедрой химической и биохимической технологии Технического Университета Дании (Люнгбю).

Сотрудники кафедры являются неоднократными организаторами престижных международных конференций и научных школ.