книги / III. Internationales Kalisymposium 1965 Teil 2
.pdfaus den letzten Jahren sind beispielsweise Untersuchungen zum Mechanismus der Ausbrüche von Gas und Gestein, zu ge steinsphysikalischen Problemen sowie zu Spanund Brechvor gängen.
Z i e l e d e r K a l i b e r g b a u f o r s c h u n g
Bei den Zielen unserer Forschungsarbeit steht die Erhöhung der Grubensicherheit und damit im Zusammenhang die Verbesse rung des Arbeitsschutzes ohne Diskussion an erster Stelle. Es ist deshalb sehr erfreulich, daß wesentliche Erfolge der Kalibergbauforschung auf diesem Gebiet liegen. Die durchgeftihrten Arbeiten zur Bekämpfung der Laugen-, Gasund Gebirgsschlaggefahren sowie zur Verringerung der Salzstaubbe lästigung und zur Verbesserung der Wetterführung dokumen tieren erwähnenswerte grubensicherheitliche Fortschritte.
Nach Möglichkeit ist bei unseren Forschungsarbeiten eine komplexe optimale Endlösung anzustreben, die sowohl den Er fordernissen einer maximalen Wirtschaftlichkeit als auch der Notwendigkeit einer maximalen Sicherheit weitestgehend Rechnung trägt, ökonomische Hauptkriterien der Kalibergbau forschung sind Stand und Entwicklung der Selbstkosten und der Qualität des Förderrohsalzes.
Die Bearbeitung jedes Forschungsaufträges - auch wenn sie im Prinzip mit negativem Ergebnis abschließt - trägt zur Kenntniserweiterung bei. Diese ist oft für die Bearbeitung späterer Forschungsaufgaben von besonderem Wert und führt dann zu gezielterem und produktiverem Arbeiten. Naturgemäß ist die Erforschung von Grundlagen primär zunächst aus schließlich auf die Erweiterung von Kenntnissen gerichtet.
Methodische Fragen in der Kalibergbauforschung
Die Forschung im Kalibergbau muß - wie vornehmlich jede an dere Industrieforschung - rationell betrieben werden. Die ge nannten Aufgabenkomplexe müssen - an den jeweiligen Schwer punkten beginnend - bei geringstem Aufwand so gelöst wer den, daß die geplanten Zielstellungen in optimaler Weise erreicht werden. Diese Forderung macht eine umfangreiche
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______________B e i s p ie le _____ ( |
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Modell oder |
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Produktions |
mater.Grundvorauss |
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kapazität |
personGrundvorauss. |
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Einsatz - |
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Organisation |
Bild 2. Zusammenhänge möglicher hemmender Einflüsse auf den Forsohungserfolg
methodische Arbeit erforderlich* Um diese zu verbessern, ha ben wir die bestehenden Zusammenhänge möglioh6r hemmender
Einflüsse auf den Forsohungserfolg analysiert*
A n a l y s e |
h e m m e n d e r |
E i n f l ü s s e |
Im Bild 2 ist das Ergebnis der durchgeführten Analyse im Grobschema dargestellt* Durch das Wirken prinzipieller Feh ler und verschiedener Mängel ergaben sich unterschiedliche Erfolgsstufen* Unzulänglichkeiten traten teilweise bei der Schaffung der Grundvoraussetzungen, bei der Planung und Organisation sowie bei der Durchführung der Forschungsarbei ten und bei der Einführung der Forschungsergebnisse auf* Die im Schema enthaltenen detaillierten Stichwortangaben ver mitteln einen Einbliok in die Vielfalt der Einflüsse, die ohne bewußte, gut aufeinander abgestimmte Steuerung erfolgs reduzierend wirken können. Das Wirken der meisten Einflüsse ist zeitabhängig* Es muß also ständig mit einem guten Per
spektivüberblick gearbeitet werden. So kann z.B. die Ent wicklung eines Kali-Panzerförderers zu einem bestimmten Zeitpunkt hochaktuell sein« Das schließt nicht aus, daß nach relativ kurzer Zeit diese Forderung überholt ist« Ein größ tenteils verlorener Forschungsaufwand ist die Folge«
Eine Vielzahl methodischer Verbesserungen, die auf der be handelten Analyse basieren, hat zu einer höheren Effektivi tät der Kalibergbauforschung geführt. Einige grundsätzliche Arbeitsmethoden, die sicherlich von allgemeinem Interesse sind, sollen hier kurz behandelt werden«
B e a r b e i t u n g s a b l a u f |
b e i e i n e m |
F o r s c h u n g s v o r h a b e n |
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Der prinzipielle Ablauf der Arbeiten an einem Forschungsauf trag ist so organisiert, daß von vornherein möglichst jedes vermeidbare Risiko ausgesohaltet wird. Er ist duroh die im Bild 3 angegebenen 14 Stufen, die in 4 Zyklen durchlaufen
Lfd |
Bearbeitung |
Ergebnis- |
Prüfung |
Entscheidung |
Nr |
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darstettung |
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Übersichsunters. |
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Kollekt. * |
Institutsleitung |
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Voruntersuchung |
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W B od V W B |
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Erarb. Abschiußber. |
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VerteidvFachgrem |
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W B |
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Einfi.d Produktion |
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U |
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ErarbökKontr.-An |
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Bild 3« Ablaufschema zur Bearbeitung eines Forschungsvor habens
werden» gekennzeichnet«
Durch Ubersichtsuntersuchungen geringen Umfangs» die mit der Erarbeitung einer sogenannten Aufgabenstellung enden» wird zunächst die Zweckmäßigkeit der Bearbeitung des betreffen den 3hemas getestet. Daraufhin werden Voruntersuchungen an gestellt» die zur Erarbeitung einer Studie führen. Ausgehend von Situationsanalysen werden in der Studie mögliche Lösungs wege» die Schaffung aller Voraussetzungen für die bevorste henden Forschungsaufgaben und eingehende wirtschaftliche Voruntersuchungen behandelt. Das Ziel der Hauptuntersuchun gen» deren Ergebnisse in einem Abschlußbericht darzustellen sind, ist die Beendigung der Forschungsarbeiten mit optima
lem Erfolg und mit einem hohen Reifegrad der Ergebnisse, der
deren schnelle Einführung in die Produktion gestattet.
Sehr wesentlich sind die Prüfungsstufen innerhalb des Arbeits ablaufes. Namentlich durch die Verteidigung der Zwischen-
und Endergebnisse vor Fachgremien, die aus Vertretern der Kaliwerke, anderer Forschungseinrichtungen und Vorgesetzter Leitungen bestehen, werden die Arbeiten sehr positiv beein flußt. Die in den Verteidigungsverhandlungen gegebenen Emp
fehlungen dienen den jeweiligen Leitern mit als Grundlage
zur Entscheidung darüber, ob und wie die Forschungsarbeiten weiterzuführen sind.
N e t z w e r k a n a l y s e n a c h P E R T
Seit einiger Zeit werden im Rahmen der Erarbeitung von Stu dien Netzwerkanalysen durchgeführt, die sich auf den Ablauf der Hauptuntersuchungen beziehen. Durch die Anwendung der Pert-Methode wird den Erschwernissen bei der exakten Planung von Forschungsund Entwicklungsarbeiten Rechnung getragen [3 » 4]. Im Bild 4 wird zur Demonstration das relativ ein
fache Netzwerk zum Forschungsauftrag "Leichtere Bohrmaschine" gezeigt.
In den Netzwerken werden die gegenseitigen Abhängigkeiten und die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen notwendigen Teilarbeiten analysiert. Ziel dieses Prozesses ist die Dar stellung des Forschungsvorhabens in seiner Gesamtheit durch
ein Modell» das den Planablauf ln eine quantitativ meßbare und zeitlich überwachbare Form bringt sowie einer mathemati schen Behandlung zugänglich macht.
Die Vorteile, die sich aus der Netzwerkanalyse ergeben, sind mannigfaltig. Vor allem werden:
1. eine einwandfreie Ablaufund Zeitplanung gewährleistet, 2. die Kosten-, Personalund Materialplanung erleichtert,
3 . das richtige Erkennen der zeitbestimmenden Schwerpunkt arbeiten, die auf dem kritischen Weg liegen, gefördert,
4.der zweckmäßigste Einsatz des materiellen Anreizes, infolge der durch den kritischen Weg gegebenen Orien tierung, ermöglicht und
5.die Chancen für eine ordnungsgemäße Arbeitskontrolle we sentlich verbessert.
E i n f l u ß - K o m b i n a t i o n s m e t h o d e |
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Neben der Nutzung der Methode |
des |
kritischen Weges beginnt |
sich immer mehr die Anwendung |
der |
sogenannten Einfluß-Kombi |
nationsme thode |
durchzusetzen. |
Im Bild 5 ist ein Schema zu |
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£3 praktisch interessierende Variante |
Einfluß-Kombinationsmethode |
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Bild 5* |
Schema |
zur Anwendung der |
dieser Methode dargestellt* Sie dient in erster Linie zur exakten Kennzeichnung sämtlicher möglicher Betriebsfälle, für die zum Beispiel ein behandelter Verfahrenskomplex an wendbar sein muß - für die also eine VerfahrensVariante zu erarbeiten ist. Durch die Anwendung der Methode kann teils schwerwiegenden ünterlassungsfehlem vorgebeugt werden, da sie zum umfassenden, systematischen Durchdenken der jewei ligen technisch-organisatorischen Problematik zwingt. Zunächst werden alle möglichen Einfluß-Paktorengruppen er faßt und links oben in das Arbeitsschema eingetragen.
Im Bild 5 sind hierfür die Ziffern 1 bis 6 gewählt. Sodann erfolgt eine gut durchdachte Aufteilung in Einzeleinflüsse bzw. Einflußbereiche, die im Bild 5 durch zweistellige Zah len gekennzeichnet sind. Im Hauptfeld des Schemas ergeben sich dann duroh Kombination jedes Einzeleinflusses jeweils mit den Einzeleinfltissen der anderen Gruppen in ihrer Ge samtheit sämtliche theoretisch möglichen Betriebefälle.
d)iese Betriebsfälle sind jedesmal durch einen Satz, in dem jeder Einzeleinfluß enthalten ist, straff definierbar. An hand logischer Überlegungen und vorhandener Berufserfahrun gen ist zu prüfen, ob diese Definition einen praktisch in teressierenden Betriebsfall charakterisiert oder nicht. Even tuell sind die praktischen Pälle noch zu gewichten, und es sind speziell auf sie abgestimmte Lösungen zu schaffen, un tersuchende Vergleiche anzustellen und dergleichen. Die Ein fluß-Kombinationsmethode ist erforderlichenfalls der Bear beitung auf Rechenautomaten zugänglich.
Einige praktische Beispiele für die Anwendung der EinflußKombinationsmethode sind die Schaffung eines in sich geschlos senen C02-Schutzsystems für das Werragebiet, die Erarbeitung eines optimalen BelegungsSystems für verschiedenartige Groß füllstellen, die Ermittlung zweckmäßiger AbbauverfahrensVarianten für unterschiedliche Verhältnisse und der Aufbau eines anpassungsfähigen Systems zur Salzstaubbekämpfung. Die Methode eignet sich besonders gut für die Durchführung der derzeitig laufenden Studienuntersuchungen zur optimalen Ge staltung ganzer technologischer Prozesse.
Stufe Analysenbezeichn |
Hilfsanalysen |
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Hauptanalysen |
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Situations - |
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Studium |
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2 |
Situations - |
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vergleich |
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2t>i G O |
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Ansatzpunktmerk |
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3 |
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U |
Ansatzpunkt |
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erm ittlung |
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mal-Bestimmung |
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Schwerpunkt- |
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ermittlung |
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7 |
Schwerpunkt- |
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gewichtung |
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8 |
Schwerpunktrang |
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folge-Erm ittlung |
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Kapazitäts - 9 ermittlung
10Optimale Plan - erarbeitung
Bild 6. Analysenschema zur optimalen Lenkung der Forschungs arbeiten
S c h w e r p u n k t m ä ß i g © |
L e n k u n g |
d e r |
F o r s c h u n g s a r b e i t e n |
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Es wird an uns immer wieder die Forderung herängetragen» unsere Forschungsarbeiten auf Schwerpunkte zu konzentrie
ren [5]. Es ergibt sich die Frage: Was sind Forschungsschwer punkte? Im Bild 6 wird ein stark vereinfacht dargestelltes
Modell gezeigt, das auf diese Frage zuverlässig Antwort gibt und die Schwerpunktproblematik der mathematischen Bearbei tung zugänglich macht. Ausgehend von einer Situationsanalyse führt der Untersuchungsweg über die zweckmäßige Kombination verschiedener Hilfeund Hauptanalysen zur Plananalyse, die den optimalen, auf echte Schwerpunkte orientierten For schungsplan liefert.
Die Situationsanalyee bezieht sich auf allgemeine Betriebs-
Standsuntersuchungen, auf spezielle Betriebsstandsuntersu chungen, auf Weitstandsermittlungen und auf die Fixierung neuer Ideen, Diese Kategorien sind im Bild 6 durch die "Zif fern 1 bis 4 gekennzeichnet« In diesem Untersuchungsabschnitt liegt auch eine umfangreiche Datenerfassung«
Aus der Situationsanalyse resultiert die Vergleichsanalyse, aus der sich nach Verarbeitung der Ergebnisse mehrerer
Hilfsanalysen, die zur Feststellung prinzipieller Daten er
forderlich sind, über die Ansatzpunkt-, Schwerpunktund Schwerpunktrangfolgeanalysen die angestrebte Plananalyse er gibt«
Zur Zeit wird diese Methode, die im Rahmen der Forschungs strategie eine wichtige Rolle spielen kann, noch in etwas
dilletantischer Weise angewandt« Ihre erstmalige systemati sche Nutzung im größeren Umfang erfolgt jetzt im Rahmen der bereits erwähnten Studienarbeiten zur optimalen Gestaltung ganzer technologischer Prozesse« Die Anwendung der Methode schafft eine klare, wissenschaftliche Perspektivorientierung und damit eine Grundlage für echte Perspektivforschungspläne« Sie gewährleistet ein progressives Anwachsen der Effektivi
tät der Forschung«
Entwicklung der Kalibergbauforschung
Die auszugsweise behandelte methodische Entwicklung und die noch zu behandelnden speziellen Arbeitsergebnisse stellen selbstverständlich das Ergebnis einer mehrjährigen Entwick
lung der Grundlagen der Kalibergbauforschung dar, zu der wir
einige Ausführungen geben wollen [6]«
Zum Zeitpunkt ihrer Gründung wurde der Kalibergbauforschung als Hauptaufgabe die weitere Mechanisierung des Kaliberg baues gestellt [7]« Die bestehende reale Situation verlangte aber sehr bald, daß ein Teil der zunächst sehr bescheidenen Kapazität auf die Lösung wichtiger grubensicherheitlicher Forschungsprobleme angesetzt wurde« In den fünfziger Jahren
kam es im Kalibergbau der DDR allein zu 5 großen |
Gebirgs- |
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schlägen bzw« großräumigen Pfeilerzusammenbrüchen [8 , |
» |
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[10 , 11], zu 2 schweren Schlagwetterexplosionen |
[12 , |
13], zu |
vielen verheerenden Kohlensäureausbrüchen 0 4 * 15 • 16], zu
einem katastrophalen Kohlensäurebläser [17] und zu mehreren gefährlichen Laugenzuflüssen [18 , 19]. Die Bearbeitung der deraus resultierenden Forschungsaufgaben war besonders durch die Einbeziehung geophysikalischer Arbeitsmethoden sehr er folgreich, und es sei an dieser Stelle die Tätigkeit unserer Geophysiker besonders gewürdigt. Man kann sagen, daß am KaliForschungsinstitut mit der Grundstein für eine neue montan wissenschaftliche Disziplin, die Bergbaugeophysik, gelegt worden ist [20].
Die anfangs noch sehr bescheidenen finanziellen Mittel, die der Kalibergbauforschung zur Verfügung gestellt werden konn ten, erfuhren im Laufe der Jahre - wie Bild 7 erkennen läßt - ständig einen beachtlichen Zuwachs. Mit etwa gleicher Tendenz verlief auch die personelle Entwicklung. Die Differenz im Anstieg beider Kurven deutet auf einen zunehmenden Forschungs aufwand je Mitarbeiter hin, der einer steigenden Forschungs produktivität gleichzusetzen ist.
Strukturell entwickelt sich im Jahre 1964 aus der ehemaligen Abteilung Bergbau die Hauptabteilung Gruben, in die jetzt die
Bild 7. Entwicklung der Forschungsmittel und der Zahl der wissenschaftlichen Mitarbeiter im Bereich der KalibergbauForschung, bezogen auf 1955