Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник проектировщика систем автоматизации управления производством

..pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
39.87 Mб
Скачать

►о

со

с:

о

и

к

св

О

Рис. 1.10. Модель системы управления:

а — без выделении функции совершенствования; <Т— с выделением функции совершенство­ вания в отдельную систему

3)республиканское министерство (ведомство) союзной республики — республи­ канское промышленное объединение — производственное объединение (комбинат, предприятие);

4)республиканское министерство (ведомство) союзной республики — мини­ стерство автономной республики—управление исполкома областного (краевого)

Совета депутатов трудящихся — производственное объединение (комбинат, пред­ приятие).

Четырехзвенная система управления допускается для некоторых отраслей про­ мышленности только в виде исключения с разрешения Совета Министров СССР.

Работы по совершенствованию производства и управления обычно выполняются системой управления (рис. 1.10, а), однако могут быть выделены и специальные системы (рис. 1.10, б).

Организация управления строительством. Создание АСУ — меропршггие со зна­ чительными капитальными вложениями на проектирование, приобретение оборудо­ вания, монтаж и строительство.

Структура управления капитальным строительством в масштабе страны приве­ дена на рис. 1.11.

Организация управления материально-техническим снабжением. Создание АСУ* связано с получением и комплектацией большого количества различных машин, приборов и материалов. Существующая двухканальная система снабжения пред­ приятий, включающая ведомственные органы снабжения и межведомственные (межведомственные, общегосударственные), накладывает свой отпечаток на эту работу. Необходимо учитывать номенклатуру материалов и оборудования, комплек­ туемую по различным каналам, использовать по возможности комплексную поставку оборудования Главстройкомплектами.

Структура органов управления материально-техническим снабжением приведена на рис. 1.12.

Рекомендации по привлечению организации для создания АСУП. Сложная система государственного управления затрудняет определение министерств-исполнителей работы по созданию АСУП и координацию их с другими министерствами.

Строительная часть АСУП выполняется по заказам министерств и ведомств организациями Минтяжстроя, Минпромстроя, Минстроя СССР и подчиненных им республиканских министерств — в соответствии с территориальным принципом обслуживания. Монтаж и наладка оборудования АСУП, в том числе сантехнического, электрического, электронного и др., выполняется организациями Минмонтажспецстроя СССР и подчиненных ему республиканских министерств или Министерством приборостроения, средств автоматизации и систем управления (кроме сантехниче­ ского оборудования). Оба министерства работают на территории всей страны. Для монтажа и наладки средств связи и телевидения наряду с предприятиями этих мини­ стерств могут привлекаться также организации Министерства радиотехнической промышленности СССР.

Для установки, наладки и пуска сложной аппаратуры, как правило, привле­ каются специалисты предприятия-изготовителя этой аппаратуры. Проектные работы

Рис. 1.11. Основные государственные органы управления строительством:

* — в составе данных министерств находятся специализированные строительные организации, которые возводят соответственно тепловые и гидроэлектростанции, линии электропередачи, магистральные нефтепроводы н газопроводы;

** — данные министерства

непосредственно руководят строительством на территории РСФСР.

В их подчинение переданы

подрядные организации отдельных автономных республик, краев

и областей (по особому перечню), где на эгн министерства возлагается сооружение предприятий Бсех отраслей промышленности, а также жилых домов н объектов культурно-бытового назна­ чения Главмосстрой, Главкневгорегрой, ГлавленинградстроП и Главташкентстрой, которые не входят в состав министерств и действуют на основании установленных для них положений.

со

Рис. 1.12. Органы управления материально-техническим снабжением о народном хозяйстве

со

по разработке АСУП выполняют специализированные проектные организации Мини­ стерства монтажных и специальных строительных работ СССР, Министерства при­ боростроения, средств автоматизации и систем управления СССР, Госстроя СССР

и Госстросв союзных республик.

Заказы на выполнение работ по созданию АСУП направляются предприятиями через министерства, которым они подчинены, в Госпланы республик, Госплан Союза ССР и исполнителям.

7. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Организационная система — совокупность правил, устанавливающих порядок поведения персонала и работы технических средств; содержание и порядок предс: ставления информации, используемый для управления; организационной структуры; целен; критериев эффективности управления и правил стимулирования персонала* Человек и организационная система. Современный период развития промышлен­ ности характеризуется наличием организационных систем управления. Это объяс­ няется тем, что обязанности руководителя, настолько возросли и усложнились, что он уже не в состоянии, опираясь на свой опыт и память, распределять обязан­

ности и координировать действия отдельных исполнителей.

Управление производством с помощью организационных систем имеет следую­ щие особенности.

1. Организационная система устанавливает жесткий, вполне определенный порядок решения производственных вопросов, не зависящих от вкусов, навыков н других характеристик управленческого персонала. Благодаря формализации система упрощает значительную часть управленческого персонала, ио не исключает его.

2.Система принимает на себя организационную работу и освобождает руково­ дителей для творческого труда, для решения важнейших производственных вопросов.

3.Система действует независимо от отдельных руководителей и исполнителей,

изамена личного состава на нее не влияет.

4.Организационные системы, как правило, доводятся до сведения всего или части производственного персонала и рассчитаны на участие в работе многих лиц. Например, система организации делопроизводства предусматривает участие только управленческого персонала предприятия, а система Новочеркасского электровозостроительного завода (НЭВЗ) — участие всего персонала предприятия.

Деятельность человека, управляющего производством, должна направляться системой и ограничиваться в определенных пределах, однако эти пределы не должны

быть слишком узкими, чтобы не связывать инициативы работников. Кроме того, не следует забывать, что система создана человеком и должна им же совершенство­ ваться, поэтому нельзя фетишизировать систему.

Классификация организационных систем. Организационные системы предназна­ чены для управления производственной деятельностью коллективов людей, исполь­ зующих средства производства. Последнее является весьма важным обстоятельством, так как организационные системы должны учитывать специфику технических средств и особенно средств управления.

Объектом управления в системе является предприятие, производство, цех, уча­ сток, коллектив исполнителей или отдельные Лица, располагающие определенными материальными ресурсами и выполняющие производственные операции, направлен­ ные на получение намеченного конечного результата. Деятельность объекта управ­ ления подчинена задаче реализации поданных на его вход заданий при наличии помех, т. е. при различных обстоятельствах, сопровождающих процесс произ­ водства.

Управляющим органом является лицо или группа лиц, использующих органи­ зационную систему для управления объектом.

В организационных планирующих системах исполнители получают план-график выполнения работ, которым предусматривается выполнение поставленной задачи в намеченный срок. Управление осуществляется путем изменения плана в соответ­ ствии с состоянием его выполнения и «помехами», а также путем перераспределе­ ния средств и ресурсов с целью оптимизации какого-либо показателя плана или минимизации возникающего рассогласования между планом и фактом.

С позиций управления производством промышленного предприятия можно привести следующую ориентировочную классификацию организационных систем управления.

1. По динамическим свойствам организационные системы можно подразделить на одновариантные и многовариантные. Под одновариантными системами понима­ ются организационные системы, которые в процессе работы однозначно определяют порядок операции. Такие системы не требуют принятия решения — все определя­ ется в процессе создания системы. Примерами одновариаитных систем могут быть системы организации делопроизводства, технической информации, учета, отчет­ ности.

В многовариантных системах предусмотрено принятие решений в процессе производства. К таким системам относятся, например, системы планирования и системы оперативного управления. Многовариантные системы принято разделять на восемь групп, в которых параметры управления сочётаются следующим образом:

1) время;

2)время, стоимость;

3)время, ресурсы;

4)время, стоимость, ресурсы;

5)время, технико-экономические показатели (ТЭП);

6)время, стоимость, ТЭП;

7)время, ресурсы, ТЭП;

8)время, стоимость, ресурсы, ТЭП г.

2.По сложности систем механизации и автоматизации управления производ­ ством, сочетающихся с организационными системами, принято различать системы малого, среднего и большого масштаба.

В системах малого масштаба применяют отдельные средства оргатехники, не сблокированные в системы, включая отдельные вычислительные машины, кроме электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и счетно-перфорационных машин (СПМ).

В системах среднего масштаба используются комплексы технических средств для переработки информации или специальные технические средства, для сбора и передачи информации (при переработке информации без технических средств); имеется руководящий центр.

Системы большого масштаба состоят из сблокированных в комплексные системы средств сбора, переработки и вывода информации и руководящих центров (например, центрального диспетчерского пункта, диспетчерских пунктов, вычислительного центра).

В системах среднего и большого масштаба используют и отдельные средства оргатехники.

3. По используемым математическим моделям различают организационные си­ стемы с сетевыми, линейными и прочими моделями.

Системы можно также классифицировать по назначению, параметрам управле­ ния, используемым техническим средствам и моделям комплексов операций.

Примеры организационных систем

Система оперативного управления Р Г. Горьковская система оперативно-про­ изводственного планирования, учета и управления ходом серийного производства на основе показателя обеспеченности « Р а з р я д м и н у с г р у п п.а » (Р — Г) используется на заводах с. многономенклатурным производством и неустойчивой программой выпуска. Одним из первых предприятий, внедривших систему, был Горьковский завод фрезерных станков.

В основу системы положены календарно-плановые нормативы размеров партий 'Изготовления деталей или сборки узлов, опережение и заделы для групп деталей (группы опережения), потребности за период в деталях, узлах на товарный выпуск, а также показатель фактической обеспеченности (разряд обеспеченности). Период может быть разным: пятидневка, трехдневка, сутки и т. д.

1 Под технико-экономнческнмн показателями понимаются показатели результата ком­ плекса операций. Под ресурсами понимается наличие станков, людей, материалов и т. д. Время и стоимость относятся к самому процессу производства. Такое разделение четко выра­ жено в классификации систем сетевого планирования и управления.

Г р у п п а о п е р е ж е н и я Г характеризует величину минимально необ­ ходимых заделов и показывает, на какое время выпуск партии деталей или узлов должен опережать выпуск готового изделия, в которое входит деталь или узел.

Пусть, например, по механическому цеху установлена группа опережения Г-4.

Это означает следующее:

цехом, должны

выпускаться

на четыре

периода

а) детали,

изготавливаемые

(4 пятидневки или 4 дня) раньше срока выпуска изделия;

 

должен составить

б) задел незавершенного производства

по

деталям цеха

4 периода.

о б е с п е ч е н н о с т и

Р

показывает

фактическое

наличие

Р а з р я д

деталей или узлов в незавершенном производстве, выраженное в периодах.

Напри­

мер, если период — пятидневка

и потребность

на

период — 4 детали,

то при

фактическом наличии 16 деталей разряд

обеспеченности

составит Р = - ^ - = 4.

Это значит, что задел по данной детали имеется

па

5 - 4 =

20 суток.

 

Разность Р — Г, называемая показателем

обеспеченности,

характеризует состоя­

ние незавершенного производства по сравнению с планом. Например, если Р — Г = 6, то это свидетельствует о том, что помимо минимально необходимого задела имеются детали и узлы, обеспечивающие товарный выпуск завода по готовым изделиям на следующие 6 периодов. Если Р — Г — отрицательное число, тр это свидетельствует о дефиците, недостаточном заделе, срыве плана-графика..

На каждую деталь заполняется карточка. Цвет карточки определяет длитель­ ность производственного цикла данной детали внутри цеха (участка) в периодах. Имеются картотеки запуска-выпуска деталей и узлов, по которым видно состояние производства, степень отставания или опережения по каждой позиции.

Задание рабочим выдается в виде индивидуальных планов-графиков.

Система непрерывного оперативйо-пронзводстзейного планирования Новочер­ касского электровозостроительного завода (НЭВЗ). Эта система является дальней­ шим развитием системы Р — Г. Главным содержанием ее является картотека про­ порциональности, совмещающая план-график и картотеку. Картотека пропорцио­ нальности имеет ячейки на каждый рабочий день квартала, причем на ячейке ука­ зывается число и порядковый номер выпускаемого условного изделия. Карточки расставляются в тех ячейках, над которыми стоит номер изделия, укомплектован­ ного изготовленным количеством данной детали. Если.же смотреть по датам, то кар­ точки, расположенные в ячейках левее текущего числа, сигнализируют об отста­ вании, а правее— об опережении в изготовлении деталей.

Разрабатывается единый сквозной план-график для всех подразделений завода, по каждой детали устанавливается опережение и норма задела. Система предусма­

тривает наличие страховых заделов. Величина

неспижаемого запаса

по каждой

позиции в оперативном учете не контролируется,

что существенно упрощает учет.

Отставание или опережение .подсчитывается

в сутко-комплектах,

сутко-пози-

ция-х или нормо-часах.

 

 

Работа цехов и отделов, отставание в сутко-позициях и укомплектованность условных изделий показывается с помощью графика пропорциональности.

Основные документы следующие: карточка учета детали, карточка операцион­ ного учета, карта учета материала, карта учета кооперированных поставок, отчет о работе цеха за сутки, рапорт об отклонениях в картотеке пропорциональности, журнал регистрации претензий.

Организационная система «Время». Данная система предназначена для опера­ тивного управления основным производством^предприятин тракторного и сельско­ хозяйственного машиностроения и так же, как и рассмотренные выше системы, базируется на непрерывном оперативно-календарном планировании. Отметим ее основные отличия от других организационных систем:

1.При расчете потребного количества «время-комплектов» период может бытьвыбран различным — сутки, смена, час и т. д. [в системе Новочеркасского элек­ тровозостроительного завода (НЭВЗ) за период приняты сутки]. Уменьшение периода увеличивает объем вычислений, но улучшает качество управления за счет возмож­ ности более тонкой оценки, производимой один раз в меньший интервал времени.

2.Определяемые отклонения от плана используются не только в момент запуска деталей в очередную операцию, как в системе НЭВЗ, но и для подготовки к пере­ наладкам оборудования.

3. Отклонения от плана доводятся до сведения персонала цеха не с помощью картотеки, а посредством сводок или технических средств (цифровых или стрелоч­ ных указателей). Одновременно даются указания на переналадку оборудования

иввод резервов.

4.Отклонение от плана фиксируются в пункте управления, где находится смен­ ный диспетчер или мастер смены (в системе НЭВЗ отклонения по деталеоперациям

показываются в участковой картотеке, которой .пользуются рабочие и мастер).

5.Необходимость вмешательства административных руководителей определя­ ется по принципу нарастающей тревоги. По мере роста отставания сигналы переда­ ются последовательно: начальнику смены, начальнику цеха, начальнику произ­ водства, главному инженеру и директору. В системе НЭВЗ этого нет.

6.Благодаря применению технических средств показатель ритмичности рас­ считывается по более точной методике.

7.Предусмотрен контроль за ходом выполнения сменных заданий по деталеоперациям, для которых целесообразно автоматизировать первичный пооперацион­ ный учет.

Система «Время» предусматривает органическое сочетание организационной системы с набором технических средств.'' Этот комплекс предназначен для выпол­

нения только

одной функции управления

предприятием — регулирования движе­

ния деталей,

но для этой* одной функции система автоматизирует первичный учет,

все вычисления, связанные с накоплением

учетных данных, с сопоставлением их

,с текущими

плановыми показателями и

нормативами.

Управляющая система — советчик для системы «Время», строится по иерархи­ ческому принципу. На рабочих местах устанавливаются средства автоматизации первичного учета, устройство контроля выполнения сменного графика, устройство показа величины и знака отклонения от графика.

В пупкте управления размещаются средства вычисления отклонений от уровня обеспеченности, регистры вызова этих отклонений (по требованию)^ средства вывода команд на переналадку и ввод резервов.

У административных руководителей (директора, начальника производства, начальника цеха) устанавливаются средства сигнализации нарастающей тревоги.

Всистеме «Время» рабочие не участвуют в решении вопросов запуска деталей

впроизводство. Это обосновано тем, что картотека пропорциональности (например, системы НЭВЗ) дает ответ на вопросы: какие детали имеют данную величину откло­ нения, какие детали дают наибольшее или наименьшее отклонение, какие детали дают отрицательные илш положительные отклонения. Определить отклонение деталеоперации по картотеке непосредственно нельзя. Для этого следует выполнить ряд логических операций. Поэтому авторы системы «Время» считают, что работники,

пользующиеся картотекой пропорциональности, для решения вопросов запуска не имеют необходимой информации. В системе «Время» эти данные выдаются рабо­ чему или м-астеру в виде печатного документа^или сигнала1,

* В системе Р — Г также

считается, что картотека пропорциональности отнимает время

у рабочих, так как находится

в месте, удаленном от станка, и лучше выдать рабочему зада­

ние на руки.

 

Г Л А В А II,

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

1. ОСНОВНАЯ ТЕРМИНОЛОГИЯ

Управление производством — это информационный процесс, обеспечивающий про­ текание какого-либо физического или информационного процесса и достижение им определенных целей.

Регулирование — управление, имеющее своей задачей обеспечение постоянства какой-либо физической величины. В экономике регулированием называется кор­ ректировка хода производства с помощью экономических рычагов (цен, норм, преми­ рования и др.).

Механизация производственного процесса — это замена физического труда чело­ века работой механизмов, получающих энергию от какого-либо источника.

Автоматизация производственного процесса — замена физического труда чело­ века, затрачиваемого на управление механизмами и машинами, работой специальных устройств, обеспечивающих это управление (регулирование различных параметров, получение заданной производительности и качества продукта без вмешательства человека и ,т. п.).

Механизация управления производством — это замена умственного труда чело­

века, затрачиваемого на управление производством, работой технических

средств

с ручным вводом данных.

умствен­

Автоматизация управления производством — замена физического и

ного труда человека, затрачиваемого на управление производством, работой техни­ ческих средств, обеспечивающих выполнение определенных управленческих работ с заданной производительностью и качеством без вмешательства человека, 'за кото­ рым остаются только функции наблюдения и подготовки технических средств к работе.

Частичная механизация управления производством состоит в механизации от­ дельных операций управления.

Комплексная механизация управления производством подразумевает механи­ зацию всего процесса для рассматриваемого участка управленческих работ. Напри­ мер, комплексная механизация учета материалов означает ручную перфорацию пер­ фокарт по первичным документам со счетным контролем с помощью клавишных машин, таксировкой на клавишных машинах, автоматическую сортировку, табуля­ цию и т. д.

Частичная автоматизация управления производством заключается в автомати­ зации отдельных операций управления (например, автоматизация обработки данных с помощью ЭВМ или автоматизация сбора информации с помощью специальных машин).

Комплексная автоматизация управления производством включает автомати­ зацию всей цепочки управления данным участком производства, т. е. выделение информации, фиксацию, преобразование, передачу, обработку данных и вывод инфор­ мации для управления.

Комплексная автоматизация управления может охватывать отдельные виды работ (планирование, оперативное управление, участки учета), несколько видов или весь комплекс управленческой деятельности.

Система управления (техническая) — совокупность всех устройств, обеспечи­ вающих управление каким-либо объектом. Любая система управления должна содер­ жать источники информации о задачах управления и результатах управления, устройства или персонал, анализирующие и принимающие решения об управляющих воздействиях, и исполнительные органы.

Автоматическая система управления — система, в которой функции всех элемен­ тов выполняются различными устройствами без непосредственного участия человеку. Такую систему можно использовать для управления технологическим процессом.

Автоматизированная система управления — система, в которой для получения, обработки информаций и управления используются различные устройства, однако определенные функции выполняются человеком или группой людей. Например, «Советчик мастера» — система, автоматически собирающая информацию о состоянии производственного процесса, обрабатывающая эту информацию и выдающая решения в виде рекомендаций. Такие системы считаются «разомкнутыми», хотя цепь воздейст­ вий «замыкается» человеком, который принимает окончательное решение и реали­ зует его. Эго системы с замкнутой цепыо воздействий, так как здесь используется

принцип обратной связи

(данные о

результатах

управления)

(см.

также

ГОСТ 20919—75).

(аналоговые) — системы, в

которых входные сигналы

Непрерывные системы

действуют непрерывно в течение всего времени работы системы.

сигнала на

Дискретные (импульсные) системы — с прерывистым воздействием

входе.

 

 

 

 

 

2. ПОНЯТИЕ ОБ АВТОМАТИЗАЦИИ

 

 

УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ

 

 

В связи с ростом размеров предприятий, усложнением технологических

про­

цессов и ускорением ритма

производства

широкое распространение получили эле­

ктронные цифровые вычислительные, информационные и управляющие системы. Процесс управления характеризуется тремя определяющими чертами: информа­

ционным характером процесса, возможностью выбора желаемого (оптимального для каждого конкретного случая) хода процесса и его поддержания; возможностью конт­ роля за ходом процесса, т. е. наличием обратной связи.

Эти черты можно рассмотреть на простейшей схеме автоматизированного управ­ ления производством (рис. II.I). Процесс управления заключается в сборе информа­ ции (данных о ходе производства), переработке информации и выводе управляющей информации для изменения состояния производства. Этот цикл происходит периоди­ чески или непрерывно. При наличии автоматизированной системы управления произ­ водством (АСУП) длительность цикла может изменяться.

В схеме, представленной на рис. II.I, выбор оптимального хода процесса произ­ водства обеспечивается АСУП, а обратная связь проявляется в том, что изменения состояния производства, возникшие в результате управляющих воздействий

Рис. II. 1. Структурная схема автоматизированного управления производством

Соседние файлы в папке книги