
книги из ГПНТБ / Альман, П. А. Автоматизированные системы управления в химической и нефтехимической промышленности [учеб. пособие]
.pdfреализации плана, что и является основным критерием для пере распределения дополнительно полученной прибыли по отдель ным заводам (IQ:
|
|
пт1 |
|
(П) и |
*î |
|
пт2 |
|
(III) |
|
||
|
К", = — і |
N |
= —'- |
|
||||||||
|
|
ПТ] |
|
|
|
пт] |
|
|
|
|
||
где Kf—соотношение |
показателей |
до |
принятия решения |
об |
||||||||
|
изменении |
ассортимента |
продукции: |
|
||||||||
К*1 — соотношение показателей |
на |
конец периода: |
|
|||||||||
ПТ\ |
— показатель |
суммы |
прибыли |
на |
ед. трудоемкости |
по |
||||||
ПТ] |
плану; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— показатель |
суммы |
прибыли |
на |
ед. трудоемкости |
до |
|||||||
|
принятия |
решения |
об изменении |
ассортимента |
про |
|||||||
|
дукции : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПТ]— показатель |
суммы |
прибыли |
на |
ед. трудоемкое!и |
на |
|||||||
|
конец периода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Используя формулы II и III определяются |
отклонения между |
|||||||||||
ними (ДАТ,-). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А К, |
= |
|
К? — К) |
|
|
|
|
|
(IV) |
Определение доли каждого завода (в %°/0 ) в общей сумме до полнительной прибыли, подлежащей перераспределению (л- ,),
производится по формуле. |
|
|
1 + АК, |
|
|
I d - ± ДК,) |
юо |
(V) |
а сумма дополнительной прибыли |
для каждого завода (с,- — |
|
в тыс. руб) определяется следующим |
расчетом: |
|
- ? Д Я ^ < |
|
(VI) |
100 |
|
|
Аналогичным методом расчета можно пользоваться и при других вариантах реализации плана с учетом соответствую:них ограничений и других факторов по каждому из них.
§ 3. Задачи оперативного управления
Задачи оперативною управления в АСУ охватывают функции планирования, учета и регулирования в короткие отрезки времени
91
(месяц, декада, сутки, смена, час, непрерывно) для выполнения плановых заданий, поступающих из подсистемы текущего пла нирования, и обеспечения ритмичного хода производства.
Отраслевая (подотраслевая) АСУ обеспечивает производствен ные главки (ВО), функциональные управления и руководство ми нистерства оперативной информацией для контроля, анализа и оценки производственно-хозяйственного состояния объектов и руководства деятельностью предприятий. Основными задачами оперативного управления О АСУ являются:
— обеспечение выполнения плана по реализации готовой про дукции, прибыли, труду и заработной плате:
—маневрирование производственными мощностями отрасли (подотрасли) в условиях изменения спроса на продукцию;
—прогноз выполнения плана в условиях возможных сбоев и
выработка решений в целях минимизации отклонений.от плана:
— обеспечение выполнения плана важнейших работ по новой технике, капитальному строительству.
Непосредственное управление ходом производственного про цесса осуществляется на предприятии в рамках подсистемы опе
ративного управления АСУП . |
|
Основными функциями оперативного управления |
являются: |
а) конкретизация плановых заданий вовремени и |
по струк |
турным элементам предприятия (цехам, участкам, мастерским, рабочим местам и др.);
б) учет и анализ хода основного производственного процесса, включающие фиксацию, сбор и обработку фактических резуль татов (за установленное время или в определенный момент) и сопоставление их с плановыми и нормативными показателями; в) выработка управляющих воздействий на элементы основ ного производственного процесса с целью коррекции отклонений от нормального хода в связи с действием незапланированных
внешних и внутренних возмущений.
Для предприятий химической и нефтехимической промышлен ности важным является также автоматизация оперативного уп равления вспомогательными службами и хозяйствами (электро-, тепло-, водоснабжением, транспортным хозяйством, ремонтными службами и др.). Это связано с большим энергопотреблением, вагонооборотом, объемом ремонтных работ из-за насыщенности оборудованием, коммуникациями, оснасткой и т. п.
В качестве примера автоматизации управления приводится система, смонтированная на Новомосковском химическом ком бинате и предназначенная для оперативного управления аммиач ным заводом. Система включена в промышленную эксплуатацию
92 |
. |
.. |
••- |
в 1967 г. Разработчиком системы является Центральный научноисследовательский институт комплексной автоматизации (ЦНИИКА)* .
Завод аммиака является сложным производственным ком
плексом и состоит из нескольких |
последовательно-параллельно |
|||||
расположенных цехов. Для эффективного функционирования |
за |
|||||
вода |
необходимо |
согласование |
производительности всех участ |
|||
ков |
производства, |
согласование |
во |
времени и |
пространстве |
ма |
териальных потоков. Эта задача |
оказывается |
весьма трудной |
из-за сложной структуры сырьевых потоков, колебаний качества промежуточных продуктов, разнотипности агрегатов и изменения их характеристик. Оперативное управление заводом усложняется также необходимостью учитывать состояние ремонта и аварий ные остановки агрегатов и ограничения в производительности от дельных участков завода, лимитируемой предельными произ водственными мощностями агрегатов или недостатком сырья. Наличие промежуточных емкостей (складов) требует учета рас хода и накопления запасов продуктов.
Система решает задачи оперативного управления аммиачным заводом, как объектом, в котором наименьшей структурной еди ницей является цех или его отделение.
Целью управления является достижение минимума себестои
мости |
аммиака |
при |
заданной |
производительности завода, |
т. е. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
С |
= |
|
min С (£>£) |
при |
$G,dt = В, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
где Q — совокупность |
возможных |
нагрузок; |
|
||||||
t, — совокупность |
возможных распределений между одно |
||||||||
С |
типными |
цехами ; |
|
|
|
|
|||
— минимальное |
значение |
себестоимости; |
|
||||||
Ga |
— производительность |
завода; |
|
||||||
В — потребность |
|
комбината |
в |
аммиаке на интервале |
вре |
||||
|
мени |
Т. |
|
|
|
|
|
|
|
Цех управляется |
по обобщенному параметру — переменной |
составляющей себестоимости единицы, выработанной в данном цехе продукции.
* Материал заимствован из книги Б. М. Якобсона и А. Е. Розинкина «Авто матизированные системы управления производством», Изд-во «Советское радио», М., 1971 г.
93
Цель управления — достижение минимума этой себестоимости
при |
заданной нагрузке |
цеха и определенном |
качестве продукта: |
||
|
|
Q = |
'-"in C„ (rj) при Qa = |
.А, |
|
где |
— удельный |
расход |
сырья; |
|
|
|
Оц — нагрузка |
цеха : |
|
|
|
|
А — заданная |
наі рузка |
цеха. |
|
|
|
Основными функциями |
системы являются: |
—централизованный сбор и передача на диспетчерский пункт информации о параметрах технологического процесса производ ства аммиака и состоянии технологического оборудования ам миачного завода;
—сигнализация на мнемосхеме отклонений основных техно логических параметров от нормы и изменения состояния обо рудования;
—контроль по вызову диспетчера основных технологических параметров процесса на цифровых индикаторах:
—автоматический расчет технико-экономических показателей (ТЭП) работы завода и его цехов;
—аналоговая и цифровая регистрация основных технологи
ческих параметров и Т Э П :
—определение «узкого места» на производственной линии и его сигнализация на мнемосхеме:
—выработка рекомендаций диспетчеру завода по оптималь ному ведению технологического процесса.
На рис. 16 приведена укрупненная схема, показывающая вза имосвязь алгоритмов оперативного управления.
Алгоритм расчета Т Э П осуществляет расчет, зависящий от технологического режима производства части себестоимости по отдельным видам затрат (воде, пару и т. п.). Производится ана лиз ТЭП, который заключается в определении участка производ ства, где происходит ухудшение Т Э П , и определении возможности оптимизации. Рассчитанные 16 хозрасчетных показателей (себе
стоимость аммиака и важнейшие расходные коэффициенты на 1 т. аммиака) выводятся на печать в конце каждой смены и по требованию диспетчера. П о окончании третьей смены кроме сменных показателей печатаются суточные показатели.
Кроме того, производится аналоговая регистрация 6 расход
ных |
коэффициентов на |
1 т. аммиака на приборах |
щита регистра |
ции |
Т Э П . |
|
|
Структурная схема |
алгоритма Т Э П приведена |
на рис. 17. |
94
и н ф о р м а ц и я о т ц е х о й а м м и а ч н о г о з а б о д а
іI
!I !
алгоритм расчета ГЭЛ
I
Алгоритм поиска |
П роберка |
целесо |
узкого места" |
образности |
реко |
|
мендации |
Г_ _ J _ _ . _
Рекомендации
J об |
изменении |
чI Д и с п е т ч е р н |
технологического |
||
• |
р е ж и м а |
|
ß п р о и і б о З с т в о
Алгоритм ситуа ционного анализа
• Рекомендации |
^ |
|
' |
направленные |
' |
-I на лик8иааи,ию I |
||
I |
аварийных |
| |
I |
Ситуации |
|
J
РИС. 16. Схема связи алгоритмов оперативного управления
Проверка материального баланса служит для выявления погрешностей и неисправностей датчиков и цепей измерения.
Производительность завода ( С ) определяется по формуле
|
|
|
с х = Сжа + Гжа [ * , е „ р + * 2 е т ] |
|
|
|||
где |
С ж а |
— количество |
потребляемого |
жидкого |
аммиака |
из |
||
|
у— |
расходного |
танка; |
|
|
|
|
|
|
удельный вес жидкого аммиака: |
|
|
|||||
|
опр— |
количество |
продувочных газов; |
|
|
|||
|
ÇT |
— количество |
танковых |
газов: |
|
|
|
|
fr) и к2 |
— содержание |
аммиака |
соответственно в |
продувочных |
||||
|
|
|
и танковых |
газах. |
|
|
|
|
Для |
снижения влияния на показатели |
колебаний |
расхода |
ам |
миака потребителями вводится коррекция производительности по уровню аммиака в расходном танке. При расчете ТЭП ряд вели чин расходов подвергается сглаживанию.
95
и н ф о р м а ц и я о т ц е х о б
_ |
J |
I |
I |
Преобразование |
информации |
||
Коррекция по сое- |
|
Коррекция расходов по откло |
|
табу |
г а з а |
|
нению температур и дарении |
|
от расчетных |
||
|
|
|
Суммирование
п а р а л л е л ь н ы х п о т о к о в
Пр о в е р к а
ма т е р и а л ь н о г о
Ба л а н с а .
Определение п р о и з в о
д и т е л ь н о с т и а м м и а ч ного З а о о о а
Коррекций |
п р о и з в о д и |
т е л ь н о с т и по уроеннз ê |
|
р а с х о д н о м |
т а н к е |
Усреднение |
информа |
|
С г л а ж и в а н и е инфор |
|||
ции на н г Б о л ь ш е м |
|
мации на в - и а с о о о м |
||||
временном и н т е р в а л е |
|
инте |
|
р8апе |
||
(За •і паса) |
|
|
|
|
||
Расчет |
7ЭП ЗЛЯ |
|
Расчет |
' ТЭП |
||
one р |
атиёКого |
|
Впя |
отчетности |
||
управления |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
Регистрация на |
пена- |
( |
Регистрации |
на пеиа- |
||
точащем |
устрой |
ст 8 а |
т а м ц е м |
|
устройстве |
|
С узкой |
лентой |
с широким |
|
б л а н к о м |
РИС. 17. Схема алгоритма расчета ТЭ П
Д ля оперативного |
контроля вычисляются 26 |
показателей, в |
||||
том числе: |
|
|
|
|
|
|
а) |
расходные |
коэффициенты |
|
|
|
|
|
|
|
in = • |
|
|
|
где Сси |
— сглаженный |
расход у'-го компонента в /-ом цехе: |
||||
wik |
— часовая |
производительность /'-го цеха по к-му |
продукту; |
|||
ак — показатель, характеризующий |
количество к-го продукта, |
|||||
|
необходимого для производства 1 т. аммиака |
(расход |
||||
|
ные коэффициенты определяются в соответствующих |
|||||
|
цехах). |
|
|
|
|
|
б) |
себестоимость |
аммиака |
|
|
|
|
|
|
|
п m |
|
|
|
где \ѵг — расход |
азотноводородной смеси; |
|
|
|||
аг |
— количество |
азотноводородной |
смеси на |
1т |
аммиака: |
|
qQJ |
— цена у'-го компонента. |
|
|
|
Специфика расчета хозрасчетных показателей в системе заклю чается в большом интервале усреднения (до 8 часпв) и использо вании в расчете непосредственно производительности аммиач ного завода.
Алгоритм поиска «узкого места» и координации нагрузок разработан для выявления его и согласования по лимитирующему цеху нагрузок остальных цехов. Он определяет «узкое место», выдает рекомендации на включение резервных агрегатов и оста новку лишних и т. п.
Нагрузки могут координироваться в двух вариантах: с учетом только работающих агрегатов и с учетом возможности пуска резервных агрегатов.
В алгоритме ситуационного анализа проводится анализ ре зультатов Т Э П и определения «узкого места» и осуществляется идентификация производственной ситуации, сложившейся на за воде, с одной из типовых ситуаций, для которых известны опти мизирующие процесс управляющие воздействия. Формируются рекомендации диспетчеру завода. Эти рекомендации и рекомен дации, полученные при решении алгоритма поиска «узкого места», проверяются с точки зрения их совместной реализации.
97
3 |
состав технических |
средств завода входят: |
а) |
комплект датчиков |
технологических параметров (225 шт.) |
и состояния технологического оборудования (70 шт.)* Датчики установлены на всех межцеховых коммуникациях:
б) нормирующие преобразователи для преобразования, на пример, сигналов датчиков технологических параметров с пневма тическим выходом в нормализованный электрический сигнал и т. п.;
в) телемеханическая система, обеспечивающая сбор и пере дачу на центральный диспетчерский пункт информации о пара метрах технологического процесса и состоянии оборудования. От телемеханической системы специальными устройствами обес печивается также вывод информации непосредственно на перфо ленту;
г) оперативно-диспетчерское оборудование, включающее щит с мнемосхемой, щиты показывающих и регистрирующих прибо ров, пульт управления диспетчера завода. На мнемосхеме завода изображены цехи с основными технологическими связями. На ней же имеются световые табло аварийной сигнализации и сигна лизации отклонений параметров. На пульте диспетчера имеются показывающие приборы, на которые выводятся значения текущей
себестоимости |
и выработки аммиака за предшествующий час: |
д) цифровая |
вычислительная машина «Урал-11 Б». |
§ 4. Задачи анализа технико-экономических показателей
Системное проведение аналитической работы является одним из важнейших факторов, способствующих повышению эффектив ности функционирования объектов (предприятий, подотраслей, министерства). Принцип интегрированной системы обработки данных (ИСОД) в условиях АСУ обеспечивает углубленное и своевременное выполнение всего объема работ по анализу важ нейших (необходимых) технико-экономических показателей. Ана лиз общих экономических показателей и их взаимовлияния дол жен строиться на основе пофакторной оценки. Ниже для иллю страции приводится перечень основных факторов, оказывающих влияние на некоторые технико-экономические показатели (табл. 8).
Основная группа показателей во всех подотраслях может анализироваться по единой методике. Анализ отдельных показа телей, в частности, себестоимости единицы продукции и исполь зования мощностей по отдельным видам продукции должен учитывать специфику калькулирования и особенности технологии
* П о состоянию на 1 октября 1967 г.
98
производства в той или иной подотрасли. Рассмотрим некоторые задачи анализа.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 8 |
|
|
Основные факторы, оказывающие влияние на экономические показатели |
||||||
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
|
Основные |
факторы |
|
Балансо |
Общая |
Расчетная |
|
|
|
|
|
|
вая при |
рентабель |
рентабель |
|
|
|
|
|
быль |
ность |
ность |
а. О б ъ е м реализованной продукции. |
X |
— |
|
||||
б. Себестоимость |
реализованной |
продук |
|
|
|
||
ции |
|
|
|
X |
X |
X |
|
в. Структура и ассортимент продукции |
X |
X |
X |
||||
г. Уровень оптовых цен. |
|
X |
X |
X |
|||
д. |
Фондоотдача . |
|
|
|
— |
X |
X |
е. Оборачиваемость оборотных средств. |
— |
X |
X |
||||
ж. Финансовые результаты от прочей реа |
X |
X |
X |
||||
лизации |
|
|
|
|
|
|
|
з. Внереализационные |
прибыли |
и убытки |
X |
X |
X |
||
и. П л а т а за фонды, проценты за |
кредит и |
— |
— |
|
|||
фиксированные |
платежи |
|
X |
||||
к. Непрокредитованные банком запасы не |
— |
— |
|
||||
установленного |
оборудования |
|
X |
||||
л. Величина льготных фондов |
|
— |
— |
X |
|||
|
А. П о ф а к т о р н ы й а н а л и з в ы п о л н е н и я |
п л а н а |
|||||
п о |
п р и б ы л и . |
|
|
|
|
|
Для решения задачи в качестве исходной используется инфор мация, записанная на машинных носителях, при обработке на ЭВМ форм бухгалтерской и статистической отчетности (утвер жденных Ц С У С С С Р и Министерством финансов СССР). Инфор мация используется из следующих форм:
1) отчет промышленного предприятия о выполнении плана по продукции — форма № 1 -п:
2) |
приложение |
к |
квартальному балансу по основной деятель |
|
ности |
промышленного предприятия — форма |
№ 2 - к в ; |
||
3) |
приложение |
к |
балансу по предприятиям, |
переведенным на |
новую систему планирования и экономического стимулирования (ниже в тексте — «прил".' к балансу»). :
Показатели, рассчитываемые в задаче, алгоритмы их расчета, исходная информация и источники ее получения (в соответствии с. разработками Н И И Т Э Х И М ' а ) приводятся в табл. 9.
99
|
|
Методика и модель решения задачи |
Т а б л и ц а 9 |
|
|
|
|
||
№ № |
Наименование выходных по |
Обозна |
Алгоритм расчета |
Исходная информация, необходимая |
п / п |
казателей |
чение |
|
для расчета и источники ее получения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
I . Отклонение от плана балансовой при были (убытка).
Изменение прибыли (убытка) за счет реализации товарной продукции
Изменение прибыли (убытка) от реа лизации товарной продукции за счет изменения оптовых цен на готовую продукцию
Изменение прибыли (убытка) от реа лизации продукции за счет изме нения себестоимости реализованной продукции
|
|
|
|
П« ф, — фактическая балансовая |
прибыль |
|||||||||
И, |
И, |
= |
П , ф 1 |
— П , |
(убытки) |
(прил. к балансу, |
стр. О!, |
|||||||
|
|
|
|
|
гр. 2): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П 6 |
„( — балансовая |
прибыль |
(убыток) |
по |
||||||
|
|
|
|
|
плану (прил. к балансу, |
стр. |
01, |
|||||||
|
|
|
|
|
гр. |
1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П„( |
— прибыль |
|
(убыток) |
от |
реализации |
|||||
|
|
|
|
|
товарной |
продукции |
по |
отчету |
||||||
|
|
|
|
Пй, — прибыль |
|
(убыток) |
от |
реализации |
||||||
|
|
|
|
|
товарной продукции по утвержден |
|||||||||
|
|
|
|
|
ному |
плану |
(ф. 2-кв, |
стр. 14(15), |
||||||
|
|
|
|
|
гр. 1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р., — выручка |
|
от |
реализации товарной |
|||||||
|
|
|
|
|
продукции по отчету (ф. 2-кв. стр. 11. |
|||||||||
|
|
|
|
|
гр. 3): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Иц, |
|
|
|
Н 0 1 |
— налог с |
оборота |
по |
отчету |
(ф. 2-кв, |
|||||
Иц, |
- |
(Р., - |
Н в І ) - Р ф , |
стр 05. |
гр. 3): |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Р ф | |
— фактический |
объем |
реализации |
про |
||||||
|
|
|
|
|
дукции в оптовых ценах предприя |
|||||||||
|
|
|
|
|
тий, |
принятых |
в |
плане |
(ф. |
1-п, |
||||
|
|
|
|
|
стр. 1. гр. |
7). |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
С 0 , — полная |
себестоимость |
реализован |
||||||||
|
|
|
|
|
ной |
продукции |
по |
отчету |
(ф. 2-кв, |
|||||
|
Ис. = |
с„ |
|
стр. 04. |
гр. 3): |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
С ф , — полная |
себестоимость |
по |
плану |
|||||||
|
|
|
|
|
фактически |
реализованной |
продук |
|||||||
|
|
|
|
|
ции |
(ф. 2-кв, |
стр. 04, гр. 2). |
|
|