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

книги из ГПНТБ / Альман, П. А. Автоматизированные системы управления в химической и нефтехимической промышленности [учеб. пособие]

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
5.17 Mб
Скачать

ческой деятельности. Именно этим целям отвечают автоматизи­

рованные системы

управления.

 

 

 

Придавая огромное значение

созданию

автоматизированных

систем

управления,

Центральный

Комитет

К П С С в

отчетном

докладе

X X I V съезду партии

отмечает: «Наука серьезно обога­

тила теоретический

арсенал

планирования,

разработав

методы

экономико-математического моделирования,

системного

анализа

и другие. Необходимо шире использовать эти методы, быстрее создавать отраслевые автоматизированные системы управления, имея в виду, что в перспективе нам предстоит создать общегосу­ дарственную автоматизированную систему сбора и обработки информации».*

В социалистическом обществе объективная необходимость системного, комплексного подхода к процессам планирования и управления обусловлена прежде всего единством экономики. В масштабе министерства — это единство целей и задач, прояв­ ляемое во взаимосвязи между предприятиями, объединениями, подотраслями, во внешних взаимосвязях министерства с другими отраслями, территориальными и государственными планирую­ щими органами и т. д.

Наиболее существенными элементами системного подхода и

его

применения в практике планирования являются следую­

щие

[13]:

1. Правильное определение основных целей или задач плана исходя из всестороннего анализа объективных потребностей на­ родного хозяйства и перспектив его развития:

2. Каждую крупную народнохозяйственную проблему, связан­ ную с развитием отрасли или района, науки и техники, необхо­ димо рассматривать как особую систему, органически связанную и активно взаимодействующую с другими системами в рамках единого социалистического народного хозяйства. Поэтому, при­

нимая

решение следует учитывать все возможные взаимосвязи

их и

последствия:

3. При подготовке планов необходимо учитывать все возмож­ ные альтернативы, то есть различные пути достижения поставлен­ ных целей, с тем, чтобы выбрать оптимальный вариант.

Автоматизированные системы управления представляют та­ кие организационные и методологические комплексы, которые

позволяют максимально

реализовать

идеи системного подхода

в процессе планирования и управления

рассматриваемыми объек-

*

Материалы X X I V съезда

К П С С . Изд.

Политической литературы, М.,

1971,

стр. 67.

 

 

41

тами (предприятиями, объединениями, подотраслями химической и нефтехимической промышленности и самими министерствами).

Каждый из рассматриваемых объектов представляет сложную систему. Вообще понятия «сложная система» как и «большая

система» несколько условны с точки зрения определения

их границ

и параметров. В широком смысле под системой можно

понимать

совокупность элементов, находящихся во взаимодействии. Это. видимо, в известной мере справедливо по отношению к системам любой природы (механической, биологической, социально-эко­ номической). Под сложной системой производственно-хозяйст­ венного характера (предприятие, объединение, министерство) будем подразумевать систему, в которой в силу ее свойств и спе­ цифики задач, возникающих при ее исследовании, необходимо принимать во внимание большое количество взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, обеспечивающих выполнение системой некоторой достаточно сложной функции. Такое определение сложной системы дано в работе [15], в кото­ рой также приводятся основные отличительные признаки систем этого класса:

1. Наличие большого количества взаимосвязанных и взаимо­ действующих между собой элементов:

2. Сложность функции, выполняемой системой, и направлен­ ность ее на достижение заданной цели:

3.Возможность разбиения системы на подсистемы, цели функционирования которых подчинены общей цели функциони­ рования системы:

4.Наличие управления (часто имеющего иерархическую струк­ туру), разветвленной информационной сети и интенсивных пото­ ков информации:

5.Наличие взаимодействия с внешней средой и функциони­ рование в условиях воздействия случайных факторов.

Исходя из вышеприведенного определения и перечня основных отличительных признаков, даже самое общее представление об объектах химической и нефтехимической промышленности позво­ ляет делать заключение об отнесении их к классу сложных систем производственно-хозяйственного характера. Это является след­ ствием большой сложности структурных, организационных, тех­ нико-технологических, экономических, правовых элементов каж­ дого объекта в цепи предприятие — объединение —: министерство.

Материалы главы I в рамках данной работы даже в такой пре­ дельно сжатой форме являются достаточной иллюстрацией высо­ кой степени сложности каждого из рассматриваемых министерств,

42

представляющих в своей совокупности химическую и нефтехими­ ческую промышленность.

Любой отдельно взятый элемент

в

системе министерства

(МХП С С С Р или М Н Х П СССР) сам

по

себе представляет ко­

лоссальную сложность внутреннего построения. Только произ­ водственно-организационная структура министерства выражает­ ся широким комплексом различных предприятий, объединений, подотраслей, научно-исследовательских, проектных институтов, •других организаций и подразделений, общая численность кото­ рых измеряется сотнями объектов и отличающихся целевой спе­

цификой, масштабом, профилем

и другими

факторами.

При

этом предприятия, объединения

и другие объекта, различаются

по стадиям

функционирования и

состояния — действующие,

ос­

ваиваемые,

расширяемые, модернизируемые,

реконструируемые,

вновь строящиеся, реорганизуемые. Промышленное предприя­ тие, составляющее первичное звено в отраслевой (министерской) иерархии, имеет очень сложные взаимосвязи отдельных элементов

системы. Для

наглядности некоторые из них представлены на

рис. 5. Однако

следует иметь в виду, что в реальных условиях

связи и внутренний состав элементных групп несравнимо много­ образнее и разветвленнее, а отдельные элементы (экономические, правовые) из-за условности схемы и ее изобразительных возмож­ ностей вообще не отражены.

Совершенно естественно, что на различных объектах те или иные элементы имеют большее или меньшее воздействие на сложность всей системы. Так на специализированном химическом предприятии, например по производству одного типа удобрений, относительно проще структурное и технико-технологическое построение по сравнению с нефтехимическим комбинатом по выпуску широкой гаммы продуктов основного органического синтеза. На отдельных предприятиях, входящих в объединение, например, в объединение «Красный Треугольник», могут быть менее сложными правовые взаимоотношения, за счет уменьше­ ния внешних связей. Мощность предприятия (при прочих отно­ сительно равных условиях — широте ассортимента продукции, однотипности технологии производства и т. д.) в значительной мере влияет на усложнение организационного элемента системы. В качестве примера можно привести Ярославский шинный завод. являюШийся крупнейшим в Европе, на котором решение вопро­ сов рационального использования людей, оборудования, про­ дуктов труда и т. п. существенно сложнее по сравнению с такими щинными заводами как Ленинградский или Ереванский.

43

Зсх

£

о

д о

гзр

er € S7 е

<и е>

о т

д

е

л ы

ы

c s ï y s t *

d~t>t

асиоеное\ произеодс/пбо

ц ex

цех

(корпус)

(корпус)

 

1_

рабочая

силсЛ

основные

 

рао~очи€

 

ёспо мо га/т? рао~очие 1 по

npotpec ученики Cet ям по —

Квалиери

нации

[по разрядам)

Vi TP

служащие [

МОП

цех

(корпус)

M ас тер est сжя ( у va с та к )

!

средстёа труда

вспомогательное

проазёодстео

\1отдел, слухі

цех

2

\{отде/>, сяуягіі

J

 

 

предметы

труда

 

Рис. 5. Укрупненная схема связей элементов системы (предприятия).

Характер производственно-организационных форм различных объединений, функционирующих в системах МХП СССР и М Н Х П

СССР также сказывается на степени воздействия тех или иных системных элементов. В частности, в хозрасчетных Всесоюзных объединениях (в масштабе подотрасли) более действенно техникоэкономическое регулирование по сравнению с отраслевыми (подотраслевыми) главными управлениями, не переведенными на хозяйственный расчет.

Очевидно, что сложность рассматриваемых систем (предприя­ тие, объединение, министерство) можно иллюстрировать беско­ нечным множеством подтверждений. В то же время первичной особенностью этих систем является то, что в их основе действует человек в процессе производства и управления им. Общепризнана ведущая роль человека в управлении экономическими комплек­ сами, сколь совершенной ни была бы система управления, вклю­ чая АСУ.

Системный подход в планировании и управлении предполагает строгую пропорциональность, взаимосогласованность, оптими­ зацию в принятии решений, обеспечивающих наиболее эффектив­ ное функционирование рассматриваемых сложных систем. В этом процессе человеку отводится решающая, активная, творческая роль.

§ 2. Цель и назначение АСУ

На современном этапе усложнения функций управления эф­ фективность общественного производства во многом зависит от эффективности форм и методов управления.

Особенность функции управления и ее объективную необхо­ димость в общественном производстве впервые научно исследо­ вал К. Маркс, который указал, что «всякий непосредственно общественный или совместный труд, осуществляемый в сравни­ тельно крупном масштабе, нуждается в большей или меньшей степени в управлении, которое устанавливает согласованность между индивидуальными работами и выполняет общие функции,

возникающие

из движения

всего производственного организма

в отличие от

движения его самостоятельных органов».*

Управление производством — это сложная динамическая сис­

тема,

которая

охватывает

с

одной стороны — у п р а в л е н и е

к а к

с т р у к т у р у (статика

управления), с другой — у п р а в ­

л е н и е

к а к

' п р о ц е с с

(динамика

управления).

*

К.

Маркс

и Ф. Энгельс,

Соч., т. 23, стр.

342.

45

Процесс управления производством можно сформулировать, как непрерывный, целенаправленный социально-экономический и организационно-технический процесс, осуществляемый с помощью различных методов и средств для достижения оптимальных технико-экономических результатов.

Л ю б у ю сложную систему управления можно представить в самом общем виде как некоторый замкнутый контур управления.

Производственная система применительно к понятию «управ­ ление» рассматривается как система, состоящая из двух частей: управляемой (объекта) и управляющей части.

На примере предприятия у п р а в л я е м а я ч а с т ь — это собственно объект материального производства, т. е. единство предметов труда, средств труда и живого труда в масштабе пред­

приятия.

 

У п р а в л я ю щ а я

ч а с т ь — это совокупность аппарата

управления (директор, начальники цехов и отделов, мастера и др.), технических средств управления (вычислительные машины, сред­ ства связи и т. д.), системы информации (объем, виды, частота передачи и т. п.), методов управления (организационных, воспи­ тательных, экономических).

В масштабе министерства управляемая часть — это совокуп­ ность всех предприятий (промышленных объединений), инсти­ тутов и других самостоятельных структурных объектов. Управ­ ляющая часть — это собственно аппарат управления министер­ ством в совокупности со специфическими для данного уровня техническими средствами управления, системой информации и методами управления.

Модель системы управления (в предельно упрощенной форме)

может быть представлена

в следующем

виде (рис. 6).

В системе управления

общественным

производством решается

колоссальное количество разнообразных задач. Весь комплекс работ выполняется многочисленными подразделениями, связан­ ными иерархической сетью административной подчиненности и

взаимозависимостью перерабатываемой

информации.

 

П о д а в т о м а т и з и р о в а н н о й с и с т е м о й

у п р а в ­

л е н и я п о н и м а е т с я совокупность

человеческих

коллек­

тивов, методов и технических средств, обеспечивающих

наиболее

эффективное выполнение функций управления объектом на основе использования экономико-математических методов и средств обработки данных, включающих в себя вычислительную технику,

средства сбора,

фиксации, передачи

и хранения информации.

Из определения АСУ следует, что она отличается от обычных

традиционные

систем управления

новой технологией деятель­

но

 

 

ДирентнВы,

Согласо8анчя,

задания,

 

лимиmu,

 

отчеты и т. п.

и т. п.

 

 

 

УпраВляннц ая

Упра£лян>-

часп..

Информация

 

•щие реше­

 

о состоянии

ния, команды

 

объекта

 

Объект

Материально-

 

8ещест£еннын

ах од

УпраВленмм

В:.-коЪ nomo/f

Возклцающ не £озЪенст8ня

Рис. 6. Схема взаимосвязи между управляющей и управляемой частями си­ стемы.

ности аппарата управления и частичной автоматизацией процес­ сов принятия решений, обусловленных возможностями исполь­ зования новых методов и средств управления. «

Автоматизированная система управления, включающая сред­ ства информационно-вычислительной техники, позволяет опти­ мизировать планирование и оперативное управление, улучшить учет и анализ деятельности объекта, в результате чего достигается значительное повышение технико-экономических показателей про­ изводства. На улучшение показателей работы предприятия, объединения, министерства влияет также то, что с внедрением АСУ повышается квалификация работников аппарата управления, возрастает общий уровень организации производства, упорядо­ чивается формирование и прохождение информации и ряд дру­ гих факторов.

Основной целью АСУ является повышение эффективности производственно-хозяйственной деятельности объекта в задан­ ных условиях, т. е. при наличных производственных ресурсах. Иными словами, АСУ позволяет мобилизовать те неиспользуе­ мые резервы, которые в силу недостаточных возможностей дейст­ вующего аппарата управления, не могут быть реализованы.

Таким образом в понятие АСУ вкладывается глубокий пред­ метно-содержательный смысл. АСУ также существенно повышает

47

роль различных регламентов, норм и положений организационноправового комплекса. Наряду с этим процесс планирования и уп­ равления в условиях АСУ связан с преодолением некоторого психологического барьера определенной частью управленческого персонала, что является следствием большой инерционной силы, накопленной в многолетней практике традиционной плановоэкономической деятельности.

Для правильного понимания АСУ в процессе функционирова­ ния системы необходимо акцентировать внимание на недопусти­ мости трактовки ее (АСУ) в качестве пристройки или надстройки к существующей службе планирования и управления. Такой под­ ход с одной стороны сужает проблему до уровня простой механи­ зации и автоматизации наиболее объемных и трудоемких видов работ (в основном расчетного характера). Это направление (ме­ ханизация и автоматизация) в той или иной степени реализуется на протяжении ряда лет и является прямым следствием развития различного рода счетной техники. С другой стороны ставит АСУ в положение системы кардинально изменяющей основные прин­ ципы планово-управленческой деятельности и в значительной степени подменяющей действующий управленческий персонал.

Проблема заключается совсем в ином — в органическом вжи­

вании АСУ в действующую

систему планирования и управления

с высвобождением человека

от рутинной, нетворческой работы

и с перемещением основных затрат человеческого труда на ка­ чественно новый уровень, соответствующий более совершенным формам, методам и техническим средствам. Не следует также считать, что А С У это материально-вещественный объект, парал­ лельно или самостоятельно функционирующий в структуре про­ изводственно-хозяйственного комплекса. Функционирование АСУ на предприятии, в объединении или министерстве внешне для ненацеленного глаза может остаться незамеченным. Например, на некоторых предприятиях в качестве специфического хозяйства может быть только дополнительная система датчиков, других фиксирующих и специальных устройств и скрытых каналов пе­ редачи информации. Единственной отличительной особенностью может являться собственно вычислительный центр (его поме­ щение и оборудование).

Основными характерными признаками автоматизированной системы управления являются:

ведение планово-экономических расчетов с использованием экономико-математических методов, которые скомплектованы в общую формальную модель управления объектом;

непрерывная автоматическая (машинная) подготовка ва-

48

риантов допустимых решений, при этом за человеком остается функция принятия окончательного решения. Определенные функ­ ции управления могут выполняться в автоматическом режиме,

т.е. без участия человека;

применение электронной вычислительной и другой совре­ менной техники в процессе планирования и управления;

организация в памяти ЭВМ единой централизованной ста­

тистической и нормативно-справочной базы, обслуживающей все подразделения органа управления в процессе решения плано­ во-управленческих задач.

Последнее связано с созданием интегрированной системы обработки данных (ИСОД), т. е. с системой многократного ис­ пользования одной и той же входной информации, записанной на машинных носителях, для решения различных планово-управ­ ленческих задач и формирования установленных документов от­ четности (бухгалтерских, статистических и др.). Принцип ИСОД позволяет ликвидировать дублирующиеся зачастую процедуры сбора и обработки информации; исключить возможную противо­ речивость в одних и тех же нормативных данных, используемых

вразличных задачах; упорядочить документооборот и т. д. Принципиальные схемы существующей системы обработки

данных и в условиях ИСОД приводятся на рис. 7.

_

 

• —

I

J Функциональные

под-

j

• разделения орган*

!

управления

 

S

! произвоЗственние І

подразделения

;

деления ОРГАНА

 

I1

I

Ф у н к ц и о н а л ь н ы ?

оодряі-

управления

 

 

 

 

1

J

 

СЛУЖБА

 

 

О&рА&отки

 

данных

 

 

 

1

I

 

 

I

!

проиіводстйенние

 

\

 

подразделения

 

 

Рис. 7. Схема существующей (а) и интегрированной (б) системы обра­ ботки данных

49

Автоматизированная система управления является значитель­ но более высокоорганизованной системой по сравнению с тради­

ционными системами

управления.

' '

В известном смысле в самом определении

системы — авто­

матизированная, а не

автоматическая, отражено

место человека

в АСУ. К разряду автоматических, а не автоматизированных будет относиться система, в которой все операции от приема информации до выдачи приказов могут осуществляться пол­

ностью по

заранее

разработанным программам действий.

, Таким

образом,

автоматизированная система

управления

рассматривается как человеко-машинная система,

в

которой

роль человека остается ведущей,

прежде

всего в части

принятия

решений. Иными словами АСУ

— это

человеко-машинная сис­

тема с рациональным разделением функций подготовки (вычис­ лительная машина) и принятия решений (человек). Это только самая общая схема, которая при конкретном воплощении преоб­ разовывается в иерархическую многоконтурную структуру с на­ личием людей на самых разных уровнях и в различных взаимо­ связях с информационно-вычислительной техникой и другими элементами системы.

Сложность организации А С У на предприятиях химической и нефтехимической промышленности обусловлена специфическими производственными особенностями в различных подотраслях. Кроме того, внутри отдельных подотраслей существует специ­ фика производства на различных предприятиях. В отрасли функ­ ционируют предприятия: с непрерывным (основная химия, ос­ новной органический синтез и др.) и периодическим (производ­ ство шин, резиновых технических изделий и др.) -процессом произ­ водства; с химической, физико-механической и смешанной тех­ нологией; с различным уровнем специализации; от крупнейших химических и нефтехимических комплексов до относительно не­ больших заводов. Все эти факторы затрудняют использование для организации систем управления типовых разработок и унифици­ рованных решений.

Однако методические принципы структурного построения автоматизированных систем управления (с учетом уровня управ­

ления) в химической

и нефтехимической промышленности, как

и в любой отрасли

промышленности, являются общими.

50