книги из ГПНТБ / Амитан, В. Н. Основы создания автоматизированных систем управления (учебное пособие)

жены в организации работы служб, создающих документа­

цию. Однако, контроля, аналогичного контролю изготовления детали, в службах технической подготовки производства и службах управления не предусмотрено.

- Верно, что инженерно-технический работник, выполняю­ щий ту или иную работу, несет ответственность за качество

своей работы, однако, и работник, изготавливающий деталь,

также несет ответственность за качество своей работы; только в этом случае установлен дополнительный контроль, ограни­ чивающий поступление забракованных деталей на дальней­ шую обработку. Основной задачей, такого контроля является

предотвращение дальнейшего увеличения брака, стало быть, и убытков, неизбежных при появлении брака на какой-то пер­

воначальной стадии обработки детали. Возложенная на ис­ полнителя ответственность имеет второстепенную роль, она призвана постоянно поддерживать состояние напряженного

внимания исполнителя при выполнении своей работы. Следовательно, вполне обоснованно возникает необходи­

мость организации института контроля качества нормативной или другой первичной информации перед поступлением ее в обработку.

Эту задачу необходимо решать дифференцированно, по стадиям ее возникновения. Такой подход позволит более ра­ ционально разрешить проблему обеспечения достоверности информации.

Таким образом, рассмотрим такие виды информации:

—нормативную первичную;

—нормативную производную;

—плановую объемную;

—плановую поэлементную (конечную) ;

—отчетную первичную;

—- отчетную производную;

— аналитическую.

Уже сам перечень видов информации расположен в поряд­ ке очередности возникновения. Анализ функционирования АСУ на ряде предприятий страны показал, что лишь в созда­

нии первичной нормативной информации должен, по крайней мере, еще в течение нескольких десятилетий, участвовать че­ ловек; все остальные виды информации могут возникать и.

подвергаться обработке в вычислительной системе. Действительно, нормативная первичная информация со­

здается конструктором и технологом. Сводные ведомости при­ меняемости, нормы времени и і расхода материалов на изде­

70

лие и прочую производную информацию с успехом и доста­

точно большой достоверностью может выполнять ЭВМ, при­

чем эта достоверность гарантируется практически, даже при отсутствии контроля на промежуточных этапах обработки ин­ формации. Аналогичный характер взаимоотношений инфор­

мации и АСУ можно пронаблюдать и со всеми остальными видами информации. Некоторое исключение представляет от­ четная первичная информация. Как показал анализ, это ин­ формация о выполнении операции, об окончании изготовления детали (полном или частичном, по завершенном в цехе), о расходе материала для изготовления детали и табельный учет. Вся остальная учетная информация — производная, ли­ бо справочно-табличная.

Таким образом, можно смело утверждать, что для контро­ ля подготовки информации необходимо:

—объем контролируемой информации ограничивать нор­

мативной первичной;

—дополнительно организовать работу на промышленном предприятии для создания «института» OTK информации,

'подлежащей вводу в вычислительную систему.

Наконец, к форме представления входящей в систему- и выходящей из нее информации предъявляется-также требова­ ние наглядности, т. е. удобства и простоты ее восприятия че­ ловеком.

Таким образом, комплекс информационного обеспечения, рационализация потоков информации, ор­ ганизационное оформление объективно-необходимой инфор­ мации создают основу для комплексной механизации и авто­

матизации инженерного и управленческого труда.

3.3. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ УПРАВЛЕНИЯ

Одним из необходимых условий развития экономической науки является овладение точными методами количественного

анализа, широкое использование математики как могучего ин­ струмента исследования. Хорошо известно высказывание К. Маркса, о том, что только «тогда наука достигает совершен­ ства, когда ей удается пользоваться математикой» '. Особенно важным становится вопрос освоения математики в создании АСУ.

1 К. Маркс, Ф. Энгельс, Сочинения. Изд. 2. т. 25, ч. 1, стр. 336.

71

Рассматривая математическое обеспечение автоматизиро­ ванной системы управления любой из ее подсистем, можно говорить как о собственно математическом аппарате (алго-.

ритмах и методах), так и о программном обеспечении.

По мнению Μ.. А. Королева ...«математическое обеспечение системы экономической обработки данных состоит из сово­ купности алгоритмов и программ для обеспечения эффектив­ ной работы ЭВМ, включающей составление обычных алго­ ритмов и программ по решению задач, стандартных программ для решения типичных, часто повторяющихся задач и таких общих программ, как операционные системы, компиляторы,

ассамблеи, редактирующие и отладочные программы, диспет­ черы, трансляторы и т. п.» 1

Отдавая должное программному обеспечению, мы счита­ ем, что основой математического обеспечения является имен­

но аглоритмическое обеспечение, в то время как программное выполняет лишь служебную роль.

Таким образом, математическое обеспечение автоматизи­ рованной системы управления состоит из алгоритмического

и программного аппаратов.

Применение математических методов для решения эконо­ мических задач находится еще в стадии становления. Поэтому

практически речь может идти о некоторых типах задач, к кото­ рым относятся транспортные, задачи формирования и согла­ сования планов развития хозяйств, отрасли, предприятия, об­

работки статистических данных и некоторые другие. Характерной особенностью задач в области управления

экономическими процессами является наличие большого ко­ личества возможных вариантов решений, многочисленность источников информации, динамичный характер самой инфор­ мации.

Действительно, рассматривая ту или иную задачу, можно увидеть, что одна и та же цель может быть достигнута разно­ образными средствами так же, как одни и те же средства, имеющиеся в нашем распоряжении, могут быть использованы для достижения различных целей. Таким образом, для решения многих экономических задач существует множество возможных вариантов, а если это так, то, значит, существует

японского. Редакция и вступление Μ. А. Королева. Μ., «Прогресс», 1968, стр. 20.

72

трудность в управлении экономикой представляет именно эта

множественность вариантов решений. Оценка отдельных ва­ риантов заключается в их расчете, взаимном сопоставлении и выборе наиболее выгодного (оптимального) решения. Подоб­ ная работа часто выходит за пределы возможностей челове­ ка, расчеты бывают чрезвычайно. сложными, требуют много времени для их выполнения и нередко сопровождаются много­ численными ошибками.

Преимущество применения математических методов с ис­ пользованием электронно-вычислительных машин именно в

экономике заключается, прежде всего, в возможности произ­

водить экономические эксперименты на математических мо­ делях. Изменяя исходные данные, мы можем, даже при весь­ ма сложных взаимодействиях экономических факторов, опреде­ лить с помощью математической модели возможные решения той или иной экономической задачи. Математические модели

и связанные с ними расчеты, производимые на вычислитель­ ных машинах, помимо выбора оптимального варианта, созда­ ют возможность экономического предвидения, а, следователь­

но, позволяют сосредоточить внимание на решающих крити­ ческих факторах и своевременно принимать необходимые

меры.

Рассмотрению математических моделей в управлении эко­ номических систем посвящено много работ, поэтому в настоя­ щей книге в основном речь идет о программном обеспечении.

Одной из наиболее распространенных задач в управлении производством являются оперативные расчеты производствен­ ных мощностей в различных временных оценках. Анализ прак­

тики объемного планирования подтверждает, что методы пла­ нирования, основывающиеся на укрупненной нормативной базе, ориентировочных расчетах, интуиции, не дают возмож­

ности эффективно вести производственный процесс. Сущест­ вующая практика выдачи планов производства «сверху» часто приводит к несогласованности этих планов с мощностями

предприятия.

Система оптимального объемного планирования на базе ЭВМ предполагает формирование и календарное распределе­ ние плана производства на самом предприятии с учетом конт­ рольных цифр директивного плана структуры основных средств, спроса на продукцию, специализации предприятия.

В качестве критериев выбора оптимальных вариантов плана производства рассматривается максимизация товарно­ го выпуска продукции, использования мощностей и прибыли

73

от производства. При распределении на ЭВМ сформирован­ ного в номенклатуре и объеме плана производства внутри ка­ лендарного периода в качестве критерия принимается мини­

мизация номенклатуры для каждого отрезка календарного периода (в году для кварталов и т. п.) в единичном производ­ стве до минимума страхового запаса в массовом. При суже­ нии номенклатуры в отрезке планируемого периода такой

метод обеспечивает увеличение серийности выпуска изделий, что создает условия для повышения производительности труда рабочих за счет снижения трудозатрат на подготовительно­ заключительных операциях, весьма значительных в мелко­ серийном производстве.

Совокупность алгоритмов расчета производственных мощ­ ностей является-неотъемлемой частью комплекса экономико­ математических моделей, обеспечивающих оптимизацию ис­ пользования мощностей на этапах разработки планов произ­ водства для различных календарных периодов (год, квартал, месяц, декада). Анализы расчета и состава загрузки обору­

дования подтверждают выводы о том, что волевая разработка производственных планов для предприятий с индивидуальным

и мелкосерийным характером производства непременно выяв­ ляет избыток одних и недостаток других видов оборудования. При этом очевидно, что простои оборудования ведут к поте­ рям производительности труда и росту себестоимости продук­ ции, обойтись же без многих, даже изредка действующих ви­ дов оборудования, также нельзя.

Алгоритмы и комплексы программ, обеспечивающие функ­ ционирование подсистемы оптимального текущего планирова­ ния, могут быть непосредственно применены при решении задач перспективного планирования и рассматриваются как

начальный его этап.

Функционирование подсистемы обеспечивается, помимо математико-логического аппарата, специализированной систе­ мой подготовки, хранения, контроля н корректировки инфор­

мации.

Подсистема оптимального текущего планирования состоит

из последовательно действующих операторов, обеспечиваю­ щих как проведение объемных технико-экономических расче­ тов, так и оптимизацию плана производства предприятия на этапах их формирования и распределения по календарным

периодам.

Под словом «оператор» понимается комплекс экономико­

математических моделей, соответствующих определенной за­

74

даче, комплекс обеспечивающих программ для ЭВМ, а также соответствующая этому оператору система организации ис­ ходной информации

Функционирование того или иного оператора понимается как процесс его реализации на ЭВМ. Каждый оператор может функционировать как самостоятельно, так и в определенной последовательности с другими операторами, причем опреде­ ление последовательности зависит от выбора объекта (пред­ приятие в целом, цех) и других внешних факторов.

Несмотря на сложность управления производством, осо­ бенно машиностроительным, большинство задач решается пу­ тем построения логических алгоритмов. Одной из наиболее

типичных задач логического порядка является расчет показа­ телей длительности производственного цикла. Он характери'

зует достигнутый уровень техники и организации производ­ ства, степень непрерывности процесса и, тем самым,— темпы изготовления продукции. Показатель длительности цикла ле­ жит в основе планирования производственно-хозяйственной

деятельности завода. Без предварительного расчета времени цикла нельзя правильно разработать производственную про­ грамму, определить объем валовой, товарной, реализуемой

Значение показателей длительности производственных цик­ лов «определяется, во-первых, тем, что они необходимы для

технико-экономического и оперативно-производственного пла­

нирования, а во-вторых, — служат предпосылкой для эконо­ мии живого и овеществленного труда» 12.

В общем виде формула для расчета длительности цикла

может быть представлена в виде:

ni

Σ tiq

Дсь = 2 ≡7k→b(ra-1) + d(n — 1) + N,

q=l

где Дсг— суммарная длительность цикла изготовления F-ой детали;

1 В. Μ. Левицкий и др. Некоторые вопросы математического обеспече­ ния АСУ.— «Машиностроитель», 1969, № 7, стр. 29.

2 Ю. T-. Калиберда. Основы расчета длительности производственного цикла. Μ., «Машиностроение», 1968, стр. 3, 4.

75

t q — норма времени на выполнение і-ой операции в q-ом цехе;

к —■ коэффициент выработки норм на і операции; m — количество операций по данной детали;

b — константа межоперационного пролеживания де­ тали;

а — установленное количество рабочих часов в сутки; d — константа межцехового пролеживания детали; M — константа страхового запаса;

п — количество цехов, участвующих в обработке.

Принятые в приведенном определении Дсб константы по­ стоянны только в течение определенного календарного пе­ риода.

Непосредственно с величиной длительности цикла связана величина опережения запуска, т. е. период времени от начала

выполнения операций в очередном цехе до окончания изготов­ ления детали.

При количественном определении детали в q-цехе, равном

величине опережения Q, можнд изобразить:

QcFq = ΛcFq.

Решению большинства задач в производстве предшествует

создание нормативного хозяйства. Одной из форм представ­ ления нормативной информации является матрица.

Так, например, сводные нормы трудозатрат на j-e изделие по і-м группам оборудования представлены в виде мат­ рицы;

76

j-ro изделия на і-ой группе оборудования; m — количество групп оборудования;

п — количество видов планируемой продукции; T — матрица трудоемкости.

Эффективность применения современной вычислительной техники для управления производством в значительной сте­

пени зависит от математического обеспечения, т. е. от того, насколько полно она обеспечена программами, насколько опе­ ративно происходит создание, сбор и применение этих про­ грамм.

Программирование и решение экономических задач отли­ чаются повышенной трудоемкостью, значительно превышают трудоемкость многих инженерно-технических задач и требуют более глубокой проработки.

Программное обеспечение АСУ должно соблюдать специ­ фические требования унификации программ и возможность их типизации.

В связи с этим разработке каждой программы должна предшествовать организационно-экономическая постановка задачи. •

Экономико-организационная постановка задачи вклю­ чает:

—название задачи, ее шифр и круг объектов, для которых она предназначена;

—содержательную постановку задачи;

—периодичность решения задачи;

—связь данной задачи с другими и ее место в ком­

плексе;

—способ организации сбора исходных данных и передачи результатов в производство (в т. ч. предполагаемые для при­ менения технические средства и носители информации);

—ограничения на время и срок выдачи решения задачи;

77

— специфические особенности задачи (если таковые имеются).

В числе вопросов, оговоренных постановкой, указывается входная информация.

3.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ

Применение современных технических средств механиза­

ции и автоматизации инженерного и управленческого труда создает предпосылки для качественного изменения методов

управления.

Вычислительную технику, комплекс средств сбора инфор­ мации, комплекс средств передачи и отображения информа­

ции необходимо рассматривать в зависимости от назначения и места использования технических средств в системе управ­

ления призводством. В системной характеристике эти ком­ плексы тесно связаны между собой, однако, в процессе авто­ матизированного управления решают принципиально различ­ ные задачи.

Создание комплексного технического обеспечения АСУ — длительный и трудоемкий процесс, который можно разделить на ряд этапов:

—внедрение пускового комплекса, определяющего мини­

мальный объем решаемых задач, необходимых для функцио­ нирования автоматизированной системы управления;

—освоение проектной мощности, определяемой развитием технических средств и охватом всего объема управленческих работ;

—совершенствование созданной системы управления. Совершенствование управления современным производ­

ством требует выполнения большого объема вычислительных и. логических операций за малые промежутки времени, а для этого необходимы вычислительные машины большой произво­ дительности.

Для целого ряда задач управления производительность современных ЭВМ недостаточна. Одним из путей решения этой проблемы является агрегирование, объединение ряда ма­ шин в единый комплекс.

Задачи управления отличаются значительными объемами

информации, обрабатываемой для различных потребителей (цех, служба), регулярным вводом в ЭВМ больших массивов данных, поступающих из всех подразделений предприятия.

78

Все это оказывает непосредственное влияние на состав техни­ ческих средств системы управления.

Решение задач в автоматизированной системе управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия

связано с переработкой значительных объемов информации. В

этих условиях важное значение приобретает быстродействие вычислителя, показатели объема оперативных и внешних за­ поминающих устройств, скорость обращения к внешней памя­ ти, быстродействие устройств ввода-вывода.

В процессе работы возрастает количество задач и их слож­ ность, поэтому наступает такое время, когда конкретная ма­ шина не удовлетворяет потребителя. В таком случае либо

устанавливается дополнительная ЭВМ, либо производится за­ мена ЭВМ более мощной.

Роль высокопроизводительной ЭВМ может заменить вы­

числительная система, состоящая из двух или более машин. В вычислительной системе реализуются специальные команды

(например: настройки, приема и передачи, обобщенных услов­ ных и безусловных переходов), с помощью которых обеспе­ чиваются возможности параллельной работы машин, про­ граммное изменение структуры системы и ее функциональная

q — среднее число вводимых-выводимых слов;

79