книги из ГПНТБ / Либерман В.Б. Информационные основы автоматизации управления производством

расчет оптимальных производственных программ цехов и уча­ стков;

расчет коэффициента загрузки оборудования и производствен­ ной мощности цеха, участка;

расчет сроков запуска деталей на промежуточных операциях, а также расчет сменных заданий;

распределение годового производственного плана предприятия по цехам и календарно-плановым периодам;

распределение производственного задания по наличному парку оборудования в оптимальном варианте;

разработка подетальных месячных программ для выпускающих цехов основного производства;

расчет оптимального числа запусков и обоснованных размеров партий деталей;

определение трудоемкости обработки деталей, предусмотренных к выпуску подетальной программой;

расчет графиков работы многопредметных участков; расчет загрузки производственного оборудования; б) по технико-экономическому планированию:

организация единой системы планово-экономической информа­ ции на основе матричных моделей;

расчет потребности в материалах на выполнение производствен­ ной программы;

расчет потребности в покупном инструменте; расчет потребности в материалах на единицу продукции и на

программу завода; .

определение себестоимости продукции.

К числу основных задач по материально-техническому снабже­ нию относятся расчет потребности в материальных ресурсах, плани­ рование материально-технического снабжения, составление баланса по материально-техническому снабжению, оперативное управление процессами, контроль за уровнем материальных ресурсов и оборот­ ных средств, контроль реализации полученных заводом фондов в разрезе поставщиков и материалов, составление документации по материально-техническому снабжению.

Необходимость использования вычислительной техники в управ­ лении материально-техническим снабжением диктуется требования­ ми полной увязки плана снабжения с планом производства, боль­ шим объемом вычислительных и логических операций и ограничен­ ностью сроков выполнения необходимых расчетов.

Одним из основных критериев оценки деятельности предприятия в новых условиях планирования и экономического стимулирования является объем реализованной продукции. В связи с этим резко возрастает количество информации, которую необходимо собрать, обработать и проанализировать для службы сбыта.

К числу основных функций подсистемы управления сбытом го­ товой продукции относятся:

151

рациональная организация процесса регистрации заказов, при­ нятых от потребителей;

контроль за выполнением оперативных планов сбыта и своевре­ менная информация об отклонениях от плана;

обеспечение контроля за соответствием отгруженной продукции условиям поставки;

контроль и обработка заказов на продукцию завода; учет хранения продукции на складах завода и контроль за сро­

ком ее отправки заводам-потребителям; обеспечение автоматического контроля за остатком неотгружеи-

ной продукции; обеспечение оформления документов на основе использования

средств вычислительной техники; совершенствование самой подсистемы управления сбытом.

В соответствии с этим механизация работ по сбытовым опера­ циям предусматривает определение планируемого и фактического объема поставок готовой продукции, а также контроль за движени­ ем и отгрузкой готовой продукции.

Механизация работ по бухгалтерскому и статистическому учету, составлению отчетности и анализу хозяйственной деятельности пре­ дусматривает решение следующих основных задач:

а) по бухгалтерскому учету:

учет труда и заработной платы; учет заготовления, движения и расхода материальных ценностей; учет основных средств; учет про­ изводства и калькулирование себестоимости продукции; учет неза­ вершенного производства; учет брака в производстве; учет расходов по обслуживанию производства и управления; учет межцехового движения деталей; учет готовой продукции, ее отгрузки и реализа­ ции; учет финансово-расчетных операций;

б) по статистическому учету и анализу хозяйственной деятель­ ности:

выполнение плана выпуска продукции; выполнение плана по се­ бестоимости и затраты на производство; выполнение плана по тру­ ду; выполнение норм выработки и состав фонда заработной платы; выполнение плана по материально-техническому снабжению;

в) по составлению отчетности: суточной, пятидневной, недель­ ной, декадной, месячной, квартальной, годовой, бухгалтерского ба­ ланса.

Приведенным выше перечнем не ограничивается весь крут задач, подлежащих механизированной обработке. В нем перечислены лишь основные, над которыми в настоящее время ведется работа на про­ мышленных предприятиях.

§ 11. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Основой успешного функционирования информационной систе­ мы является сопряженный комплекс устройств для преобразования информации с целью реализации алгоритма управления. В совре­

152

менных условиях все настойчивее проявляется тенденция к автома­ тизации и объединению процедур регистрации, сбора, передачи, на­ копления, дублирования и переработки экономической информации, созданию комплекса устройств, преобразующих информационную систему и осущ ествляю щ их переход от отдельных локальны х м еха­ низированных и автоматизированных процедур к комплексным авто матиз ирова нны м систем а м .

Проектирование рассматриваемых систем должно основываться на серийно выпускаемых технических устройствах. Необходимо хо ­ рошо знать технико-экономическую характеристику устройств для их рационального выбора. Наличие соответствую щ их устройств в момент создания системы определяет ее техническую характерис­ тику.

Технические устройства в соответствии со структурой информа­ ционной системы подразделяю тся на четыре основные группы:

простые устройства (механизирую щ ие и автоматизирую щ ие эле­ ментарные информационные процедуры);

сложные устройства (механизирую щ ие и автоматизирую щ ие сложные информационные процедуры, в состав которых входят эле­ ментарные процедуры );

комплексы устройств (совокупность совместно работаю щ их про­ сты х и слож ных устройств, обладаю щ их технологической общно­ стью и предназначенных для механизации и автоматизации техно­ логической последовательности информационных процедур в под­ систем ах) ;

системы устройств (совокупность совместно работаю щ их комп­ лексов устройств, обладаю щ их функциональной и технологической общностью и предназначенных для реализации полного цикла пре­ образования информации и автоматизации информационных сис­ те м ).

Технологическая общность устройств определяется алгоритмомфункционирования информационных систем в процедурном плане,, способом представления и применения носителей информации, сте­ пенью унификации входов и выходов устройств.

Ком плекс устройств, сопряженных в информационном отноше­ нии, составляет нормальный ряд устройств в данной подсистеме и в, информационной системе в целом.

К нормальному ряду устройств, который должен взаимодейство­ вать с человеком, относится минимальный состав устройств, обеспе­ чивающий преобразование заданного объема информации для реа­ лизации функций управления. Нормальный ряд устройств опреде­ ляется:

классом информационной системы; степенью их быстродействия и помехоустойчивости;

уровнем автоматизации процедур преобразования информации; уровнем надежности устройств; способом сбора, передачи и обработки информации;

153.

территориальной разобщенностью управляемых объектов от вы­ числительного центра;

классом систем управления (централизованные и децентрализо­ ванные системы требуют различных устройств обработки информа­ ции) ;

экономическим обоснованием выбранных устройств; объемом входной и выходной информации; частотой циклов преобразования информации;

совокупностью типовых процедур преобразования информации. Д л я определения числа устройств и их основных технико-эконо­

мических параметров требую тся следующие данные:

объем входной информации (в десятичных знаках за цикл уп­ равления); объем выходной информации (в десятичных знаках за цикл управления); заданная периодичность преобразования инфор­ мации; количество типовых задач, решаемых алгоритмом управле­ ния; пропускная способность устройств в единицу времени с учетом применяемых носителей информации (общее быстродействие при выполнении элементарных актов преобразования информации).

Задача расчета необходимого числа устройств сводится к мини­ мизации времени простоев и максимизации их загрузки.

Устройства преобразования информации для включения их в нормальный ряд должны воспринимать информацию в заданном алфавите; сопрягаться друг с другом (выход одного устройства с входом другого); быть помехоустойчивыми, надежными в работе, долговечнвши, быстродействующими, легко управляемыми и удоб­ ными для регулирования и ремонта, легкозаменяемыми и находить­ ся в доступном месте; способными к агрегатированию и совмеще­ нию ряда элементарных актов преобразования информации (в том числе процедуры автоматического контроля за надежностью преоб­

Основным показателем, характеризующим разрешающую спо­ собность устройств, является пропускная способность по вводу и выводу (знаков в секунду). Затраты времени на выполнение про­ цедур каждым устройством в подсистеме определяются отноше­ нием объема информации за единицу времени к скорости выпол­ нения процедуры устройством (по нижнему пределу быстродействия ввода и вывода).

Для определения нормального ряда устройств необходимо создать правильную их классификацию. В некоторых публикациях приводятся классификации технических средств управления, кото­ рые не в полной мере отвечают требованиям проектирования инфор­ мационных систем. В этих классификациях устройства располага­ ются не по признаку их участия в процессе преобразования инфор­ мации, а в соответствии с эксплуатационными характеристиками, конструктивными особенностями, использованием носителей инфор­ мации, степенью автоматизации и др. Так, В. И. Олигин-Нестеров

154

пишет, что современная техника управления представляет собой обширный и разнообразный комплекс средств формирования ин­ формации, ее передачи и анализа [21, с. 109]. В соответствии с этим он подразделяет все технические средства управления производст­ вом на три основных класса: 1 — средства формирования информа­ ции; II — средства передачи информации; III — средства анализа информации. В свою очередь технические средства каждого класса в соответствии с более узким эксплуатационным назначением могут быть разделены на подклассы. Например, класс средств формиро­ вания информации включает подклассы получения и ввода инфор­ мации, фиксирования, размножения; класс средств передачи ин­ формации— подклассы передачи информации, преобразования и хранения и класс средств анализа информации — подклассы циф­ ровых вычислительных машин, аналоговых моделирующих машин

иавтоматических управляющих и саморегулирующихся систем.

Воснове такой классификации лежит признак эксплуатацион­ ной характеристики и конструктивных особенностей технических

устройств.

Данная автором классификация технических средств управления

сучетом этого признака находится в противоречии с его утвержде­ нием о том, что классификация технических средств в соответствии

содним каким-либо прзнаком, например эксплуатационной харак­ теристикой, недостаточна в настоящее время ни в теоретическом, ни в практическом отношении. Она должна базироваться на обще­ методологических принципах управления и учитывать с достаточной полнотой всю совокупность технико-экономических характеристик средств управления: функциональное назначение, конструктивные

признаки и другие, а также особенности носителей информации [22, с. ПО—111].

Длительное время классификация средств управления ограни­ чивалась их делением лишь в соответствии с эксплуатационными характеристиками на средства административно-производственной связи; административно-производственную сигнализацию; средства указания, регистрации и сигнализации времени (службы време­ ни); средства составления, копирования и размножения докумен­ тов (документационную технику); счетную технику; электронные управляющие машины; технику отображения управленческих и про­ изводственных процессов; конторско-архивную и конструкторско­ чертежную технику [23, с. 5; 24, с. 7].

Иначе строит классификацию средств механизации инженерно­ го и управленческого труда Г. Э. Слезингер [25, с. 20—32]. В соот­ ветствии с этой классификацией все средства подразделяются на десять следующих классов:

0 — оборудование служебных помещений;

1 — средства составления документации;

2 — средства выполнения чертежных и графических работ;

3 — средства копирования и размножения документации;

4 — средства обработки и пересылки корреспонденции;

155

5 — карточное и регистрационное оборудование;

6 — средства первичного счета и измерений;

7 — средства передачи информации, контроля и регулирования;

8 — цифровые вычислительные машины и устройства;

9 — моделирующие аналоговые устройства.

Данная классификация в значительно большей степени, чем другие, учитывает технологический процесс преобразования эконо­ мической информации. Однако наибольший удельный вес в ней за­ нимают виды носителей информации, техническая сложность и осо­ бенности средств инженерного и управленческого труда.

Бесспорно, что приведенные выше признаки, положенные в основу классификации устройств, должны обязательно учитывать­ ся. Однако, по нашему мнению, они не являются основными для обобщенной их классификации при проектировании конкретных ин­ формационных систем. На этапе детальной классификации, произ­ веденной на основе обобщенной, вышеперечисленные признаки мо­ гут являться критериями при выборе вариантов устройств.

В основу обобщенной классификации устройств должен быть положен процедурный порядок преобразования информации с уче­ том технологической особенности каждой процедуры.

В литературе (особенно учебной) нередко можно встретиться с классификациями вычислительных машин, являющимися как бы введением в главу, где описываются эти машины. Отличаясь друг от друга объемом классифицируемых моделей машин, глубиной проработки вопроса, все эти классификации имеют один общий не­ достаток: отсутствие критерия, который лег бы в основу классифи­ кации. Это, видимо, одновременно является причиной и следствием того, что недостаточно ясна цель классификации, неизвестно, чему должна служить классификационная схема. Одна из них, например, делит все вычислительные машины на дискретные и непрерывные. В этом усматривается классификация по принципу действия, что не может вызвать особых возражений. Но уже на следующей сту­ пени машины дискретного действия подразделяются на электрон­ ные быстродействующие и машины механической и электромеха­ нической конструкции. Дальнейшее деление идет по принципу ввода исходных данных на машины с ручным и автоматическим вводом. Следующая ступень классификации машин с ручным вводом делит их на вычислительные, суммирующие и счетно-табличные, а также с автоматическим вводом — на вспомогательные, основные и спе­ циального назначения. Вся классификация осуществлена таким образом, что в ней обособленно соседствуют самые различные кри­ терии. Поэтому всякая попытка творческого применения подобных классификаций в практике проектирования технологических про­ цессов обработки экономической информации оказывается неудач­ ной.

Каждая классификация должна иметь свою, весьма определен­ ную четко сформулированную цель. Это, разумеется, целиком рас­ пространяется и на классификацию вычислительного оборудования.

156

1

Можно представить себе классификационную схему оборудования по критерию ввода и фиксации исходных данных, по способности логико-арифметической обработки этих данных, по конструкцион­ ному принципу решения основных узлов. Бее эти классификации, выполненные в строгом соответствии с отобранными критериями, найдут практическое применение. Но для разработки технологиче­ ских процессов обработки информации крайне необходима особая классификация оборудования: по технологическому принципу. От­ сутствие такой классификации можно объяснить сложностью про­ блемы и значительной трудоемкостью ее решения. Но существует еще одна причина. Многие проектировщики упорно сохраняют взгляд на вычислительное оборудование, установившийся полторадва десятилетия тому назад. В соответствии с этим все счетное обо­ рудование делится на клавишное, перфорационное и электронное. В зависимости от наличия того или другого вида оборудования раз­ рабатывается соответствующий технологический процесс. Вероятно, это исторически оправдано. В те времена модели счетного обору­ дования не отличались большим разнообразием. Вычислительные клавиніные машины были представлены несколькими моделями вы­ числительных и суммирующих машин, а основу перфорационных машин составляли несколько типов табуляторов с соответствующим комплектующим оборудованием. В этих условиях, разумеется, трудно было разнообразить технологические процессы на основе гибкого использования особенностей оборудования. Они отличались главным образом лишь в той мере, в какой относились к ма­ шиносчетному бюро или машиносчетной станции. С тех пор увеличилось число моделей клавишных вычислитедьных и суммирующих машин, появились совершенные фактурные

ибухгалтерские машины, большое развитие получили перфора­ ционные машины, большой удельный вес стали занимать элек­ тронные вычислительные машины. При проекитровании тех­ нологических процессов обработки экономической информации завоевывает популярность идея комплексного использования раз­ личных типов счетного оборудования на основе применения техни­ ческого носителя исходных данных, создаваемого в процессе вы­ полнения некоторых операций. В соответствии с этим можно отме­ тить, что хотя в условиях автоматизации управления в качестве основного технического устройства выступает ЭВМ, тем не менее не снижается роль клавишных и перфорационных машин, которые являются1необходимой составной частью технической базы АСУ.

Каталог вычислительного и другого оборудования в настоящее время значительно расширился и стал многообразней. Благодаря чему у проектировщиков появилась возможность творческого поиска

исозданы условия для разработки высокоэффективных технологи­ ческих процессов. Однако реализация созданных преимуществ зна­ чительно'затруднена из-за неупорядоченности оборудования по тех­ нологическому принципу. Примечательной особенностью процесса проектирования в настоящее время является необходимость выбора

157'

соответствующего оборудования, подкрепленного квалифицирован­ ным обоснованием. Сделать обоснованный выбор при отсутствии классификации оборудования очень сложно.

Технологический принцип классификации предопределяет отно­ шение к счетному оборудованию с точки зрения того, что «умеет делать» та или иная машина. Классификация оборудования для механизированной обработки экономической информации основы­ вается на постановке еще более конкретного вопроса относительно того, что «умеет делать» машина для работ по управлению.

При отборе и группировке оборудования по технологическому принципу могут получиться неожиданные на первый взгляд резуль­ таты. Так, изучив технологические свойства табулятора ТА-80 и бухгалтерской машины «Аскота» класса 170, можно отнести эти машины к одной классификационной группе. По существующим схемам классификации указанные машины должны быть отнесены к разным группам, несмотря на то, что обе они в общем способны выполнять одни и те же процедуры. Объединение бухгалтерской машины и табулятора в одну группу по технологическому признаку имеет большой смысл, так как позволяет проектировщику на осно­ ве выявленных технологических задач объекта быстро ориентиро­ ваться и ограничивать круг выбираемых машин. Но отнесение этих машин к одной классификационной группе вовсе не означает, что при выборе одной из них будет проявлено абсолютное «равнопра­ вие». На окончательное решение окажет влияние и способ ввода ин­ формации, и объем памяти, и скорость работы, и счетная емкость. Все эти и ряд других параметров, в совокупности образующих ха­ рактеристику технологических свойств машин, должны найти отра­ жение в классификационной схеме средств управления.

Взависимости от функционального назначения и технологии преобразования информации предлагается обобщенная классифи­ кация устройств (табл. 8).

Всоответствии с приведенной выше обобщенной классификацией

ив зависимости от процедурного порядка преобразования инфор­ мации может быть предложена детальная классификация устройств преобразования экономической информации. Все устройства под­ разделяются на два класса: формирования первичной информации

иформирования производной информации. В свою очередь каждый из классов содержит определенные группы устройств. Класс фор­ мирования первичной информации содержит следующие группы устройств: наблюдения за ходом производства, измерения и регист­ рации информации; передачи, сбора и накопления информации; первичной обработки и формирования информации в виде, удобном для обработки в ИВЦ. Классификация устройств формирования производной информации содержит следующие группы устройств: приема и подготовки информации к вводу в вычислительные маши­ ны; ввода, обработки и вывода информации в вычислительных ма­ шинах; репродукции результатов обработки и хранения информа­ ции.

158

Т а б л и ц а 8

Обобщенная классификация средств автоматизированного управления производством

Каждая из приведенных выше групп имеет подгруппы устройств преобразования информации. Так, группа устройств наблюдения за ходом производства, измерения и регистрации информации сос­ тоит из подгрупп устройств наблюдения за ходом производства, устройств дистанционного и стационарного измерения информации

иустройств регистрации информации.

Всвою очередь каждая из подгрупп включает конкретные виды устройств преобразования информации. Например, подгруппа уст­ ройств регистрации информации содержит установки контроля за работой оборудования, установки автоматического учета выпуска продукции и др. При использовании такой классификации можно четко установить место каждого вида устройств в общем комплексе технических средств и зашифровать все виды устройств по разряд­ ной системе кодирования.

Так, установки автоматического учета выпуска продукции будут иметь шифр 1132, где слева направо:

1 (класс) — устройства формирования первичной информации;

1 (группа) — усройства наблюдения за ходом производства, из­ мерения и регистрации информации;

159

В основу приведенной выше классификации технических средств положен принцип организации технологических процессов проце­ дурного преобразования информации.

Ликвидация разрыва между нарастающим потоком информации и стабильной производительностью управленческого труда может быть достигнута за счет резкого повышения скоростей обработки информации. Электронные вычислительные машины являются наи­ более эффективным средством быстрой обработки информации, от­ личающейся массовостью, неупорядоченностью, многозначностью и сжатыми сроками представления. К основным требованиям, ко­ торые могут быть предъявлены электронным вычислительным ма­ шинам, предназначенным для обработки экономической информа­ ции, относятся малогабаритность, быстродействие, наличие необхо­ димого математического обеспечения, колоссальная оперативная память, алфавитность, наличие нескольких не связанных с машиной вводных и выводных устройств, наличие блоков перезаписи инфор­ мации на различные технические носители и ряд других.

В соответствии с этими требованиями в настоящее время раз­ рабатывается единая система электронно-вычислительных машин, в которую входит комплекс разных по производительности ЭВМ третьего поколения, построенных с широким использованием инте­ гральных схем, снабженных разнообразными периферийными уст­ ройствами, имеющих мощную систему математического обеспече­ ния.

Программная совместимость, позволяющая иметь единую для всех модификаций систему математического обеспечения, обуслов­ лена единой архитектурой всех машин, составом команд, одинако­ вой формой представления данных. Под архитектурой в этом случае понимается обобщенная структурная схема ЭВМ, отражающая принципы функционирования и взаимодействия основных элементов.

Полный состав команд дает возможность эффективного и удоб­ ного программирования научных, информационно-логических и экономических задач.

Каждая из вычислительных машин единой системы формируется вокруг одного из семи процессоров, определяющих производитель­ ность образованной модели. Комплект периферийных устройств является общим для всех моделей. Хотя все машины имеют одина­ ковую архитектуру, они создаются в каждом конкретном случае разными техническими средствами. В результате, например, полу­ чается весь набор процессоров с производительностью 10, 20, 40, 100, 250, 500 и 1500 — 2000 тысяч операций в секунду на основе ап­ паратуры различного объема и стоимости.

Параметры основной оперативной памяти в процессорах разных модификаций изменяются с возрастанием емкости и быстродействия от младшей модели к старшей, причем емкость памяти может быть увеличена в 4 раза. Принципиально по-новому построена система

160