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

условия взаимодействия человека и машины в системе управления, устанавливая своеобразный «выход продукции» технического комп­ лекса АСУ в виде форм и графика подготовки документации для специалистов аппарата управления, в результате чего определяют­ ся требования, предъявляемые к условиям ее выработки. В процес­ се реализации этого принципа осуществляется рационализация до­ кументации и документооборота. Опыт показывает, что в ряде слу­ чаев удается в несколько раз сократить количество форм докумен­ тов, применявшихся в аппарате управления.

5. Организация потока документации между органом и объек­ том управления через ЭВМ на основе формирования и непрерыв­ ного обновления в ее памяти единой нормативно-справочной базы, обеспечивающей реализацию всех задач АСУ и функционирование подразделений аппарата управления. Проведение в жизнь указан­ ного принципа дает возможность системно использовать ЭВМ и уменьшать загрузку их недостаточно быстро работающих вводных и выводных устройств. Одновременно это позволяет резко сокра­ тить количество документации и число ее показателей. При этом имеется в виду также однократное формирование исходных масси­ вов информации, в местах их возникновения и многократное их использование.

6. Установление строгого графика функционирования всех элементов АСУ в процессе решения задач управления, что обуслов­ лено необходимостью соответствующей загрузки технического комп­ лекса АСУ при реализации технологии обработки и хранения данных.

В АСУ, функционирующих в реальном масштабе времени, гра­ фик получает программное выражение в виде программы-диспет­ чера или операционной системы. При этом следует иметь в виду, что операционные системы необходимы не только в системах, ра­ ботающих в реальных масштабах времени, но и в любой АСУ, опирающейся на разветвленную сеть периферийных машин.

7.Программно-правовое обеспечение процесса функционирова­ ния АСУ в соответствии с характером задач управления и особен­ ностями построения организационной структуры аппарата управ­ ления. Данный принцип находит свое практическое воплощение в разработке машинных программ реализации задач управления и точных должностных инструкций, определяющих поведение работ­ ника в системе «человек-машина». Необходимость точного разде­ ления труда между человеком и машиной в АСУ, организации их эффективного взаимодействия обусловливает особую сложность реализации этого положения при конкретгіых разработках.

8.Полное согласование воздействия административных, эконо­ мических и других методов регулирования производственных про­

цессов. Даже полностью обоснованные технические решения по •созданию АСУ вступают в противоречие с действием механизмов регулирования производства, если они не будут подкреплены соот­

221

ветствующими мероприятиями по организации функционирования экономических и других рычагов.

9. Моделирование проектных решений на ЭВМ до созданияАСУ с целью сокращения сроков их внедрения и освоения. Прак­ тика разработки АСУ показала, что в создаваемых экономико-ма­ тематических моделях, как правило, не учитываются все особенно­ сти конкретных предприятий. Обычно моменту практического ис­ пользования АСУ предшествует относительно продолжительный период их экспериментальной проверки и доведения. Для сокраще­ ния этого периода целесообразно предварительно их «обучать» в лабораторных условиях, имитируя на электронно-вычислительных машинах поведение объектов.

10. Выбор рациональных этапов разработки АСУ и организация управления этим процессом [26].

В соответствии с изложенным представляется целесообразным рассмотреть основные принципы и проанализировать опыт созда­ ния пусковых комплексов АСУ на ряде промышленных предприя­ тий нашей страны.

При разработке и внедрении автоматизированной системы уп­ равления «АСУ — Львов» были выделены следующие основные принципы.

1.Обеспечение максимума рентабельности производства при выполнении плановых заданий путем решения выделенного круга задач на основе использования экономико-математических методов

исредств вычислительной и организационной техники.

2.Оптимальность системы управления и обеспечение ею согла­ сованного, равномерного протекания производственных процессов, работы всех взаимосвязанных участков производства по единому временному графику.

3.Полнота, точность и своевременность управляющей информа­ ции, получаемой в результате обработки.

4.Достижение высокой скорости и надежности сбора, переда­ чи и обработки данных.

5.Обеспечение взаимосвязи всех функций управления произ­ водством.

6.Совмещение операций (например, операций составления пер­ вичных документов с операциями изготовления технических носи­ телей информации).

7.Параллельность выполнения работ при решении различных задач управления производством.

8.Создание единых информационных массивов с учетом воз­ можности их дублирования и корректировки.

9.Автоматизация управления вычислительным процессом на основе стандартизации и рационального использования блоков технического комплекса и программного аппарата.

10.Приоритетность решения задач в соответствии с удельным весом той или иной задачи в системе эффективного управления производством.

222

К числу задач, решаемых автоматизированной системой управ­ ления «АСУ — Львов», относятся технико-экономическое планиро­ вание; расчет производственных мощностей; расчет календарно­ плановых нормативов (партий запуска деталей в производство и циклов изготовления изделий); построение и корректировка ка­ лендарных планов-графиков- и сменных заданий в пооперацион­ ном разрезе; оперативное управление заготовительными, механиче­

материально-техническим снабжением. Это звено является основ­ ным для предприятия с преимущественно мелкосерийным характе­ ром производства и с большой номенклатурой материалов и пред­ метов труда. Другими словами, здесь важно знать, что и в каком количестве нужно делать и приобретать для успешного осуществле­ ния процесса производства.

2.Отбор первичной информации во всех направлениях произ­ водства. Под этим понимается выбор существенной информации, описывающей данный предмет, явление или другой объект, участ­ вующий в производстве на предприятии.

3.Осуществление принципа задания информации по отклоне­ ниям. Это позволяет свести к минимуму объемы информации, необ­ ходимой для ввода в ЭВМ. Этот же принцип используется при ор­ ганизации массивов хранения информации в памяти ЭВМ.

4.Решение целого комплекса различных задач на основе еди­ ной информационной базы.

5.Постепенное осуществление процесса освоения разрабаты­ ваемой системы. При этом предусмотрено усиление заинтересован­

ности коллектива предприятия в освоении новой системы и полу­ чение экономического эффекта на каждом этапе освоения. Поэтому в системе предусматриваются некоторые промежуточные времен­ ные решения, необходимые для освоения отдельных этапов сис­ темы.

«АСУ — Барнаул» предназначена для управления предприяти­ ем с мелкосерийным и серийным многономенклатурным характе­ ром производства. Она охватывает основное производство и основ­ ные виды ресурсов. Система должна обеспечивать все стороны уп­ равления основным производством, включая техническую подго­ товку производства, технико-экономическое и оперативно-производ­ ственное планирование, материально-техническое снабжение, опе­

223

ративный учет и регулирование производства и запасов, бухгалтер­ ский и кадровый учет.

В основу «АСУ — Барнаул» положен системный подход, пре­ дусматривающий охват всех звеньев управления и их увязку в еди­ ный комплекс. В рамках системы на заводе проводится также ряд мероприятий, направленных на совершенствование организации производства, методов управления и планирования, системы хоз­ расчета, морального и материального стимулирования.

В условиях функционирования АСУ на Электростальской за­ воде тяжелого машиностроения предусмотрено комплексное вы­ полнение работ по функциональным и обслуживающим подсисте­ мам:

а) по функциональным подсистемам:

подсистема технической подготовки производства (составление подетальных спецификаций и материальных спецификаций, внесе­ ние изменений в техническую документацию, определение трудо­ емкости изготовления заказов, решение отдельных конструкторскотехнологических задач);

подсистема технико-экономического планирования (расчеты плана производства и выпуска продукции, плана по труду и зара­ ботной плате, плана по себестоимости и других разделов техпром­ финплана) ;

подсистема планирования и учета производства (расчеты дли­ тельности циклов и опережений при изготовлении заказов, учет фактически обработанных по заказам нормо-часов, разработка системы оперативно-производственного планирования, оператив­ ный учет выпуска продукции и работы оборудования);

подсистема диспетчирования (диспетчерский контроль хода про­ изводства, учет простоев оборудования и т. д.);

подсистема материально-технического снабжения (составление отчетов об остатках, поступлении и расходе сырья и материалов по производственно-хозяйственной деятельности, расчеты потребности в/Материалах на планируемый период, определение средневзве­ шенных норм расхода материалов);

подсистема бухгалтерского учета и анализа производства (учет и анализ труда и заработной платы, материальных ценностей, затрат на производство, финансово-расчетных операций, готовой продукции, брака в производстве);

б) по обслуживаемым подсистемам:

подсистема организационного обеспечения (создание комплекса методологических и нормативных материалов, необходимых' для функционирования АСУ);

подсистема информационного обеспечения (шифровка и коди­ рование справочно-группировочных показателей, разработка форм исходной и сводной документации, выявление потоков и объемов информации, создание и использование информационных масси­ вов);

подсистема технического обеспечения (комплекс средств вычис-

224

лительной и организационной техники для сбора, передачи и обра­ ботки данных, а также для формирования и преобразования ин­

формации) ; подсистема математического обеспечения (комплекс алгоритмов

и программ для решения планово-учетных задач).

На Минском тракторном заводе внедрена и функционирует пер­ вая очередь АСУ. ИВЦ завода оснащен тремя ЭВМ, в шести цехах основного производства смонтированы и действуют периферийные технические средства сбора и регистрации информации, современ­ ные средства связи и сигнализации.

Вусловиях функционирования АСУ решается 60 инженернотехнических задач, связанных с подготовкой производства и проек­ тированием машин, и 40 задач экономического характера. С по­ мощью средств вычислительной и организационной техники ведется работа по планированию и учету хода производства и его техниче­ ской подготовки, выявлению потребности в сырье, материалах и комплектующих изделиях, управлению сбытом, финансовой дея­ тельности завода и ряд других работ.

ВИВЦ ведется оперативная обработка данных и выдача пла­ ново-аналитических и отчетных сводок за день и нарастающим ито­ гом с начала месяца. К числу основных задач, решаемых АСУ, от­ носятся разработка и составление подетальных планов производ­ ства; оперативный контроль, анализ и регулирование выполнения производственного плана участками и цехами; оперативный учет выпуска продукции по номенклатуре и объему; оперативный учет работы и простоев оборудования; учет выпуска готовой продукции

иее реализации; разработка плана материально-технического снабжения и ряд других.

Автоматизированная система управления «Азовсталь» преду­

сматривает комплексное решение планово-экономических и учет­ но-аналитических задач на основе исследования функций управле­ ния предприятием, учета потребности в информации и анализа су­ ществующей организации производства. При разработке этой сис­ темы были установлены критерии оптимизации текущих и опера­ тивных планов, а также минимум необходимых первичных учетных, нормативных и справочных данных, обеспечивающих решение за­ дач управления. Определена периодичность сбора, обработки и получения информации.

Система «Азовсталь» строится иерархически, т. е. разбивается на взаимно подчиненные уровни управления. На каждый уровень возлагается решение определенной части задач; приняты три уров­ ня. На первом уровне располагаются различного рода програм­ мные устройства, цифровые вычислительные устройства и управ­ ляющие вычислительные машины, обеспечивающие управление от­ дельными технологическими процессами и агрегатами, накопление и передачу исходной информации в высшую ступень системы уп­ равления заводом. На втором уровне расположены общецеховые системы управления (аглодоменного, сталеплавильного, прокатно-

го производства, железнодорожного транспорта и цехов главного энергетика), где на основе использования ЭВМ предусмотрено ре­ шение задач оптимизации технологических процессов и управления производством цехов, включая задачи планирования, учета и ана­ лиза.

На третьем уровне расположена общезаводская система управ­ ления, имеющая в своем составе вычислительный центр, где на ос­ нове использования ЭВМ будут решаться задачи управления, обеспечивающие наиболее эффективное функционирование всех подразделений завода. На заводе в качестве основного вычисли­ тельного устройства применяются ЭВМ «Минск-22».

В основу создаваемой на автозаводе им. Лихачева комплексной автоматизированной системы управления заложены механизация и автоматизация функций управления на базе применения совре­ менных технических средств. Однако учитывая, что создание комп­ лексной системы управления является сложной и трудоемкой за­

дачей, на заводе принято решение осуществлять ее поэтапно. При > этом на первом этапе проводится работа по автоматизации обра­ ботки данных в подсистеме оперативного управления производст­

увязывая их с другими функциями, нельзя. Поэтому, выдвигая на первый план решение конкретных задач в области оперативного управления производством, на автозаводе им. Лихачева были на­ чаты работы по автоматизации других функций управления. К ним отнесены подсистемы технической подготовки производства, тех­ нико-экономического планирования, управления материальнотехническим снабжением и сбытом готовой продукции, организа­ ция бухгалтерского учета и управления финансовой деятельностью, а также подсистемы управления вспомогательным производством и трудовыми ресурсами.

Большая работа по созданию АСУ ведется на Новочеркасском электровозостроительном заводе. Первая очередь системы была внедрена в 1970 г. Характерная особенность АСУ — НЭВЗ заклю­ чается в том, что она построена на базе системы непрерывного опе­ ративно-производственного планирования и является ее логиче­ ским развитием и продолжением. При этом сохранены уже оправ­ давшие себя главные идеи и принципы системы: осуществление не­ прерывности оперативного планирования путем моделирования производственного процесса (единый сквозной график; картотеки пропорциональности). Алгоритмы управления также основаны на анализе информационных потоков, сложившихся при системе не­ прерывного оперативно-производственного планирования.

В настоящее время в состав действующей АСУ — НЭВЗ входят пять подсистем: оперативного планирования, учета и регулирова­ ния производства; технико-экономического планирования; бухгал­ терского учета; материально-технического снабжения; подготовки

226

производства. На основе использования ЭВМ в первую очередь бы­ ли решены задачи, связанные с подетальным планированием, а так­ же с оперативным учетом и регулированием хода производства. Оперативно-производственный учет и регулирование производства осуществляются с помощью картотеки пропорциональности на ос­ новании данных, получаемых непосредственно с рабочих мест и обработанных на ЭВМ.

На заводе «Азовкабель» в условиях функционирования АСУ осуществляются управление ресурсами (подсистемы управления материальными ресурсами, трудовыми ресурсами, средствами тру­ да и финансовыми ресурсами) и управление производством (под­ системы управления технической подготовкой производства, основ­ ным и вспомогательным производством и сбытом). Разрабатыва­ ются также подсистемы информационного, технического, матема­ тического и организационного обеспечения АСУ. Специфика завода потребовала обратить особое внимание на разработку вопросов управления ресурсами и реализацией. При создании подсистемы управления материальными ресурсами использован принцип: от одних и тех же исходных данных получить наиболее полную и мно­ гообразную выходную информацию. Полученные при этом данные могут использоваться для бухгалтерского учета и статистической отчетности. Автоматизация расчетов по сбыту позволила наиболее рациональным образом организовать реализацию продукции, прогнозировать сбыт, распределять изделия с учетом приоритета потребителей и т. д.

На Донецком машиностроительном заводе функционирует пус­ ковой комплекс АСУ. Этот комплекс определяет минимальный объем задач, достаточный для функционирования системы; дает возможность отработать методику подготовки предприятий к внед­ рению АСУ; предлагает типовые решения по созданию системы уп­ равления на предприятиях отрасли; создает материальную базу для оказания помощи предприятиям отрасли во внедрении систем управления; экспериментально проверяет технические средства в условиях действующего предприятия и т. д.

На Донецком машиностроительном заводе в условиях функцио­ нирования АСУ решаются следующие основные задачи: формиро­ вание вариантов оптимальных производственных программ завода на ближайший год; оптимальное распределение годового плана по кварталам и месяцам; расчет загрузки оборудования по календар­ ным периодам и производственным подразделениям; анализ про­ изводства и производительности труда; расчет экономической эф­ фективности от внедрения организационно-технических мероприя­ тий и рацпредложений;- расчет численности рабочих и фондов за­ работной платы; определение трудоемкости производства; создание конструкторско-технологических классификаторов; создание но­ менклатурного справочника-ценника материальных ценностей; централизованное ведение нормативов по составу изделий; механи­ зация работпо конструкторско-технологической и -материальной

подготовке производства; механизация работ по материально-тех­ ническому снабжению и сбыту; механизация работ по бухгалтер­ скому учету и анализу хозяйственной деятельности.

На московском инструментальном заводе «Фрезер» ведутся ра­ боты по созданию АСУ на основе использования экономико-мате­ матических методов и средств вычислительной и организационной техники, обеспечивающих эффективность управления производст­ вом в условиях новой системы планирования и экономического сти­ мулирования.

Исходя из структуры управленческих функций, выполняемых различными подразделениями завода, АСУ предприятием подраз­ деляется на следующие взаимосвязанные и взаимозависимые под­ системы: технической подготовки производства, технико-экономиче­ ского планирования, оперативно-производственного планирования, оперативного учета, материально-технического снабжения, сбыта готовой продукции и бухгалтерского учета. Каждая из перечислен­ ных функций управления производством может рассматриваться как отдельная подсистема. Однако при проектировании АСУ необ­ ходимо учитывать, что все подсистемы взаимосвязаны и каждая из них должна быть частью общей системы.

Перечень выполняемых работ в условиях автоматизированной системы управления производством на заводе «Фрезер» приведен

втаб л .15.

Всвязи с тем, что в основе управления предприятием лежат информационные процессы, использование технических средств влияет прежде всего на информационную систему АСУ. Поэтому

взаимосвязь подсистем требует четкой увязки по следующим ос­ новным вопросам: единство первичной информации; единство спра­ вочно-нормативной базы; единство форм и порядка записи инфор­ мации на машинных носителях; формализация процессов обмена информацией, т. е. увязка входной информации между подсисте­ мами.

Наличие таких связей позволяет создать систему поэтапно, т. е. решать отдельные задачи управления производством, выбирая из единой информационной базы определенные исходные данные, по­ степенно объединяя алгоритмы решения задач в локальных под­ системах в единую автоматизированную систему.

К основным принципам создания АСУ на заводе «Фрезер» были отнесены учет специфических особенностей инструментального производства; устранение трудностей управления сложными произ­ водственными процессами, характерными для инструментальных предприятий и обусловленными многочисленностью и разнохарак­ терностью объектов, требующих управления, сложностью их увяз­ ки во времени и пространстве (многономенклатурность, многооперационность, многостадийность обработки, несинхронность опера­ ций обработки по стадиям.); многочисленностью факторов, влияю­ щих на ход производства, и случайным характером возникновения возмущений как по времени, так и по величине.

223

Т а б л и ц а 15

Перечень выполняемых работ в условиях автоматизированной системы управления

на заводе «Фрезер»

ляции себестоимости продукции и готовой продукции и ее реализации.

Составление отчетности.

Организационной формой разработки и внедрения методик АСУ на заводе «Фрезер» явилось создание постоянно действующего научно-производственного совещания руководства ИВЦ и ряда научно-исследовательских институтов с привлечением необходимых работников завода для совместного обсуждения и решения вопросов непосредственно по данной проблеме, а также по взаимо­ связанным проблемам.

Основные виды работ были зафиксированы в плане-графике, контроль за исполнением которого осуществлял директор завода. Было установлено, что для четкой увязки всех подсистем управ­ ления необходима координация по следующим трем основным на­ правлениям:

1) общее теоретико-практическое направление, которое в ши­ роком плане определяет степень охвата подразделений автомати­ зированной системой управления, уровень централизации, взаимо­ увязку по срокам разработки и внедрения, этапность работ, увязку решений по отдельным подсистемам и т. п.;

2) информационное направление, осуществляемое с целью увязки документации, макетов перфорации, форм записи информа­ ции на магнитных лентах, кодировки информации, сроков поступле­ ния и обработки информации в ИВЦ;

3) направление математического обеспечения, осуществляемое с целью увязки использования стандартных программ работы ЭВМ, выделения в рабочих программах типовых участков, контроль вы­ дачи заданий программистам для координации единства форм ис­ ходных данных, единства решений и т. д. Анализ методов органи­ заций АСУ на рассмотренных выше промышленных предприятиях позволит сделать вывод о том, что здесь наблюдаются либо первые очереди, либо пусковые комплексы АСУ. На указанных заводах еще нет технического комплекса, полностью отвечающего необхо­ димым требованиям.

Как показывает опыт, к основным принципам построения ав­ томатизированных систем управления производством на промыш­ ленных предприятиях могут быть отнесены следующие:

1. Системный подход к построению АСУ. Это означет, что не­ обходимо обеспечить комплексный подход к организации автома­ тизированных систем управления с позиций их экономического, организационного, информационного, математического и техниче­ ского обеспечения. Все эти виды обеспечения должны находиться

вединстве и тесной взаимосвязи.

2.Правильный выбор функциональных задач. Нельзя проекти­

ровать автоматизированную систему в расчете на те задачи, кото­ рые в данный момент орган управления решает без автоматизиро­ ванной системы. Простое перекладывание на машину только тех функций, которые уже сегодня выполняются органом управления, обычно не приводит к успеху. Необходимо находить принципиаль­ но новые задачи, которые в настоящее время не решаются в силу того, что без автоматизированной системы невозможно перерабо­ тать такой значительный объем информации или решать задачи с большей степенью подробности и точности или с большей ско­ ростью. Без наличия таких задач (а в подавляющем числе случаев они все же имеются) создавать автоматизированную систему нет смысла.

3. Автоматизация информационных процессов. В настоящее время при построении АСУ должна быть решена задача автома­

230