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

Основными преимуществами метода скользящего планирования являются:

большая маневренность плана, позволяющая оперативно учиты­ вать потребности потребителей;

большая комплектность плана, обеспечивающая экономически обоснованные показатели производства вплоть до себестоимости, прибыли, рентабельности;

обеспечение положения, при котором достигается практиче­ ски равномерная конструкторско-технологическая и материальнотехническая подготовка производства.

Особенно обращают на себя внимание большие возможности метода скользящего планирования в материально-техническом снабжении.

«Такие планы разрабатываются и утверждаются ежегодно и служат только в качестве основы для определения программы ра­ бот на предстоящий год, которая, таким образом, всегда осуществ­ ляется с учетом пятилетней перспективы; такая практика планиро­ вания позволяет согласовать содержание задач, подлежащих реше­ нию, с реальными возможностями их материально-технического и финансового обеспечения» [29].

Метод скользящего планирования должен служить для непо­ средственного управления во всех областях производства. Он яв­ ляется инструментом для постоянной координации производствен­ ного задания с возможностями регулирования объемов производст­ ва и технического перевооружения.

Скользящий план в первую очередь является рабочим звеном для изучения новых проблем, направлений развития, обеспечивает необходимое опережение для освоения нового производства, удач­ но вписывается в систему обработки информации с применением ЭВМ.

Этот план должен служить:

для планирования загрузки и предварительного составления ба­ ланса между заданием и имеющимся в наличии фондом с целью реализации предусмотренной программы производства;

для конкретного изучения необходимости проведения организа­ ционно-технических мероприятий в целях устранения несоответст­ вий между заданием и фондом в смысле максимального использо­ вания имеющегося фонда;

для оперативного учета всех изменений, появившихся на по­ следний плановый срок;

для определения и точного обоснования величин годовых пока­ зателей на календарный год;

для контроля годовых показателей, принимая во внимание воз­ можность их выполнения с учетом новых, воздействующих на про­ изводство влияний, которые к моменту утверждения годовых пока­ зателей еще не предусматривались в государственном плане.

Осуществление рассмотренной выше организационно-логической модели управления предприятием связано с чрезвычайно сложной

перестройкой отраслевого и межотраслевого управления. Тем не ме­ нее при разработке АСУ необходимо исходить из основ скользя­ щего планирования.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что метод скользя­ щего планирования является одним из основных при разработке автоматизированной системы управления производством.

Вместе с тем следует отметить, что этот метод является далеко не единственным.

Так, в основу метода планирования на Львовском телевизион­ ном заводе положен принцип организации работы предприятия по циклическому плану-графику в едином ритме. Критерием для опре­ деления оптимального ритма является минимальный производст­ венный задел. Величина минимального производственного цикла дает возможность вычислить необходимые производственные мощ­ ности, выявить «узкие» места и излишки оборудования. Этот же показатель позволяет определять величины партий деталей и пе­ риодичность их запуска в производство.

Минимальный производственный цикл и соответствующие раз­ меры партий являются исходными данными для построения кален­ дарного плана-графика работы цехов предприятия. Методы кален­ дарного планирования, предусмотренные для «АСУ — Львов», по­ строены на принципах последовательного анализа вариантов и при­ менения правил предпочтения. Эти правила необходимы для реше­ ния запуска партии деталей на обработку в первую очередь. Оцен­ ка последствий каждого из решений производится по критериям загрузки оборудования, уровня незавершенного производства, сро­ ков выпуска изделий.

Благодаря использованию вышеуказанных методов планиро­ вания появляется возможность выбрать из большого числа вариан­ тов календарных планов-графиков, наиболее близкий к оптималь­ ному.

Благодаря применению этих методов планирования пропускная способность цехов на Львовском телевизионном заводе увеличи­ лась на 5—10%.

Одной из важнейших предпосылок организации АСУ является ее математическое обеспечение. Как показывает опыт Донецкого машиностроительного завода, Барнаульского радиозавода, москов-. ского завода «Фрезер» и ряда других предприятий, к математиче­ скому обеспечению относится библиотека программ, которая долж­ на состоять из стандартных подпрограмм, стандартных обслужи­ вающих программ и рабочих программ. Функции диспетчера в ос­ новном выполняют блоки и команды, имеющиеся в рабочих про­ граммах.

Стандартные программы включают программы перевода из од­ ной системы-счисления в другую, перевод чисел с плавающей запя­ той в форму записи с фиксированной запятой и обратно и другие стандартные операторы.

252

Кобслуживающим программам относятся программы контроля

ивыборки информации, уплотнения информации, формирования массива и представления результатов в документальной форме. Эти программы позволяют рационально организовать процессы форми­ рования и обработки информации, обеспечить надежность хранения

ипереработки информации.

Рабочие программы реализуют технико-экономические алгорит­ мы, предусмотренные системой. Библиотека программ строится с учетом взаимодействия рабочих программ и использования общих информационных массивов. Связи между отдельными программами и информационными массивами должны быть минимальными и чет­ ко описанными. Это позволяет заменять отдельные программы, подключать дополнительные программы при совершенствовании АСУ, не нарушая ее структуры.

Каждая программа должна строиться поблочно, с учетом воз­ можности ее переделки, замены и подключения новых блоков с ми­ нимальными затратами, не затрагивая общую схему программ. Схе­ ма программ должна быть построена с учетом экономии памяти ЭВМ и времени работы программы, что повышает качество и эф­ фективность АСУ. Следует подчеркнуть, что в настоящее время ме­ тоды математического обеспечения АСУ на промышленных пред­ приятиях еще не достигли необходимого уровня.

Одним из важнейших видов обеспечения АСУ является ее тех­ ническое обеспечение. Это подтверждается практикой передовых промышленных предприятий, ведущих работы по созданию и внед­ рению АСУ.

Технической базой автоматизации управления производством на Минском тракторном заводе является ЭВМ «Минск-22» и ряд средств организационной техники. К ним прежде всего относится автоматический регистратор производства (АРП), предназначен­ ный для централизованного сбора и регистрации информации о ко­ личестве изготовленной продукции и времени простоев оборудования и обеспечивающий вывод информации в диспетчерскую и на пер­ фоленту для последующей обработки ее на ЭВМ.

Устройство «Ввод» служит для сбора данных в производствен­ ных подразделениях с выводом этих данных на перфоленту. Изго­ товление поковок непосредственно с штамповочных агрегатов опе­ ративно учитывается с помощью фотодатчиков, установленных на механических прессах, и вибродатчиков, смонтированных на обрез­ ных прессах. Информация о выполненных поковках автоматически поступает с датчиков в накопители информации, перерабатывается в арифметическом устройстве и через ленточный перфоратор (в ви­ де перфоленты) направляется в пункт сбора информации цеха с по­ следующей передачей в ИВЦ для обработки на ЭВМ.

На штамповочных линиях установлены пульты у рабочщх мест (ПРИ), предназначенные для учета работы и простоев оборудова­ ния и связанные каналами связи с АРП.

253

На Минском тракторном заводе действуют и другие технические устройства автоматизации управления производством.

Технический комплекс системы «АСУ-— Львов» включает сред­ ства сбора и передачи данных, концентрации исходной информации и диспетчеризации (щиты управления сборочным и заготовитель­ ным цехами), обработки данных (ЭВМ «Минск-22»), а также сред­ ства отображения, контроля и регулирования производства (цифро­ буквопечатающая аппаратура, световое табло, установка промыш­ ленного телевидения). Сбор и передача оперативных данных о ходе производственного процесса осуществляется с помощью цифро-бук­ вопечатающих аппаратов (рулонных телетайпов Т-63 и аналогич­ ных устройств), автоматических датчиков выпуска продукции и ра­ боты оборудования и т. д. В состав технического обеспечения сис­ темы входят также пульты запроса на рабочих местах и местах уп­ равленческого персонала, регистраторы производства и другие средства организационной техники.

В состав технического обеспечения автоматизированной системы управления Электростальским заводом тяжелого машиностроения входят средства вычислительной техники (ЭВМ «Минск-22», пер­ форационные и клавишные машины), средства автоматизации уче­ та и контроля работы оборудования, средства связи и средства ко­ пировально-множительной техники.

Представляет интерес состав технического обеспечения «АСУ — Барнаул».

В качестве основного устройства обработки информации преду­ сматривается ЭВМ М-20. Для функционирования АСУ ЭВМ долж­ на иметь перфокарточный и перфоленточный ввод и вывод, а также выход на алфавитно-цифровое печатающее устройство. При разви­ тии системы предусматривается ввод данных в ЭВМ непосредст­ венно с каналов связи. В техническую базу системы включены уст­ ройства размножения документов, а также средства перезаписи ин-. формации на перфокарты и перфоленту.

«АСУ — Барнаул» может работать в двух режимах: при нали­ чии ЭВМ непосредственно на предприятии и при наличии ЭВМ на расстоянии от предприятия (кустовой вариант). Для работы в кус­ товом варианте предусмотрена аппаратура передачи данных по ка­ налам связи. В системе «Барнаул» такой аппаратурой будет разра­ ботанное Барнаульским радиозаводом и Сибирским отделением АН

СССР специальное устройство, обеспечивающее передачу информа­ ции по междугородным телефонным каналам связи на расстоянии 4—5 тыс. км со скоростью 600 и 1200 бод.

Перечень средств вычислительной и организационной техники, используемой в условиях функционирования «АСУ — Донецк», при­ веден в табл. 18.

На московском инструментальном заводе «Фрезер» при органи­ зации АСУ широкое применение нашли средства периферийной и организационной техники. Использование на этом заводе средств

254

сбора и передачи информации о ходе производства потребовало ре­ шения следующих вопросов:

определения месторасположения информационных пунктов в производственных цехах завода, их количество и исходную (пер­ вичную) документацию для каждого пункта;

разработки «положения об информационном пункте в производ­ ственном цехе», регламентирующего порядок приема и обработки первичных документов, их регистрации и хранения, контроля пра­ вильности переноса информации на носители, исправления ошибок, работы в аварийном режиме;

определения технических требований к составу оборудования информационного пункта;

разработки технологического процесса подготовки и переноса данных на машинный носитель для системы с механизированными датчиками.

255

Механизация процесса создания машинных носителей информа­ ции на первом этапе основана на использовании вычислительного агрегата, позволяющего заполнять первичный документ и одновре­ менно автоматически перфорировать информацию на перфокарте. Таким агрегатом на заводе является сальдирующая машина типа ФМР-3, соединенная с 80-колонным итоговым перфоратором ПИ80-6. Применение этого агрегата позволяет автоматизировать процесс создания перфокарт и резко снизить количество ошибок по сравнению с обычным методом перфорации. Комплект фактурной машины с итоговым перфоратором был установлен в первую оче­ редь на складе металла.

Информационно-вычислительный центр завода оснащен «Минск-32» и «Урал-11», цифровым и алфавитно-цифровым вычис­ лительным перфорационным оборудованием, раскладочно-подбо­ рочной машиной, электронным вычислителем ЭВ80-ЗМ, электрон­ ным вычислительным перфоратором ЭВП80-2 «Рута», электронной сортировальной машиной. Кроме того, ИВЦ завода, отделы и цехи имеют новейшие клавишные вычислительные машины. Состав и ко­ личество средств вычислительной техники были определены, исхо­ дя из трудоемкости работ, подлежащих механизации.

Для непрерывного контроля и регулирования хода производст­ ва на заводе «Фрезер» разработан и введен в эксплуатацию цент­ ральный диспетчерский пункт, на пульте которого смонтировано следующее оборудование:

1. Станция диспетчерской связи (коммутаторы) общей емкостью

100 номеров, обеспечивающая индивидуальную, групповую и цир­ кулярную связь между руководителями и исполнителями, а также проведение диспетчерских совещаний.

2. Аппаратура промышленного телевидения типа ПТУ-103, вы­ полненная в виде приемно-передающих устройств и предназначен­ ная для контроля за производственным процессом и диспетчериза­ цией производства. В состав аппаратуры входят 12 дистанционно управляемых телевизионных камер КПТ-4 с объективом «Юпи­ тер-9» и поворотным устройством УП-6 (±30° в вертикальной плос­ кости и ±120° в горизонтальной), установленные в заготовитель­ ном, термическом, станкостроительном цехах, а также на участках механических цехов. Выносные пульты управления ВПУ-6 и видео­ контрольные устройства (телевизоры «Рубин-102» и «Темп-6») ус­ тановлены в кабинете директора, главного инженера, заместителя директора, начальника производства и главного диспетчера завода.

Нужная передающая камера включается путем набора соответ­ ствующей ей цифры на номеронабирателе выносного пульта. Уста­ новка позволяет наблюдать как за неподвижными, так и быстро­ движущимися объектами, например, электрокарами при понижен­ ных освещенностях (25 лк).

3. Аппараты магнитной записи «Неринга», обеспечивающие за­ пись и прослушивание диспетчерских совещаний.

256

4.Система поисковой сигнализации (визуальная) для поиска руководящего персонала завода, цехов и отделов.

5.Блоки автоматизированного счета и учета (изготовленные на

основе электроимпульсных счетчиков СЭИ-1) выпуска изделий и простоя оборудования на автоматических линиях.

6. Звукоусилительная станция ЭС 100X2—3 мощностью 100 вт (два комплекта), предназначенная для звукофикации производст­ венных цехов завода и усиления звукового телевизионного канала диспетчера. Станция имеет щит выходной коммутации для подклю­ чения восьми выходных линий и световую сигнализацию о наличии напряжения питающей сети на каждом блоке, анодного напряже­ ния в оконченных усилителях и подключений каждой из восьми ли­ ний. В качестве громкоговорителей применены динамические гром­ коговорители мощностью 10—50 вт. Для введения речевых передач используются микрофоны МД-44. Станция обеспечивает непрерыв­ ную работу в течение 8 час.

7. Телефонные, сигнальные и телевизионные сети. Связь дис­ петчера с абонентами (цехами, отделами) осуществляется через комплексную телефонную сеть емкостью кабелей от 10 до 100 пар. Для соединения передающих камер (блока канала) с промышлен­ ной телевизионной установкой применен высокочастотный коаксильный кабель ТК.ПР-24; для соединения видеоконтрольных уст­ ройств (телевизоров) с пультом управления — высокочастотный ка­ бель РК-2 (РК-Ю).

Рассмотренные выше средства вычислительной и организацион­ ной техники являются технической базой автоматизированной сис­ темы управления на заводе «Фрезер».

Знакомство с отечественными и зарубежными методами техни­ ческого обеспечения автоматизированных систем управления позволяет сделать вывод- о том, что на данном этапе уже выра­ батывается структура АСУ, которую можно в определенной степе­ ни назвать канонической, включающая системы связи с рабочим местом, систему хранения и переработки информации и системы и методы доведения управляющих воздействий до исполнителей.

В систему оперативной связи с управляемым объектом входят всевозможные автоматические датчики, широко применяемые в не­ прерывном, а также в крупносерийном и массовом производстве. Кроме того, класс устройств с ручным вводом информации, устрой­ ства клавишного набора, устройства клавишного набора информа­ ции с перфокарт и жетонов. На рабочем месте предусмотрены дис­

первичную информацию и преобразующие ее в вид, удобный для ввода в ЭВМ. Сюда входят различные коммутационные и сорти­ рующие устройства, которым можно приписать функции первич­ ной обработки информации.

257

В качестве промежуточных носителей информации используют­ ся электронные блоки, магнитные ленты, а также перфоленты и перфокарты.

Одной из характерных систем управления производством яв­ ляется система, которая разрабатывается ЦНИИТУ (Минск) для кузнечно-заготовительного корпуса Минского тракторного заво­ да (МТЗ).

Одним из основных положений при этом является то, что njJTtменение средств автоматизированного управления и электронновычислительной техники требует пересмотра и улучшения сущест­ вующей организации производства.

Поэтому при разработке системы автоматизированного управ­ ления дискретным производством для кузнечного корпуса МТЗ на­ ряду с разработкой вопросов сбора и переработки информации уделялось большое внимание и вопросам совершенствования ор­ ганизации производства.

Представляет интерес система управления производством на Новочеркасском электровозостроительном заводе с применением электронно-вычислительной машины «Минск-23». Отличительной чертой этой системы является создание на заводе основных предпосылок для внедрения электронной техники.

На заводе создана картотека пропорциональности, которая зна­ чительно упрощает информационные процессы на рабочем месте.

На каждую деталь-операцию заготовляется карта, причем при перфорировании ее одновременно производится печатание реквизи­ тов на той же карте.

Рабочий берет карту из загрузочной ячейки и выполняет опре­ деленную операцию. После этого карты идут на обработку в ИВЦ, где с помощью специализированных устройств на нее наносятся сумма заработной платы и номер условного электровоза. Эти же реквизиты набиваются на перфокартах.

Система управления, действующая на Львовском телевизион­ ном заводе, использует в качестве центральной ЭВМ машину «Минск-22», снабженную дополнительными устройствами, обеспе­ чивающими прием и передачу информации, прерывание программ, счет времени и т. д. Кроме того, в систему включаются датчики ти­ па «да-нет», устанавливаемые на оборудовании, представляющем собой узкое место в общетехнологической схеме, и счетчики про­ дукции, находящиеся на конвейерах и в пунктах ОТК, а также штамп-датчики. Отчетные документы оформляются с помощью пе­ чатающего устройства АЦПУ-128.

В числе средств первичной информации используются телетай­ пы Т-63, на которых производится печатание документов в том ви­ де, в каком они циркулируют в сфере материального, финансового и кадрового учета. Телетайпы установлены во всех местах возник­ новения информации.

Существенной особенностью системы является принцип одновре­ менной фиксации содержания документа на бланке и на носителе

258

информации, пригодном для ввода в ЭВМ (с помощью перфоленты

или прямого ввода в машину).

На электронно-вычислительной машине, исходя из плана про­ изводства, составляют оптимальную программу работы для всех участков производства, которая выражается в определении ритма работ сборочных участков и цехов и заготовительных цехов, оп­ ределении необходимых запасов по всем видам внутризаводской номенклатуры (около 20 тыс. наименований). Определяется также уровень загрузки оборудования, оцениваются необходимые мате­ риальные, финансовые и трудовые ресурсы. Программа выдается исполнителям в виде сменных заданий.

В ходе выполнения сменного задания осуществляется постоян­ ный контроль. В случае тех или иных отклонений, например в ре­ зультате длительной, непредвиденной остановки станка, выдается рекомендуемый план использования имеющихся ресурсов для компенсации отклонений от плана.

Таким образом, система обеспечивает работу всех подразделе­ ний завода по единому сменному графику при оптимальном ис­ пользовании материальных и трудовых ресурсов.

Предварительные данные, полученные в результате опытной эксплуатации системы на Львовском телевизионном заводе, пока­ зывают, что ее внедрение в полном объеме сможет обеспечить го­ довой прирост продукции примерно на 10%, что во много раз превышает стоимость самой системы.

Заслуживает внимания проект автоматизированной системы уп­ равления, разрабатываемый институтом Укргипромаш.

Характерной чертой этого проекта является относительно пол­ ный перечень разделов информации для эффективного управления цехами и заводом. Кроме того, в проекте приведены задачи, решае­ мые системой в области оперативно-календарного, технико-эконо­ мического планирования, а также учета и анализа производствен­ ной деятельности предприятия.

Ареной борьбы за более высокую производительность становит­ ся также область обработки данных — область, хотя и не новая, но быстро расширяющаяся под влиянием потребностей усложняюще­ гося производства.

Системы управления, используемые рядом зарубежных фирм, состоят из трех главных элементов:

1)ЭВМ, как правило, с дополнительным запоминающим уст­ ройством большой емкости;

2)системы^передачи информации;

3)блоков сбора исходных данных и предварительной обра­

ботки.

Блоки сбора исходных данных устанавливаются непосредст­ венно в цехах, часто для обслуживания рабочих мест. Они в свою очередь Мбгут получать первичную информацию от дистанционно

259

связанных с ними датчиков, а сами могут использоваться для соз­ дания промежуточных носителей информации.

Указанные блоки предназначены для регистрации ухода и при­ хода рабочих, учета изготовленных рабочими деталей или выпол­

для ввода переменных данных. Считываемые или постоянные дан­ ные, вводимые вручную, после прохождения по линии связи фикси­ руются в приемном пункте перфоратором или специальным накап­ ливающим устройством.

Предположим, рабочему необходимо доложить о выполненной работе. Он вставляет в блок карточку, где указаны его табельный номер, номер производственного участка, его категория, и от руки передает необходимые данные: номер заказа-наряда, шифр,, дан­ ные о количестве изготовленных деталей и узлов, расходовании материалов, затраченном времени и другие данные.

Номер передающего блока вводится автоматически, а дата вво­ да данных автоматически добавляется в приемном пункте. Через посредство датчика рабочий не только посылает, но и может по­ лучить необходимую для него информацию: о ходе выполнения своего заказа, получении материалов, качестве выполненных дета­ лей и т. д.

Представляет интерес система «слежения» типа РКА-301, ос­ нованная на применении ЭВМ и внедренная фирмой Локхад экрафт (США).

В этой системе каждый блок сбора исходных данных обслу­ живает в среднем 42 рабочих. Поступающий в цех заказ сопровож­ дается перфокартами, на которых регистрируются все этапы его выполнения. По завершении очередной операции по заказу рабочий вставляет перфокарту и свой пластмассовый жетон (на котором указан его личный номер) в блок учета и пробивает на нем отмет­ ки о выполнении операции.

Блок учета подключается к регистрирующим устройствам через двусторонний коммутатор, причем любой блок учета может быть подключен к любому из регистрирующих устройств. В запоминаю­ щее устройство поступает информация о начале и завершении каж­ дой основной производственной операции с каждой позиции сбороч­ ной линии.

В запоминающем устройстве машины фиксируется поступление на завод любой партии материала и дальнейшее передвижение ма­ териала в цехах в виде обрабатываемых деталей. Машина «следит» также за каждым изменением общих запасов материалов и «пере­

заказывает» общеупотребительные материалы согласно уровню их расхода.

260