книги из ГПНТБ / Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи

связи. Методами теории корреляции выводятся формулы величин капи­ тальных и эксплуатационных затрат, с помощью которых определяется укрупненный состав рассматриваемых систем.

Книга предназначена для проектировщиков автоматизированных си­ стем управления и систем производственной связи, работников служб экс­

©Издательство «Связь», (1973 г.

б о н

П Р Е Д И С Л О В И Е

В последние годы значительно усилилось внимание к вопроса« производственной связи. Это объясняется, с одной стороны, резки» увеличением оснащения промышленных предприятий и строек тех- ническими средствами передачи информации, являющихся важ-' ным элементом автоматизированных систем управления, а с дру­ гой стороны, большим прогрессом, достигнутым самой производ­ ственной связью в области разработки и выпуска новых средств, проектирования и организации эксплуатации. Все более распро­ страняются «большие» системы производственной связи, обслужи­ вающие крупные промышленные и строительные объединения й включающие в себя различные виды и сети связи. Разработка и внедрение автоматизированных систем управления поставили пе­ ред разработчиками систем производственной связи и эксплуата­ ционным персоналом новые задачи.

По данным ЦСУ СССР к началу 1972 г. в стране действовали телефонные станции, обслуживающие потребности учреждений и предприятий емкостью 2,9 млн. номеров. На промышленных пред­ приятиях и в строительных организациях используется огромное количество диспетчерских и директорских коммутаторов, радио­ станций, аппаратов производственной громкоговорящей связи и других средств оперативной передачи информации. В этих усло­ виях становится недостаточным знание техники производственной связи, которая рассматривается в обширной литературе, появив­ шейся в -последние годы ![7, 8, 17, 19, 20, 55, 112, 177 « др.]. Стала очевидной необходи,месть более внимательного подхода к вопросам организации -систем производственной связи. Большое значение имели также работы по сетям доставки информации [134, 137 и др.], которые создали научную основу для всех работ по проблемам организации систем производственной связи. Следует также отме­ тить, что сама иостановка многих вопросов организации систем производственной связи была невозможна без соответствующего использования вычислительной техники.

Для чтения книги необходимо знание математики в объеме выс­ шего учебного заведения, особенно теории вероятности. Чисто ка­ чественное описание вопросов организации систем производствен­ ной связи возможно, но вряд ли может удовлетворить современно-

— 3 —

го читателя и оказаться полезным в его практической деятельно­ сти. В данной книге для количественного описания указанных воп­ росов привлекаются самые различные (разделы математики.

Данная книга является первой попыткой систематизированного изложения вопросов организации систем производственной связи. Автор будет глубоко благодарен всем читателям, которые отклик­ нутся на его просьбу сообщить свои замечания, предложения и пожелания.

Следует особо подчеркнуть, что книга не охватывает и не мо­ жет охватить всех вопросов организации производственной связи. Затронутые автором вопросы часто являются только постановоч­ ными и требуют дальнейшей проработки. Все это создает необоз­ римое поле для деятельности многих исследователей.

Автор глубоко благодарен профессору В. Н. Рогинскому, дав­ шему научную направленность работам автора и данной книге и проделавшему огромную работу в качестве ее рецензента и от­ ветственного редактора. Воспользовавшись предоставленной воз­ можностью, я хочу выразить благодарность профессору О. Н. Ива­ новой, учеником которой я смею себя считать.

Алгоритмизация ряда задач и руководство составлением про­ грамм осуществлено кандидатом физико-математических наук, до­ центом А. И. Саівнныім. Им же была прочитана вся рукопись и сде­ ланы очень ценные замечания. Программы расчета на ЭВМ разра­ ботаны Г. В. Павловым, Т. И. Абрамовой. Расчеты осуществлялись Т. П. Абрамовой, С. С. Сусловым, И. В. Титовой, Г. В. Павловым Им, а также В. Л. Илюшину и Л. Е. Ленской, помогавшим авто­ ру в оформлении рукописи, я приношу свою благодарность.

Все отзывы-и пожелания следует направлять по адресу: Мо- сква-центр, Чистопрудный бульвар, 2, издательство «Связь».

Автор

Г Л А В А П Е Р В А Я

Система производства и система производственной связи

1.1. ПРОИЗВОДСТВО КАК СИСТЕМА

Прежде чем не только решить, но и поставить вопрос о том, что такое оптимальная система производственной связи, рассмотрим понятие «производство». С интересующих нас позиций главной особенностью производства является его и е р а р х и ч н о с т ь . Су­ ществует, по крайней мере, семь, весьма отличных друг от друга, уровней'рассмотрения производства: 1) народное хозяйство в це­ лом; 2) отрасль; 3) подотрасль; 4) предприятие; 5) цех, хозяйстство; 6) участок, конвейер и т. п.; 7) агрегаты, машины, механиз­ мы, рабочие бригады, отдельные рабочие. Одним из многочис­ ленных примеров иерархичности производства может быть такой: народное хозяйство — машиностроение — приборостроение — завод — цех — конвейер — рабочее место. Естественно, что в этих условиях, говоря о системе производственной связи, следует

[65], под системой понимается «организованное множество струк­ турных элементов, взаимосвязанных и выполняющих определен­ ные функции». С точки зрения такого определения на каждом уровне производство является совокупностью трех систем — физи­

бой совокупность сырья и средств его переработки в соответствии с заданной технологией. Поскольку средства связи в технологиче­ ском процессе непосредственно не участвуют, то производственная связь не является элементом производства, рассматриваемого как физическая система. В этом состоит отличие ее от некоторых дру­ гих вспомогательных хозяйств промышленных предприятий — энергетического, транспортного и т. д.

Физическая система производства наиболее полно отражает его содержание, так как объясняет не только существование практи-

— 5 —

допустимой для данной управляющей подсистемы; рождается но­ вая информация — управляющее воздействие.

4.Управляющее воздействие (команда) передается на испол­ нительные органы.

5.Исполнительные органы переводят управляемый объект в требуемое состояние.

Каждый из перечисленных «более простых» процессов, в свою очередь, состоит из нескольких последовательных операций. Про­ цесс доставки информации, например, содержит в себе среди про­ чих операцию превращения ее в электрические колебания, а соб­ ственно перевод системы в требуемое состояние может включать механические или другие операции. Однако существо процесса уп­ равления всегда заключается в выработке, доставке, обработке и использовании информации. Эго позволяет утверждать, что струк­

в ы ч и с л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о с и с к у с с т в е н н о й па ­ мя т ь ю, а также и с п о л н и т е л ь н ы е о р г а н ы , которые могут быть механическими, электрическими и т. д., но обязательно с уст­ ройством восприятия управляющих воздействий (команд) и их пре­ образования в соответствующее действие.

Заметим, что, говоря о производственной связи, мы пока вся­ чески избегаем рассмотрения вопроса о ее составе. Все вышеска­ занное одинаково верно и для систем управления, использующих для доставки информации костры, язык ветряных мельниц, пе­ ших и конных курьеров, и для систем управления, в состав кото­ рых входят самые современные технические, средства оперативной связи.

Рассмотрение производства как физической и кибернетической систем оказывается недостаточным каждый раз, когда необходимо решать какие-либо вопросы, выходящие за пределы функциониро­ вания технологического процесса. Расширение, например, пред­ приятия, автоматизация технологических процессов и другие меро­ приятия, влияющие на объем, номенклатуру и качество выпускае­ мой продукции, можно правильно провести только при рассмотре­ нии производства как экономической системы.

Производство как э к о н о м и ч е с к а я с и с т е м а представля­ ет собой совокупность его отдельных процессов и элементов, вы­ раженных в стоимостной (денежной) форме. Входом такой систе­ мы являются капитальные и текущие затраты на создание и функ­ ционирование данного производства. Выходом ее является стоимо­ стная оценка выпущенной продукции.

Если основной задачей производства, рассматриваемого как физическая система, является выпуск наибольшего количества продукции при заданном расходе сырья и живого труда, то при рассмотрении его как экономической системы основной задачей яв­ ляется максимум прибыли за счет реализации готовой продукции при заданных денежных затратах. Как правило, эти две задачи

— 8 —

не являются противоречивыми, но в конкретных условиях могут иметь чрезвычайно разнообразные формы.

Нетрудно видеть, что экономическая система производства, в от­ личие от физической, имеет дело не с реальными процессами и предметами, а с их изоморфными отображениями в экономиче­ ской области. Именно в таком отображении производственная связь выступает в составе экономической системы производства в качестве одного из ее элементов. Это означает, что, регулируя экономические показатели производственной связи, можно в оп­ ределенных пределах изменять экономические характеристики про­ изводства в целом. Данное обстоятельство явилось причиной ши­ рокого развития производственной связи на промышленных пред­ приятиях, транспорте, в строительстве и сельском хозяйстве.

Все это позволяет говорить о возможности создания оптималь­ ных систем производственной связи, т. е. таких, которые обеспе­ чивают наилучшие экономические показатели обслуживаемых ими производств. Нахождение оптимума возможно только на базе со­ ответствующих технико-экономических методов.

1.2. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ

Выше было показано, что кибернетическую систему составляют управляющая и управляемая подсистемы, соединенные между со­ бой потоками информации. В свою очередь, управляющая подсис­ тема включает целый ряд структурных элементов, взаимосвязан­ ных и выполняющих определенные функции (датчики, средства связи, вычислительная машина или исполнительные органы). По­ этому в соответствии с определением понятия «система» можно

Важно подчеркнуть, что определение системы управления не зависит ни от характера производства, ни от степени его автома­ тизации, ни от уровня его рассмотрения. Это означает, что система управления, состоящая из вышеперечисленных элементов, может

рабочем месте наладчика и в целой отрасли народного хозяйства. Систему управления (датчики — глаза, уши, нос, язык, кожа; средства связи — нервная система, мозг; исполнительные органы— руки, ноги, голосовой аппарат) имеют люди. Однако, несмотря на такой общий характер понятия «система управления», в каждом конкретном случае имеются значительные отличия в количестве и качестве отдельных элементов этой системы.

Поскольку средства производственной связи предназначены для доставки информации, то именно последняя влияет на все ос­ новные характеристики этих средств, в том числе их количество, пропускную способность и способ соединения между собой.

— 9 —