Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Технология машиностроения. Моделирование и специализированные пакеты программ. Учебное пособие для СПО

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
ǎǚǓǘǚǒǙǚǝǞǔǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǫǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǧǡǞǑǡǙǚǗǚǏǔǕ
доступ к финансовым и экономическим отчетам;
–
анализ инвестиционных проектов;
–
управление портфелем ценных бумаг и др.
–
4. Аудит и контроль: контроль бюджета;
–
внутренний аудит;
–
финансовый анализ состояния предприятия;
–
анализ доходности и стоимостной контроль.
–
5. Ценообразование.
Интегрированное автоматизированное производство (ИАП) — Computer integrated manufacturing (CIM) — это концепция реализации интеграции различных компьютеризи­рованных систем на автоматизированном предприятии. ИАП имеет три основные цели:
упрощение всех производственных технологий;
–
автоматизация производственных процессов путем интег-
– рации многих информационных технологий. Типичными техно-
логиями являются: ГПС, система JIT, MRP, АП, САПР и др.
интеграция и координация компьютерного и программного
– обеспечения всех аспектов проектирования, конструирования,
планирования, производства и связанных функций.
По оценкам специалистов, компьютерные технологии составляют около 20 % ИАП. Остальные 80 % — это произ­водственные процессы и люди. Прежде чем объединять людей в этом интеграционном процессе и формировать работоспособ­ные производственные процессы, нужно разработать план ИАП путем формирования модели ИАП, которая описывает видение архитектуры и функций ИАП. Модель включает в себя:
1) определение продуктов и процессов;
2) производственное планирование и управление;
3) автоматизацию предприятия;
4) управление информационными ресурсами.
Каждое из этих изменений состоит из более специфичных производственных процессов и каждое измерение связано с другими.
-21-
ǎǚǓǘǚǒǙǚǝǞǔǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǫǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǧǡǞǑǡǙǚǗǚǏǔǕ
Главным преимуществом ИАП является то, что она всео­бъемлющая и гибкая. Это особенно важно при реинжиниринге производственных процессов (РПП), где процессы полностью реструктуризируются или исключаются.
Без ИАП было бы необходимо инвестировать значительные финансовые средства в изменение существующей ИС для соот­ветствия новым процессам.
На рис. 1.5 приведен производственный цикл в интегриро­ванном автоматизированном производстве.
Ɉɪɝɚɧɢɡɚɰɢɹɢ
ɤɨɧɰɟɩɰɢɹ
ɑɬɨɢɫɤɨɥɶɤɨ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɶ
Ɋɵɧɨɤ
ȻȾ
ɩɪɨɞɭɤɬɨɜ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ
Рис. 1.5. Производственный цикл в интегрированном
автоматизированном производстве:
1 — первичный или пересмотренный план; 2 — первичное или повторное
распределение работ; 3 — неожиданные события необрабатываемые
цеховым уровнем; 4 — контроль и управление
ɉɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɟ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ
Ʉɚɤ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɶ
Ɉɩɟɪɚɬɢɜɧɨɟ
ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɟ

Ƚɞɟɢɤɨɝɞɚ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɢɬɶ


ɂɫɩɨɥɧɟɧɢɟ
ɩɥɚɧɚɢ
ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɟ
ɰɟɯɨɦ
ɂɡɝɨɬɨɜɥɟɧɢɟ
ɉɪɨɞɭɤɬ

Как отмечалось выше, в процессе управления принимаются решения трех категорий: стратегические, тактические и опера­тивные, что определяет трехуровневую иерархию управления.
Верхний уровень (высшее руководство) определяет цели управления; внешнюю политику; материальные, финансовые
-22-
ǎǚǓǘǚǒǙǚǝǞǔǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǫǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǧǡǞǑǡǙǚǗǚǏǔǕ
и трудовые ресурсы; разрабатывает долгосрочные планы и стратегию их выполнения. В его компетенцию входят анализ рынка, конкуренции, конъюнктуры и поиск альтернативных стратегий развития предприятия на случай выявления угрожа­ющих тенденций в сфере его интересов.
На среднем уровне основное внимание сосредоточено на составлении тактических планов (календарное планирование), контроле за их выполнением, слежение за ресурсами и раз­работке управляющих директив для вывода предприятия на требуемый планами уровень.
На оперативном уровне происходит реализация планов и составляются отчеты о ходе их выполнения. Руководство здесь состоит, как правило, из работников, обеспечивающих управле­ние цехами, участками, сменами, отделами, службами. Основная задача оперативного управления заключается в согласовании всех элементов производственного процесса во времени и про­странстве с необходимой степенью его реализации.
На каждом из уровней выполняются работы, в комплексе обеспечивающие управление. Эти работы принято называть функциями. В зависимости от целей можно выделить функции различной степени общности. Типичными являются функции планирования, учета, анализа и регулирования. Эти функции трансформируются в компьютерные программы.
Первоначально экономические информационные системы в большинстве случаев обеспечивали лишь оперативный уро­вень управления: обработку счетов, учет товаров и материалов, расчет зарплаты, обработку заказов и т.п.
Впоследствии стали разрабатываться системы, обеспе­чивающие выполнение расчетов на среднем уровне: расчеты квартальных, месячных и годовых планов выпуска продукции, составление планов сбыта продукции и т.д.
Современные экономические информационные системы способны представлять и обрабатывать информацию для всех уровней управления. Особый интерес для высшего уровня управления представляют экспертные системы, способные
-23-
ǎǚǓǘǚǒǙǚǝǞǔǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǫǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǧǡǞǑǡǙǚǗǚǏǔǕ
обрабатывать ориентировочную информацию и на этой базе разрабатывать прогнозные планы и управленческие решения.
Долгое время большинство прикладных ИС развивались в функциональных областях независимо друг от друга. Однако развитие реинжиниринга производственных процессов, при котором необходима реструктуризация функциональных свя­зей и иерархических взаимодействий, потребовало различные виды ИС. Соединение производственных процессов с комбина­цией нескольких современных функциональных прикладных программных средств может быть приемлемым в некоторых областях, но не во всех.
Интеграция ИС прорывает информационные барьеры между департаментами, а также между ними и корпоративным руководством. Она также уменьшает дублирование усилий. Вариант организационной структуры интегрированной ИС представлен на рис. 1.6. Здесь характерно разделение данных и совместная реализация производственных процессов в раз­ных функциональных областях, что позволяет обеспечивать пользователям одной области быстрый и легкий доступ в другую область.
Специалисты разных функциональных областей связаны вместе в пространстве всей организационной структуры.
Интеграция существующих несвязанных между собой интеграционных систем является главной проблемой многих организаций. Хотя компьютерные технологии типа клиент­сервер и открытые системы решают некоторые технические трудности, еще существуют проблемы интеграции различных типов данных и процедур, используемых в функциональных об­ластях. Кроме того, существует такая проблема, как разделение и представление информации, которая может противоречить существующей практике и уровню технологической культуры.
С продвижением и использованием архитектуры клиент­сервер для всего предприятия проявляется новый вызов: как управлять всеми главными бизнес-процессами при помощи простой архитектуры программного обеспечения в реальном
-24-
ǎǚǓǘǚǒǙǚǝǞǔǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǫǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǧǡǞǑǡǙǚǗǚǏǔǕ
Ʉɨɧɰɟɩɰɢɹ
ɢɧɠɢɧɢɪɢɧɝɚ
±ɨɛɳɚɹ ɩɨɤɭɩɚɬɟɥɶɫɤɚɹ ɰɟɧɧɨɫɬɶ ±ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɟ ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɟɧɧɨɣ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɫɬɢ
±ɝɢɛɤɨɫɬɶ ±ɬɟɫɧɨɟ
ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɢɟ ɫɩɨɫɬɚɜɳɢɤɚɦɢ
ɂɧɠɢɧɢɪɢɧɝ
ɉɨɫɬɚɜɳɢɤɢ
Ɇɚɪɤɟɬɢɧɝ
Ɇɚɪɤɟɬɢɧɝɨɜɚɹ
ɤɨɧɰɟɩɰɢɹ
±ɬɟɫɧɨɟ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɢɟ ɫɩɨɤɭɩɚɬɟɥɹɦɢ ±ɫɬɪɟɦɥɟɧɢɟɤ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɸ ɩɨɬɪɟɛɧɨɫɬɟɣ ɩɨɤɭɩɚɬɟɥɟɣɢ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɟɣ ɮɢɪɦɵɤɩɨɫɬɚɜ ɤɚɦ
Ʉɨɪɩɨɪɚɬɢɜɧɚɹ
ɫɬɪɚɬɟɝɢɹ
±ɜɵɞɟɥɟɧɢɟɩɟɪɫɩɟɤɬɢɜ ɨɪɝɚɧɢɡɚɰɢɢɢ ɩɨɫɬɨɹɧɧɨɟɪɚɡɜɢɬɢɟ
±ɟɞɢɧɫɬɜɨɰɟɥɟɣ ±ɦɟɠɮɭɧɤɰɢɨɧɚɥɶɧɨɟɢ
ɜɫɟɨɛɳɟɟɭɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɤɚɱɟɫɬɜɨɦɞɥɹ ɩɨɞɞɟɪɠɚɧɢɹ ɤɨɧɤɭɪɟɧɬɧɵɯ ɩɪɟɢɦɭɳɟɫɬɜ
ɂɧɬɟɝɪɢɪɨɜɚɧɧɚɹ ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɚɹ
ɫɢɫɬɟɦɚ
ɉɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɟɧɧɚɹ
ɤɨɧɰɟɩɰɢɹ
±ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɨɟ ɭɥɭɱɲɟɧɢɟ
±ɝɢɛɤɨɫɬɶ ±ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɵɣ
ɤɨɧɬɪɨɥɶ ±ɫɨɝɥɚɫɨɜɚɧɢɟ ɩɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɹ ɩɪɨɞɭɤɰɢɢ
ɉɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɨ
ɉɨɤɭɩɚɬɟɥɢ
Ɏɢɧɚɧɫɵ
ɛɭɯɝɚɥɬɟɪɢɹ
Ɏɢɧɚɧɫɨɜɚɹ
ɤɨɧɰɟɩɰɢɹ
±ɫɨɜɪɟɦɟɧɧɚɹɢ ɧɚɞɟɠɧɚɹɢɧɮɨɪɦɚɰɢɹ ɞɥɹɨɰɟɧɢɜɚɹɤɪɚɬɤɨ ɢɞɨɥɝɨɫɪɨɱɧɵɯ ɞɟɣɫɬɜɢɣ ɧɟɩɪɟɪɵɜɧɵɣɩɨɢɫɤ ɨɛɥɚɫɬɟɣɜɨɡɦɨɠɧɨɝɨ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɹ ɫɬɨɢɦɨɫɬɟɣɢ ɭɥɭɱɲɟɧɢɹɤɚɱɟɫɬɜɚ
Рис. 1.6. Интегрированная информационная система:
разделение данных и производственных процессов
времени. Интегрированные решения, известные как комплекс­ное планирование ресурсов предприятия — Enterprise resource planing (ERP), обещают выгоды от увеличения до улучшения
-25-
ǎǚǓǘǚǒǙǚǝǞǔǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǫǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǧǡǞǑǡǙǚǗǚǏǔǕ
качества, производительности и доходности. То есть ERP­системы позволяют наиболее эффективно планировать всю коммерческую и производственную деятельность современного предприятия, в том числе финансовые затраты на проекты обновления оборудования и инвестиции в производство новой линии изделий.
К особенностям применения современных ERP-систем от­носятся:
автоматизация разнообразных методов планирования
– и управления бизнес-процессами от системы заказов до массо-
вого производства с возможностью их рационального сочетания и настройки на особенности конкретного предприятия;
интегрированное использование подсистем учета, анали-
– за и планирования сбыта, производства, снабжения и финанси-
рования;
реализация современной технологии бюджетирования
– и обеспечения динамической увязки необходимых ресурсов по
всему спектру производственных процессов на основе управлен­ческого учета затрат и анализа консолидированной отчетности;
бизнес-планирование и управление отдельными заказа-
– ми и проектами с учетом возможных рисков во внешней среде
и ресурсных ограничений предприятия;
сокращение горизонта оперативного планирования до
– недель, дней и даже по мере появления каждого нового заказа.
На стратегическом уровне обоснование принятия решений по выпуску новой и модернизации существующей продукции, расширению или сокращению финансово-хозяйственной деятельности предполагает широкое использование систем поддержки принятия решений на базе применения экономико­математических методов прогнозирования, методов интеллек­туального анализа данных.
-26-
ǚǝǙǚǎǙǧǑǛǜǔǙǢǔǛǧǛǜǔǘǑǙǑǙǔǫ
ǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǘǚǐǑǗǑǕǛǜǔǝǚǓǐnjǙǔǔ
ǞǑǡǙǚǗǚǏǔǣǑǝǖǔǡǘnjǤǔǙǔǚǍǚǜǟǐǚǎnjǙǔǫ
ǚǝǙǚǎǙǧǑǛǜǑǐǝǞnjǎǗǑǙǔǫǞǑǚǜǔǔǛǚǐǚǍǔǫ
Технологические процессы представляют сочетание раз­личных физических, физико-химических и химических явле­ний, которые в принципе можно описать дифференциальными уравнениями, которые очень часто неразрешимы аналитически. Поэтому возникает необходимость экспериментального изуче­ния процессов на опытных установках различных размеров.
Плодотворное изучение процессов опытным путем возмож­но только при наличии теории, которая обеспечивает правиль­ную постановку экспериментов и обработку их результатов.
Такой теорией является теория подобия, основывающаяся на представлении о подобии процессов.
Она отвечает на следующие вопросы:
1) как нужно организовать эксперимент, чтобы число требу-
ющихся опытов было минимальным;
2) как обработать полученные данные, если количество этих
данных минимально;
3) как результаты экспериментов перенести на процессы,
протекающие в условиях, отличных от условий опыта.
Теория подобия строится на основе особого анализа диффе­ренциальных уравнений, описывающих течение исследуемого процесса, при котором не требуется их интегрирование.
-27-
ǏǗnjǎnjǚǝǙǚǎǙǧǑǛǜǔǙǢǔǛǧǛǜǔǘǑǙǑǙǔǫǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǘǚǐǑǗǑǕ
При составлении дифференциальных уравнений процесс рассматривается в произвольно выбранном элементе объема dV в течение произвольного времени dW, т.е. выводится мате- матическая модель исследуемого процесса, описывающая его в любом элементарном объеме за элементарный промежуток времени. При этом отвлекаются от частных особенностей про­цесса, вследствие чего интегрирование этих уравнений дает бес­численное множество решений, которые описывают множество однородных процессов, т.е. класс явлений, признаком которого является единство механизма протекания процесса.
Чтобы из этого класса выделить единичный процесс, необ­ходимо иметь дополнительные данные, характеризующие этот процесс. Эти дополнительные данные называются условиями однозначности и к ним относятся:
1) геометрические условия, характеризующие размеры
и форму объема, в котором протекают процессы;
2) физические свойства среды, существенные для рассмат-
риваемого процесса;
3) граничные условия, характеризующие взаимодействие среды с телами, ограничивающими объем, в котором протекает процесс;
4) начальное состояние системы, т.е. ее состояние в момент, когда начинается изучение процесса.
Условие однозначности, заданное в виде конкретных чис­ленных значений, в соединении с дифференциальными уравне­ниями выделяет из всего класса один конкретный процесс.
А как перевести результаты на группу процессов?
Теория подобия позволяет распространить данные единич­ного опыта на определенную группу подобных процессов в пре­делах рассматриваемого класса путем особого способа задания условий однозначности: в виде ряда подобных значений пара­метров, которые записываются в форме произведения соответс­твующих параметров на постоянные числовые множители.
Подобие условий однозначности включает:
1) геометрическое подобие;
2) временное подобие;
-28-
ǚǽǹǺǮǹȇDZǻǼDZǰǽǾǬǮǷDZǹǴȋǾDZǺǼǴǴǻǺǰǺǭǴȋ
3) подобие физических величин, характеризующих процесс;
4) подобие граничных условий и начальных условий.
Геометрическое подобие. В этом случае отношение всех сходственных размеров, например, двух сравниваемых аппара­тов, является величиной постоянной, т.е.:
O
В этом случае l
и l'i — геометрические размеры, характери-
i
O
зующие соответственно первый и второй аппарат, а C
O
O
(2.1)

&
O
— конс-
l
O
O
танта подобия (коэффициент подобного преобразования). При переходе к третьему аппарату, подобному первому, константа подобия C
получает другое значение.
l
Временное подобие. Подобие соблюдается, если отношение между соответственными интервалами времени процесса со­храняет постоянное значение:
э
и W
где W
— соответственно интервалы времени в первом и вто-
i
i
ром процессах; С
W
ɷ
W
— константа временного преобразования.
W
ɷ
ɷ
W
W
(2.2)

& 
W
W
W
Рассмотрим временное подобие на примере. В первом ап­парате загрузка материала происходит за интервал времени W нагрев при перемешивании — W
, а общее время процесса W = 2 ч. Соответственно во втором
W
4
аппарате имеем: W'
, W'2, W'3, W'4, W' = 4 ч. Тогда
1
охлаждение — W3, выгрузка —
2,
W
&
W
W
1

отсюда следует, что соотношение между интервалами в двух сходственных стадиях сохраняется постоянным:
,
;
&
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W
W


Временное подобие называют гомохронностью, причем частным случаем является синхронность (C
= 1).
W
Подобие физических величин. Подобие выполняется, если отношение значений этих величин для подобных процессов
-29-
ǏǗnjǎnjǚǝǙǚǎǙǧǑǛǜǔǙǢǔǛǧǛǜǔǘǑǙǑǙǔǫǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǘǚǐǑǗǑǕ
в сходственные моменты времени является величиной постоян­ной, т.е.:
где U
U
U
U
и U'1 — соответственно значения физических величин
1
U
(2.3)

&
U
U
U
в первом и втором процессах; CU — константа подобия.
Если физическая величина изменяется по объему, то для подобных процессов должно соблюдаться подобие полей физи­ческих величин.
В этом случае:
Z
L
где w
&
Z
и w'i — например, скорости жидкости в сходственных точ-
i
(2.4)
Z
L
ках геометрически подобных аппаратов.
Подобие граничных условий. Все значения величин, харак­теризующих эти условия, для сходственных точек в сходствен­ные моменты времени находятся в постоянных соотношениях.
Подобие начальных условий. Это означает, что в момент времени, когда начинается изучение процесса (начальный мо­мент), соблюдается подобие всех физических величин, характе­ризующих процесс. Таким образом, в двух подобных процессах изменение переменных, обусловливающих процесс, протекает подобно, т.е. изменясь, они отличаются только постоянным мно­жителем преобразования.
Пусть для первого процесса функциональная зависимость в общем виде записывается:
(2.5)
 UWO)
тогда для второго процесса, подобному первому:
(2.6)

UWO)
или
§ ¨
)
¨ ©
O
&
O
-30-
·
UW
¸
(2.7)

¸
&&
UW
¹
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]