Билет 14. Формальная постановка задач управления системой

Знание состава, структуры и свойств элементов системы и ее подсистем позволяет перейти к формальной постановке задач управления системой.

Так, состояние объекта управления x(t) в любой момент времени tt_о, где t_o — начальный момент времени, может быть выражено через уравнение связи с управляющими y(t, t_o) и возмущающими f(t, to) воздействиями на интервале (t, to) в виде

x(t) = F{x(t, t₀); f(t, t₀); y(t, t₀)}.

В решении практических задач управления значения компонент многомерных векторов x(t) и y(t) ограничены и находятся внутри замкнутых областей X(t) и Y(t), то есть на переменные параметры системы могут быть наложены ограничения вида

x(t)X(t),

y(t)Y(t).

Для суждения о качестве управления вводят аналитическое выражение, оценивающее различные варианты поведения системы при достижении цели, — целевую функцию

H = H{x(t, t₀); f(t, t₀); y(t, t₀)}.

Тогда качество управления можно оценить как достижение экстремума целевой функции — критерия качества управления. Для предприятия это могут быть максимум прибыли, минимум затрат, максимум производительности труда, минимум себестоимости и т. п.

Математическая модель управления позволяет выбрать наиболее оптимальный алгоритм управления, то есть изменение во времени управляющих воздействий y(t, t_o) со стороны управляющей подсистемы, обеспечивающей наилучшее качество в смысле экстремума целевой функции H при наличии заданных ограничений и возмущений со стороны внешней среды.

Анализ математической модели показывает, что для каждой системы управления должна быть четко сформулирована цель, к которой она стремится, и определено конечное состояние, которого она должна достигнуть. У каждой системы управления должна быть некоторая свобода выбора траектории движения к конечной цели. Чтобы выбрать наилучшую из возможных траекторий движения, система должна иметь возможность их сравнения и располагать определенными ресурсами, обеспечивающими реализацию управляющих воздействий.

Билет 15. Жц предмета труда и потребления.

Для определения взаимосвязей производственных процессов и построения структурной схемы объекта управления целесообразно проследить «жизненный цикл» предмета труда и потребления. Этот цикл отражает все стадии процесса производства изделия от момента его зарождения в исследовательских коллективах до момента его потребления обществом. На этом пути можно выделить восемь основных фаз (или стадий), определяющих качественное изменение свойств и видов производственной деятельности (рис. 2):

Рис. 2

исследование — изучение свойств предметов труда и потребления, а также производственных операций с целью развития или прекращения выпуска данного изделия, улучшения или изменения его свойств по данным эксплуатации в сфере потребления, совершенствования средств и методов его изготовления по данным сферы производства;

конструирование — разработка конструкторской и технологической документации на предметы труда, средства и методы производства, на нормы расходования различных видов ресурсов;

подготовка — набор и обучение кадров, нормирование и организация труда, расстановка и наладка станочного парка, отработка технологии по отдельным производственным операциям:

обеспечение — распределение сырья и полуфабрикатов, энергии и денежных ресурсов, кадров и средств производства по производственным операциям в соответствии с установленными нормами их расходования;

обслуживание — организация ремонтных, транспортных и складских производственных операций, обеспечивающих выпуск готовой продукции;

производство — преобразование основных предметов труда в готовую продукцию предприятия. Производство делится на основное, предназначенное для выпуска основной продукции предприятия, и вспомогательное, предназначенное для обеспечения и обслуживания основного производства. Центральным, ведущим процессом для предприятия является основное производство, которое может функционировать только в условиях обеспечения его всеми видами необходимых ресурсов, поступление которых на каждую производственную операцию по ассортименту, объемам и сроку должно быть согласовано и синхронизировано с потребностями этого процесса;

контроль качества — проверка основных свойств готовой продукции, которые были определены еще в фазах исследования и конструирования;

реализация — передача готовой продукции в сферу потребления в виде товарной продукции. По данным эксплуатации предметов труда и потребления в соответствующей сфере разрабатываются рекомендации для совершенствования свойств продукции или производства, то есть вновь начинается стадия исследования.

Такой подход к анализу процессов производства в управляемой подсистеме позволяет ввести единообразие в изучение производственной деятельности на любом уровне управления.

Рассмотренная модель управляемой подсистемы применима и для анализа производственного процесса на предприятии. Однако для многих предприятий отсутствуют или имеют несущественное значение такие фазы, как исследование и конструирование. Поэтому модели объекта управления для предприятия будут включать в себя лишь основные виды производственной деятельности: подготовку, обеспечение, обслуживание, производство, контроль и реализацию.