Новоуренгойский
филиал Профессионального образовательного учреждения
«Уральский
региональный колледж»
РЕФЕРАТ
Автоматизированные
и информационные системы управления
Выполнила обучающаяся гр. П-270 ________
Погребная Виктория
……………………………………………………Дмитриевна
__.__.2020
Новый
Уренгой 2020
Содержание
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………3
Глава 1. Автоматизированные
системы 1.1Понятие
автоматизированной системы………………………………………5
1.2Автоматизированные информационные системы………………………….8
Глава 2. Информационные системы
управления 2.1 Основные
направления ИСУ……..…………………………………………15
2.2 Влияние ИСУ на эффективность
работы организации……………………16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………..18Список
используемых источников……………………………………………..20
ВВЕДЕНИЕ
Эффективное
управление предприятием в современных условиях невозможно без использования
компьютерных технологий. Правильный выбор программного продукта и
фирмы-разработчика – это первый и определяющий этап автоматизации. В настоящее
время проблема выбора информационной системы (ИС) из специфической задачи
превращается в стандартную процедуру. В этом смысле российские предприятия
сильно уступают зарубежным конкурентам. Иностранные предприятия, как правило,
имеют опыт модернизации и внедрения не одного поколения ИС. В развитых западных
странах происходит смена уже четвертого поколения ИС. На российских
предприятиях зачастую используют системы первого или второго поколения.
Руководители
многих российских предприятий имеют слабое представление о современных компьютерных
интегрированных системах и предпочитают содержать большой штат собственных
программистов, которые разрабатывают индивидуальные программы для решения
стандартных управленческих задач.
Процедура
принятия решения о выборе наиболее эффективной компьютерной системы управления
нова для большинства отечественных руководителей, а ее последствия во многом
будут оказывать значительное влияние на предприятие в течение нескольких лет.
Т.к. применение интегрированной ИС, которая отвечала бы требованиям предприятия
(масштабу, специфике бизнеса и т.д.), позволила бы руководителю минимизировать
издержки и повысить оперативность управления предприятием в целом.
Глава1.
Автоматизированные системы
1.1 Понятие автоматизированной системы
Автоматизация
прочно входит в повседневную жизнь людей. Обычно под «автоматической» понимают
любую саморегулирующуюся систему. Принцип её работы заключается в сравнении
некоторых выходных характеристик с установленным эталоном. Отклонение выходного
значения от эталона вызывает включение элементов обратной связи для
корректировки полученного значения.
Созданные
таким образом устройства позволили облегчить, ускорить, а порой и удешевить
выполнение определенных видов работ. Для комплексного решения данной проблемы
стали создаваться автоматизированные системы. При этом специалисты отмечают,
что автоматизация может быть вызвана двумя обстоятельствами: наличием реальной
необходимости и возможностью практической реализации.
Автоматизированная
система – это система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации
его деятельности, реализующая автоматизированную технологию выполнения
установленных функций.
Такая система представляет комплекс технических, программных, других средств и
персонала, предназначенный для автоматизации различных процессов. В первую
очередь подобные системы создавались в промышленности и были ориентированы на
совершенствование методов управления производственными процессами. Это были
автоматизированные системы управления (АСУ). АСУ – это совокупность экономических
и математических методов, технических средств организационных комплексов,
обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в
соответствии с заданной целью.
Основное
назначение АСУ –получение высокой эффективности разработки, внедрения и
эксплуатации различных по назначению производственных систем. В России понятие
«Автоматизированная система управления» стало использоваться в 50-е годы ХХ
века. Интенсивное применение таких систем начинается в 1970-1980-е годы.
Появление
АСУ обусловлено необходимостью совершенствования организационной структуры
управления предприятием, организацией, учреждением и т.п. Ныне это необходимый
элемент многих отраслей знаний и хозяйства страны. АСУ представляет собой
совокупность коллектива людей и комплекса программно-технических средств, т.е.
является человеко-машинной системой, базирующейся на экономико-математических
методах управления, использовании средств ЭВМ. Автоматизация базируется на
широком использовании средств вычислительной техники и необходимого для них ПО.
В качестве технических средств АСУ получили использование многомашинные,
многопроцессорные комплексы, образующие с помощью ЭВМ и информационных сетей
распределенные системы обработки информации.
При
реализации АСУ обычно применяются автоматизированные рабочие места и участки.
Автоматизация позволяет существенно сократить время создания новых образцов
техники, продуктов и т.д., а также обслуживания пользователей, значительно
повысить уровень их обслуживания, преобразует и видоизменяет отдельные
технологические процессы, а порой –все основные традиционно используемые
технологии. Хотя изначально автоматизированные системы предназначались для
автоматизации сложных производственных технологических процессов, всё же их
недаром назвали АСУ: управление любыми процессами связано с выполнением
собственно функций управления, т.е. взаимодействия людей в процессе выполнения
каких-либо работ.
В
этом случае активизируется деятельность административно- управленческого
аппарата и совершенствуется документооборот. Важное место в подобных процессах
всегда отводилось циркулирующей в организации информации.
1.2
Автоматизированные
информационные системы
Автоматизированная
информационная система (АИС) –это комплекс, который включает компьютерное
и коммуникационное оборудование, программное
обеспечение, лингвистические средства, информационные
ресурсы, предназначенных для
сбора, подготовки, хранения, обработки и предоставления
информации, а также системный персонал, обеспечивающий поддержку
динамической информационной модели некоторой части реального мира для
удовлетворения информационных потребностей пользователей и для принятия
решений.
АИС
объединяет следующие составляющие:
– языковые
средства и правила, используемые для отбора, представления и хранения
информации, для отображения картины реального мира в модель
данных, для представления пользователю необходимой информации;
– информационный
фонд системы;
– способы
и методы организации процессов обработки информации;
– комплекс
программных средств, реализующих алгоритмы преобразования информации;
– персонал, обслуживающий
систему.
Любая
АИС функционирует в окружении внешней среды, являющейся для АИС источником
входной и потребителем выходной информации. В пределах АИС, начиная
со входа в систему и кончая выходом из нее, информационный поток проходит
несколько этапов обработки.
С
помощью АИС обеспечивается многовариантность расчетов, принимаются
рациональные управленческие решения, в том числе в режиме реального
времени, организуется комплексный учет и экономический
анализ, достигаются достоверность и оперативность получаемой и
используемой в управлении информации и т.д.
Основная
цель АИС –хранение, обеспечение эффективного поиска и передачи информации
по соответствующим запросам для наиболее полного удовлетворения информационных
запросов большого числа пользователей. К основным принципам автоматизации
информационных процессов
относят: окупаемость, надежность, гибкость, безопасность, дружественность, соответствие
стандартам.
Окупаемость
означает затрату меньших средств, на получение
эффективной, надёжной, производительной системы, возможностью
быстрого решения поставленных задач. При этом считается, что срок
окупаемости системы должен составлять не более 2–лет. Надежность
достигается использованием надёжных программных и технических
средств, использования современных технологий. Приобретаемые средства
должны иметь сертификаты и (или) лицензии. Гибкость означает легкую адаптацию
системы к изменению требований к ней, к вводимым новым функциям. Это
обычно достигается созданием модульной системы. Безопасность означает
обеспечение сохранности информации, регламентация работы с
системой, использование специального оборудования и шифров. Дружественность
заключается в том, что система должна быть простой, удобной для
освоения и использования (меню, подсказки, система исправления ошибок
и др.).
АИС
разнообразны и могут быть классифицированы по ряду признаков, относящихся
как к системе в целом, так и к отдельным ее элементам. Каждая АИС
ориентирована на ту или иную предметную область. Под предметной областью
понимают область проблем, знаний, человеческой
деятельности, имеющую определенную специфику и круг фигурирующих в ней
предметов. При этом каждая автоматизированная система ориентирована на
выполнение определенных функций в соответствующей ей области
применения. Выделяются четыре типа АИС:
1. Охватывающий
один процесс (операцию) в одной организации.
2. Объединяющий
несколько процессов в одной организации.
3. Обеспечивающий
функционирование одного процесса в масштабе нескольких взаимодействующих
организаций.
4. Реализующий
работу нескольких процессов или систем в масштабе нескольких организаций.
При
создании АИС целесообразно максимально унифицировать организуемые системы
(подсистемы) для удобства их
распространения, модификации, эксплуатации, а также обучения
персонала работе с соответствующим ПО.
Разработка
АИС предполагает выделение процессов, подлежащих
автоматизации, изучение их, выявление закономерностей и особенностей
(анализ), что способствует определению целей и задач создаваемой
системы. Затем осуществляется внедрение необходимых информационных
технологий (синтез).
Для
успешного проведения проектно-организационных работ рекомендуется выявить
несколько прототипов проектируемого объекта и устанавливаемых на нём
программно-технических средств. На их основе разработать несколько
вариантов. Затем из них выбирают альтернативные, из которых наконец
–наилучшее решение. В АИС обычно применяются автоматизированные рабочие места
(АРМ) на базе персональных ЭВМ, распределённые базы
данных, программные средства, ориентированные на конечного
пользователя.
Основное
назначение автоматизированных информационных систем не просто собрать и
сохранить электронные информационные ресурсы, но и обеспечить к ним доступ
пользователей.
Одной
из важнейших особенностей АИС является организация поиска данных в их
информационных массивах (базах данных). Поэтому АИС практически являются
автоматизированными информационно-поисковыми системами (АИПС)
– программный продукт, предназначенный для реализации процессов
ввода, обработки, хранения, поиска, представления данных
т.п. АИПС бывают фактографическими и документальными.
1)
Фактографические АИПС обычно используют табличные реляционные БД с
фиксированной структурой данных (записей).
2)
Документальные АИПС отличаются неопределённостью или переменной структурой
данных (документов). Для их разработки обычно применяются оболочки АИС.
Способами обеспечения автоматизированных информационных систем и их технологий
являются
программное, техническое, лингвистическое, организационное и
правовое обеспечение, используемые или создаваемые при проектировании
информационных систем и обеспечивающие их эксплуатацию.
1)
Программное обеспечение представляет инструментальную среду
программистов, прикладные программы для соответствующих ЭВМ и
установленные на них операционные системы. Это языки
программирования, операционные системы, сетевое программное
обеспечение, редакторы (текстовые, связей, табличные и
др.), библиотеки программ, трансляторы, утилиты и
др. Главными среди них являются программные комплексы АИС –системы
управления базами данных (СУБД). Их оболочки –это автоматизированные
информационно-поисковые системы (АИПС) широкого применения.
2)Техническое
обеспечение АИС включает средства
ввода, обработки, хранения, поиска и передачи/приёма
информации. Ввод, обработка и хранение данных –стандартные
составляющие ЭВМ. Поиск информации осуществляется на основе использования
специального ПО. Средства передачи информации представляют собой сетевое и
телекоммуникационное оборудование ЭВМ, системы и средства связи.
3)
К лингвистическому обеспечению обычно относят:
– типы, форматы, структура информации
(данных, записей, документов); – языковые средства описания
(ЯОД, словари данных) и манипулирования данными (ЯМД);
– классификаторы, кодификаторы, словари, тезаурусы и т.п.
4)
В состав организационного обеспечения АИС входят структурные подразделения
организации, её использующей, осуществляющие управление
технологическими процессами и поддержку работоспособности системы, а также
документация для обеспечения эксплуатации и развития системы.
5)
Правовое обеспечение АИС –это совокупность правовых норм, регламентирующих
правоотношения при создании и функционировании АИС. На этапе разработки
АИС оно включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями
разработчика и заказчика системы, с регулированием отклонений процесса
разработки системы, с обеспечением процесса разработки различными
ресурсами. На этапе эксплуатации системы –определяет её статус в процессе
управления, правовые положения компетенции отдельных структур АИС и
организации их деятельности, порядок создания и использования информации в
АИС, правовое обеспечение безопасности функционирования АИС. Правовое
обеспечение включает нормативные документы, регламентирующие деятельность
АИС.
Примерная схема АИС
Универсальные
оболочки не позволяют пользователям собственными силами развивать систему.
Специальные программы класса СУБД (ORACLE, MS SQL, ADABAS, Informix и др.)
разрабатываются таким образом, чтобы предоставлять пользователям широкие
возможности их развития. Для обеспечения широких масс пользователей к открытым
электронным информационным массивам осуществляется кооперация и интеграция этих
ресурсов.
Автоматизированные
интегрированные информационные системы обеспечивают доступ к удалённым
информационным и техническим ресурсам, а также возможность работы различных
категорий пользователей с разнородной по формам представления информацией. К
ним относят локальные, корпоративные и глобальные сети.
АИПС,
с точки зрения выполняемых задач и представляемых пользователям возможностей,
могут быть как достаточно простыми (элементарные справочные), так и весьма
сложными системами (экспертные и др., предоставляющие прогностические решения).
Итак,
потребность постоянно повышать производительность и эффективность труда
работников, выпускать больше качественной продукции и т.п. послужили основанием
сначала к созданию автоматизированных систем управления производственными
технологическими процессами, затем автоматизированных систем управления
предприятиями. Практически любая автоматизированная система включает в свой
состав автоматизированную информационно-поисковую систему. Автоматизированная
информационно-поисковая система представляет совокупность программных и
аппаратных средств, используемых для хранения, поиска и (или) управления
данными и информацией, с целью удовлетворения информационных потребностей
пользователей. Она также предназначена для реализации процессов ввода,
обработки, и представления данных.
Целью
автоматизации информационных процессов является повышение производительности и
эффективности труда работников, улучшение качества информационной продукции и
услуг, повышение сервиса и оперативности обслуживания пользователей. С её
помощью сокращается время выполнения заданий, преобразуются и изменяются
технологические процессы, предоставляются новые виды информационных услуг и
продуктов. К основным принципам автоматизации информационных процессов
относят: окупаемость, надёжность, гибкость, безопасность, дружественность,
соответствие стандартам.
Для
обеспечения доступа широких масс пользователей к открытым электронным
информационным массивам осуществляется кооперация и интеграция этих ресурсов,
что обеспечивает доступ к удалённым информационным и техническим ресурсам, а
также возможность работы различных категорий пользователей с разнородной по
формам представления информацией. К ним относят локальные, корпоративные и
глобальные сети.
Таким
образом, опыт разработки и внедрения различных классов автоматизированных
систем показал высокую экономическую эффективность их применения. Она
отражается в хорошей организации труда и производства, повышении точности
планирования и реализации поставленных задач, в обеспечении ритмичности работы
предприятия, уменьшении доли ручного труда и т.д.
Глава 2. Информационные системы управления
2.1
Основные направления ИСУ
Существует
множество направлений ИСУ: ресурсы данных, стратегическое планирование,
разработка программных средств, телекоммуникационные системы, портфели
приложений и др. Среди всех направлений следует выделить стратегическое
планирование: это направление сохраняет высокий приоритет уже много лет.
Стратегическое планирование – процесс долгосрочного планирования,
осуществляемый организацией для установления цели и определения способов
достижения цели.
Выделяют
также тактическое и оперативное планирование. Стратегическое планирование
выполняет высший управленческий состав, разрабатывая генеральную стратегию,
долгосрочные цели и задачи организации, а также осуществляя мониторинг
реализации стратегии и ее корректировку. Тактическое планирование осуществляет
средний управленческий состав, который разрабатывает кратко- и среднесрочные
планы, сметы, подцели, разукрупняет стратегию по подразделениям, привлекая и
размещая ресурсы, а также контролируя работу подчиненных организационных
подразделений. Оперативное (контролирующее) руководство разрабатывает
краткосрочные планы и программы, контролирует использование ресурсов и
реализацию поставленных задач конкретными рабочими группы.
2.2
Влияние ИСУ на эффективность работы организации
ИСУ оказывают влияние на многие характеристики организации.
1.Производительность
труда (операционная эффективность). Она имеет отношение к скорости,
стоимости и качеству выполнения рутинных задач. Для повышения
производительности труда в организациях применяют системы обработки транзакций.
Например, для управления запасами на складе, чтобы сократить расходы, связанные
с их содержанием. При этом компьютер определяет оптимальный запас изделий на
складе, отслеживает текущее количество. Другой пример – повышение
производительности труда работников офиса при помощи редакторов текста. При
этом сокращается время подготовки текста, особенно в тех случаях, когда текст
пересматривается несколько раз. Также производительность труда в офисе
повышается за счет применения систем настольного издательства и систем
презентационной графики.
2. Функциональная
эффективность может быть улучшена за счет применения СППР. Например,
компания American Express, производящая кредитные карточки, для повышения
эффективности функций разрешения кредита использует системы искусственного
интеллекта. Эти системы объединяют в себе мастерство всех лучших менеджеров по
кредиту.
3. Качество
обслуживания клиентов. Примером может служить применение банковских машин
(банкоматов). Нормальный банкомат работает 24 часа в сутки каждый день. Он
позволяет снимать со счета наличные в любое время суток.
4. Создание
и улучшение продукции. Продукция бывает двух видов: информационно-интенсивная и
традиционная. Информационно-интенсивная продукция выпускается в банковской
деятельности, страховании, финансовом обслуживании и т. д.
Информационно-интенсивная продукция может быть создана и улучшена на основе
современных информационных технологий.
5. ИСУ
открывают перед компанией возможность изменения основ конкуренции. Например,
в 70-х гг. один крупный дистрибьютор журналов и газет начал фиксировать
информацию о еженедельных поставках и возврате печатной продукции от каждого
продавца. После этого он использовал программу, которая определяла доход от
единицы площади каждого издания для каждого продавца, затем – сравнивал
полученные результаты, группируя их по экономически и этнически подобным
районам. После этого дистрибьютор сообщал каждому из продавцов оптимальный для
его района ассортимент изданий. Это позволило увеличить доход дистрибьюторам и
розничным торговцам.
6. Закрепление
клиентов и отдаление конкурентов. Информационные системы
конкурентоспособных преимуществ (ИСКП) обслуживают стратегические потребности
организации. ИСКП дают мгновенный и быстрый доступ к информации о важнейших
факторах, влияющих на достижение фирмой своих задач. Но главное то, что ИСКП
производят такие информационные продукты и услуги, которые содействуют
привлечению клиентов к своей фирме за счет клиентов конкурента. Например, банковские
пластиковые карточки дают более надежную защиту от кражи наличных денег,
поэтому клиент нередко выбирает именно тот банк, который предоставляет услуги в
виде пластиковых карточек.
ИСКП – это
фактически комплекс многих других видов ИС. Рыночные условия требуют от фирм,
банков, корпораций постоянно изыскивать новые возможности для повышения
конкурентоспособности. В последнее время весомые преимущества создаются за счет
использования телекоммуникаций, локальных, корпоративных, и глобальных компьютерных
сетей. Они, во-первых, позволяют привлекать клиентов сокращением времени
обслуживания или предоставления им комфорта, во-вторых, повышают качество и
оперативность работы менеджеров в процессе принятия решений за счет скоростного
сбора данных от региональных подразделений и оперативного анализа данных.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким
образом, автоматизированная система – это система, состоящая из персонала и
комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая
автоматизированную технологию выполнения установленных функций.
Первоначально
подобные системы создавались в промышленности и были ориентированы на
совершенствование методов управления производственными процессами. Это были
автоматизированные системы управления (АСУ) – совокупность экономических и математических
методов, технических средств организационных комплексов, обеспечивающих
рациональное управление процессом в соответствии с заданной целью. Основное
назначение
АСУ
–получение высокой эффективности разработки, внедрения и эксплуатации различных
по назначению производственных систем. В дальнейшем для успешного
функционирования АСУ возникает потребность автоматизации информационных
процессов, а значит и создания автоматизированных информационных систем (АИС).
Информационная
система управления – это система, обеспечивающая уполномоченный персонал
данными или информацией, имеющими отношение к организации. Информационная
система управления, в общем случае, состоит из четырех подсистем: системы
обработки транзакций, системы управленческих отчетов, офисной информационной
системы и системы поддержки принятия решений, включая информационную систему
руководителя, экспертную систему и искусственный интеллект.
Информационные
системы используются организациями в разных целях. Они повышают
производительность труда, помогая выполнять работу лучше, быстрее и дешевле,
функциональную эффективность, помогая принимать наилучшие решения.
Информационные системы повышают качество услуг, предоставляемых заказчикам и
клиентам, помогают создавать и улучшать продукцию. Они позволяют закрепить
клиентов и отдалить конкурентов, сменить основу конкуренции путем изменения
таких составляющих, как цена, расходы, качество.
Список
используемых источников
1. Информатика.
Учебник, под ред Макаровой Н.В. М.: Финансы статистика, 1998, 768 с, ил.
2. Научные основы
организации управления и построения АСУ / Под ред. В. Л. Бройдо, В. С.
Крылова. -М.: Высшая школа, 1990
3. Пономарева К.В.,
Кузьмин Л.Г. Информационное обеспечение АСУ. – М.: Высшая школа, 1991.
4. Суханов А.П.
Информация и прогресс. -Новосибирск: Наука, 1988.
Реферат: Асу автоматизированная система управления Автоматизированная система управления
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение.
2. Автоматизированные системы управления производством: структура.
3. Автоматизированные системы управления производством: функции.
4. Автоматизированные системы управления производством: методы реализации, примеры реализации.
Введение
Классификация автоматизированных систем (АС)
Условно модель любой целесообразной деятельности можно представить как систему, состоящую из объекта (познания, управления, трансформации и т.п.) и некоторой воздействующей на него системы — системы управления (СУ). Система управления может быть полностью автоматической (т.е. взаимодействовать с объектом без участия человека; например, банкомат), неавтоматизированной (т.е. не имеющей в составе компьтер; например, бригада рабочих, роющих траншею), автоматизированной (т.е. содержащей как людей, так и компьютеры; например, автоматизированная система налогообложения).
АСУ — автоматизированная система управления
Автоматизированная система управления — совокупность математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом или процессом в соответствии с заданной целью, а так же коллектив людей объединенных общей целью
В составе АСУ выделяют:
— основную часть, в которую входят информационное, техническое и математическое обеспечение; и
— функциональную часть, к которой относятся взаимосвязанные программы, автоматизирующие конкретные функции управления.
Системы делятся на примитивные элементарные (для них строятся автоматические системы управления) и большие сложные.
Как уже выше было отмечено, АСУ предназначена для автоматизированной обработки информации и частичной подготовки управленческих решений с целью увеличения эффективности деятельности специалистов и руководителей за счет повышения уровня оперативности и обоснованности принимаемых решений.
Различают два основных типа таких систем: системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и системы организационного управления (АСОУ). Их главные отличия заключаются в характере объекта управления (в первом случае – это технические объекты: машины, аппараты, устройства, во втором – объекты экономической или социальной природы, то есть, в конечном счете коллективы людей) и, как следствие, в формах передачи информации (сигналы различной физической природы и документы соответственно).
Следует отметить, что наряду с автоматизированными существуют и системы автоматического управления (САУ). Такие системы после наладки могут некоторое время функционировать без участия человека.
САУ применяются только для управления техническими объектами или отдельными технологическими процессами. Системы же организационного управления, как следует из их описания, не могут в принципе быть полностью автоматическими. Люди в таких системах осуществляют постановку и корректировку целей и критериев управления, структурную адаптацию системы в случае необходимости, выбор окончательного решения и придание ему юридической силы.
Как правило, АСОУ создаются для решения комплекса взаимосвязанных основных задач управления производственно-хозяйственной деятельностью организаций (предприятий) или их основных структурных подразделений. Для крупных систем АСОУ могут иметь иерархический характер, включать в свой состав в качестве отдельных подсистем АСУ ТП, АС ОДУ (автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления), автоматизированные системы управления запасами, оперативно-календарного и объемно-календарного планирования и АСУП (автоматизированная система управления производством на уровне крупного цеха или отдельного завода в составе комбината).
Самостоятельное значение имеют автоматизированные системы диспетчерского управления, предназначенные для управления сложными человеко-машинными системами в реальном масштабе времени. К ним относятся системы диспетчерского управления в энергосистемах, на железнодорожном и воздушном транспорте, в химическом производстве и другие. В системах диспетчерского управления (и некоторых других типах АСУ) используются подсистемы автоматизированного контроля оборудования. Задачами этой подсистемы является измерение и фиксация значений параметров, характеризующих состояние контролируемого оборудования, а сравнение этих значений с заданными границами и информирование об отклонениях.
Отдельный класс АСУ составляют системы управления подвижными объектами, такими как поезда, суда, самолеты, космические аппараты и АС управления системами вооружения.
Так как большие и сложные системы обладают свойством необозримости, то их можно рассматривать с нескольких точек зрения. Следовательно, классификационных признаков тоже много.
(АСУ), совокупность экономико-математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управлениесложным объектом (например, предприятием, технологическим процессом). Наиболее важная цель построения всякой АСУ — резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса. В СССР АСУ создаются на основе государственных планов развития народного хозяйства.
Основные принципы.
Разработка АСУ, порядок их создания и направления эффективного использования базируются на следующих принципах (впервые сформулированных В. М. Глушковым).
Принцип новых задач. АСУ должны обеспечивать решение качественно новых управленческих проблем, а не механизировать приёмы управления, реализуемые неавтоматизированными метолами. На практике это приводит к необходимости решения многовариантных оптимизационных задач на базе экономико-математических моделей большого объёма (масштаба). Конкретный состав подобных задач зависит от характера управляемого объекта. Например, для машиностроительных и приборостроительных предприятий обычно наиболее важными оказываются задачи оперативно-календарного и объёмно-календарного планирования. Решающий эффект достигается в том случае, когда осуществляется точное согласование во времени всех сменных заданий как производственных, так и обеспечивающих (например, на материально-техническое снабжение и др.), определяются оптимальные объёмы партий продукции и производится оптимизация загрузки оборудования. Аналогичные задачи возникают в строительстве. В ряде случаев на первый план выдвигаются задачи технич. подготовки производства, управления проектно-конструкторскими работами. На транспорте важнейшее значение приобретают оптимизация маршрутов и расписаний движения, а также погрузочно-разгрузочных работ. В системах управления отраслью первостепенное значение имеют оптимальное планирование работы предприятий, точное согласование сроков взаимных поставок, а также проблемы перспективного развития отрасли и задачи прогнозирования.
Принцип системного подхода к проектированию А С У. Проектирование АСУ должно основываться на системном анализе как объекта, так и процессов управления им. Это означает необходимость определения целей и критериев эффективности функционирования объекта (вместе с системой управления), анализа структуры процесса управления, вскрывающего весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям. Этот комплекс охватывает вопросы не только технического, но также экономического и организационного характера. Поэтому внедрение АСУ даёт принципиально новые возможности для коренного усовершенствования системы экономических показателей и экономического стимулирования.
Принцип первого руководителя. Разработка требований к системе, а также создание и внедрение АСУ возглавляются основным руководителем соответствующего объекта (например, директором завода, начальником главка, министром).
Принцип непрерывного развития системы. Основные идеи построения, структура и конкретные решения АСУ должны позволять относительно просто настраивать систему на решение задач, возникающих уже в процессе эксплуатации АСУ в результате подключения новых участков управляемого объекта, расширения и модернизации технических средств системы, её информационно-математического обеспечения и т.д. Математическое обеспечение АСУ строится таким образом, чтобы в случае необходимости можно было легко менять не только отдельные программы, но и критерии, по которым ведётся управление.
Принцип единства информационной базы. На машинных носителях информации накапливается (и постоянно обновляется) информация, необходимая для решения не какой-то одной или нескольких задач, а всех задач управления. При этом в т. н. основных (генеральных) массивах исключается неоправданное дублирование информации. которое неизбежно возникает, если первичные информационные массивы создаются для каждой задачи отдельно. Основные массивы образуют информационную модель объекта управления. Например, на уровне предприятий основные массивы должны содержать самую подробную информацию обо всех элементах производства: кадровые данные на всех работающих; сведения об основных фондах (земле, помещении, оборудовании со всеми характеристиками, необходимыми для принятия решений по их использованию, перераспределению и т.п.); данные о запасах, включая запасы на промежуточных складах и незавершённое производство; информацию о состоянии оборудования; нормативы (трудовые и материальные) и технологические маршруты (последовательности производственных операций, необходимых для изготовления деталей, узлов и готовых изделий); планы (включая заявки на материально-техническое снабжение); цены и расценки; сведения о текущем состоянии банковских счетов предприятия и др. Система обработки первичных документов, а также система автоматических датчиков должны быть организованы таким образом, чтобы данные о любом изменении, происходящем на предприятии, в минимально короткий срок вводились в ЭВМ, а затем автоматически или по указанию оператора периодически распределялись по основным массивам и при этом чтобы сохранялось состояние готовности выдать любую информацию об объекте. В случае необходимости из основных массивов оперативно формируются производные массивы, ориентированные на те или иные производства, изделия или комплексы задач. Производные массивы в таком случае являются вторичными.
Принцип комплексности задач и рабочих программ. Большинство процессов управления взаимосвязаны и поэтому не могут быть сведены к простому независимому набору отдельных задач. Например, задачи материально-технического снабжения органически связаны со всем комплексом задач оперативно-календарного и объёмно-календарного планирования; задание на материально-техническое снабжение составляется исходя из задач планирования производства, а при срывах в снабжении (по срокам и по номенклатуре) возникает необходимость трансформации планов. Раздельное решение задач планирования и материально-технического снабжения может значительно снизить эффективность АСУ. Принцип комплексности задач и рабочих программ характерен практически для всех классов автоматизированных систем обработки данных (проектирования, испытаний и др.).
Принцип согласования пропускной способности различных звеньев системы. Скорость обработки данных в различных сопряжённых контурах системы должна быть согласована таким образом, чтобы избежать информационных заторов (когда возникает объективная возможность потери данных) или больших информационных пробелов (приводящих к неэффективному использованию некоторых элементов АСУ). Например, не имеет смысла увеличивать скорость выполнений арифметических операций ЦВМ, если при решении конкретных задач АСУ «узким местом» в системе является ввод данных или обмен информацией между внешней памятью и центральным процессором.
Принцип типовости. Разрабатывая технический комплекс, системное математическое обеспечение, рабочие программы и связанные с ними формы и состав информационных массивов, исполнитель обязан стремиться к тому, чтобы предлагаемые им решения подходили возможно более широкому кругу заказчиков. Необходимо в каждом случае определять разумную степень типизации, при которой стремление к широкому охвату потребителей не приведёт к существенному усложнению типовых решений. Типизация решений способствует концентрации сил, что необходимо для создания комплексных АСУ.
В зависимости от целевого назначения АСУ можно разделить на два больших класса: АСУ объектами, предусматривающие управление объектом в целом (по всем функциям), и функциональные АСУ, обеспечивающие автоматизацию той или иной функции управления для широкого класса объектов. АСУ объектами по типу управляемого объекта делятся на АСУ технологическими процессами, АСУ цехами, АСУ предприятиями (например, заводами, НИИ, КБ) — АСУП, АСУ отраслями народного хозяйства (например, промышленностью, связью, транспортом) — ОАСУ и т.д. К функциональным АСУ относят, например, автоматизированную систему плановых расчётов, автоматизированную систему материально-технического снабжения, автоматизированную систему статистич. учёта и т.д.
Состав Асу
АСУ состоит из основы и функциональной части. Основу Асу составляют информационная база, техническая база, математическое обеспечение, организационно-экономическая база. Основа — общая часть для всех задач, решаемых АСУ.
Информационная база АСУ — размещенная на машинных носителях информации совокупность всех данных, необходимых для автоматизации управления объектом или процессом. Обычно информационная база делится на три массива: генеральный, производный и оперативный. Конструкция массивов и их полей (способы размещения на носителях, особенности взаимосвязи данных внутри массива, конкретная компоновка данных и т.д.) определяется типом АСУ и общими характеристиками объектов, для которых она предназначается. Однако целесообразно сохранять типовое конструктивное построение информационной базы для общего класса объектов (например, для машиностроительных предприятий). Генеральный массив объединяет данные, являющиеся общими для всех задач, размещение которых отвечает универсальной структуре, не ориентированной на выполнение какой-либо одной функции управления. Генеральный массив для крупного объекта содержит сотни миллионов символов, занимает большие объёмы запоминающих устройств и не всегда удобен для использования в каждой конкретной задаче, требующей для своего решения специализированной информации. Эта проблема осложняется при мультипрограммной обработке данных и недостаточно ёмких оперативных запоминающих устройствах, предполагающих хранение многих массивов в машинных архивах (лентотеках, картотеках), функционально разобщённых с процессорами. В связи с этим в реально функционирующих АСУ возникает необходимость формирования производных массивов, отражающих специфику структуры объекта, особенности выполняемых в каждый период функций, частоту повторяемости различных задач и ряд др. факторов, связанных с текущей работой системы. Все производные массивы, как правило, формируются из генерального массива. Всякое устойчивое изменение характеристик обслуживаемого объекта должно быть отражено в генеральном массиве. Оперативный массив охватывает текущую информацию, а также промежуточные результаты вычислений. В нём же размещается первичная информация о состоянии обслуживаемого объекта, поступающая периодически по каналам связи или записанная на автономных носителях (перфолентах, перфокартах, магнитных лентах и т.д.). Обработанные и обобщённые данные могут затем вноситься в производный и генеральный массивы либо непосредственно выдаваться потребителю.
Техническая база АСУ включает средства обработки, сбора и регистрации, отображения и передачи данных, а также исполнительные механизмы, непосредственно воздействующие на объекты управления (например, автоматические регуляторы, датчики и т.д.), обеспечивающие сбор, хранение и переработку информации, а также выработку регулирующих сигналов во всех контурах автоматизированного управления производством. Основные элементы технической базы — ЭВМ, которые обеспечивают накопление, хранение и обработку данных, циркулирующих в АСУ. ЭВМ позволяют оптимизировать параметры управления, моделировать производство, подготавливать предложения для принятия решения. Обычно выделяют два класса ЭВМ, используемых в АСУ: информационно-расчётные и учётно-регулирующие. Информационно-расчётные ЭВМ находятся на высшем уровне иерархии управления (например, в координационно-вычислительном центре завода) и обеспечивают решение задач, связанных с централизованным управлением объектом по основным планово-экономическим, обеспечивающим и отчётным функциям (технико-экономическое и оперативно-производственное планирование, материально-техническое снабжение, сбыт продукции и т.д.). Они характеризуются высоким быстродействием, наличием системы прерываний, слоговой обработкой данных, переменной длиной слова, мультипрограммным режимом работы и т.д., а также широким набором и большим объёмом запоминающих устройств (оперативных, буферных, внешних, односторонних и двусторонних, с произвольным и последовательным доступом). В СССР в 70-х гг. в качестве типовых информационно-расчётных ЭВМ для АСУ принята единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ). Учётно-регулирующие ЭВМ, как правило, относятся к нижнему уровню управления. Они размещаются обычно в цехах или на участках и обеспечивают сбор информации от объектов управления (станков, складов и т.д.), первичную переработку этой информации, передачу данных в информационно-расчётную ЭВМ и получение от неё директивно-плановой информации, осуществление локальных расчётов (например, расписания работы каждого станка и рабочего, графика подачи комплектующих изделий и материалов, группировки деталей в партии, режимов обработки и т.д.) и выработку управляющих воздействий на объекты управления при отклонении режимов их функционирования от расчётных. Особенность учётно-регулирующих ЭВМ — хорошо развитая система автоматического сопряжения с большим числом источников информации (датчиков, регистраторов) и регулирующих устройств. Их вычислительная часть менее развита, поскольку первично обработанная информация передаётся в ЭВМ верхнего уровня для дальнейшего использования и длительного хранения. Примеры учётно-регулирующих ЦВМ — «Днепр» и М-6000.
Средства сбора и регистрации данных при участии человека включают различные регистраторы производства, с помощью которых осуществляются сбор и регистрация данных непосредственно на рабочих местах (например, в цехе, на участке, станке), а также датчики (температуры, количества изготовленных деталей, времени работы оборудования и т.д.), фиксаторы нарушений установленного технологического и организационного ритма (отсутствие заготовок, инструмента, материалов, неправильная наладка станков, отсутствие транспортных средств для отправки готовой продукции и т.д.). Например, типовыми регистраторами производства являются устройства РИ-7501 (цеховой регистратор) и РИ-7401 (складской регистратор).
Средства отображения информации предназначены для представления результатов обработки информации в удобном для практического использования виде. К ним относятся различные печатающие устройства, пишущие машины, терминалы, экраны, табло, графопостроители, индикаторы и т.п. Эти устройства, как правило, непосредственно связаны с ЭВМ или с регистраторами производства и выдают либо регулярную (регламентную), либо эпизодическую (по запросу или в случае аварийной ситуации) справочную, директивную или предупредительную информацию.
Аппаратура передачи данных осуществляет обмен информацией между различными элементами АСУ (между регистраторами производства и ЭВМ, между координационно-управляющим центром и цеховыми ЭВМ и т.д.), а также между АСУ и смежными управления уровнями (например, между АСУП и ОАСУ, между территориальными вычислительными центрами).
К технической базе АСУ относят также средства оргтехники (копировально-множительную технику, картотеки, диктофоны и т.д.), а также вспомогательные и контрольно-измерительные средства, обеспечивающие нормальное функционирование основных технических средств в требуемых режимах.
Математическое обеспечение АСУ — комплекс программ регулярного применения, управляющих работой технических средств и функционированием информационные базы и обеспечивающих взаимодействие человека с техническими средствами АСУ. Математическое обеспечение условно можно подразделить на систему программирования, операционную систему, общесистемный комплекс и пакеты типовых модулей.
Система программирования обеспечивает трансляцию программы решения задачи, выраженной на удобном для человека формализованном языке, на машинный язык, её отладку, редактирование и включение в пакет программ для обработки. В систему программирования входят описания языков программирования, комплекс трансляторов, библиотека стандартных подпрограмм, программы редактирования связей, наборы программ, осуществляющих преемственность (программную) ЭВМ различных типов. Кроме того, система программирования обычно содержит в своём составе набор программ, облегчающих взаимодействие пользователя с машиной и позволяющих системе программирования развиваться в зависимости от характера задач, решаемых потребителем. В качестве типовых языков программирования для АСУ в СССР приняты алгол-68, фортран, кобол, универсальный язык высшего уровня ПЛ-1, а также машинно-ориентированные языки типа «Ассемблера».
Операционные системы обеспечивают функционирование всех устройств ЭВМ в требуемых режимах и выполнение необходимой последовательности заданий на реализацию различных процедур управления. Операционные системы, как правило, являются неотъемлемой составной частью тех вычислительных средств, которые входят в состав АСУ. Однако в ряде случаев при проектировании АСУ приходится расширять операционные системы для обеспечения специальных системных требований (например, при подключении к системе специфичных для управляемого процесса регистраторов и систем отображения, при организации диалоговых режимов между терминалами и центральным вычислительным комплексом). В этой связи очень важной составной частью операционной системы АСУ является т. н. генератор систем. Это — программа, которая не входит в состав активной части управляющих программ и не связана непосредственно с процессом вычислений, но с помощью которой можно автоматически генерировать комплекс управляющих программ для системы любой конфигурации. Такой метод оказывается особенно эффективным при использовании ЭВМ в широком диапазоне АСУ на различных уровнях и на различных объектах, когда состав ЭВМ и состав решаемых задач может быть существенно различным.
Общесистемный комплекс охватывает набор программ, управляющих работой вычислительной системы и периферийных устройств (регистраторов, средств отображения результатов обработки данных и т.д.). Этот комплекс содержит программы совместной работы нескольких ЭВМ, комплексируемых по различным уровням запоминающих устройств, программы обслуживания каналов связи, дистанционные решения задач в режиме разделения времени, разграничения доступа к информационным массивам и др. К общесистемным комплексам относят также информационно-поисковые системы, осуществляющие целенаправленный поиск требуемых массивов (или формирование необходимых массивов из фрагментов данных), их редактирование и выдачу потребителю в заданной форме (либо передачу этих массивов в запоминающее устройство для использования очередными рабочими программами). К ним же относят программы обслуживания средств, работающих в реальном масштабе времени, а также обслуживания терминальных устройств и средств отображения информации.
Пакеты типовых прикладных модулей (стандартных подпрограмм) могут использоваться в различных комбинациях при решении той пли иной функциональной задачи. Типовыми, например, являются прикладные модули сортировки данных, статистической обработки информации, обработки сетевых графиков планирования и управления, моделирования реальных процессов и др. К математическому обеспечению АСУ часто относят также программы функционального анализа системы, обеспечивающие удобство эксплуатации и совершенствования системы.
Под организационно-экономической базой понимается совокупность экономических принципов, методов организации производства и управления, схем взаимодействия задач управления на основе правовых документов. Сюда входят организационно-экономический состав и способы формирования технико-экономических показателей управляемого объекта, а также основные принципы повышения эффективности его функционирования и место АСУ в общей системе планирования, учёта и регулирования; организация производства, труда и управления, определяющая рациональную структуру объекта (цеха, отдела и т.д.), порядок реализации технологических маршрутов, наиболее благоприятные условия работы, сохраняющие высокую работоспособность рабочих и служащих, а также научно обоснованную систему управления объектом, чёткие положения о всех подразделениях, их подчинённости, обязанностях сотрудников и их ответственности; организационно-экономическая модель, предусматривающая построение схемы взаимодействия основных задач АСУ, структуры информационного потока, а также методическое обеспечение порядка реализации задач и использования результатов их решения; организационно-правовое обеспечение (правовые основы и нормы создания и использования АСУ, правовой статус циркулирующей в АСУ информации, а также права и ответственность должностных лиц). Кроме того, организационно-экономическая база включает методические и инструктивные материалы, определяющие влияние АСУ на основные показатели функционирования объекта, оценку эффективности и пути дальнейшего развития АСУ.
Функциональная часть АСУ состоит из набора взаимосвязанных программ для реализации конкретных функций управления (планирование, финансово-бухгалтерскую деятельность и др.). Все задачи функциональной части базируются на общих для данной АСУ информационных массивах и на общих технических средствах. Включение в систему новых задач не влияет на структуру основы и осуществляется посредством типового для АСУ информационного формата и процедурной схемы. Функциональную часть АСУ принято условно делить на подсистемы в соответствии с основными функциями управления объектом. Подсистемы в свою очередь делят на комплексы, содержащие наборы программ для решения конкретных задач управления в соответствии с общей концепцией системы. Состав задач функциональной части АСУ определяется типом управляемого объекта, его состоянием и видом выполняемых им заданий. Например, в АСУ предприятием часто выделяют следующие подсистемы: технической подготовки производства; управления качеством продукции; технико-экономического планирования; оперативно-производственного планирования; материально-технического обеспечения; сбыта продукции; финансово-бухгалтерской деятельности; планирования и расстановки кадров; управления транспортом; управления вспомогательными службами. Деление функциональной части АСУ на подсистемы весьма условно, т.к. процедуры всех подсистем тесно взаимосвязаны и в ряде случаев невозможно провести чёткую границу между различными функциями управления (например, между технико-экономическим планированием, оперативно-производственным планированием и материально-техническим обеспечением). Выделение подсистем используется для удобства распределения работ по созданию системы и для привязки к соответствующим организационным звеньям объекта управления. Структура функциональной части АСУ зависит от схемы процедур управления, определяющей взаимосвязь всех элементов управления и охватывающей автоматизированные, частично механизированные и ручные процедуры. Функциональная часть более мобильна, чем основа, и допускает изменение состава и постановки задач при условии обеспечения стандартного сопряжения с базовыми элементами системы.
Перспективным направлением развития АСУ является создание Общегосударственной автоматизированной системы управления (ОГАС), предусматривающей взаимную связь управления всеми административными, промышленными и др. объектами страны с целью обеспечения оптимальных пропорций развития народного хозяйства СССР, выработки напряжённых сбалансированных плановых заданий и их безусловного выполнения. Технической базой ОГАС станет Единая государственная сеть вычислительных центров, осуществляющая информационную и функциональную координацию работы центров страны.
Классифицировать АСУ можно:
1. ПО УРОВНЮ.
Интеграция — взаимосвязанная деятельность разнородных подсистем.
по вертикали по горизонтали (уровню).
Интеграция по вертикали:
АСУ Отрасли
АСУ Производства
АСУ Цеха
АСУ Участка
АСУ Процесса
2. ПО ТИПУ ПРИНИМАЕМОГО РЕШЕНИЯ.
2.1 Информационно-справочные системы, которые просто
сообщают
информацию («экспресс», «сирена», «09»)
2.2 Информационно-советующая (справочная) система,
представляет собой варианты и оценки по различным критериям этих вариантов.
2.3 Информационно-управляющая система, выходной результат не
совет, а управляющее воздействие на объект
3. ПО ТИПУ ПРОИЗВОДСТВА.
3.1 АСУ дискретно-непрерывным производством.
3.2 АСУ дискретным производством.
3.3 АСУ непрерывным производством.
4. ПО НАЗНАЧЕНИЮ.
4.1 Военные АСУ.
4.2 Экономические системы (предприятия, конторы, управляющие
властные структуры).
4.3 Информационно-поисковые системы.
5. ПО ОБЛАСТЯМ ЧЕЛОВЕЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
5.1 Медицинские системы.
5.2 Экологические системы.
5.3 Системы телефонной связи.
6. ПО ТИПУ ПРИМЕНЯЕМЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН.
6.1 Цифровые Вычислительные Машины (ЦВМ)
БВМ, средние, миниЭВМ, РС
6.2 Аналоговые Вычислительные Машины
6.3 Гибридные
Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ.
Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.
В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое и лингвистическое.
В процессе создания АСУ используют математическое обеспечение.
. В состав информационного обеспечения АСУ входят классификаторы технико-экономической информации, нормативно-справочная информация, форма представления и организация данных в системе, в том числе формы документов, видеограмм, массивов и логические интерфейсы (протоколы обмена данными).
В состав программного обеспечения АСУ входят программы (в том числе программные средства) с программной документацией на них, необходимые для реализации всех функций АСУ в объеме, предусмотренном в техническом задании на создание АСУ.
В состав технического обеспечения АСУ входят технические средства, необходимые для реализаций функций АСУ. В общем случае оно включает средства получения, ввода, подготовки, обработки, хранения (накопления), регистрации, вывода, отображения, использования, передачи информации и средства реализации управляющих воздействий.
В состав организационного обеспечения АСУ входят документы определяющие функции подразделений управления, действия и взаимодействие персонала АСУ.
В состав метрологического обеспечения АСУ входят метрологические средства и инструкции по их применению.
В состав правового обеспечения АСУ входят нормативные документы, определяющие правовой статус АСУ, персонала АСУ, правил функционирования АСУ и нормативы на автоматически формируемые документы, в том числе на машинных носителях информации.
Правовое обеспечение АСУ в составе функционирующей системы реализуется в виде документов организационного обеспечения АСУ.
В состав лингвистического обеспечения АСУ входят тезаурусы и языки описания и манипулирования данными. Лингвистическое обеспечение функционирующей АСУ может присутствовать в ней самостоятельно или в виде решений по информационному обеспечению АСУ и в документах организационного обеспечения АСУ.
В состав математического обеспечения АСУ входят методы решения задач управления, модели и алгоритмы.
В функционирующей системе математическое обеспечение реализовано в составе программного обеспечения.
Структуры АСУ характеризуют внутреннее строение системы, описывают устойчивые связи между ее элементами.
При описании АСУ пользуются следующими видами структур, отличающимися типами элементов и связей между ними:
— функциональная (элементы — функции, задачи, операции; связи — информационные);
— техническая (элементы-устройства; связи — линии связи);
— организационная (элементы — коллективы людей и отдельные исполнители; связи — информационные, соподчинения и взаимодействия;
— алгоритмическая (элементы — алгоритмы; связи — информационные); программная (элементы — программные модули; связи — информационные и управляющие);
— информационная (элементы — формы существования и представления информации в системе; связи — операции преобразования информации в системе).
Классификация систем по масштабу применения
— локальные (в рамках одного рабочего места);
— местные (в пределах одной организации);
— территориальные (в пределах некоторой административной территории);
— отраслевые.
Классификация по режиму использования
— системы пакетной обработки (первые варианты организационных АСУ, системы информационного обслуживания, учебные системы);
— запросно-ответные системы (АИС продажи билетов, информационно-поисковые системы, библиотечные системы);
— диалоговые системы (САПР, АСНИ, обучающие системы);
— системы реального времени (управление технологическими процессами, подвижными объектами, роботами-манипуляторами, испытательными стендами и другие).
В соответствии с ЖЦ инженерного изделия различают следующие виды АС:
— АСНИ – автоматизированная система научных исследований (Основная цель: моделирование и проведение экспериментов. Решаемые задачи и инструментарий: математическая статистика, планирование эксперимента, методы оптимизации, имитационное моделирование);
— САПР – система автоматизированного проектирования (Основная цель: автоматизация процессов расчетов и проектирования. Решаемые задачи: изготовление конструкторской документации, смет, заказных спецификаций, оптимизация проектных решений, снижение сроков проектирования);
— АСТПП — автоматизированная система технологической подготовки производства (Основная цель: подготовить конкретное предприятие с его конкретными материальными и человеческими ресурсами к выпуску того или иного изделия или переходу на новую технологию. Решаемые задачи: составление маршрутных и технологических карт, расчет и оптимизация загрузки людей и оборудования; расчеты потребностей и планирование запасов и т.п);
— АСУТП — автоматизированная система управления технологическими процессами (Основная цель: управление изготовлением готовой продукции в основном для непрерывных производств, например, производства аммиачной селитры. Решаемые задачи: задачи автоматического управления и регулирования);
— ГПС – гибкие производственные системы (набор производственных модулей, станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, из которых можно создать технологическую систему). ( Основная цель: автоматизация дискретного производства, например производство автомобилей. Решаемыезадачи: механическая, термическая идр обработка, перемещение изделия и компонентов между производственными модулями, складирование и т.п.);
— АСУП — автоматизированная система управления предприятием (Основная цель: решает задачи организации управления и экономики. Основные задачи: бух учет, планирование, кадры, снабжение, сбыт и т.п.).
Структура АСУП
Автоматизация производством – это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.
Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.
Одной из характерных тенденций развития общества является появление чрезвычайно сложных (больших систем). Основными причинами этого являются: непрерывно увеличивающаяся сложность технических средств, применяемых в народном хозяйстве; необходимость в повышении качества управления как техническими, так и организационными системами (предприятие, отрасль, государство и др.); расширяющаяся специализация и кооперирование предприятий – основные тенденции развития народного хозяйства.
Структура АСУП представлена в виде схемы:
Внедрение автоматизированной системы управления предприятием, как и любое серьезное преобразование на предприятии, является сложным и зачастую болезненным процессом. Тем не менее, некоторые проблемы, возникающие при внедрении системы, достаточно хорошо изучены, формализованы и имеют эффективные методологии решения. Заблаговременное изучение этих проблем и подготовка к ним значительно облегчают процесс внедрения и повышают эффективность дальнейшего использования системы.
Функции АСУП
Функции АСУП устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУП на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУП. Каждая функция АСУП реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУП в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):
— планирование и (или) прогнозирование;
— учет, контроль, анализ;
— координацию и (или) регулирование.
Методы реализации
Целью создания АСУП является не автоматизация как таковая, а повышение управляемости предприятия и эффективности его деятельности за счет улучшения качества бизнес-процессов, в том числе автоматизации их функций. Автоматизация функций бизнес-процессов позволяет руководству оперативно получать достоверную информацию о себестоимости продукции, состоянии дебиторско-кредиторской задолженности, производственных запасах и прочую необходимую информацию, на основании которой легко принимать обоснованные управленческие решения.
Работы по созданию АСУП выполняются в соответствии с государственными (ГОСТ) и международными (ISO) стандартами по проектной технологии, которая включает в себя все стадии жизненного цикла автоматизированной системы:
— предпроектное обследование;
— системное и техническое проектирование;
— проектирование организационно-функциональной структуры;
— автоматизация и реинжиниринг бизнес-процессов;
— обучение пользователей и администраторов;
— проектирование и монтаж локальных сетей;
— поставку, установку, запуск и обслуживание сетевого оборудования и серверов;
— реализацию и ввод в действие автоматизированной системы (внедренческие и пусконаладочные работы, в том числе, перенос данных из других систем);
— сопровождение АС.
В состав проектных групп входят и специалисты с опытом решения широкого спектра задач по автоматизации бухгалтерского, финансового и управленческого учета на промышленных предприятиях.
Создание систем управления предприятием возможно с привлечением на условиях субподряда консалтинговых компаний и региональных внедренческих фирм-партнеров фирмы 1С, что позволяет повысить эффективность проектов создания АСУП, снизить их стоимость и обеспечить высокое качество технической поддержки и сопровождения.
Основные проблемы и задачи, требующие особого внимания при их решении:
— Отсутствие постановки задачи менеджмента на предприятии;
— Необходимость в частичной или полной реорганизации структуры предприятия;
— Необходимость изменения технологии бизнеса в различных аспектах;
— Сопротивление сотрудников предприятия;
— Временное увеличение нагрузки на сотрудников во время внедрения автоматизированной системы управления предприятием;
— Необходимость в формировании квалифицированной группы внедрения и сопровождения системы, выбор сильного руководителя группы.
Построение единой информационной инфраструктуры промышленных предприятий, обеспечивающей совместную работу программных и аппаратных средств систем АСУП и АСУТП, становится все более актуальной задачей.
На пути резко возрастающих информационных потоков стоят технологические барьеры между различными уровнями автоматизации, возникшими в результате независимого развития АСУП и АСУТП. По оценкам экспертов, только сбор данных в реальном масштабе времени о различных аспектах производственных процессов приведет в ближайшие годы почти к тридцатикратному увеличению трафика в распределенных системах промышленного управления, причем значительно возрастут потоки информации между датчиками и программируемыми контроллерами. Поэтому одной из задач комплексной автоматизации является организация межсетевого обмена в масштабах всего предприятия на основе стандартной масштабируемой высокопроизводительной технологии.
Современные системы АСУП, базирующиеся на стандартах, используют в коммуникационных инфраструктурах сети Ethernet и протоколы TCP/IP. В информационных комплексах предприятий широко применяются Internet-технологии. В области АСУТП со стандартизацией дело обстоит намного хуже. Существует более полусотни коммуникационных технологий, относящихся к классу промышленных сетей или полевых шин, предоставляющих возможность создания распределенных систем, в состав которых входят программируемые логические контроллеры, датчики и исполнительные устройства. Значительная часть этих технологий основана на собственных протоколах и аппаратных средствах компаний-производителей. Естественно, интерес к унификации промышленных сетей, предоставляющих возможность построения мультивендорных систем, весьма велик, хотя этому и препятствует достаточно узкая сегментация рынка по отраслям промышленности, а также коммерческие интересы крупнейших производителей (Fisher-Rosemount, Honeywell, Rockwell Automation, Siemens и ряда других), долгое время выпускающих собственные коммуникационные продукты. В последние годы поставщики оборудования для автоматизации производственных процессов обратили внимание на Ethernet. Однако до сих пор вопрос о масштабах проникновения Ethernet в комплексы управления производственными процессами и возможности замены таких распространенных технологий, как Foundation Fieldbus, Profibus или DeviceNet, остается открытым.
Петербургская компания «КОРУС Консалтинг» завершила внедрение автоматизированной системы управления предприятием Navision AXAPTA в германской группе компаний OSKO .
Компания «КОРУС Консалтинг» — официальный партнер одного из крупнейших в мире производителей ERP-систем — датской компании Navision A/S. Реализацию данного проекта специалисты «КОРУС Консалтинг» осуществляли совместно с сотрудниками группы «OSKO». Внедрение системы заняло 6 месяцев. Общая стоимость проекта составляет более 100 тыс. долларов.
Посредством внедрения Navision AXAPTA, «OSKO» рассчитывает значительно ускорить процесс обработки заказов и оптимизировать логистические цепочки. Политика компаний группы предусматривает ведение открытого бизнеса, предполагающего ведение бухгалтерского учета в соответствии с требованиями как российского законодательства, так и c международными стандартами — эта задача также решается средствами Navision AXAPTA. Кроме того, система осуществляет оперативный учет и контроль большого количества наименований товаров. Группа компаний «OSKO» имеет территориально-распределенную структуру, поэтому Navision AXAPTA обеспечивает полный и своевременный обмен данными между удаленными друг от друга филиалами и складами. Более того, в системе изначально предусмотрена возможность увеличения количества функций в процессе развития группы компаний.
Группа компаний «OSKO» работает на рынке России и Беларуси с начала 90-х годов. Она представляет продукцию ряда ведущих немецких фирм-производителей инженерного оборудования, активно вкладывает средства в ремонт и благоустройство Москвы, Санкт-Петербурга и других городов России.
Основными задачами компании в ближайшем будущем являются повышение качества обслуживания клиентов, расширение территории и освоение новых региональных рынков, увеличение дилерской сети, а также увеличение ассортимента распространяемой продукции.
Компания «КОРУС Консалтинг» является официальным представителем в СНГ и странах Балтии одного из крупнейших в мире производителей систем бюджетирования и управленческого анализа — американской корпорации Comshare Inc. «КОРУС Консалтинг» также является Navision Solution Center — официальным представителем датской корпорации Navision A/S по продажам на территории России интегрированной системы управления бизнесом Navision AXAPTA. Компания действует на российском рынке с начала 2000 г. В списке клиентов «КОРУС Консалтинг» такие крупные российские предприятия как «Акрихин», «Чайковский текстиль», «Соликамский магниевый завод», «КомиАрктикОйл», «Первоуральский новотрубный завод», «КМБ-Банк», торговая компания «ОСКО» и др.
ОАО ‘ПО Красноярский завод комбайнов’ внедряет комплексную автоматизированную систему управления предприятием Baan IV
С 1 марта специалистами ГК ‘Альфа Интегратор — Баан Евразия’ начато внедрение на ‘Красноярском заводе комбайнов’ комплексной автоматизированной системы управления предприятием Baan. На первом этапе будут внедрены функциональные направления ERP-системы: ‘Производство’ и ‘Сбыт, снабжение, склады’. Сдача в промышленную эксплуатацию этих модулей позволит оптимизировать следующие основные бизнес-процессы: планирование производства, оперативное управление производством, учет производственных затрат, управление материальными потоками, управление складированием, закупками и продажами. Реализация первой стадии проекта уже предусматривает получение экономического эффекта. В дальнейшем предусмотрено создание полнофункционального решения за счет внедрения остальных подсистем, таких как «Финансы», «Контроллинг» и т.д.
Решение о внедрении ERP-системы Baan руководством ОАО «ПО Красноярский завод комбайнов» было принято после детального ознакомления с функциональными возможностями этой системы, а также референтного визита на машиностроительное предприятие Украины ‘Гидросила’, где силами специалистов ГК «Альфа Интегратор. Баан Евразия» успешно внедрена и действует система Baan. После внедрения системы на «Гидросиле» ощутили существенный экономический эффект.
По словам начальника управления информационных технологий ОАО «ПО Красноярский завод комбайнов» Олега Малышева: «Продукты и решения Baan хорошо зарекомендовали себя на многих машиностроительных предприятиях России и мира, поэтому, тщательно проанализировав рыночную ситуацию, мы остановили свой выбор на данной ERP-системе. Мы уверены, что внедрение Baan IV окажется важным шагом в развитии нашего предприятия».
Параллельно на ОАО «ПО Красноярский завод комбайнов» идет внедрение системы CAD/CAM. Работы по внедрению ведут специалисты компании Гетнет. ГК «Альфа Интегратор. Баан Евразия» и компания Гетнет являются давними партнерами. В итоге, планируется реализовать уникальную для России модель сквозного управления производством, начиная от технологического проектирования изделия и до выпуска готовой продукции, что является одной из первых работ по созданию решения по управлению жизненным циклом продукта (PLM).
ЛИТЕРАТУРА
1. В.А. Острековский; Теория систем; Высш. шк ., 1997.
2. Глушков В. М., Введение в АСУ, 2 изд., К., 1974; Жимерин Д. Г.,
Мясников В. А., Автоматизированные и автоматические системы
управления, М., 1975.
3. «Большая Российская Энциклопедия».
4. www.cmdsoft.ru/auto_system.shtml.
5. www.nit.kz/.
6. www.mdi.ru.
У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!
В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.
Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:
- Реферат на тему: Память
- Реферат на тему: Математика вокруг нас
- Реферат на тему: Безопасность дорожного движения
- Реферат на тему: История создания вооруженных сил РФ
Введение
В
основных направлениях экономического и социального развития будет поставлена
задача развития производства электронных блоков управления и телемеханики,
приводов, приборов и датчиков комплексных систем автоматизации сложных
технологических процессов, агрегатов, машин и оборудования. Во всем этом могут
помочь автоматизированные системы управления.
Автоматизированная
система управления или САУ — комплекс аппаратно-программных средств для
управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства,
предприятия. Автоматизированные системы управления используются в различных
отраслях промышленности, в энергетике, на транспорте и т.д. Термин
«автоматизированный», в отличие от термина
«автоматический», подчеркивает, что за человеком-оператором
сохраняются или не сохраняются некоторые функции или наиболее общий,
устанавливающий цели характер.
Опыт
создания автоматизированных и автоматизированных систем управления показывает,
что управление различными процессами основано на наборе правил и законов,
некоторые из которых являются общими для технического оборудования, живых
организмов и социальных явлений.
Классификация и типы СКУД
В
зависимости от роли человека в процессе управления, форм коммуникации и
функционирования связи человек-машина, распределения информации и функций
управления между оператором и компьютером, между компьютером и средствами
контроля и управления, все системы можно разделить на два класса.
1)
Информационные системы, обеспечивающие сбор и вывод легко просматриваемой
измерительной информации о процессе или производственном потоке. Расчеты
определяют, какие контрольные действия должны быть предприняты для обеспечения
того, чтобы контролируемый процесс работал в оптимальном режиме. Генерируемая
управляющая информация используется в качестве рекомендации оператору, при этом
основная роль человека и машины играет вспомогательную роль и предоставляет
необходимую информацию.
Целью
таких систем является предоставление оператору высоконадежной информации для
принятия эффективных решений. Характерной особенностью информационных систем
является то, что компьютер работает в разомкнутом контуре. А информационные
системы возможны на разных уровнях: от простых, в которых данные о состоянии
производственного процесса записываются вручную, до встроенных диалоговых
систем высокого уровня.
Информационные
системы должны, с одной стороны, сообщать о нормальном производственном процессе,
а с другой — предоставлять информацию о ситуациях, вызванных отклонениями от
нормального процесса.
Существует
два типа информационных систем: информационно-справочные системы (пассивные),
которые предоставляют информацию оператору по запросу после связи с системой,
информационно-справочные системы (активные), которые, в свою очередь,
предоставляют абоненту информацию, предназначенную для него периодически или с
определенной периодичностью.
Системы управления, которые, помимо сбора информации, обеспечивают выдачу команд субъектам или исполнительным механизмам Системы управления обычно работают в режиме реального времени, т.е. в ритме технологического или производственного процесса. В системах управления наиболее важную роль играет машина, а человек контролирует и решает самые сложные задачи, которые по тем или иным причинам компьютерная система не может решить.
Принято
рассматривать каждую СКУД одновременно в двух аспектах: с точки зрения ее
функций (что и как она делает) и с точки зрения ее схемы, т.е. средств и
методов, используемых для реализации этих функций. Соответственно, СКУД
разделена на две группы подсистем — функциональную и систему доставки.
Типы
систем управления
Автоматизированная
система управления технологическим процессом или САУ ТП — решает задачи
оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности,
энергетике, на транспорте
Автоматизированная
система управления производством (АСУП П) — решает задачи организации
производства, включая основные производственные процессы, входную и выходную
логистику. Осуществляет краткосрочное планирование производства с учетом
производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование
производственного процесса.
Автоматизированная система управления процессом
Система
автоматизированного управления технологическим процессом или САУ ТП — решает
задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в
промышленности, энергетике, на транспорте и др.
Под
ACS TP обычно понимают комплексное решение, позволяющее автоматизировать
основные технологические процессы на производстве в целом или в деталях, в
результате чего получается относительно целостный продукт. В отличие от термина
автоматизация, этот термин автоматически подчеркивает возможность участия
человека в отдельных операциях, как для поддержания человеческого контроля над
процессом, так и в связи со сложностью или неуместностью автоматизации
отдельных операций. Компонентами системы автоматического управления могут быть
отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматические устройства,
объединенные в единый комплекс. Как правило, автоматизированная система
управления имеет единую систему управления технологическим процессом оператором
в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и
архивирования информации о протекании технологического процесса, типичные
элементы автоматизации: измерительные приборы, контроллеры, исполнительные
механизмы. Промышленные сети служат для передачи информации всех подсистем.
Преимущества системы управления включают в себя:
- быстрый и качественный сбор информации о технологических процессах.
- Наличие в системе локальных коммуникационных модулей для обеспечения непрерывной передачи информации для обработки в центральном компьютере.
- локальные микропроцессоры в каждом звене цепи, которые позволяют управлять оборудованием даже в случае временного выхода из строя центрального пульта управления.
Коды
и символы, используемые в системе управления, должны быть близки к терминам и
понятиям, используемым техническим персоналом контролируемого объекта, и не
должны вызывать затруднений в их восприятии.
Предварительные
испытания функций системы управления, которые необходимы для пуска и запуска
технологических установок, могут быть проведены на месте с помощью тренажеров.
Фактические
значения показателей технико-экономической эффективности и надежности систем
управления будут определены после их ввода в эксплуатацию. Продолжительность
рабочего времени СКД ТП, необходимого для определения фактических значений его
показателей, рассчитывается по соответствующим методикам, которые будут
подтверждены в установленном порядке.
Автоматизированная система управления производством
Автоматизированная
система управления производством (АСУП П) — решает задачи организации производства,
включая основные производственные процессы, входную и выходную логистику.
Осуществляет краткосрочное планирование производства с учетом производственных
мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса.
САУ П
предназначена для повышения эффективности производственно-хозяйственной
деятельности предприятия, производственного или научно-производственного
объединения (далее — Общества).
САУ П
должна обеспечивать автоматический сбор и обработку информации, используя,
насколько это возможно, методы оптимизации для основных задач и подсистем
управления на общезаводском и цеховом уровне, при необходимости в режиме
удаленной обработки и диалога в реальном времени.
САУ П
должна быть реализована в виде набора совместно функционирующих подсистем,
взаимодействие между которыми должно осуществляться через общую (единую или
распределенную) БД.
Организационное
обеспечение АСУ П должно обеспечить совершенствование методов управления и
структуры системы управления предприятием при создании и развитии АСУ П.
Некоторые требования к АСУ по ГОСТу
Стандарт
распространяется на автоматизированные системы управления (АСУ) всех типов
(кроме национальных) и определяет общие требования к АСУ в целом, функции АСУ,
обучение персонала и виды предоставления АСУ, безопасность и эргономику, типы и
процедуры испытаний при вводе АСУ в эксплуатацию, полноту АСУ, гарантии.
СКУД
любого типа должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, требованиям
технической спецификации на ее создание или разработку (далее — ТЗ на СКУД), а
также требованиям нормативных и технических документов, применяемых в СКУД
отдела заказчика.
Внедрение АКС должно, например, привести к полезным техническим, экономическим, социальным или другим результатам:
- Сокращение числа менеджеров;
- для улучшения качества эксплуатации объекта инспекции
- Повышение качества управления и т.д.
Он
должен обеспечивать совместимость между своими частями и автоматизированными
системами (АМС), подключенными к соответствующему АМС.
В
случаях, когда СКДУ или набор СКДУ создается на базе компьютерной сети, для
обеспечения совместимости элементов такой сети должны использоваться системы с
многоуровневыми протоколами взаимодействия.
Надежность
СКДУ в целом и каждой из ее автоматизированных функций должна быть достаточной
для достижения поставленных целей системы в заданных условиях эксплуатации.
Приспосабливаемость
СКДУ должна быть достаточной для достижения заданных целей ее функционирования
в заданном диапазоне изменений условий эксплуатации.
Система
управления должна позволять проверять правильность выполнения
автоматизированных функций и диагностики, указывая место, характер и причину
любого несоответствия правильному функционированию системы управления.
В
СКУД с измерительными каналами должна быть предусмотрена возможность проверки
метрологических характеристик измерительных каналов.
СКУД
предназначена для обеспечения защиты от неправомерных действий персонала,
приводящих к аварийному состоянию установки или системы управления, от
непреднамеренных изменений и уничтожения информации и программ, а также от
несанкционированного вмешательства.
Вся
информация, поступающая в СКДУ, вводится в систему один раз по входному каналу,
если это не приводит к несоблюдению требований СКДУ (надежность, безотказность
и т.д.), указанных в ТЗ.
Выходная
информация с одним и тем же семантическим содержанием должна быть сгенерирована
в ACS один раз, независимо от количества адресатов.
Информация,
содержащаяся в базах данных СКДУ, должна обновляться в соответствии с
периодичностью, с которой она используется для выполнения функций системы.
ACS
должна быть защищена от потери информации.
Название
налоговой системы должно содержать название типа налоговой системы и объекта
налогообложения.
АСУ должен автоматически выполнить требуемый объем:
- Сбор, обработка и анализ информации (сигналов, сообщений, документов и т.д.) о состоянии контролируемого объекта;
- развитие управления воздействием (программы, планы и т.д.);
- Передача управляющих воздействий (сигналов, инструкций, документов) на исполнение и их контроль
- Осуществление и мониторинг управленческого воздействия;
- Обмен информацией (документами, сообщениями и т.д.) с взаимосвязанными автоматизированными системами.
Состав
автоматизированных функций (задачи, комплексы задач — другие функции) СКДУ
должен обеспечивать возможность управления соответствующим объектом в
соответствии с одной из целей, определенных в ТЗ на СКДУ.
Состав
автоматизированных САУ функций и степень их автоматизации должны быть
технически, экономически и (или) социально обоснованными, с учетом
необходимости освобождения сотрудников от повторяющихся действий и создания
условий для использования их творческих способностей в процессе работы.
Комплект
технических средств системы управления должен быть достаточным для выполнения
всех автоматизированных функций системы управления.
В
комплексе технических средств САУ, в основном, должны использоваться
технические средства массового производства. При необходимости допускается
использование технических средств изготовления под заказ.
Технические
средства системы управления должны быть устроены в соответствии с требованиями,
содержащимися в технической документации, в том числе в эксплуатационной
документации, таким образом, чтобы их можно было удобно использовать при
эксплуатации системы управления и ее обслуживании.
В
СКУД должны использоваться технические средства со сроком службы не менее
десяти лет. Применение технических средств с более коротким сроком службы
разрешается только в обоснованных случаях и по согласованию с клиентом ACS.
Защита
технических средств управления воздушным движением от внешних электрических и
магнитных полей, а также от помех в цепи питания должна быть достаточной для
того, чтобы технические средства управления воздушным движением могли
эффективно выполнять свое назначение во время эксплуатации системы управления
воздушным движением.
Программное обеспечение системы управления должно обладать следующими характеристиками:
- функциональная адекватность (полнота);
- Надежность (включая возможность восстановления, наличие средств обнаружения ошибок);
- Приспосабливаемость;
- Модифицируемость;
- Модульность конструкции и удобство в использовании.
Информационная
поддержка системы управления должна быть достаточной для выполнения всех
автоматизированных функций системы управления.
Классификаторы,
принятые клиентом, должны использоваться для шифрования информации,
используемой только в этой системе управления.
Для
кодирования выходной информации, используемой на более высоком уровне в системе
управления, должны использоваться классификаторы систем управления более
высокого уровня, если это не указано в явном виде.
Информационное
обеспечение СКДД должно быть совместимо с информационным обеспечением
взаимодействующих с ней систем с точки зрения содержания, системы кодирования,
методов адресации, форматов данных и формы представления информации, получаемой
и выводимой СКДД.
Формы
документов, создаваемые ACS, должны соответствовать требованиям стандартов ACS
или нормативно-техническим документам отдела ACS заказчика.
Формы
документов и видеоизображений, вводимых, выводимых или корректируемых через
терминалы системы управления, должны соответствовать соответствующим
спецификациям терминалов.
Комплексные
информационные мероприятия системы управления должны быть организованы в виде
баз данных по носителям машин.
Форма
представления выходной информации СКДУ согласовывается с заказчиком
(пользователем) системы.
Условия
и сокращения, применяемые в выходных документах ACS, должны быть общеприняты в
соответствующей области компетенции и согласованы с клиентом системы.
СКДД
обеспечивает необходимые меры по контролю и обновлению данных в информационных
массивах СКДД, восстановлению массивов после выхода из строя технических
средств СКДД и контролю идентичности одноименной информации в базах данных.
Организационное
обеспечение СКДД должно быть достаточным для того, чтобы сотрудники СКДД могли
эффективно выполнять возложенные на них задачи по выполнению автоматизированных
и связанных с ними неавтоматизированных функций системы.
Организационная
структура СКДУ должна позволять выполнять все функции СКДУ с учетом их
распределения между уровнями управления.
Для
каждой автоматизированной функции, выполняемой при взаимодействии данной СКДУ с
другими системами, инструкции для персонала СКДУ и этих систем должны быть
связаны по всем видам выполнения данной функции и включать в себя указания по
действиям, которые должен предпринять персонал в случае выхода из строя
технических средств СКДУ.
Лингвистическая
поддержка СКДД должна быть достаточной для общения различных категорий
пользователей в соответствующей форме со средствами автоматизации СКДД и для
реализации процедур трансформации и машинного представления информации, обрабатываемой
в СКДД.
В языковой поддержке должна быть ACS:
- Для описания всей информации, используемой в системе управления, доступны языковые функции;
- используемые языковые инструменты были стандартизированы;
- Стандартизированы описания однотипных информационных элементов и записи синтаксических конструкций;
- Обеспечивается удобство, четкость и стабильность связи пользователей со средствами автоматизации системы управления;
- предусмотрены средства для исправления ошибок, возникающих при общении пользователей с техническими средствами системы управления.
Лингвистическая
поддержка АСУ должна быть отражена в документации (инструкциях, описаниях)
организационной поддержки АСУ в виде правил диалога между пользователями и
техническими средствами АСУ во всех функциональных возможностях системы.
Юридическое сопровождение ACS должно включать в себя набор правовых норм:
- которые определяют юридическую силу информации о носителях данных и документах, используемых в работе СКД и созданных системой;
- регулирование правовых отношений между лицами, входящими в состав работников системы контроля (права, обязанности и ответственность), и между работниками системы контроля и работниками системы, взаимодействующими с системой контроля
Разработчик
СКУД гарантирует, что СКУД соответствует требованиям настоящего стандарта и ТЗ
СКУД, при условии, что пользователь соблюдает условия и правила эксплуатации.
Соответствие
аппаратных, программных и комплексных средств автоматизации, используемых в САУ
и как продукция производственно-технического назначения поставляется,
требованиям стандартов и ТУ на них гарантируется производителями этих видов
продукции при соблюдении пользователем условий и правил эксплуатации.
Гарантийный
срок эксплуатации СКД рассчитывается со дня ввода СКД в эксплуатацию.
Гарантийный
срок эксплуатации СКД должен быть указан в ТЗ СКД и не менее 18 месяцев.
Заключение
Проектирование
систем управления играет важную роль в современных технологических системах.
Преимущества совершенствования систем управления в промышленности могут быть
огромными. К ним относятся улучшение качества продукции, снижение
энергопотребления, минимизация максимальных затрат, повышение уровня
безопасности и уменьшение загрязнения окружающей среды. Сложность заключается в
том, что некоторые из самых передовых идей имеют сложный математический
аппарат. Теория математических систем может быть одним из самых значительных
достижений науки ХХ века, но ее практическая ценность определяется теми выгодами,
которые она может принести.
Проектирование
и эксплуатация автоматизированного процесса, который должен обладать такими
техническими характеристиками, как экономичность, качество, безопасность и
экологическая совместимость, требует тесного привлечения специалистов из
различных дисциплин.
Создание
СКУД на существующей коммерческой недвижимости (в компании, бизнесе, банке и
т.д.), как правило, является длительным процессом. Отдельные подсистемы СКУД
проектируются и вводятся в эксплуатацию последовательными очередями, функции
включают в себя все новые и возникающие задачи, поэтому СКУД органично
«вводится» в систему управления. Обычно первые линии СКУД
ограничиваются решением чисто информационно-технических задач. Кроме того,
усложняются их функции, в том числе использование оптимизационных вычислений,
элементов оптимального управления. Степень вовлеченности СКУД в процессы
управления может варьироваться в широких пределах, вплоть до самостоятельной
выдачи операционных команд компьютером (на основе полученных им данных). Так
как внедрение СКД требует адаптации документации для обработки, то создаются
унифицированные системы документации, а также классификаторы
технико-экономической информации и т.п.
Список литературы
- Анхимюк В.Л., Олейко О.Ф., Михеев Н.Н. «Теория автоматического управления». — Москва: Проект ПРО, 2005.
- Бесекерский В.А., Попов Е.П. «Теория автоматических систем управления». — Четвертое издание, Перерабо. Я пошла. — СПб.: профессия, 2004.
- Джимерин Ди. Г. Мясников В.А., Автоматизированные и автоматизированные системы управления, Москва, 2003.
- Мазур И.И., Шапиро В.Д. и другие. Реструктуризация компаний и предприятий. -M. Средняя школа, 2003 год.
- Шилов, К.Ю. Автоматизированная система управления муниципальными закупками в СПб: Политехника, 2006.
Содержание:
Введение
Современное промышленное производство в любых областях промышленности объединяет в себе сложный комплекс инженерно-технических средств, коммуникаций, технологических цепочек, состоящих из механического оборудования с различными типами приводов (например: электропривод, пневмопривод). Одновременно один технологический процесс могут обеспечивать до нескольких десятков различных устройств, механизмов и систем, выполняющих каждая свою функцию. Задача системы управления — обеспечить наиболее рациональное (оптимальное) взаимодействие всего оборудования, входящего в технологическую цепь производственного процесса.
Наиболее успешно с этой задачей справляются автоматизированные и автоматические системы управления. Каждая система представляет собой множество взаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Иными словами, это определение целей работы предприятия или организации, наблюдение за ходом производства, контроль качества продукции, составление производственной документации, размножение, рассылка, регистрация и сортировка документов, организация связи между отделами производства, взаимодействие с биржевыми и банковскими организациями и т.д.
Современное производство отличается сложностью, многообразием связей, форм и методов. Чтобы производство было эффективным, потоки информации — плановые и отчетные документы, производственную документацию, информацию о банковских операциях — необходимо обрабатывать безошибочно и в самые сжатые сроки. Своевременно и правильно обработанная информация становится важным производственным ресурсом. Использование компьютеров и информационных технологий на всех этапах управления способно повысить его эффективность и качество.
Глава 1. Основные понятия системы управления
Автоматизированная система управления (АСУ) и система автоматического управления (САУ) — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия.
АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с Системой поддержки принятия решений (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений. Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913—1998). В 1962—1967 гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством. Важнейшая задача АСУ – повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. Различают АСУ объекты (технологическими процессами-АСУТП, предприятием-АСУП, отраслью-ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т.д.
Состав АСУ:
В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое и лингвистическое
Основные классификационные признаки:
Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:
1)сфера функционирования объекта управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и т.д.)
2) вид управляемого процесса (технологический, организационный, экономический и т.д.);
3) уровень в системе государственного управления, включения управление народным хозяйством в соответствии с действующими схемами управления отраслями (для промышленности: отрасль (министерство), всесоюзное объединение, всесоюзное промышленное объединение, научно-производственное объединение, предприятие (организация), производство, цех, участок, технологический агрегат).
Функции АСУ:
Функции АСУ устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):
1) планирование и (или) прогнозирование;
2) учет, контроль, анализ;
3) координацию и (или) регулирование.
Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.
Функции при формировании управляющих воздействий:
1)Функции обработки информации (вычислительные функции) – осуществляют учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;
2)Функции обмена (передачи) информации – связаны с доведением выработанных управляющих воздействий до ОУ и обменом информацией с ЛПР;
3)Группа функций принятия решения (преобразование содержания информации) – создание новой информации в ходе анализа, прогнозирования или оперативного управления объектом
Автоматические системы управления уже давно широко применяют, особенно в военном деле, например, для управления огнем, полетом ракет и самолетов (автопилот), наведения орудий, движения подводных лодок; а также в атомной энергетике при управлении режимами работы атомных котлов; в отраслях промышленности с непрерывными процессами производства; например, для управления процессами производства аммиака, метанола, главки металла.
В процессе внедрения автоматическая система управления технологическим процессом обычно используется вначале как автоматизированная система, работающая в информационном режиме, а после накопления опыта, проверки надежности системы и т. п. переводится в автоматический режим.
Автоматические системы управления подразделяются на:
- непрерывные системы (аналоговые) – системы, в которых входные сигналы действуют непрерывно в течение всего времени работы системы;
- дискретные системы (импульсные) – с прерывистым воздействием сигнала на входе.
Для управления должен существовать некоторый орган, который систематически или по мере необходимости вырабатывает управляющие воздействия. Такой управляющий орган принято называть системой управления.
Система управления — систематизированный (строго определённый) набор средств сбора сведений о подконтрольном объекте и средств воздействия на его поведение, предназначенный для достижения определённых целей. Объектом системы управления могут быть как технические объекты, так и люди. Объект системы управления может состоять из других объектов, которые могут иметь постоянную структуру взаимосвязей. Система управления делится на две подсистемы: управляемую и управляющую.
Управление обычно осуществляется через исполнительные органы, которые изменяют действительный ход процесса, это управляющая подсистема. Управление должно быть целенаправленным, т. е. управляющие воздействия необходимо скоординировать между собой, чтобы исключить возможность воздействий, противоположных друг другу.
Управление предполагает наличие управляемого объекта или группы объектов, т. е управляемую подсистему. Управляющий орган вырабатывает управляющие воздействия, направленные на поддержание или улучшение функционирования управляемой системы в соответствии с имеющейся программой или целью управления.
Таким образом, процесс управления – это целенаправленное воздействие управляющей системы на управляемую, ориентированное на достижение определенной цели и использующее главным образом информационный поток.
Оптимальное управление заключается в выборе наилучших управляющих воздействий из множества возможных с учетом ограничений и на основе информации о состоянии управляемого объекта и внешней среды.
В производственных системах человек с помощью технических средств, которыми он манипулирует, непосредственно управляет технологическим или производственным процессом. Человека, осуществляющего такое управление, называют оператором, а систему, составным элементом которой является оператор, – эргатической (от греч. эргатес – действующее лицо, деятель).
Правила действия с использованием каких-либо средств называется технологией. Реализацию технологий, направленных на выработку управляющего воздействия, называют технологией управления.
Определим понятие «система». Оно широко используется в науке, технике и повседневной жизни, когда говорят об упорядоченной совокупности каких-либо элементов. Система – это объективное единство закономерно связанных предметов, явлений, сведений, а также знаний о природе, обществе и т.п. Каждый объект считается системой, если обладает четырьмя основными свойствами или признаками: целостностью и делимостью, наличием устойчивых связей, организацией и эмерджентностью. Система – это прежде всего целостная совокупность элементов.
Это означает, что, с одной стороны, система – целостное образование, а с другой – в ее составе отчетливо могут быть выделены отдельные объекты (элементы). Для системы первичным является признак целостности, т. е. она рассматривается как единое целое, состоящее из совместимых взаимодействующих частей, часто разнокачественных.
Наличие устойчивых связей между элементами или их свойствами, более прочными, чем связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему также является важным атрибутом системы.
Организация характеризуется упорядоченностью элементов системы и определяет ее структуру.
Эмерджентность предполагает наличие таких качеств, которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из ее элементов в отдельности.
Наличие интегрированных качеств показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Отсюда можно сделать выводы:
- система не сводится к простой совокупности элементов;
- расчленяя систему на отдельные части, изучая каждую из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом.
Уровень управления производственным процессом является важнейшим фактором, определяющим уровень эффективности производства. В системе, где происходят материальные процессы, связанные с переработкой сырья, движением финансов, использованием механизмов и машин и так далее, они реализуются лишь через деятельность людей, входящих в данную систему, и находятся в прямой зависимости от их поведения. Особую актуальность проблема внедрения в производство совершенной организационной системы управления приобрела в условиях рыночной экономики.
Глава 2. Виды систем управления и характеристики
По уровню автоматизации системы управления подразделяются на следующие виды:
- Системы неавтоматического (ручного) управления
- Системы автоматического управления (САУ)
- Автоматизированные системы управления (АСУ)
2.1 Системы неавтоматического (ручного) управления
Системы неавтоматического или же ручного управления — такие СУ, в которых все функции контроля и управления выполняют люди (без ЭВМ и средств диспетчеризации). В процессе подготовки к управлению технологическим оборудованием технолог разрабатывает последовательность выполнения операций, определяет их параметры и характеристики, продолжительность операций и записывает в технологической карте. По существу технология является алгоритмом управления. Оператор вручную управляет технологическим оборудованием в соответствии с разработанной технологией. Т.е. он посредством сигналов образует цепь управления технологическим оборудованием. Фактическое выполнение команд управления фиксирует оператор, образуя тем самым цепь обратной связи.
В простейшей системе управления рабочими станками, пользуясь чертежом детали, преобразуют информацию в определенные движения рук и воздействуют на органы управления станком, обрабатывая деталь. Человек управляет циклом станка и величинами перемещения исполнительных органов. Преимуществом этой системы управления является гибкость. Любое изменение чертежа или переход к другим деталям реализуется быстро и без дополнительных затрат. Но в таких системах нет резервов роста производительности из-за ограниченных физиологических возможностей человека. При ручном управлении для выполнения каждой вновь возникающей операции требуется привлекать новых рабочих, затрачивать значительное время на освоение новой продукции. Эта система характерна для универсальных станков в условиях единичного, мелкосерийного и опытного производства.
2.2 Системы автоматического управления (САУ)
В системах автоматического управления все процессы, связанные с получением информации о состоянии управляемого объекта, обработкой этой информации, формированием управляющих сигналов и пр., осуществляются автоматически. В подобных системах не требуется непосредственное участие человека. Системы автоматического управления используются на космических спутниках, на опасном для здоровья человека производстве, в ткацкой и литейной промышленности, в хлебопекарнях, при поточном производстве, при изготовлении микросхем, и пр.
Система автоматического управления, как правило, состоит из двух основных элементов — объекта управления и управляющего устройства.
САУ можно разделить:
1. По цели управления, где изменение состояния объекта управления происходит в соответствии с заданным законом управления. Такое изменение происходит в результате внешних факторов, например, вследствие управляющих или возмущающих воздействий. По цели управления САУ можно разделить на:
А) Системы автоматического регулирования:
- Системы автоматической стабилизации. Выходное значение поддерживается на постоянном уровне (заданное значение — константа). Могут возникать отклонения за счёт возмущений и при включении.
- Системы программного регулирования. Заданное значение изменяется по заранее заданному программному закону f. Наряду с ошибками, встречающимися в системах автоматического регулирования, здесь также имеют место ошибки от инерционности регулятора.
- Следящие системы. Входное воздействие неизвестно. Оно определяется только в процессе функционирования системы. Ошибки очень сильно зависят от вида функции f(t).
Б) Системы экстремального регулирования
Эти системы способны поддерживать экстремальное значение некоторого критерия (например: минимальное или максимальное), характеризующего качество функционирования объекта. Критерием качества, который обычно называют целевой функцией, показателем экстремума или экстремальной характеристикой, может быть либо непосредственно измеряемая физическая величина (например: температура, ток, напряжение, влажность, давление), либо КПД, производительность и др.
В данных системах выделяют:
- Системы с экстремальным регулятором релейного действия. Универсальный экстремальный регулятор должен быть хорошо масштабируемым устройством, способным исполнять большое количество вычислений в соответствии с различными методами.
- Сигнум-регулятор используется как аналоговый анализатор качества, однозначно характеризующий лишь один подстраиваемый параметр систем. Он состоит из двух последовательно включенных устройств: Сигнум-реле (D-триггер) и исполнительный двигатель (интегратор).
- Экстремальные системы с безинерционным объектом
- Экстремальные системы с инерционным объектом
- Экстремальные системы с плавающей характеристикой. Используется в случае, когда экстремум меняется непредсказуемым или сложно идентифицируемым образом.
- Системы с синхронным детектором (экстремальные системы непрерывного действия). В прямом канале имеется дифференцирующее звено, не пропускающее постоянную составляющую. Удалить или зашунтировать по каким-либо причинам это звено невозможно или неприменимо. Для обеспечения работоспособности системы используется модуляция задающего воздействия и кодирование сигнала в прямом канале, а после дифференцирующего звена устанавливают синхронный детектор фазы.
В) Адаптивные системы автоматического управления
Эти системы служат для обеспечения желаемого качества процесса при широком диапазоне изменения характеристик объектов управления и возмущений.
2. По виду информации в управляющем устройстве САУ различают на:
А) Замкнутые САУ
В замкнутых системах автоматического регулирования управляющее воздействие формируется в непосредственной зависимости от управляемой величины. Связь входа системы с его выходом называется обратной связью. Сигнал обратной связи вычитается из задающего воздействия. Такая обратная связь называется отрицательной.
Б) Разомкнутые САУ
Сущность принципа разомкнутого управления заключается в жестко заданной программе управления. То есть управление осуществляется «вслепую», без контроля результата, основываясь лишь на заложенной в САУ модели управляемого объекта. Примеры таких систем: таймер, блок управления светофора, автоматическая система полива газона, автоматическая стиральная машина и т. п.
В свою очередь различают:
- Разомкнутые по задающему воздействию
- Разомкнутые по возмущающему воздействию
В зависимости от описания переменных системы делятся на линейные и нелинейные. К линейным относятся системы, состоящие из элементов описания, которые задаются линейными алгебраическими или дифференциальными уравнениями.
Если все параметры уравнения движения системы не меняются во времени, то такая система называется стационарной. Если хотя бы один параметр уравнения движения системы меняется во времени, то система называется нестационарной или с переменными параметрами.
Системы, в которых определены внешние (задающие) воздействия и описываются непрерывными или дискретными функциями во времени относятся к классу детерминированных систем.
Системы, в которых имеет место случайные сигнальные или параметрические воздействия и описываются стохастическими дифференциальными или разностными уравнениями относятся к классу стохастических систем.
Если в системе есть хотя бы один элемент, описание которого задается уравнением частных производных, то система относится к классу систем с распределенными переменными.
Системы, в которых непрерывная динамика, порождаемая в каждый момент времени, перемежается с дискретными командами, посылаемыми извне, называются гибридными системами.
В зависимости от природы управляемых объектов можно выделить биологический, экологический, экономические и технические системы управления. В качестве примеров технического управления можно привести:
Системы дискретного действия или автоматы (торговые, игровые, музыкальные) и системы стабилизации уровня звука, изображения или магнитной записи. Это могут быть управляемые комплексы летательных аппаратов, включающие в свой состав системы автоматического управления двигателя, рулевыми механизмами, автопилоты и навигационные системы.
2.3 Автоматизированные системы управления (АСУ)
Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п.
Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913–1998). В 1962–1967 гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях. Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.
Самая важная задача АСУ – повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления. По виду объекта АСУ различают: АСУТП (технологическими процессами), АСУП (предприятием), ОАСУ (отраслью) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т.д.
В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде совокупности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:
1. Предоставление лицу, принимающему решение (ЛПР) релевантных данных для принятия решений
2. Ускорение выполнения отдельных операций по сбору и обработке данных
3. Снижение количества решений, которые должно принимать ЛПР
4. Повышение уровня контроля и исполнительской дисциплины
5. Повышение оперативности управления
6. Снижение затрат ЛПР на выполнение вспомогательных процессов
7. Повышение степени обоснованности принимаемых решений
В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое и лингвистическое.
Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:
- сфера функционирования объекта управления (промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и т.д.)
- вид управляемого процесса (технологический, организационный, экономический и т.д.);
- уровень в системе государственного управления, включения управление народным хозяйством в соответствии с действующими схемами управления отраслями (для промышленности: отрасль (министерство), всесоюзное объединение, всесоюзное промышленное объединение, научно-производственное объединение, предприятие (организация), производство, цех, участок, технологический агрегат).
Функции АСУ устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):
- планирование и (или) прогнозирование;
- учет, контроль, анализ;
- координацию и (или) регулирование.
Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.
В функции при формировании управляющих воздействий входят:
- Функции обработки информации (вычислительные функции) – осуществляют учет, контроль, хранение, поиск, отображение, тиражирование, преобразование формы информации;
- Функции обмена (передачи) информации – связаны с доведением выработанных управляющих воздействий до ОУ и обменом информацией с ЛПР;
- Группа функций принятия решения (преобразование содержания информации) – создание новой информации в ходе анализа, прогнозирования или оперативного управления объектом
В сфере промышленного производства с позиций управления можно выделить следующие основные классы структур систем управления: децентрализованную, централизованную, централизованную рассредоточенную и иерархическую.
1. Децентрализованная структура
Построение системы с такой структурой эффективно при автоматизации технологически независимых объектов управления по материальным, энергетическим, информационным и другим ресурсам. Такая система представляет собой совокупность нескольких независимых систем со своей информационной и алгоритмической базой.
Для выработки управляющего воздействия на каждый объект управления необходима информация о состоянии только этого объекта.
2. Централизованная структура
Централизованная структура осуществляет реализацию всех процессов управления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и обработку информации об управляемых объектах и на основе их анализа в соответствии с критериями системы вырабатывает управляющие сигналы. Появление этого класса структур связано с увеличением числа контролируемых, регулируемых и управляемых параметров и, как правило, с территориальной рассредоточенностью объекта управления.
Достоинствами централизованной структуры являются достаточно простая реализация процессов информационного взаимодействия; принципиальная возможность оптимального управления системой в целом; достаточно легкая коррекция оперативно изменяемых входных параметров; возможность достижения максимальной эксплуатационной эффективности при минимальной избыточности технических средств управления.
Недостатки централизованной структуры следующие: необходимость высокой надежности и производительности технических средств управления для достижения приемлемого качества управления; высокая суммарная протяженность каналов связи при наличии территориальной рассредоточенности объектов управления.
3. Централизованная рассредоточенная структура
Основная особенность данной структуры — сохранение принципа централизованного управления, т.е. выработка управляющих воздействий на каждый объект управления на основе информации о состояниях всей совокупности объектов управления. Некоторые функциональные устройства системы управления являются общими для всех каналов системы и с помощью коммутаторов подключаются к индивидуальным устройствам канала, образуя замкнутый контур управления.
Алгоритм управления в этом случае состоит из совокупности взаимосвязанных алгоритмов управления объектами, которые реализуются совокупностью взаимно связанных органов управления. В процессе функционирования каждый управляющий орган производит прием и обработку соответствующей информации, а также выдачу управляющих сигналов на подчиненные объекты. Для реализации функций управления каждый локальный орган по мере необходимости вступает в процесс информационного взаимодействия с другими органами управления. Достоинства такой структуры: снижение требований к производительности и надежности каждого центра обработки и управления без ущерба для качества управления; снижение суммарной протяженности каналов связи.
Недостатки системы в следующем: усложнение информационных процессов в системе управления из-за необходимости обмена данными между центрами обработки и управления, а также корректировка хранимой информации; избыточность технических средств, предназначенных для обработки информации; сложность синхронизации процессов обмена информацией.
4. Иерархическая структура
С ростом числа задач управления в сложных системах значительно увеличивается объем переработанной информации и повышается сложность алгоритмов управления. В результате осуществлять управление централизованно невозможно, так как имеет место несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью любого управляющего органа получать и перерабатывать информацию.
Кроме того, в таких системах можно выделить, следующие, группы задач, каждая из которых характеризуется соответствующими требованиями по времени реакции на события, происходящие в управляемом процессе:
- задачи сбора данных с объекта управления и прямого цифрового управления (время реакции, секунды, доли секунды);
- задачи экстремального управления, связанные с расчётами желаемых параметров управляемого процесса и требуемых значений установок регуляторов, с логическими задачами пуска и остановки агрегатов и др. (время реакции — секунды, минуты);
- задачи оптимизации и адаптивного управления процессами, технико-экономические задачи (время реакции — несколько секунд);
- информационные задачи для административного управления, задачи диспетчеризации и координации в масштабах цеха, предприятия, задачи планирования и др. (время реакции — часы).
Очевидно, что иерархия задач управления приводит к необходимости создания иерархической системы средств управления. Такое разделение, позволяя справиться с информационными трудностями для каждого местного органа управления, порождает необходимость согласования принимаемых этими органами решений, т. е. создания над ними нового управляющего органа. На каждом уровне должно быть обеспечено максимальное соответствие характеристик технических средств заданному классу задач.
Кроме того, многие производственные системы имеют собственную иерархию, возникающую под влиянием объективных тенденций научно-технического прогресса, концентрации и специализации производства, способствующих повышению эффективности общественного производства. Чаще всего иерархическая структура объекта управления не совпадает с иерархией системы управления. Следовательно, по мере роста сложности систем выстраивается иерархическая пирамида управления. Управляемые процессы в сложном объекте управления требуют своевременного формирования правильных решений, которые приводили бы к поставленным целям, принимались бы своевременно, были бы взаимно согласованы. Каждое такое решение требует постановки соответствующей задачи управления. Их совокупность образует иерархию задач управления, которая в ряде случаев значительно сложнее иерархии объекта управления.
Виды АСУ
- Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП — решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности, энергетике, на транспорте.
- Автоматизированная система управления производством (АСУ П) — решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы, а также LIMS-системы.
Примеры:
- Автоматизированная система управления уличным освещением («АСУ УО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.
- Автоматизированная система управления наружного освещения («АСУНО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления наружным освещением.
- Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУ ДД — предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали
- Автоматизированная система управления предприятием или АСУП — для решения этих задач применяются MRP, MRP II и ERP-системы. В случае, если предприятием является учебное заведение, применяются системы управления обучением.
Примеры:
- «Система управления гостиницей». Наряду с этим названием употребляется PMS Property Management System
- «Автоматизированная система управления операционным риском» – это программное обеспечение, содержащее комплекс средств, необходимых для решения задач управления операционными рисками предприятий: от сбора данных до предоставления отчетности и построения прогнозов.
Заключение
Проектирование систем управления играет важную роль в современных технологических системах. Выгоды от совершенствования систем управления в промышленности и других сферах могут быть огромны. Они включают улучшение качества изделия, уменьшение потребления энергии, минимизацию максимальных затрат, повышение уровней безопасности и сокращение загрязнения окружающей среды. Проектирование и функционирование автоматического процесса, предназначенного для обеспечения технических характеристик, таких, например, как прибыльность, качество, безопасность и воздействие на окружающую среду, требуют тесного воздействия специалистов различных дисциплин.
Создание АСУ и САУ на действующем экономическом объекте (в фирме, на предприятии, в банке и т. д.) — обычно длительный процесс. Отдельные подсистемы АСУ и САУ проектируются и вводятся в действие последовательными очередями, в состав функций включаются также все новые и новые задачи, но при этом АСУ и САУ органически “вписывается” в систему управления.
Интенсивное усложнение и увеличение масштабов промышленного производства, развитие экономико-математических методов управления, внедрение ЭВМ во все сферы производственной деятельности человека, обладающих большим быстродействием, гибкостью логики, значительным объёмом памяти, послужили основой для разработки автоматизированных систем управления и автоматических систем управления, которые качественно изменили формулу управления, значительно повысили его эффективность. Достоинства компьютерной техники проявляются в наиболее яркой форме при сборе и обработке большого количества информации, реализации сложных законов управления.
Список литературы
- https://tpnikishina.ucoz.ru/it/page26.html
- https://zdamsam.ru/a61532.html
- https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F
- http://mc-plc.ru/asu/avtomaticheskoe-i-avtomatizirovannoe-upravlenie.htm
- https://revolution.allbest.ru/management/01179193_0.html
- https://helpiks.org/6-18016.html
- http://arprime.ru/avtomatizacia/klassifikaciya-i-urovni-avtomatizirovannyh-sistem
- http://refleader.ru/bewpoljgejge.html
- Свобода слова и права граждан на информацию
- Принцип светского государства и право на свободу вероисповедания (Статус религиозных объединений)
- Сравнительно-правовой анализ Конституции Российской Федерации и Конституции США.
- Принцип светского государства и право на свободу вероисповедания
- Организационно-правовые формы предприятий гостиничного и ресторанного бизнеса
- Значение Петра I в развитии русского искусства
- Источники международного права, их классификация (Понятие и виды источников международного права)
- Право социального обеспечения (Понятие и виды пособий по временной нетрудоспособности)
- Международные правовые акты, регулирующие отношения в сфере труда (Понятие международно-правового регулирования труда.)
- Гарантии конституционных прав и свобод в РФ
- Основные положения теории информационной безопасности. Общие проблемы безопасности IP-телефонии.
- Что такое нейронная сеть? (История развития нейронных сетей)
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
1. Основные понятия об АСУ 4
2. Классификация АСУ 6
2.1. Информационные системы 7
2.2. Управляющие системы 8
3. Подсистема техническо го обеспечения: назначение, содержание, исследование 9
4. Информационное обеспечение и его сост ав. Информационные потоки 12
5. Проблемы и задачи при внедрении АСУ 20
6. Заключение 27
7. Список использованной литературы 29
Проектирование систем управления играет важную роль в соврем енных технологических системах. Выгоды от её совершенствования систем управления в промышленности могут быть огромны. Они включают улучшение качества изделия, уменьшение потребления энергии, минимизацию максима льных затрат, повышение уровней безопасности и сокращение загрязнения окружающей среды. Трудность здесь состоит в том, что ряд наиболее передо вых идей имеет сложный математический аппарат. Возможно, математическа я теория систем – одно из наиболее существенных достижений науки ХХ век а, но её практическая ценность определяется выгодами, которые она может приносить. Проектирование и функционирование автоматического процесс а, предназначенного для обеспечения технических характеристик, таких, н апример, как прибыльность, качество, безопасность и воздействие на окруж ающую среду, требуют тесного воздействия специалистов различных дисци плин.
1. Основные понятия об АСУ
Интенсивное усложнение и увеличение масштабов промышленного производства, развити е экономико-математических методов управления, внедрение ЭВМ во все сфе ры производственной деятельности человека, обладающих большим быстрод ействием, гибкостью логики, значительным объёмом памяти, послужили осно вой для разработки автоматизированных систем управления (АСУ), которые к ачественно изменили формулу управления, значительно повысили его эффе ктивность. Достоинства компьютерной техники проявляются в наиболее яр кой форме при сборе и обработке большого количества информации, реализа ции сложных законов управления.
АСУ – это, как правило, система «человек-машина», призванная обеспечива ть автоматизированный сбор и обработку информации, необходимый для опт имизации процесса управления. В отличие от автоматических систем, где че ловек полностью исключён из контура управления, АСУ предполагает актив ное участие человека в контуре управления, который обеспечивает необхо димую гибкость и адаптивность АСУ.
Рассмотрим упрощённую структурную схему перерабо тки данных в АСУ (рис. 1 ). Цифрами обозначены этапы пер еработки данных. Из анализа схемы видно, что этапы 1, 2, 3, 4, 8, 9 в своём составе мо гут содержать много операций, которые не требуют творческого участия че ловека и, следовательно, могут быть выполнены техническими средствами. Э тапы же 5, 6, 7 требуют творческого подхода к решению поставленных задач, эта п 7 вообще не может быть осуществлён без участия человека, т.к. несёт в себе элемент правовой ответственности.
Рис. 1 . Упрощённая схе ма переработки информации в АСУ
Поэтому следует говорить не о вытеснении человека из контура управления сложными системами, а о рациональном распределен ии функций управления между человеком и техническими средствами, освоб ождающем человека от решения рутинных задач и возлагающем на него задач и, решение которых требует творчества.
Существенными признаками АСУ является наличие больших потоков информа ции, сложной информационной структуры, достаточно сложных алгоритмов п ереработки информации. Общими свойствами и отличительными особенностя ми АСУ как сложных систем являются следующие:
· наличие большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, причём изменение в характере функционирования какого-либо из элементов отражается на ха рактере функционирования другого и всей системы в целом;
· система и входящие в неё разнооб разные элементы в подавляющем большинстве являются многофункциональн ыми;
· взаимодействие элементов в сист еме может происходить по каналам обмена информацией, энергией, материал а и др.;
· наличие у всей системы общей цел и, общего назначения, определяющего единство сложности и организованно сти, несмотря на всё разнообразие входящих в неё элементов;
· переменность структуры (связей и состава системы), обеспечивающий многорежимный характер функциониро вания;
· взаимодействие элементов в сист еме и с внешней средой в большинстве случаев носит стохастический харак тер;
· автоматизация имеет высокую сте пень, в частности широкое применение средств автоматики и вычислительн ой техники для гибкого управления и механизации умственного и ручного т руда человека, работающего в системе;
· управление в подавляющем больши нстве систем носит иерархический характер, предусматривающий сочетани е централизованного управления или контроля с автономностью её частей.
2. Классиф икация АСУ
В зависимости от роли человека в процессе управлени я, форм связи и функционирования звена «человек-машина», оператором и ЭВ М, между ЭВМ и средствами контроля и управления все системы можно раздел ить на два класса:
1. Информационные систе мы, обеспечивающие сбор и выдачу в удобном виде информацию о ходе технол огического или производственного процесса. В результате соответствующ их расчётов определяют, какие управляющие воздействия следует произве сти, чтобы управляемый процесс протекал наилучшим образом. Основная рол ь принадлежит человеку, а машина играет вспомогательную роль, выдавая дл я него необходимую информацию.
2. Управляющие системы, которые обесп ечивают наряду со сбором информации выдачу непосредственно команд исп олнителям или исполнительным механизмам. Управляющие системы работают обычно в реальном масштабе времени, т.е. в темпе технологических или прои зводственных операций. В управляющих системах важнейшая роль принадле жит машине, а человек контролирует и решает наиболее сложные вопросы, ко торые по тем или иным причинам не могут решить вычислительные средства с истемы.
2.1. Инфор мационные системы
Цель таких систем – получение оператором информац ии с высокой достоверностью для эффективного принятия решений. Характе рной особенностью для информационных систем является работа ЭВМ в разо мкнутой схеме управления. Причём возможны информационные системы разл ичного уровня.
Информационные системы должны, с одной стороны, представлять отчёты о но рмальном ходе производственного процесса и, с другой стороны, информаци ю о ситуациях, вызванных любыми отклонениями от нормального процесса.
Различают два вида информационных систем: информационно-справочные (па ссивные), которые поставляют информацию оператору после его связи с сист емой по соответствующему запросу, и информационно-советующие (активные ), которые сами периодически выдают абоненту предназначенную для него ин формацию.
В информационно справочных системах ЭВМ необходима только для сбора и о бработки информации об управляемом объекте. На основе информации, перер аботанной в ЭВМ и предоставленной в удобной для восприятия форме, операт ор принимает решения относительно способа управления объектом.
Системы сбора и обработки данных выполняют в основном те же функции, что и системы централизованного контроля и являются более высокой ступень ю их организации. Отличия носят преимущественно качественный характер.
В информационно-советующих системах наряду со сбором и обработкой инфо рмации выполняются следующие функции:
· определение рацион ального технологического режима функционирования по отдельным технол огическим параметрам процесса;
· определение управляющих воздейс твий по всем или отдельным параметрам процесса;
· определение значений (величин) ус тановок локальных регуляторов.
Данные о техно логических режимах и управляющих воздействиях поступают через средств а отображения информации в форме рекомендаций оператору. Принятие реше ний оператором основывается на собственном понимании хода технологиче ского процесса и опыта управления им. Схема системы советчика совпадает со схемой системы сбора и обработки информации.
2.2. Управ ляющие системы
Управляющая система осуществляет функции управлен ия по определённым программам, заранее предусматривающим действия, кот орые должны быть предприняты в той или иной производственной ситуации. З а человеком остаётся общий контроль и вмешательство в тех случаях, когда возникают непредвиденные алгоритмами управления обстоятельства. Упра вляющие системы имеют несколько разновидностей.
Супервизорные системы управления. АСУ, функционирующая в режиме суперв изорного управления, предназначена для организации многопрограммного режима работы ЭВМ и представляет собой двухуровневую иерархическую си стему, обладающую широкими возможностями и повышенной надёжностью. Упр авляющая программа определяет очевидность выполнения программ и подпр ограмм и руководит загрузкой устройств ЭВМ.
Системы прямого цифрового управления. ЭВМ непосредственно вырабатывае т оптимальные управляющие воздействия и с помощью соответствующих пре образователей передаёт команды управления на исполнительные механизм ы. Режим прямого цифрового управления позволяет применять более эффект ивные принципы регулирования и управления и выбирать их оптимальный ва риант; реализовать оптимизирующие функции и адаптацию к изменению внеш ней среды и переменным параметрам объекта управления; снизить расходы н а техническое обслуживание и унифицировать средства контроля и управл ения.
3. По дсистема технического обеспечения: назначение, содержание, исследован ие
Управление современным сложным высокомеханизиро ванным производством может быть достаточно эффективным только при усл овии оснащении его разнообразной организационной и вычислительной тех никой. Интенсивность современного производства и скоротечность многих технологических процессов, повышение требований к качеству продукции определяют объективную необходимость органического включения средст в управления в процессе производства. Множественность связей между раз личными элементами и участками производства определяет необходимость оперативных контактов между ними, выбора наиболее рациональных направ лений и форм связи и оснащения их эффективной техникой. Сложность приним аемых в процессе управления решений требует их многовариантной разраб отки и выбора наиболее эффективного варианта. Это существенно повышает объем и трудоемкость управленческих работ и становиться практически р еальным только при использовании высокопроизводительной техники упра вления.
Огромные массивы регистрируемой, передаваемой и обрабатываемой информ ации потребовали бы неоправданных затрат труда, если бы в помощь человек у для этой цели не была бы подключена соответствующая техника. Хранение и обработка информации также нуждается в механизации. Скорость получен ия и обработки информации превращает ее запасы из ненужного архива данн ых в активное средство воздействия на управляемый объект.
В зависимости от решаемых управленческих задач могут быть задействова ны следующие информационно-управленческие технологии:
· сберегающие (экономя т трудозатраты, материалы и финансовые ресурсы, но не оказывают существ енное влияние на изменение состояния и уровня функционирования предпр иятия), в основном передающие информацию от источника к адресату без отв етственности за суть передаваемой информации и ее использование адрес атом;
· рационализирующие (охватывают н е только функции передачи, но и в определенной мере ответственны за испо льзование информации);
· творческие (выработка новых зна ний, их передача, переработка, использование для усовершенствования объ екта управления).
Таким образо м, техническое оснащение системы управления является одним из существе нных условий повышения качества управления и снижения затрат, связанны х с ним.
Техническое оснащение процессов управления требует значительных капи тальных вложений и вносит существенное изменения в содержание управле нческого труда, предъявляя дополнительные требования к подготовке рук оводителей разных рангов и специалистов. Эффективность этих затрат в зн ачительной мере зависит от организации всей работы по внедрению и экспл уатации техники управления. Технические средства управления включают разнообразные виды машин, механизмов, приборов и приспособлений.
Наличие даже значительного количества техники не может в полной мере ха рактеризовать реальный уровень технической оснащенности управления, т ак как применение отдельных видов даже очень прогрессивной техники мож ет происходить при небольшой ее загрузке. Техника может использоваться не по прямому назначению, может увеличиться трудоемкость ее обслуживан ия, в результате чего вырастают затраты по управлению без должных резуль татов. Кроме того, новая техника управления должна сопровождаться измен ениями информационной системы, организации управленческого труда и кв алификации кадров, организационной структуры аппарата управления. Сов ершенствование техники в отрыве от других элементов системы управлени я снижает ее эффективность и не создает реального технического обеспеч ения системы управления.
Под техническим обеспечением системы управления понимается оснащение процессов управления современными техническими средствами, соответст вующими применяемым методам управления, материально-технической базе производства и методам его организации и сочетающимися со всеми осталь ными элементами системы управления.
Основными требованиями, предъявляемыми к техническому обеспечению упр авления, являются:
· комплексность механиз ации и автоматизации процессов управления и отдельных видов работ;
· пропорциональность производит ельности разных видов техники, связанной между собой процессом управле ния;
· непрерывность использования те хнических средств и движения информационных потоков;
· ритмичная работа техники и всех звеньев аппарата управления;
· экономичность эксплуатации тех ники управления.
Эти черты тех нической базы управления характеризуют ее как систему определенным об разом организованных технических средств.
Таким образом, можно сказать, что уровень технической оснащенности в зна чительной мере определяет всю систему организации управления.
Анализ технического обеспечения представляет собой один из центральны х разделов общего анализа организации управления. Целью анализа органи зации технического обеспечения являются: оценка уровня механизации и а втоматизации процессов управления и отдельных видов работ; определени е степени комплексности оснащения процессов управления техникой; выяв ление соответствия технических средств характеру механизируемых проц ессов управления, т.е. рациональность ее использования; оценка использов ания наличной техники, выявление излишней техники и обоснование дополн ительной потребности в ней.
Анализ технического обеспечения опирается на данные статистической от четности и оперативного учета, которые особенно подробно характеризую т состав и использование вычислительной техники. При анализе техническ ого оснащения широко применяется система показателей, характеризующих состояние, качественный состав и использование техники управления.
4. Информационное обеспечение и его состав. Информационные потоки
Важнейшая особенность процесса управления заключ ается в его информационной природе. В управляющей системе на основе тщат ельного изучения и анализа информации о задачах, которые ставит перед со бой организация, о состоянии управляемого объекта, тенденциях его разв ития, о смежных производствах, научно-технических разработках о составе коллектива, формах организации его труда и т. д. создается информационна я модель будущего состояния объекта и обосновываются условия и этапы ее реализации, т. е. принимаются решения по преобразованию объекта. Организ ация реализации принятых решений проводится через систему методов воз действия на работников с использованием информации о ходе выполнения п ринятых решений (обратная информация). Чем точнее и объективнее информац ия, находящаяся в распоряжении системы управления, чем полнее она отража ет действительное состояние и взаимосвязи в объекте управления, тем обо снованнее поставленные цели и реальные меры, направленные на их достиже ние.
Так как руководитель в своей работе опирается на информацию о состоянии объекта и создает в результате своей деятельности новую командную инфо рмацию с целью перевода управляемого объекта из фактического состояни я в желаемое, то информацию условно считают предметом и продуктом управ ленческого труда.
Информация как элемент управления и предмет управленческого труда дол жна обеспечить качественное представление о задачах и состоянии управ ляемой и управляющей систем и обеспечить разработку идеальных моделей желаемого их состояния.
Информационное обеспечение – это часть системы управления, которая пр едставляет собой совокупность данных о фактическом и возможном состоя нии элементов производства и внешних условий функционирования произво дственного процесса и о логике изменения и преобразования элементов пр оизводства. При характеристике информации в системе управления выделя ются две ее части:
1. Первичные элемен ты информации (данные), которые могут быть присущи всем объектам определ енного класса и различаются лишь количественным выражением;
2. Схемы классификационных связей, к оторые отражают логику изменений в производственном процессе и обосно вывают направления преобразования информации (информационной модели).
Они в большей мере связаны со спецификой объекта. Это позволяет выделить два уровня х арактеристик информационного обеспечения:
· элементный, т. е. совоку пность данных, характеристик, признаков;
· системный, т.е. воспроизводящий в заимосвязи и зависимости между классификационными группами информаци и, реализуемый в виде информационных моделей.
При элементн ой характеристике информации изучаются состав информации, форма и виды носителей, их номенклатура. При характеристике информационной системы исследуются движение информационных потоков, их интенсивность и устой чивость, алгоритмы преобразования информации и соответствующая этим о бъективным условиям схема документооборота.
Совокупность информации, регистрируемой, передающейся и перерабатываю щейся в системе управления, должна отражать все разнообразие фактическ их и возможных состояний, наблюдаемых и регулируемых системой управлен ия.
Характеризуя информацию как предмет труда в процессе управления, необх одимо учесть ряд ее особенностей. Прежде всего, информация— это предмет труда длительного пользования. При использовании она не теряет своих по требительских свойств, хотя и входит в состав готового продукта (управле нческого решения), составляя его субстанцию. Такая особенность информац ии предлагает определенную специфику ее формирования. Наибольший объе м работ и затрат связан с первоначальным созданием информационных масс ивов — банков данных. В последующем данные этих банков периодически обн овляются, корректируются, но продолжают использоваться.
Поскольку содержание банков данных может быть использовано для разных подсистем и даже разных объектов управления, они могут быть в значительн ой мере централизованы.
Информация относится к предметам труда особого рода также потому, что он а способна к саморазвитию. Количественное накопление информации дает в озможность более четко установить тенденцию развития управляемого объ екта и выявить новые связи между отдельными классификационными группа ми информации. Это позволило в качестве одного из важнейших принципов по строения информационной системы сформулировать получение максимума п роизводной при минимуме исходной информации.
Старение информации в ряде случаев связано с потерей ее ценности для кон кретных условий и целей, но она может быть омоложена и вновь приобретает ценность с изменением условий. Определенную полезность сохраняет даже ретроспективная информация как база для анализа динамики.
Информация должна быть подготовлена к использованию. В зависимости от с тепени ее подготовленности может быть выделена:
· первичная информация как набор данных, показателей, описывающих отдельные стороны процесса и его элементов;
· вторичная информация, прошедшая определенное упорядочение и классификацию для получения целесообразн ой производственной информации;
· информационные модели отдельны х элементов и локальных процессов, описывающие статическое состояние о бъекта;
· информационные модели динамики , характеризующие изменение отдельных элементов и процессов;
· интегрированные информационны е модели, описывающие определенные решения и имеющие активную направле нность.
Первые две ст епени являются прерогативой информационной службы; третья и четвертая связаны с деятельностью определенных функциональных подразделений; п оследняя группа моделей пользуется руководителем.
Решения являются идеальным описанием желаемого состояния объекта и ме тодов достижения этого состояния. Они представляют собой продукт огран иченного применения, так как направлены на конкретный объект в четко опи сываемых условиях. Качество решения как готового продукта проявляется опосредованно, в деятельности объекта, на который данное решение направ лено.
Для анализа информационного обеспечения наибольшее значение имеет выд еление следующих разновидностей информации:
· в зависимости от описы ваемых процессов – производственно-гномическую, технико-технологичес кую, организационную, социальную, информацию о внешних хозяйственных св язях;
· по отношению к управляемому объ екту – внешнюю и внутрипроизводственную;
· по роли в процессе управления – директивную, нормативную, плановую, аналитическую;
· по степени обновляемости и поря дку поступления – постоянную и переменную, длительного хранения, опера тивную, циклическую, периодическую;
· по степени агрегирования – про стую, интегрированную, усредненную и т. п.;
· по степени преобразования – пе рвичную, производную, обобщенную;
· по степени обработки – бухгалт ерскую, статистическую, оперативно-производственную и т. п.
При организа ции информационного обеспечения принципиальное значение имеет распре деление информации на прямую, т. е. командную, исходящую от управляющей си стемы, и обратную, отражающую реакцию управляемого объекта на происходя щие изменения и реализуемые решения.
Необходимо отметить, что основным видом информации, циркулирующей на пр едприятиях (объединениях), является информация, организующая производс твенные и технологические процессы и реализующая методы управления эт ими процессами. Разработка конструкторской и технологической документ ации, создание и поддержание в актуальном состоянии нормативной базы, пл анирование, учет и оперативное управление производственными процессам и создают на предприятиях (объединениях) мощный поток производственно-э кономической информации. Она может быть директивной или распорядитель ной, производственно-экономической или общественно-воспитательной и т. п.
Под экономической информацией понимают информацию, которая возникает при подготовке и в процессе производственно-хозяйственной деятельност и предприятия (объединения) и управления этой деятельностью.
Экономическая информация обладает рядом особенностей:
1. В основной массе она им еет дискретную форму преставления; выражается в цифровом или алфавитно- цифровом виде;
2. Отражается на материальных носит елях (документах, перфолентах, перфокартах, магнитных лентах, дисках и т.д .);
3. Ее большие объемы обрабатываются в установленных временных пределах, зависящих от ее конкретных функций, чаще всего – это циклическая регулярная обработка;
4. Исходная информация, возникающая в одном месте, находит свое отражение в различных функциях управления и в связи с этим подвергается различной обработке несколько раз, что требу ет многократной перегруппировки данных;
5. Объемы исходной информации дости гают больших размеров при относительно малом числе операций ее обработ ки;
6. Исходные данные и результаты расч ета, а иногда и промежуточные результаты подлежат длительному хранению.
7. Исключительно важными требовани ями к экономической информации в системах управления производством яв ляются требования своевременности, полноты и достоверности, которые сл едует неукоснительно выполнять при организации обработки экономическ ой информации.
При создании информационного обеспечения ориентируются на усредненную, выровненну ю потребность в информации руководителей и специалистов. Особое место з десь занимает информация об управлении, в которой отражаются прогресси вные приемы и методы организации управления.
В процессе организации информации принципиальное значение имеет расчл енение ее на условно-постоянную, играющую роль нормативно-справочной, и переменную. Оба эти вида информации на основе анализа классификационны х связей организуются во взаимосвязанные блоки (модели), которые могут б ыть описывающими, т. е. характеризующими процесс в статике или динамике, к омпонентами, отражающими определенную типовую ситуацию.
Процесс формирования информационного обеспечения включает несколько этапов:
1) Описание состояния об ъекта, т. е. физическая фотография. Это предполагает набор технико-эконом ических показателей и параметров, характеризующих управляющую и управ ляемую системы, с соответствующей классификацией этих показателей;
2) Моделирование классификационны х связей в информационных массивах с выделением причинно-следственных зависимостей, т. е. формирование частных статических моделей;
3) Отражение в информационных модел ях динамики отдельных элементов и процессов, т. е. обоснование тенденций количественного и качественного изменения в производстве. При этом кол ичественное изменение предполагает корректировку информации, а качест венное изменение — ее частичную или полную перестройку;
4) Интегрированная информационная модель процесса производства, отражающая взаимосвязь и динамику локал ьных процессов и всего производства.
Порядок форм ирования определяет подход к анализу состава информации. Организация и нформации в значительной степени предопределяет порядок ее хранения, р егистрации, обновления, передачи и использования. Четкая организация ба нков данных позволяет более полно обосновать направления движения, инт енсивность потоков, закономерности ее преобразования, методику запрос ов и получения.
Таким образом, система информационного обеспечения — это совокупност ь данных о целях, состоянии, направлениях развития объекта и окружающей его среды, организованная во взаимосвязанных потоках сведений. Эта сист ема включает методы получения, хранения, поиска, обработки данных и выда чи их пользователю.
Необходимо отметить, что важнейшим направлением является исследование движения информации, то есть анализ информационного потока, обеспечива ющего связи, необходимые в производственной системе (между структурным и подразделениями аппарата управления), и ее контакты с внешней средой (у чреждениями и организациями). Обеспечение рациональных связей между ис точниками и приемниками информации и путей ее циркулирования является одним из непременных условий эффективного функционирования системы уп равления. Относительное постоянство взаимозависимостей структурных п одразделений позволяет выбирать рациональную структуру путей движени я информации и наиболее эффективные технические средства для каждого к анала связи.
Таким образом, поток информации – движение информации от источника к по лучателю, направление которого задается адресами источника и получате ля информации.
Потоки характеризуются количеством информации, находящейся в системе и обрабатываемой в единицу времени. Данные могут обрабатываться и перем ещаться: поточно, по мере возникновения; с регулярной периодичностью, ко гда информация накапливается, после чего обрабатывается и перемещаетс я через заранее установленные интервалы времени; нерегулярно по мере во зникновения отдельных информационных совокупностей.
Вид движения информации и сроки ее поступления в управляющую систему до лжны быть согласованы во времени с циклом производства и обеспечивать в озможность своевременного вмешательства в ход производства.
Руководители, которым для успешного осуществления управленческой дея тельности необходима как информация из внешней среды, поставляемая сис темой НТИ, так и разнообразная внутрифирменная информация, должны соблю дать принципы систематизации информационных потоков, а именно:
· обеспечение полноты и достоверности учета всех сторон хозяйственной деятельности, достижени е неразрывных связей между оперативным, статистическим и бухгалтерски м учетом;
· минимизация информационного шу ма и ограничение информационной избыточности лишь требованиями надеж ности;
· обеспечение неразрывной связи между внешней и внутренней информацией и принятием решений на всех уро внях иерархии управления.
5 . Проблемы и задачи при внедрении АСУ
Внедрение сис темы автоматизации управления, как и любое серьезное преобразование на предприятии, является сложным и зачастую болезненным процессом. Тем не м енее, некоторые проблемы, возникающие при внедрении системы, достаточно хорошо изучены, формализованы и имеют эффективные методологии решения. Заблаговременное изучение этих проблем и подготовка к ним значительно облегчают процесс внедрения и повышают эффективность дальнейшего испо льзования системы.
Далее приведены основные проблемы и задачи, возник ающие в большинстве случаев при внедрении систем управлени я и рекомендации по их решению:
· отсутствие постано вки задачи менеджмента на предприятии;
· необходимость в ча стичной или полной реорганизации структуры предприятия;
· необходимость изме нения технологии бизнеса в различных аспектах;
· сопротивление сотр удников предприятия;
· временное увеличен ие нагрузки на сотрудников во время внедрения системы;
· необходимость в фо рмировании квалифицированной группы внедрения и сопровождения систем ы, выбор сильного руководителя группы.
Ниже эти пункты описаны подробнее:
Отсутствие постановки задачи менеджмента на предприятии . Наверное, этот пункт является наиболее значимым и сложным. На первый взгляд, его тема перекликается с содержани ем второго пункта, посвященного реорганизации структуры предприятия. О днако на самом деле, он является более глобальным и включает в себя не тол ько методологии управления, но также философские и психологические асп екты. Дело в том, что большинство руководителей управляют своим предприя тием, только исходя из своего опыта, своей интуиции, своего видения и весь ма неструктурированных данных о его состоянии и динамике. Как правило, если руководителя попросить описать в каком-либо виде структуру деятельности своего предприятия или набор положений, ис ходя из которых он принимает управленческие решения, дело достаточно бы стро заходит в тупик.
Грамотная постановка задач менеджмента является важнейшим фактором, в лияющим как и на успех деятельности предприятия в целом, так и на успех пр оекта автоматизации. Например, совершенно бесполезно заниматься внедр ением автоматизированной системы бюджетирования, если само бюджетиров ание не поставлено на предприятии должным образом, как определенный пос ледовательный процесс.
К сожалению, на настоящий момент в России до конца не сложился националь ный подход к менеджменту . В дан ный момент российское управление представляет собой гремучую смесь из теории западного менеджмента (которая во многом не является адекватной существующей ситуации) и советско-российского опыта, который, хотя и во м ногом гармонирует с общими жизненными принципами, но уже не отвечает жес тким требованиям рыночной конкуренции.
Поэтому, первое, что необходимо сделать для того, чтобы проект внедрения автоматизированной системы управления оказался удачным – максимально формализовать все те кон туры управления, которые собственно Вы планируете автоматизировать. В б ольшинстве случае в , для осуще ствления этого не обойтись без привлечения профессионал ьных консультантов, но по опыту затраты н а консультантов просто не сопоставимы с убытками от проваленного проек та автоматизации. Однако нужно не ошибиться в выборе консультантов.
Необходимость в частичной реоргани зации струк туры и деятельности предприятия . Прежде чем приступать к внедрению сис темы автоматизации на предприятии обычно необходимо произвести частич ную реорганизацию его структуры и технологий ведения бизнеса. Поэтому, о дним из важнейших этапов проекта внедрения, является полное и достоверн ое обследование предприятия во всех аспектах его деятельности. На основ е заключения, полученного в результате обследования, строится вся дальн ейшая схема построения корпоративной информационной системы. Несомнен но, можно автоматизировать все, по принципу “как есть”, однако, этого не сле дует делать по ряду причин. Дело в том, что в результате обследования обыч но фиксируется большое количество мест возникновения необоснованных д ополнительных затрат, а также противоречий в организационной структур е, устранение которых позволило бы уменьшить производственные и логист ические издержки, а также существенно сократить время исполнения разли чных этапов основных бизнес-процессов.
Необходимость в изменении технологии работы с информацией и принципов ведения бизнеса . Эффективно построенная информационная система не может не вн ести изменений в существующую технологию планирования бюджетирования и контроля, а также управления бизнес-процессами.
Во-первых, одними из самых важных дл я руководителя особенностей корпоративной информационной системы, явл яются модули управленческого учета и финансового контроля. Теперь кажд ое функциональное подразделение может быть определено как центр финан сового учета с соответствующим уровнем финансовой ответственности его руководителя. Это в свою очередь повышает ответственность каждого из та ких руководителей и предоставляет в руки высших менеджеров эффективны й инструментарий для чёткого контроля исполнения отдельных планов и бю джетов.
При наличии информационной системы руководитель способен получать акт уальную и достоверную информацию обо всех срезах деятельности компани и без временных задержек и излишних передаточных звеньев. Кроме того, ин формация подаётся руководителю в удобно м виде « с листа » при отсутствии человеческих факторов, которые могут предвзято или субъ ективно трактовать информацию при передаче. Однако справедливо было бы заметить, что некоторые руководители не привыкли принимать управленче ские решения по информации в чистом виде, если к ней не приложено мнение ч еловека, который ее доставил. Такой подход в принципе имеет право на жизн ь и при наличии информационной системы, однако часто он негативно отража ется на объективности менеджмента.
Внедрение системы автоматизации вносит существенные изменения в управ ление бизнес-процессами. Каждый документ, отображающий в информационно м поле течение или завершение того или иного сквозного бизнес-процесса, в интегрированной системе создается автоматически на основании первич ного документа, открывшего процесс. Сотрудники, ответственные за этот би знес-процесс, лишь контролируют и при необходимости вносят изменения в п озиции построенных системой документов. Например, заказчик разместил з аказ на продукцию, который должен быть исполнен к определенному числу ме сяца. Заказ вводится в систему, на основании его системой автоматически создается счет (на основе существующих алгоритмов ценообразования), сче т пересылается заказчику, а заказ направляется в производственный моду ль, где происходит разузлование заказанного вида продукции на отдельны е комплектующие. На основе списка комплектующих в модуле закупок систем ой создаются заказы на их закупку, а производственный модуль соответств ующим образом оптимизирует производственную программу, чтобы заказ бы л исполнен точно к сроку. Естественно, в реальной жизни возможны различн ые варианты неустранимых срывов поставок комплектующих, поломки обору дования и т.д., поэтому каждый этап выполнения заказа должен строго контр олироваться ответственным за него кругом сотрудников, которые в случае необходимости должны создать управленческое воздействие на систему, ч тобы избежать нежелательных последствий или уменьшить их.
Не стоит полагать, что работать при нал ичии автоматизированной системы управления станет проще. Наоборот, сущ ественное сокращение бумажной волокиты ускоряет процесс и повышает ка чество обработки заказов, поднимает конкурентоспособность и рентабель ность предприятия в целом, а все это требует большей собранности, компет енции и ответственности исполнителей. Возможно, что существующая произ водственная база не будет справляться с новым потоком заказов , и в нее тоже нужно будет вносить организацио нные и технологические реформы, которые впоследствии положительно ска жутся на процветании предприятия.
Сопротивление сотрудников предприятия . При внедрении корпоративных информационны х систем в большинстве случаев возникает активное сопротивление сотру дников на местах, которое является серьезным препятствием для консульт антов и вполне способно сорвать или существенно затянуть проект внедре ния. Это вызвано несколькими человеческими факторами: обыкновенным стр ахом перед нововведениями, консерватизмом (например, кладовщику, прораб отавшему 30 лет с бумажной картотекой, обычно психологически тяжело пере саживаться за компьютер), опасение потерять работу или утратить свою нез аменимость, боязнь существенно увеличивающейся ответственности за сво и действия. Руководители предприятия, принявшие решение автоматизиров ать свой бизнес, в таких случаях должны всячески содействовать ответств енной группе специалистов, проводящей внедрение информационной систем ы, вести разъяснительную работу с кадрами, и, кроме того:
· создать у сотрудников всех уровней твёрдое ощущение неизбеж ности внедрения;
· наделить руководит еля проекта внедрения достаточными полномочиями, поскольку сопротивле н ие иногда (часто подсознательно или в результате неоправданных амбиций) возникает даже на ур овне топ-менеджеров;
· всегда подкреплять все организационные решения по вопросам внедрения изданием соответст вующих приказов и письменных распоряжений. Временное увеличение нагру зки на сотрудников при внедрении системы . На некоторых этапах проекта внедрения временно возраста ет нагрузка на сотрудников предприятия. Это связано с тем, что помимо вып олнения обычных рабочих обязанностей сотрудникам необходимо осваиват ь новые знания и технологии. Во время проведения опытной эксплуатации и при переходе к промышленной эксплуатации системы в течение некоторого времени приходится вести дела как в новой системе, так и продолжать ведение их традиционными сп особами (поддерживать бумажный документооборот и существовавшие ранее системы). В связи с этим, отдельные этапы проекта внедрения системы могут затягиваться под предлогом того, что у сотрудников и так хватает срочной работы по прямому назначению, а освоение системы является второстепенн ым и отвлекающим занятием. В таких случаях руководителю предприятия пом имо ведения разъяснительной работы с уклоняющимися от освоения новых т ехнологий сотрудниками необходимо:
· повысить уровень м отивации сотрудников к освоению системы в форме поощрений и благодарно стей;
· принять организаци онные меры к сокращению срока параллельного ведения де л.
Формирование квалифицированной гр уппы внедрения и сопровождения системы, руководителя группы . Внедрение большинства крупных систем ав томатизации управления производится по следующей технологии: на предп риятии формируется небольшая (3-6 человек) рабочая группа, которая проходи т максимально полное обучение работе с системой, затем на эту группу лож ится значительная часть работы по внедрению системы и дальнейшему ее со провождению. Применение подобной технологии вызвано двумя факторами: в о-первых, тем, что предприятие обычно заинтересовано в том, чтобы у него по д рукой были специалисты, которые могут оперативно решать большинство р абочих вопросов при настройке и эксплуатации системы, а во-вторых, обуче ние своих сотрудников и их использование всегда существенно дешевле ау тсорсинга. Таким образом, формирование сильной рабочей группы является залогом успешной реализации проекта внедрения.
Особенно важным вопросом является выбор руководителя такой группы и администратора системы. Руководител ь, помимо знаний базовых компьютерных технологий, должен обладать глубо кими знаниями в области ведения бизнеса и управления. В практике крупных западных компаний такой человек занимает должность CIO (Chief Information Officer) которая о бычно является второй в иерархии руководства компании. В отечественной практике, при внедрении систем такую роль, как правило, играет начальник отдела АСУ или ему аналогичного. Основными правилами организации рабоч ей группы являются следующие принципы:
· специалистов рабоч ей группы необходимо назначать с учетом следующих требований: знание со временных компьютерных технологий (и желание осваивать их в дальнейшем ), коммуникабельность, ответственность, дисциплинированность;
· с особой ответстве нностью следует подходить к выбору и назначению администратора систем ы, так как ему будет доступна практически вся корпоративная информация;
· возможное увольнен ие специалистов из группы внедрения в процессе проекта может крайне нег ативно отразиться на его результатах. Поэтому членов группы следует выб ирать из преданных и надежных сотрудников и выработать систему поддерж ки этой преданности в течение всего проекта;
· после определения сотрудников, входящих в группу внедрения, руководитель проекта должен ч етко расписать круг решаемых каждым из них задач, формы планов и отчетов, а также длину отчетного периода. В наилучшем случае, отчетным периодом д олжен быть один день.
Все вышеперечисленные задачи, возникающие в процессе построения инфор мационной системы, и методы их решения являются наиболее распространен ными и, естественно, каждое предприятие имеет свою уникальную организац ионную специфику, и при внедрении могут возникать различные нюансы, кото рые требуют дополнительного рассмотрения и поиска методов их решения. С обственно для этого и существуют профессиональные бизнес-консул ьтанты.
6. Заключение
Автоматизированные системы управления обладают м ножеством достоинств. Однако при их внедрении не стоит забывать и про не достатки. Чтобы АСУ принесли максимум плюсов и минимум минусов, необходимо:
· Перед тем, как осуще ствлять проект внедрения нужно максимально формализовать его цели;
· Никогда не стоит же ртвовать стадией предпроектного анализа. Необходимо привлекать профес сиональных консультантов для обследования предприятия и постановки за дач менеджмента. Затраты непременно окупятся. Но стараться иметь дело пр и этом с солидными компаниями, так как, к сожалению, кроме консультантов, с уществуют еще и псевдо-консультанты;
· Нужно старательно п одходить к выбору программного обеспечения для построения КИС, так как о шибки дорого обходятся; стараться посмотреть как можно больше систем, и посмотреть их “живьем”, а не по маркетинговым материалам разработчиков. Н е стоит пытаться разрабатывать систему силами своих программистов. Гот овые системы разрабатываются специализированными коллективами на про тяжении многих лет и имеют реальную себестоимость гораздо выше продажн ой цены – известный парадокс характерный для программных и интеллекту альных продуктов;
· Необходимо установ ить высокий приоритет процессу внедрения системы, среди остальных орга низационных и коммерческих процессов, наделить высокими полномочиями руководителя проекта;
· Нужно создать среди всех сотрудников предприятия атмосферу неотвратимости внедрения и ст араться организационными мерами повысить темп освоения новых технолог ий;
Необходимо п омнит ь , что внедрение системы как ремонт – его невозможно закончить, можно лишь прекратить. Так что внедрение, по сути, никогда не закончится, система долж на все время совершенствоваться в процессе своей промышленной эксплуа тациями вместе с прогрессом информационных технологий и методологий у правления де ятельностью вашего предприятия.
7. Списо к использованной литературы
1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. «Теория систем автоматического управления. – 4-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Профессия, 2003. – 747 с.
2. Гудвин Г.К., С.Ф. Гребе, М.Э. Сальдаго « Проектирование систем управления»;пер. с англ. – М.:БИНОМ, Лаборатория зн аний,2004. – 911 с.
3. «Теория автоматического управле ния»: Учеб. для машиностроит. спец. вузов/В.Н. Брюханов, М.Г. Косов, С.П. Протопо пов и др.; Под ред. Ю.М. Соломенце ва. – 3-е изд., стер. – М.: Высш. шк.; 2000. – 268 с.: ил.
4. Анхимюк В.Л., Олейко О.Ф., Михеев Н.Н. « Теория автоматического управления». – М.: Дизайн ПРО, 2002. – 352 с.: ил.