Лекции - Автоматизация производственных процессов на горных предприятиях

Подождите немного. Документ загружается.

Автоматизация управления по системному методу обеспечи-

вает интеграцию управления предприятием. Это всегда приводит к

необходимости значительного изменения существующей

структуры управления предприятием, так как применяются не-

которые общие для всех подразделений массивы информации и

однократная регистрация данных, используемых различными

подразделениями.

К недостаткам метода относятся:

большая трудоемкость и длительность создания автоматизи-

рованной системы управления;

необходимость изменения сложившейся структуры управления

предприятием даже в том случае, если существующая структура

достаточно эффективна;

высокая стоимость автоматизированной системы управления и

трудность точного определения экономического эффекта.

Таким образом, автоматизация управления по системному

методу приводит к созданию автоматизированных систем управ-

ления.

Автоматизированная система управления – человеко-

машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и

обработку информации, необходимой для организации управления

в различных сферах человеческой деятельности.

В этом определении отражены две особенности,

отличающие АСУ от САУ (системы автоматического управления).

Первая заключается в том, что АСУ – человеко-машинная система.

Здесь человек принимает основные решения, а ЭВМ отбирает и

устраняет избыточную информацию, а также облегчает доведение

принятых решений до исполнителя. Вторая особенность состоит в

том, что в АСУ осуществляются автоматизированный сбор,

обработка и хранение больших объемов информации. Поскольку

101

информация и методы ее обработки в различных сферах

деятельности человека характеризуются весьма широким

спектром, в АСУ для обработки информации применяют универ-

сальные ЭВМ, ориентированные на широкий класс задач и име-

ющие развитую систему команд, многоуровневую внешнюю па-

мять большого объема, систему разнообразных внешних уст-

ройств для ввода и отображения информации.

Важным отличием АСУ от САУ является время реакции на

поступающие сообщения, которое может исчисляться часами,

сутками и более продолжительными периодами, т. е. система

работает в режиме времени, отстающем от реального.

В рамках САУ роль человека сводится к контролю процесса

управления и корректировке автоматически вырабатываемых

решений в сложных ситуациях.

Автоматизированные системы управления

классифицируются по ряду признаков.

По уровню управления.

Общегосударственная автоматизированная система сбора

и обработки информации (ОГАС) предназначена для сбора и об-

работки информации и решения задач управления на уровне об-

щегосударственных органов.

Отраслевая автоматизированная система управления

(ОАСУ) решает задачи управления на уровне отраслевых

министерств и ведомств, а территориальная АСУ—на

административно-территориальном уровне (республики, края,

области, района, города) .

АСУ производственным объединением (АСУ ПО) служит для

решения задач управления производственным объединением, а

АСУ предприятия (АСУП)—для решения задач управления

предприятием и объединением.

102

Перечисленные АСУ функционируют как автономно, так и в

составе АСУ более высокого уровня.

По характеру объекта управления.

Автоматизированная система организационного

управления (АСОУ) служит для управления всеми видами

хозяйственной деятельности людей. Подобные системы называют

также экономико-организационными АСУ, поскольку управление

хозяйственной деятельностью осуществляется экономическими и

организационными методами.

Различают автоматизированные системы, управления

технологическими процессами (АСУТП) и интегрированные АСУ

(ИАСУ), предназначенные для управления хозяйственной дея-

тельностью и технологическими процессами.

По роли человека в процессе управления.

Информационные АСУ обеспечивают сбор, обработку,

хранение и выдачу информации о различных аспектах

хозяйственной деятельности.

Советующие АСУ наряду с выполнением функций информа-

ционных АСУ подготавливают возможные варианты решений

задач управления и выдают справки по запросу.

Управляющие АСУ предназначены для оперативного управ-

ления производством и технологическими процессами, когда тре-

буется высокая частота выдачи управляющих воздействий. В этих

системах формируются управляющие воздействия и роль человека

сводится к принятию наиболее важных решений, а также к

контролю процесса управления.

По функциональному назначению выделяются

автоматизированные системы, предназначенные для решения

родственных, однородных функциональных задач управления.

Таких систем достаточно много, наиболее типичные из них: АСУ

103

планированием, АСУ материально-техническим снабжением, АСУ

качеством продукции, АСУ финансовой деятельности, АСУ

транспортом.

10.2. Общая характеристика ОГАС, ОАСУ, АСУП, АСУТП

Общегосударственная автоматизированная система сбора

и обработки информации представляет собой информационно-вы-

числительную систему, увязывающую на единой

методологической, информационной, организационной и

технической основе отраслевые, ведомственные и

республиканские АСУ для решения задач планирования и

управления народным хозяйством. Она включает следующие

функциональные системы:

автоматизированную систему плановых расчетов (АСПР);

автоматизированную систему государственной статистики(АС

ГС);

автоматизированную систему финансовых расчетов (АСФР);

автоматизированную систему управления наукой и техникой

(АСУНТ);

автоматизированную систему управления материально-техни-

ческим снабжением (АСУМТС);

автоматизированную систему труда и заработной платы (АСТЗ);

автоматизированную систему управления строительством

(АСУС);

автоматизированную систему обработки информации по ценам

(АСОИЦ);

автоматизированную информационно-управляющую систему

стандартизации (АИУС);

отраслевые автоматизированные системы управления министерств

и ведомств (ОАСУ).

104

Структура ОГАС отражает особенности отраслевого и тер-

риториального принципов управления, характерных для народного

хозяйства страны.

Цель ОАСУ — организация управления предприятиями

отрасли административными и экономико-математическими

методами.

Отраслевая система управления осуществляет вычислитель-

ную и логическую обработку поступающей от предприятий ин-

формации и своевременно обеспечивает работников отраслевого

аппарата управления информацией, необходимой для принятия

решений по увеличению выпуска продукции и улучшению ее ка-

чества.

Функциональная структура ОАСУ отражает

функциональную и организационную структуры системы

управления отраслью. Общим для всех ОАСУ являются

экономические принципы народного хозяйства: полный хозрасчет,

использование нормативов длительного действия,

совершенствование планирования и управления, наилучшее

использование ресурсов, экономическая эффективность

производства.

Первичным звеном ОАСУ является АСУП — комплексная

система управления производственно-хозяйственной

деятельностью предприятия и объединения экономико-

математическими методами с использованием ЭВМ. На ее основе

реализуется системный подход к управлению предприятием

(объединением), достигается высокий уровень интеграции

основных видов его деятельности и, как следствие, повышаются

технический и организационный уровни производства.

Основные задачи АСУП сводятся к сбору, обработке и ана-

лизу информации о деятельности предприятия (объединения).

105

Обработанная информация в необходимом объеме представляется

потребителям, т. е. руководству предприятия (директору,

заместителям директора), руководителям централизованных

подразделений (начальникам отделов), руководителям линейных

подразделений (начальникам участков, цехов, служб).

В составе АСУП различают организационный,

функциональный, эксплуатационный персоналы, ЭВМ и

производственную систему.

10.3. Принципы создания и функционирования АСУ

Автоматизация управления — это качественно новый

уровень решения всех задач управления, переход к которому

возможен и эффективен при соблюдении ряда принципов,

определившихся практикой создания и эксплуатации АСУ.

Принцип комплексного (системного) подхода заключается в

том, что любая АСУ, представляющая собой совокупность боль-

шого числа взаимодействующих элементов, должна рассматри-

ваться с позиций системного анализа как самого объекта, так и

системы управления им.

Системный подход, как правило, предполагает изменения,

причем существенные, в организационной структуре органов

управления, формах документов, видах контроля и ответствен-

ности на различных уровнях выработки и принятия решений.

Системность подхода к созданию АСУ проявляется в выде-

лении функциональных и обеспечивающих подсистем, каждая из

которых, в свою очередь, является сложной системой.

Весьма важная составная часть системного подхода—орга-

низация единой информационной подсистемы, которая создается

во взаимосвязи с другими подсистемами и должна быть с ними

106

совместима. Это означает, что создаются некоторые общие ин-

формационные массивы, используемые всеми подсистемами.

Обновление общих массивов осуществляется только частью под-

систем, а не всеми. Наконец, должен быть обеспечен обмен дан-

ными между подсистемами посредством использования некоторых

связных массивов.

Системный подход проявляется также в формировании тех-

нических средств АСУ. Здесь основные положения сводятся к

соответствию структуры технических средств структуре и усло-

виям функционирования управляемого объекта, совместимости

технических средств с учетом развития системы и расширения её

возможностей, к высокому уровню надежности функциониро-

вания АСУ, проявляющемуся, в частности, в том, что существен-

ное снижение надежности отдельных составных элементов тех-

нических средств не приводит к заметному изменению надежно-

сти функционирования всей системы.

При создании математического и программного обеспечения

АСУ системный подход означает, что предполагается возмож-

ность применения программ во взаимодействии с другими про-

граммами в различных системах алгоритмов. При этом исполь-

зуется иерархическая структура с несколькими уровнями груп-

пирования и подчиненности программ.

Системный метод заключается также в типизации систем и

подсистем управления в целях использования типовых или ба-

зовых решений при создании новых АСУ. Для систем управления

предприятиями уровень типовых задач достигает 50%, а ис-

пользование типовых решений позволяет сократить затраты и

сроки на создание АСУ.

Принцип новых задач заключается в том, что АСУ создаются

для решения не столько существовавших ранее, сколько новых

107

задач как по содержанию, так и по методам их решения. Такие

задачи не могут быть решены без использования вычислительной

техники. В основном они включают задачи оптимизации

(планирования, использования ресурсов, принятия решений и др.),

массового обслуживания, имитационные задачи, задачи поиска и

проектирования. Принцип новых задач не исключает решений в

достаточно большом объеме тех задач, которые решались и ранее

в управлении производством, например, задач бухгалтерского и

финансового учета, материально-технического снабжения,

контроля. Однако наибольшая эффективность АСУ достигается

именно в применении новых методов решений задач более

высокого класса. Весьма часто использование таких решений

фактически сводит к новым традиционные задачи управления

производством.

Принцип первого руководителя определяется как условие

обязательного участия руководителя и всего аппарата управления

предприятием в создании АСУ. Практикой управления пред-

приятиями, организациями, коллективами людей выработано

множество приемов и методов принятия решений. Опыт руко-

водителей представляет собой не просто набор интуитивных

удачных решений, но результат весьма глубокого анализа функ-

ционирования предприятия часто при ограниченном информа-

ционном материале. Методы принятия решений опытным руко-

водителем невозможно просто заменить системой автоматизи-

рованной обработки и анализа большого объема информации и

формальным нахождением наилучшего решения, поскольку само

определение конечной цели и эффективности функционирования

всех звеньев системы предприятия является часто творческой

задачей, не поддающейся строгой формализации. Участие

руководителя в разработке АСУ предопределяет возможности

108

правильного сочетания выработанных практикой методов анализа

ситуаций и принятия решений с современными экономико-

математическими методами, реализуемыми с помощью ЭВМ.

Назначение АСУ, таким образом, заключается не в замене

творческого опыта и потенциала руководителя, а в существенном

расширении его возможностей анализировать большее количество

информации и вариантов возможных решений.

Рациональное распределение функций между человеком и

ЭВМ, между уровнями и узлами системы приводит к построению

рациональной структуры системы. При этом функции управления

и соответствующие информационные потоки распределяются

таким образом, что на низших уровнях управления решается

наибольшее число задач локального характера, а на более высоких

уровнях—задачи, имеющие общий, стратегический характер.

Такое распределение функций упрощает проблемы обеспечения

«живучести» системы, замены отдельных устройств другими того

же или более высокого уровня.

В соответствии с принципом непрерывного развития

системы, эволюции АСУ планируется заранее, в процессе

разработки при определении очередности ввода в действие

функциональных подсистем. Развитие АСУ заключается в

постепенном добавлении новых функций в соответствии с

намеченным планом. При разработке и вводе в эксплуатацию

первых очередей системы следует тщательно продумывать их

сопряжение с задачами последующих очередей.

Если под общей целью управления понимать достижение

оптимального значения критерия экономической эффективности

функционирования предприятия, объединения, отрасли, то оче-

видно, что достижение такой сложной по совокупности решаемых

задач цели возможно путем разложения задач управления на

109

задачи меньшей размерности и децентрализованного решения

каждой задачи.

Такое разделение АСУ на менее сложные части называется

декомпозицией системы управления, которая сама по себе пред-

ставляет сложную задачу.

Основной проблемой декомпозиции системы управления яв-

ляется принцип разделения. Система делится на подсистемы, под

которыми понимают совокупность элементов, объединенных

процессом функционирования для достижения цели, поставленной

перед системой в целом.

10.4. Технологические процессы горного производства как

объекты управления

Важнейшей особенностью горного производства является

его естественная, природная база. Разработка месторождений

полезных ископаемых, их добыча всегда требовали использования

совокупности многих технических приемов, которые прошли

многовековой путь развития от горного искусства до современной

технологии горного производства.

Природная, база каждого месторождения характеризуется

совокупностью признаков, называемых горно-геологическими

условиями. Эти условия определяют специфику горной технологии

и, поскольку они изменяются в очень широком диапазоне,

существует большое многообразие типов горнотехнологических

процессов.

Таким образом, при разработке месторождения имеют дело с

вероятностным характером горно-геологических факторов, и это

обстоятельство определяет вероятностный характер протекания

всего производственного процесса добычи полезного ископаемого,

включая горнотехнологические процессы.

110