Автоматические системы управления. 2
1. Основные понятия об АСУ
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 (АСУ), 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.
АСУ - это, как правило, система «человек-машина», призванная обеспечивать автоматизированный сбор и обработку информации, необходимый для оптимизации процесса управления. В отличие от автоматических систем, где человек полностью исключён из контура управления, АСУ предполагает активное участие человека в контуре управления, который обеспечивает необходимую гибкость и адаптивность АСУ.
Поэтому следует говорить не о вытеснении человека из контура управления сложными системами, а о рациональном распределении функций управления между человеком и техническими средствами, освобождающем человека от решения рутинных задач и возлагающем на него задачи, решение которых требует творчества.
Существенными признаками АСУ является наличие больших потоков информации, сложной информационной структуры, достаточно сложных алгоритмов переработки информации. Общими свойствами и отличительными особенностями АСУ как сложных систем являются следующие:
· наличие большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, причём изменение в характере функционирования какого-либо из элементов отражается на характере функционирования другого и всей системы в целом;
· система и входящие в неё разнообразные элементы в подавляющем большинстве являются многофункциональными;
· взаимодействие элементов в системе может происходить по каналам обмена информацией, энергией, материала и др.;
· наличие у всей системы общей цели, общего назначения, определяющего единство сложности и организованности, несмотря на всё разнообразие входящих в неё элементов;
· переменность структуры (связей и состава системы), обеспечивающий многорежимный характер функционирования;
· взаимодействие элементов в системе и с внешней средой в большинстве случаев носит стохастический характер;
· автоматизация имеет высокую степень, в частности широкое применение средств автоматики и вычислительной техники для гибкого управления и механизации умственного и ручного труда человека, работающего в системе;
·
управление в подавляющем большинстве
систем носит иерархический характер,
предусматривающий сочетание
2.
Классификация АСУ
В зависимости от роли человека в процессе управления, форм связи и функционирования звена «человек-машина», оператором и ЭВМ, между ЭВМ и средствами контроля и управления все системы можно разделить на два класса:
1.
Информационные системы,
2.
Управляющие системы, которые
обеспечивают наряду со сбором
информации выдачу
2.1. Информационные системы
Цель таких систем - получение оператором информации с высокой достоверностью для эффективного принятия решений. Характерной особенностью для информационных систем является работа ЭВМ в разомкнутой схеме управления. Причём возможны информационные системы различного уровня.
Информационные системы должны, с одной стороны, представлять отчёты о нормальном ходе производственного процесса и, с другой стороны, информацию о ситуациях, вызванных любыми отклонениями от нормального процесса.
Различают два вида информационных систем: информационно-справочные (пассивные), которые поставляют информацию оператору после его связи с системой по соответствующему запросу, и информационно-советующие (активные), которые сами периодически выдают абоненту предназначенную для него информацию.
В информационно справочных системах ЭВМ необходима только для сбора и обработки информации об управляемом объекте. На основе информации, переработанной в ЭВМ и предоставленной в удобной для восприятия форме, оператор принимает решения относительно способа управления объектом.
Системы
сбора и обработки данных выполняют
в основном те же функции, что и
системы централизованного
В информационно-советующих системах наряду со сбором и обработкой информации выполняются следующие функции:
·
определение рационального
·
определение управляющих
· определение значений (величин) установок локальных регуляторов.
Данные о технологических режимах и управляющих воздействиях поступают через средства отображения информации в форме рекомендаций оператору. Принятие решений оператором основывается на собственном понимании хода технологического процесса и опыта управления им. Схема системы советчика совпадает со схемой системы сбора и обработки информации.
2.2. Управляющие системы
Управляющая система осуществляет функции управления по определённым программам, заранее предусматривающим действия, которые должны быть предприняты в той или иной производственной ситуации. За человеком остаётся общий контроль и вмешательство в тех случаях, когда возникают непредвиденные алгоритмами управления обстоятельства. Управляющие системы имеют несколько разновидностей.
Супервизорные системы управления. АСУ, функционирующая в режиме супервизорного управления, предназначена для организации многопрограммного режима работы ЭВМ и представляет собой двухуровневую иерархическую систему, обладающую широкими возможностями и повышенной надёжностью. Управляющая программа определяет очевидность выполнения программ и подпрограмм и руководит загрузкой устройств ЭВМ.
Системы
прямого цифрового управления. ЭВМ
непосредственно вырабатывает оптимальные
управляющие воздействия и с
помощью соответствующих
3.
Подсистема технического обеспечения:
назначение, содержание, исследование
Управление
современным сложным высокомеханизированным
производством может быть достаточно
эффективным только при условии оснащении
его разнообразной организационной и
вычислительной техникой. Интенсивность
современного производства и скоротечность
многих технологических процессов, повышение
требований к качеству продукции определяют
объективную необходимость органического
включения средств управления в процессе
производства. Множественность связей
между различными элементами и участками
производства определяет необходимость
оперативных контактов между ними, выбора
наиболее рациональных направлений и
форм связи и оснащения их эффективной
техникой. Сложность принимаемых в процессе
управления решений требует их многовариантной
разработки и выбора наиболее эффективного
варианта. Это существенно повышает объем
и трудоемкость управленческих работ
и становиться практически реальным только
при использовании высокопроизводительной
техники управления.
Огромные массивы регистрируемой, передаваемой и обрабатываемой информации потребовали бы неоправданных затрат труда, если бы в помощь человеку для этой цели не была бы подключена соответствующая техника. Хранение и обработка информации также нуждается в механизации. Скорость получения и обработки информации превращает ее запасы из ненужного архива данных в активное средство воздействия на управляемый объект.
В
зависимости от решаемых управленческих
задач могут быть задействованы
следующие информационно- управленческие
технологии:
· сберегающие (экономят трудозатраты, материалы и финансовые ресурсы, но не оказывают существенное влияние на изменение состояния и уровня функционирования предприятия), в основном передающие информацию от источника к адресату без ответственности за суть передаваемой информации и ее использование адресатом;
· рационализирующие (охватывают не только функции передачи, но и в определенной мере ответственны за использование информации);
· творческие (выработка новых знаний, их передача, переработка, использование для усовершенствования объекта управления).
Таким образом, техническое оснащение системы управления является одним из существенных условий повышения качества управления и снижения затрат, связанных с ним.
Техническое оснащение процессов управления требует значительных капитальных вложений и вносит существенное изменения в содержание управленческого труда, предъявляя дополнительные требования к подготовке руководителей разных рангов и специалистов. Эффективность этих затрат в значительной мере зависит от организации всей работы по внедрению и эксплуатации техники управления. Технические средства управления включают разнообразные виды машин, механизмов, приборов и приспособлений.
Наличие
даже значительного количества техники
не может в полной мере характеризовать
реальный уровень технической оснащенности
управления, так как применение отдельных
видов даже очень прогрессивной
техники может происходить при небольшой
ее загрузке. Техника может использоваться
не по прямому назначению, может увеличиться
трудоемкость ее обслуживания, в результате
чего вырастают затраты по управлению
без должных результатов. Кроме того, новая
техника управления должна сопровождаться
изменениями информационной системы,
организации управленческого труда и
квалификации кадров, организационной
структуры аппарата управления. Совершенствование
техники в отрыве от других элементов
системы управления снижает ее эффективность
и не создает реального технического обеспечения
системы управления.
Под техническим обеспечением системы управления понимается оснащение процессов управления современными техническими средствами, соответствующими применяемым методам управления, материально-технической базе производства и методам его организации и сочетающимися со всеми остальными элементами системы управления.
Основными требованиями, предъявляемыми к техническому обеспечению управления, являются:
· комплексность механизации и автоматизации процессов управления и отдельных видов работ;
·
пропорциональность производительности
разных видов техники, связанной
между собой процессом управления;
·
непрерывность использования технических
средств и движения информационных
потоков;
· ритмичная работа техники и всех звеньев аппарата управления;
· экономичность эксплуатации техники управления.
Эти черты технической базы управления характеризуют ее как систему определенным образом организованных технических средств.
Таким образом, можно сказать, что уровень технической оснащенности в значительной мере определяет всю систему организации управления.
Анализ
технического обеспечения представляет
собой один из центральных разделов
общего анализа организации управления.
Целью анализа организации технического
обеспечения являются: оценка уровня механизации
и автоматизации процессов управления
и отдельных видов работ; определение
степени комплексности оснащения процессов
управления техникой; выявление соответствия
технических средств характеру механизируемых
процессов управления, т.е. рациональность
ее использования; оценка использования
наличной техники, выявление излишней
техники и обоснование дополнительной
потребности в ней.
Анализ технического обеспечения опирается на данные статистической отчетности и оперативного учета, которые особенно подробно характеризуют состав и использование вычислительной техники. При анализе технического оснащения широко применяется система показателей, характеризующих состояние, качественный состав и использование техники управления.
4.
Проблемы и задачи при внедрении
АСУ
Внедрение
системы автоматизации
Далее приведены основные проблемы и задачи, возникающие в большинстве случаев при внедрении систем управления и рекомендации по их решению:
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 системы;
необходимость в формировании квалифицированной группы внедрения и сопровождения системы, 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 содержанием второго пункта, посвященного реорганизации структуры предприятия. Однако на самом деле, он является более глобальным и включает в себя не только методологии управления, но также философские и психологические аспекты. Дело в том, что большинство руководителей управляют своим предприятием, только исходя из своего опыта, своей интуиции, своего видения и весьма неструктурированных данных о его состоянии и динамике. Как правило, если руководителя попросить описать в каком-либо виде структуру деятельности своего предприятия или набор положений, исходя из которых он принимает управленческие решения, дело достаточно быстро заходит в тупик.
Грамотная постановка задач менеджмента является важнейшим фактором, влияющим как и на успех деятельности предприятия в целом, так и на успех проекта автоматизации. Например, совершенно бесполезно заниматься внедрением автоматизированной системы бюджетирования, если само бюджетирование не поставлено на предприятии должным образом, как определенный последовательный процесс.
К сожалению, на настоящий момент в России до конца не сложился национальный подход к менеджменту. В данный 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 многом гармонирует с общими жизненными принципами, но уже не отвечает жестким требованиям рыночной конкуренции.
Поэтому, первое, что необходимо сделать для того, чтобы проект внедрения автоматизированной системы управления оказался удачным - максимально формализовать все те контуры управления, которые собственно Вы планируете автоматизировать. В большинстве случаев, для осуществления этого не обойтись без привлечения профессиональных консультантов, но по опыту затраты на консультантов просто не сопоставимы с убытками от проваленного проекта автоматизации. Однако нужно не ошибиться в выборе консультантов.
Необходимость
в частичной реорганизации
Необходимость в изменении технологии работы с информацией и принципов ведения бизнеса. Эффективно построенная информационная система не может не внести изменений в существующую технологию планирования бюджетирования и контроля, а также управления бизнес-процессами.
Во-первых, одними из самых важных для руководителя особенностей корпоративной информационной системы, являются модули управленческого учета и финансового контроля. Теперь каждое функциональное подразделение может быть определено как центр финансового учета с соответствующим уровнем финансовой ответственности его руководителя. Это в свою очередь повышает ответственность каждого из таких руководителей и предоставляет в руки высших менеджеров эффективный инструментарий для чёткого контроля исполнения отдельных планов и бюджетов.
При наличии информационной системы руководитель способен получать актуальную и достоверную информацию обо всех срезах деятельности компании без временных задержек и излишних передаточных звеньев. Кроме того, информация подаётся руководителю в удобном виде «с листа» при отсутствии человеческих факторов, которые могут предвзято или субъективно трактовать информацию при передаче. Однако справедливо было бы заметить, что некоторые руководители не привыкли принимать управленческие решения по информации в чистом виде, если к ней не приложено мнение человека, который ее доставил. Такой подход в принципе имеет право на жизнь и при наличии информационной системы, однако часто он негативно отражается на объективности менеджмента.
Внедрение системы автоматизации вносит существенные изменения в управление бизнес-процессами. Каждый документ, отображающий в информационном поле течение или завершение того или иного сквозного бизнес-процесса, в интегрированной системе создается автоматически на основании первичного документа, открывшего процесс. Сотрудники, ответственные за этот бизнес-процесс, лишь контролируют и при необходимости вносят изменения в позиции построенных системой документов. Например, заказчик разместил заказ на продукцию, который должен быть исполнен к определенному числу месяца. Заказ вводится в систему, на основании его системой автоматически создается счет (на основе существующих алгоритмов ценообразования), счет пересылается заказчику, а заказ направляется в производственный модуль, где происходит разузлование заказанного вида продукции на отдельные комплектующие. На основе списка комплектующих в модуле закупок системой создаются заказы на их закупку, а производственный модуль соответствующим образом оптимизирует производственную программу, чтобы заказ был исполнен точно к сроку. Естественно, в реальной жизни возможны различные варианты неустранимых срывов поставок комплектующих, поломки оборудования и т.д., поэтому каждый этап выполнения заказа должен строго контролироваться ответственным за него кругом сотрудников, которые в случае необходимости должны создать управленческое воздействие на систему, чтобы избежать нежелательных последствий или уменьшить их.
Не стоит полагать, что работать при наличии автоматизированной системы управления станет проще. Наоборот, существенное сокращение бумажной волокиты ускоряет процесс и повышает качество обработки заказов, поднимает конкурентоспособность и рентабельность предприятия в целом, а все это требует большей собранности, компетенции и ответственности исполнителей. Возможно, что существующая производственная база не будет справляться с новым потоком заказов, и в нее тоже нужно будет вносить организационные и технологические реформы, которые впоследствии положительно скажутся на процветании предприятия.
Сопротивление
сотрудников предприятия. При внедрении
корпоративных информационных систем
в большинстве случаев
создать у сотрудников всех уровней твёрдое ощущение неизбежности внедрения;
наделить руководителя проекта внедрения достаточными полномочиями, поскольку сопротивление иногда (часто подсознательно или в результате неоправданных амбиций) возникает даже на уровне топ-менеджеров;
всегда
подкреплять все
повысить уровень мотивации сотрудников к освоению системы в форме поощрений и благодарностей;
принять организационные меры к сокращению срока параллельного ведения дел.
Формирование квалифицированной группы внедрения и сопровождения системы, руководителя группы. Внедрение большинства крупных систем автоматизации управления производится по следующей технологии: на предприятии формируется небольшая (3-6 человек) рабочая группа, которая проходит максимально полное обучение работе с системой, затем на эту группу ложится значительная часть работы по внедрению системы и дальнейшему ее сопровождению. Применение подобной технологии вызвано двумя факторами: во-первых, тем, что предприятие обычно заинтересовано в том, чтобы у него под рукой были специалисты, которые могут оперативно решать большинство рабочих вопросов при настройке и эксплуатации системы, а во-вторых, обучение своих сотрудников и их использование всегда существенно дешевле аутсорсинга. Таким образом, формирование сильной рабочей группы является залогом успешной реализации проекта внедрения.

- Автоматические системы управления
- Автоматические стационарные установки пожаротушения
- Автоматические тормоза подвижного состава
- Автоматические трансмиссии
- Автоматические установки пожаротушения
- Автоматические установки пожаротушения
- Автоматические установки пожаротушения
- Автоматические коробки передач легковых автомобилей
- Автоматические линии сборки
- Автоматические регуляторы
- Автоматические регуляторы частоты вращения агрегатов
- Автоматические системы
- Автоматические системы измерений, контроля и испытаний
- Автоматические системы связи