Автоматизированные системы управления. 5

Содержание:

 Введение...……………………………………………………………………….2

1. Структура АСУ и принципы ее функционирования……………………….4

2. Задачи, решаемые на основе использования систем автоматизации на автомобильном транспорте…………………………………………………….10

3.Заключение…………………………………………………………………….16

4.Список литературы……………………………………………………………17

Введение.

Основная тенденция современной научно-технической революции заключается в автоматизации производства и управления на все уровнях. Функции управления вещами во все возрастающем объеме передаются электронными машинами. Создание промышленных роботов, управляемых компьютеров позволяет автоматизировать такие производственные процессы, которые раннее выполнялись только людьми. По мере развития системы производства деятельность по управлению начинает все более усложняться. В результате разделения управленческого труда возникают отдельные функции управления, т.е.специализированные виды управленческих работ, планирование, учет, контроль, анализ.

Автоматизированные системы, основываясь на комплексе технических средств, информационном обеспечении и пакетах прикладных программ, обеспечивают повышение качества принятия управленческого решения за счет сокращения времени анализа объекта управления и рассмотрения большого числа вариантов развития ситуации на основе моделирования.

Ориентация автоматизированных систем на процессы принятия решений объясняется тем, что эти процессы занимают центральное место в управлении производством на всех уровнях. Процессы принятия решения осуществляются различными организациями и отдельными лицами на основе поступающей к ним информации о ходе выполнения производственного процесса. Поступающая информация анализируется, формулируется возникающая проблема, и ищутся пути ее решения. Всякая проблема возникает, развивается, существует какое-то время и, наконец, исчезает (решается или самоликвидируется). Значение проблемы для управления производством можно выразить через интенсивность ее проявления.

Автоматизированная управляющая ИС призвана сократить время, связанное с анализом и расчетом вариантов решения, оставив за руководителем выбор наилучшего варианта и принятие окончательного решения. Для реализации этой задачи автоматизированная система должна содержать соответствующее информационное обеспечение, благодаря которому существует возможность планирования транспортного процесса, обработки данных о процессе доставки грузов или пассажиров и своевременного принятия решения о необходимой корректировке планов в режиме реального времени.

Изменение внутримашинной информации происходит под влиянием внешних по отношению к информационной системе данных. Эти данные относятся к внемашинной информации и формируются на основании изменения факторов, воздействующих на работу системы (изменение законодательства, нормативов, условий перевозок и т.д.).

1. Структура АСУ и принципы ее  функционирования.

Управление – это совокупность управляющих воздействий, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал желаемому. Система управления – это некий управляющий орган, который систематически или по мере необходимости вырабатывает управляющие воздействия. Управление должно быть целенаправленным, то есть управляющие воздействия необходимо скоординировать между собой, чтобы исключить возможность воздействий, противоположных друг другу. 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 непосредственно управляет технологическим или производственным процессом. Человека, осуществляющего такое управление, называют оператором, а систему, составным элементов которой является оператор, называют эргатической (от греч. Эргатес – действующее лицо, деятель).

Автоматизированная система управления в отличие от автоматических систем предполагает в управлении человека, выступающего в качестве субъекта и выполняющего функции интегрирующего звена.

Системой называется некоторый объект, состоящий из отдельных элементов, между которыми установлены упорядоченные отношения и связи. Такой объект находится в некоторой среде, с которой он обменивается материей, энергией, информацией. Подсистемой называют такую часть системы, которая, будучи составной ее частью, в свою очередь является системой. Транспортная система, в свою очередь, является подсистемой в экономической системе общества, а экономическая – подсистемой в системе общества. Соотношение подсистем в сложных системах позволяет лучше определить соподчиненность целей управления, что имеет важное значение для практики.

Каждая система имеет свой определенный набор элементов. Соединение разрозненных элементов в определенном порядке позволяет воссоздать эту систему. Предприятие, на котором производят автомобили, является системой, но не технической, а производственно-хозяйственной. Особенностью таких систем является их чрезвычайная сложность. Как правило, они состоят из четырех основных элементов. Чтобы производить автомобили, необходимы люди, материальные элементы (сталь, оборудование, сырье и др.), финансы и информация. Каждый из перечисленных элементов по своим особым законам объединяется в 4 важнейшие подсистемы, из которых состоит любое предприятие, а подсистемы связаны с аналогичными подсистемами общества (а именно, производственный коллектив, материально-техническая подсистема, информационная подсистема, финансово-экономическая подсистема).     

 Производственный  коллектив является важнейшей подсистемой любой производственно-хозяйственной системы. В конечном итоге именно коллектив выполняет производственно-хозяйственную деятельность. Его важнейшими особенностями  являются способность проявлять в этой  деятельности инициативу, сознательность, идейную убежденность. Управление трудовыми коллективами требует от руководителей глубокого знания психологии людей, владения методами воспитательной работы, знания основ педагогики и социальной психологии.  
Материально-техническая подсистема  в основном состоит из средств и предметов труда. К средствам труда относятся машины , регулирующие приборы, транспортные средства, инструменты. Развитие вычислительной техники позволило отнести к средствам труда системы управляющих машин и электронно-вычислительную технику.  
К предметам труда относят сырье и полуфабрикаты. Основные и вспомогательные материалы, участвующие в процессе обработки, готовую продукцию до момента получения ее заказчиками, источники энергии, запасные части, тару и т. д. В финансово-экономической подсистеме важнеишими элементами являются основные м оборотные средства, фонды заработной платы и экономического стимулирования, Свободные денежные средства, кредиты, ссуды и т. д.  
Информационная подсистема формируется из потоков информации, обеспечивающей процессы управления на предприятии . Потоки информации могут возникать целенаправленно или самопроизвольно, быть регламентированными или нерегламентированными, внутренними и внешними для предприятия  т. д. Основным элементом этой подсистемы является информации которая существует на предприятии в различных формах (приказы и распоряжения, потоки учетной и отчетной информации методики, инструкции, технологические карты, путевые листы и товарно-транспортные накладные). Без четко налаженных потоков информации процессы производства и управления оказываются невозможными.

Существуют различные принципы классификации автоматизированных систем управления, что определяется их назначением и различиями сфер применения. АСУ представляет собой организационно-техническую систему, обеспечивающую выработку решений на основе автоматизации информационных процессов.  
Все автоматизированные системы управления можно разделить на две большие группы: автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и автоматизированные системы управления организационными системами или АСУ организационного управления (АСУ ОУ). АСУ ТП предназначены для управления техникой и технологическими процессами, в том числе и процессами перевозки грузов и людей. АСУ организационного управления предназначены для управления сложными производственными системами, включающими технику и коллективы людей. Наблюдается тенденция к совмещению этих двух типов АСУ в единую интегрированную систему автоматизированного управления.  
В зависимости от целей и назначения вышеуказанные автоматизированные системы управления подразделяют по уровню  
управления, выходным результатам и виду управляемого объекта.  
В зависимости от сферы автоматизируемой деятельности автоматизированные системы (АС) разделяют на:

-АС управления (ОАСУ, АСУП, АСУ ТП и др.);

-системы  автоматизированного проектирования (САПР);

-АС научных  исследований (АСНИ);

-АС обработки  информации (АСОИ);

-АС технологической  подготовки производства (АСТПП);

-АС контроля  и испытаний (АСК);

-системы, автоматизирующие  сочетания различных видов деятельности.      

 По выходным результатам автоматизированные системы подразделяют на информационно-справочные и информационно-советующие. Информационно-справочные системы обеспечивают сбор и частичную систематизацию информации для использования ее человеком. Выработка предложений, рекомендаций и решений в такой системе всецело остается за человеком. Информационно-справочные системы наряду с выдачей информации о ходе производства подготавливают определенные предложения и рекомендации, которые человек использует для принятия решений.  
По виду управляемого процесса автоматизированные системы управления можно классифицировать на административные (АСУ органов государственного управления), общественно-политические, оборонные и коммерческие (АСУ торговлей и массовым обслуживанием населения); финансово-экономические, производственно-технические, в том числе социальные АСУ (АСУ здравоохранением, народным образованием, например, АСУ ВУЗ и др.), АСУ - автотранспорт Минавтотранса РСФСР состоит из следующих звеньев: АСУ министерства, АСУ транспортного управления (АСУ ТУ), автоматизированных систем управления ремонтным и за водами (АСУ АРЗ), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), выступающих в условиях автомобильного транспорта как АСУ перевозками.  
Необходимо отметить, что в АСУ-автотранспорт нет автоматизированных систем управления автотранспортными предприятиями. Это объясняется спецификой автотранспортных предприятий и организацией управления автомобильным транспортом. Эффективное использование вычислительной техники на уровне автотранспортного предприятия невозможно из-за недостаточных объемов информации, подлежащих переработке. Поэтому автоматизация управления автотранспортными предприятиями осуществляется на уровне АСУ ТУ.  
АСУ-автотранспорт. При создании АСУ за основу берут два принципа выделения подсистем: содержание решаемых задач и организация эффективного решения задач. В соответствии с этим АСУ-автотранспорт включает функциональные и обеспечивающие подсистемы.  
      Обеспечивающие подсистемы обеспечивают надежное функционирование всей системы. Для этого в составе отдельных звеньев АСУ-автотранспорт создаются подсистемы информационного, программ но-математического, технического, организационно-правового и эргономического обеспечения (см.  
     Функциональные подсистемы решают конкретные задачи управления отдельными функциями производственной системы.  
Структура АСУ-автотранспорт определяется двумя основными уровнями: АСУ министерства и АСУ транспортного управления. АСУ министерства обеспечивает информацией руководителей министерства, республиканских объединений и функциональных управлений, АСУ транспортного управления — руководителей транспортного управления, предприятий и организаций, входящих в состав транспортного управления. Кроме того, АСУ ТУ передает информацию в АСУ министерства.  
АСУ министерства—это система управления, использующая современные автоматические средства обработки данных (электронно-вычислительные машины, устройства накопления, регистрации, отображения, связи и др.) и экономико-математические методы, позволяющие руководству министерства, его функциональным и производственным управлениям эффективно руководить всей производственно-хозяйственной деятельностью отрасли с учетом перспектив ее развития.. АСУ министерства имеет следующие функциональные подсистемы:  
перспективное развитие отрасли;  
технико-экономическое планирование; оперативное управление;  
бухгалтерский учет и анализ хозяйственной деятельности; управление материально-техническим снабжением;  
управление финансовой деятельностью;  
управление капитальным строительством;  
планирование, учет и анализ труда и заработной платы; планирование, учет и анализ кадров;  
научно-техническая информация.  
       Эти подсистемы обслуживают отдельные управления министерства и объединяются конечной целью, общим содержанием и значением исходных данных. АСУ министерства рассматривается как составная часть общегосударственной системы управления народным хозяйством, взаимосвязанная согласованная с АСУ транспортных управлений.  
      Технико-экономическая информация используется в АСУ- автотранспорт максимально на каждом уровне управления для расчета любого количества вторичных (производных) показателей. Образуются единый поток информации, единые пункты ее обработки, обеспечивающие информацией все звенья ‚и уровни управления автотранспортом общего – пользования. В АСУ-автотранспорт информационные потоки создаются на основе данных, содержащихся в первичных документах.  
      АСУ транспортного управления обеспечивает получение информации о производственно-хозяйственной деятельности транспортного управления, его предприятий и организаций с периферийных пунктов первичной подготовки и обработки информации, обработку информации и решение задач компьютера, хранение и накопление информации, используемой в процессе управления выдачу информации потребителям.  
      Таким образом, АСУ-это человекомашинная система, предназначенная для сбора, обработки и выдачи информации, необходимой для оптимизации управления в различных сферах человеческой деятельности. АСУ базируется на использовании экономико-математических методов, связи для отыскания и реализации наиболее эффективного управления объектом.

2.Задачи, решаемые на основе использования  систем автоматизации на автомобильном  транспорте.

Характерной особенностью автотранспортного производства, влияющей на формирование системы управления, является его динамичность. Автотранспортное обслуживание как набор взаимосвязанных структур представляет собой сложную динамическую систему, в которой большое место занимают

стохастические процессы. Динамичность наблюдается в процессе транспортировки, как таковом, где участвуют множество подвижных единиц (ПЕ), а также в процессе технического обслуживания и ремонта, когда количество технических воздействий на подвижной состав (ПС) является переменной величиной и находится под влиянием множества внешних и внутренних причин.

Еще одной особенностью автотранспортных систем является территориальная разобщенность объектов и отдаленность их от координирующих органов управления.

Поскольку процесс управления автомобильными перевозками осуществляется циклически и носит относительного замкнутый характер, в управляющей системе цикл начинается со сбора информации о состоянии управляемого объекта. Затем полученная информация используется для выработки решений и, наконец, эти решения доводятся до исполнителей. С изменением условий работы на управляемом объекте поступает новая информация, и цикл повторяется снова. Следовательно, первая задача, которая решается на основе использования систем автоматизации на автомобильном транспорте является преобразование объема данных, которое обеспечит пользователя минимумом объективно необходимой информации для принятия управленческих решений (за единицу информации целесообразно принять то количество информации, заключенное в выборе одного из двух равновероятных событий – двоичная единица, или бит).

Вторая задача, в которой используется система автоматизации, - это задача оптимального планирования, которая осуществляется подсистемой управления перед началом каждого планового периода. Для любой плановой задачи характерно наличие ограничений по ресурсам и фактическим уровням производства, задаваемым внутренними условиями систем, а также ограничений, определяемых условиями внешней по отношению к системе среды (в том числе стратегии вышестоящего уровня управления).

Третья задача – это контроль и регулирование автотранспортной деятельности осуществляется благодаря АСУ, при которых на основе сравнения текущей и плановой информации о состоянии технологических процессов ремонта ПС и перевозок вырабатываются оперативные решения, ликвидирующие последствия возмущений и непрерывно поддерживающие процессы в заданном оптимальном режиме.

Подводя итог, можно сказать следующее, что в таких задачах как, принятие управленческого решения, доведения управляющим органом принятого решения до исполнителя, исполнение решение и проверка достоверности исполнения используется система автоматизированного управления, которая перерабатывает информацию, оперативно контролирует, учитывает и анализирует как собственно производство, так и перевозочный процесс.

Хотелось бы отметить ряд других задач.

- прогнозирование, моделирование ситуаций. На основе обобщений анализа системы при взаимодействии ее со средой создавать научно обоснованные прогнозы; планирование (например, план заказов автотранспорта не только количественно, но и с учетом типажа ПС для составления сменно-суточных заданий водителям);

-учет и отчетность управленческого цикла, когда завершается выполнение программы или конкретной задачи (например, информация о выполненных сменно-суточных заданиях за прошедшие сутки (смены) о простоях ПС и причинах этого);

Подсистема управления перевозками представляет собой совокупность задач планирования, организации, контроля, регулирования, учета перевозочного процесса, для решения которого используются экономико-математические методы и современные электронно-вычислительные средства.  С внедрением АСУ АТП создается реальная возможность для оперативного вмешательства в организацию перевозочного процесса, и решаются следующие задачи:

- выявление  соответствия производительности  погрузочно-разгрузочных механизмов  заявке клиентуры на ПС;

- выработка  вариантов переадресовки автомобилей  в оперативном режиме с учетом  дислокации ПС в данный интервал  планирования;

- создание  обоснованного резерва автомобилей;

- разработка  новой схемы расчета сменно-суточного  плана (ССП) перевозок.

Повышение эффективности использования ПС и снижение затрат на перевозки предусматривается за счет минимизации потерь рабочего времени по организационным причинам, уменьшения удельного веса порожних пробегов и величины сверхнормативных простоев автомобилей под погрузочно-разгрузочными операциям, повышения коэффициента использования грузоподъемности транспортных средств и сокращения расстояний перевозок за счет оптимизации маршрутов.

В настоящее время АСУ АТП позволяет, наряду с расчетными операциями, осуществлять комплексное информационное обслуживание всех участников процесса автомобильных перевозок грузов, а также внутренних служб перевозчика. Все операции по планированию ПС, выписке и заполнению путевых листов, обработке транспортных накладных, включая оформление платежных поручений в банк, осуществляются на ПК с использованием локального или распределенного банка справочно-информационных данных перевозчика и обслуживаемой клиентуры. АСУ АТП решает задачи по автоматизации документооборота в процессе выполнения перевозочной деятельности с наличием компьютерно-коммуникацонных и программных средств, автоматизированных рабочих мест участников перевозок груза (диспетчера, бухгалтера, грузоотправителя и др.), расчетам с заказчиками, стоимости выполняемых работ, выписке счетов клиентам, ведение реестров по ним, отслеживание оплат, взаиморасчеты с заказчиками. После прохождения ПС определенного пробега по условиям правильной эксплуатации необходимо проведение плановых работ – техническое обслуживание, капитальный ремонт, замена агрегата – функции составления графиков и контроля проведения работ могут быть также возложены на АСУ АТП.

-расчет и  передача данных о заработной  плате водителей, износе транспортных  средств и т.п.в автоматизированные бухгалтерские системы;

-обработка  путевой и перевозочной документации (расчет оплаты выполненной транспортной  работы, а также итоговые показатели  работы автотранспортного средства  и водителя: время в наряде, время  простоя, время в движении, общий  пробег, пробег с грузом, пробег  без груза, фактический расход  горючего).

Все программы автоматизированной обработки путевой и перевозочной документации должны выполнять следующие задачи:

-диспетчерский  контроль за выпуском автомобилей на линию, выходом водительского состава, выполнением сменных заданий;

-ведением  журнала диспетчера автоколонны;

-оперативная  обработка путевой и товаро-транспортной документации;

-ведение  табеля работы водителей и  ПС;

-учет фактического  и нормативного расхода топлива  по водителям, гаражным номерам, бригадам;

-расчет комплекса  технико-экономических показателей  использования автотранспорта по  маркам машин, гаражным номерам, видам перевозок и др.;

-анализ выполнения  сменно-суточных заданий водителей, планов перевозки по бригадам, автоколоннам, АТП, по клиентуре  и т.д.;

-формирование  оперативных справок о работе  водителей, бригад, выполнения клиентурного  плана.

-расчет доходов  АТП (по договорным тарифам и  прочим формам);

-учет реализации  автоуслуг, формирование ведомости расчетом с заказчиками, учет дебиторов и кредиторов, выписка банковских документов;

Единство технологических решений систем управления наземным транспортом, унификация и стыковка применяемого радионавигационного и связного оборудования должны обеспечить возможность формирования единого банка данных всех видом нарушений ДТП, аварий, ЧС с указанием места и времени. Диспетчер на основе автоматизированного обнаружения местоположения ТС имеет возможность в кратчайшие сроки организовать выезд на ДТП или ЧС технической, медицинской и другой помощи с минимальными затратами времени. Ведется запись всех переговоров (радиопереговоры и консультации о состоянии участников происшествия), а также запись трассы и времени движения ТС на карте местности.

Центр диспетчерского управления (ЦДУ)- уровень «Б». Здесь решаются оперативные задачи, связанные с обеспечением безопасности и эффективного использования выделенных транспортных средств, диспетчерским управлением пассажирским, технологическим и специальным транспортом. Решаются следующие задачи:

-технологического обеспечение пассажирских перевозок (ведение баз паспортов маршрутов, маршрутных расписаний, подготовка и выпуск расписаний движений и др.);

-автоматический  контроль движения ТС на маршрутах  и выдача в автоматическом  режиме сообщений о всех отклонениях от плана;

-реализация  управленческих воздействий диспетчера  в диалоговом режиме с системой (все действия диспетчера записываются и архивируются);

-автоматический  контроль процесса выпуска ПС  на линию, формирование в автоматическом  режиме сообщений о всех нарушениях и передача сообщений на терминалы диспетчеров выпуска парка и диспетчерам ЦДУ;

-формирование  и вывод оперативной информации  о работе диспетчера;

-формирование  выходных отчетных данных;

-создание  архивов долговременного хранения  данных;

-публикация  расписаний движения и данных  о работе городского транспорта  в Интернете;

-применение  пластиковых смарт-карт для обеспечения  безналичных расчетов за транспортные  слуги, учета проезда льготных  категорий граждан, сбора данных  о пассажиропотоках и проведения  всестороннего анализа работы  городского транспортного комплекса.

Заключение.

Автоматизированные системы управления (АСУ) нашли широкое применение во всех отраслях экономики. Создано и функционирует несколько тысяч АСУ различного класса и назначения.  
Создание АСУ отождествляется, с анализом объекта управления и выбором критериев управления, определением структуры и функций системы. Множественность терминологических трактовок АСУ, существующая в настоящее время, может быть сложна для обучаемого, особенно для не имеющего опыта работы в данной предметной области. Ряд литературных источников заменяет термин АСУ более модным термином "логистика", представляющим собой одну из частных задач АСУ на автомобильном транспорте, которая состоит в комплексном подходе к организации товародвижения.  
Еще одним модным термином, заменяющим АСУ и отражающим управление автотранспортом с использованием навигационных систем, является термин "телематика".

Определение АСОИУ сохраняя преемственность проверенного временем интегрированного определения АСУ, удачно отражает существо различных процессов управления, в основе которых лежат процессы обработки информации в любой предметной области и, в том числе, на автомобильном транспорте.  

Список использованной литературы:

1. Грузовые автомобильные перевозки: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / А. Э. Горев. — 5-е изд., испр. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. — С. 250-258 (288 с.)

2.Николаев  А.Б. Автоматизированные системы  управления на автомобильном  транспорте / Под ред. Николаева А.Б. (2-е изд., стер.) учебник. – М.: Академия, 2012 - 288 с.

3.Ульяницкий  Е.М., Филоненков А.И., Ломаш Д.А. Информационные системы взаимодействия видов транспорта. - М.: «Маршрут», 2005.-264 с.

4. http://www.axelot.ru/ - Автоматизированные решения управления.