АСУ
Основные направления автоматизации производственных
процессов (Лекция)
ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Введение 2. Актуальные вопросы автоматизации в управлении экономикой 3. Общесистемные вопросы автоматизации в управлении
производством 1. Введение
Управление производством представляет собой целенаправленное воздействие на коллективы людей в целях организации и координации их деятельности в процессе общественного труда. Развитие производства, его усложнение разделение труда и одновременная его кооперация достигли таких размеров, что сделали невозможным совмещение труда по управлению с непосредственным физическим трудом. Потребовалось отделение одного вида труда от другого и превращение, в частности, управленческого труда в самостоятельный вид деятельности. При этом с ростом масштабов производства функция управления все более усложняется, значение ёе возрастает и, наконец, управление становится столь сложным, что требуются специальные средства поддержки, кардинально повышающие качество и производительность управленческого труда. Ускорение темпов научно-технического прогресса повлекло за собой небывалый рост объемов производства и его концентрацию. Возросшая сложность и динамичность производства, развитие специализации предприятий и кооперирование, сложная производственная структура, связи и взаимодействия, огромный объем вычислительных работ, связанных с планированием и регулированием хода производственного процесса, делают задачу координации работы промышленных предприятий внутри корпоративных объединений и производственных звеньев в составе предприятий все более сложным и трудоемким делом. Огромное количество информации в виде сведений о достижениях в науке и технике, различного рода сводок, отчетов и т.п. вызывает перегрузку управленческого персонала. Снять перегрузку при одновременном существенном повышении эффективности управления оказалось возможным лишь при появлении ЭВМ, принявшей на себя большую долю интеллектуального труда человека в сфере управления. В первой половине XX века главное внимание уделялось механизации и автоматизации собственно производственных процессов, то во второй половине века наступило время автоматизации процессов управленческого труда. Сегодня речь идет о максимально возможной автоматизации управления всеми административными уровнями управления при адекватной автоматизации предприятий и производственных объединений всех форм собственности на основе применение новейших электронных технологий обработки и передачи данных, или, как сейчас принято говорить, на основе новейших средств информатизации, понимая под информатизацией средства электронной обработки, передачи и обмена информацией и применения для установления эффективных управленческих решений экономико-математических методов. 2. Актуальные вопросы автоматизации в управлении экономикой
Современные темпы
научно-технического прогресса и при них конечные результаты
развития экономики передовых стран мира демонстрируют такую практику
управления, при которой приумножение национальных доходов обеспечивается
наращиванием валового продукта в основном за счет интенсивных факторов и лишь
только на четверть за счет экстенсивных. Этот опыт означает, что техническая
реконструкция народного хозяйства России и, прежде всего, преобразование производства
и аппарата управления социально-экономическими системами должны осуществляться
на качественно новой основе с широким использованием современных достижений
научно-технического прогресса в автоматизации. В своих прогнозных
оценках основных тенденций научно-технического и социально-экономического развития
ведущие страны мира в числе наиболее перспективных направлений выделяют
электронную автоматизацию всех сфер человеческой деятельности,
рассматривая ее в качестве основного инструмента научно-технического прорыва к
благосостоянию. В перспективе все сферы
производства практически будут связаны с повсеместным внедрением ЭВМ,
микропроцессоров, робототехники и других элементов информационных технологий.
В соответствии с этим намечается ускоренный рост обеспечивающих это
направление отраслей – электротехнической, радиоэлектронной, приборостроения,
производства компьютеров, лазерной техники, полимерных и композиционных
материалов. Вывод о приоритетности
на современном этапе автоматизации в еще большей степени справедлив для
российской экономики, требующей кардинального повышения уровня интенсификации
производства. Автоматизация как
стратегическое интегрированное направление научно-технического прогресса
обеспечивает достижение требуемых социально-экономических целей развития
производства путем: 1)
преобразования
качественных характеристик производственных систем на основе широкомасштабного
применения высокоэффективной автоматизированной техники новых поколений; 2)
усиления
режима ресурсосбережения за счет разработок ресурсосберегающего
технологического оборудования и технологий на базе автоматизации производства; 3)
значительного
повышения производительности труда на основе максимальной автоматизации
управленческого труда, интеллектуальной деятельности человека в образовании и
науке. Стратегия
развития автоматизации, ее направленность и масштабы вытекают из общемировой
практики государственного инвестирования отраслей, определяющих научно-технический
прогресс. России в ближайшие годы, исходя из потенциала ее экономики, чтобы не
откатиться в разряд слаборазвитых стран, придется обновить и создать заново
примерно два миллиона автоматизированных рабочих мест. В сфере управления
экономикой на всех административных уровнях и в функциональных подразделениях
управления потребуется более пяти миллионов компьютеров. Автоматизация
технологий должна стать определяющим критерием производительности и качества
труда непосредственно в сфере производства. В последнем
направлении компьютеризации управления можно назвать две цели. Во-первых,
автоматизация производства должна снизить в полтора раза численность
обслуживающего персонала технологических комплексов. Во-вторых, при этом более
чем в два раза должна вырасти в производстве производительность труда. Эти цели
вполне достижимы, если учесть, что они будут реализовываться в условиях
стимуляции труда конкурсностью рынка. Автоматизация вписалась во все сферы
деловой деятельности человека. Полигоны и эффективность использования современных
информационных технологий в разрешении экономических, социальных,
управленческих и научно-технических задач систематизированы в табл. 1. Из
таблицы видно, что современная автоматизация обеспечивает соединение
соответствия и достижения целей комплексностью интеллектуальных услуг, которые
постоянно расширяются и качественно совершенствуются. В шестидесятые годы США и СССР впервые в мире
запустили геостационарные спутники связи, открыв тем самым эру глобальных
коммуникаций. Сейчас этих спутников в космосе более сотни. Они вместе с кабельными,
микроволновыми, волоконно-оптическими сетями обеспечивают передачу информации
во все точки земного шара. При современных каналах связи операторы компьютеров
могут подключаться к другим источникам информации на любом удалении и при этом
не только обмениваться информацией, но и наращивать ее, делать достоверней и
каждый раз более актуальной. В современной глобальной экономике с ее жесткой конкуренцией неспособность к внедрению последних достижений информатики означает экономическую несостоятельность. Это объясняется тем, что применение автоматизации охватывает все виды деятельности: статистический анализ, экономические отчеты, оплату счетов, проведение научных и медицинских исследований, проектирование и управление производством и станками, дизайн и учебный процесс. Диапазон применения компьютеров, соединенных с телекоммуникационными системами, возрастает. Цель – производить материальные ценности с минимальными затратами энергии и сырья.
Таблица1 Результат внедрения информационных технологий везде одинаков: более высокая производительность труда и эффективность. Сегодня в мире наблюдается информационный взрыв, для которого характерно объединение микро-, мини- и больших универсальных ЭВМ в единые сети, способные передавать информацию и в соседнее здание, и на край света. Компьютер становится катализатором прогресса. Ни одно до него техническое достижение не было столь универсальным. ЭВМ стала символом нашего времени. Информационная революция бросает нам вызов, но предлагает и возможность. Не принять вызов – значит повернуться спиной к будущему. Используя доступ к глобальному и постоянно увеличивающемуся фонду информации, глобальная сеть Интернет включает в свой состав более двухсот автоматизированных информационных систем. Создание и использование телекоммуникационных компьютерных систем – объективно неизбежный мировой процесс, вызванный ростом общественного производства, усилением кооперации, увеличением номенклатуры и сложности выпускаемой продукции, международной интеграцией. Успешная экономическая деятельность становится все более затруднительной без соответствующего оснащения компьютерной техникой и средствами оперативною доступа к информации, рассредоточенной по многим системам и банкам данных как внутри страны, так и за рубежом. По прогнозам Российской Торговой промышленной палаты, к 2004 году в мире половина коммерческих сделок будет заключаться с использованием телекоммуникационных компьютерных систем. Поэтому необходима оперативная и достоверная информация. К действующим информационным системам, надежно функционирующим в России в настоящее время, могут быть отнесены около двадцати телекоммуникационных компьютерных систем, большая часть которых выходит на зарубежные страны. 3. Общесистемные вопросы автоматизации в управлении
производством
Современное производство в рыночных условиях хозяйствования, где необходимо выжить в острой конкурентной борьбе, выдвинуло на передний план способность систематически повышать качество и обновлять продукцию. Сегодня вполне правомерно сказать, что современные предприятия – это динамично развивающиеся производства, которые допустимо назвать научно-производственными объединениями (НПО), где совместно функционирует научно-конструкторская, опытно-производственная и серийно производственная деятельность. Такие предприятия и за рубежом, и в России демонстрируют способность к выживанию и процветанию. Автоматизация в большинстве примеров применения для управления экономикой производства инвариантна к объекту. Так как автоматизация в управлении производством представляет собой всегда определенно очерченную человеко-машинную систему, следует напомнить известное кибернетическое ограничение, раскрывающее целесообразность или нецелесообразность автоматизации. Оно формулируется так: там, где для принятия решения достаточно физических возможностей человека и он присутствует в этом производстве, автоматизация не нужна. Это правило точнее звучит в виде двух кибернетических ограничений. Первое ограничение – достоверность информации. Если достоверность не гарантируется, автоматизация невозможна. Второе ограничение – скоротечность процесса – наоборот, определяет целесообразность автоматизации. Это всегда должно иметь место в тех случаях, когда скорость хода производства не улавливается физическими возможностями человека. А также в тех случаях, когда объемы необходимых корректирующих воздействий не укладываются во время, в течение которого человек физически сможет сделать пересчет хода работ.* Эти же ограничения в противоположной ситуации проявляют себя соответственно наоборот. Информатизация управления производством должна также удовлетворять двум кибернетическим принципам: в системе управления необходимы должная иерархичность и деление целого на частное. Первый принцип определяет наличие в каждой системе двух уровней управления. На верхнем уровне должны решаться стратегические задачи, на нижнем – тактические. Второй принцип определяет необходимость деления целого на части. Выход из строя одной части системы не должен обрекать всю систему на остановку, разрушение. Правильная реализация первого принципа должна обеспечивать в поведении системы должную точность в достижении цели. Реализация второго принципа должна придавать системе надежность, т.е. должна исключать дублирующими устройствами или страховочными резервами срыв сроков исполнения как стратегических, так и тактических задач. Из вышесказанного следует, что одним из важнейших направлений совершенствования управления является упорядочение информационных процессов, совершенствование качества информации, обеспечение ее избирательности и целенаправленности в точном соответствии с уровнем и функциональной принадлежностью управленческих решений. Без своевременной и достаточно полной информации невозможно принять обоснованное решение и осуществить контроль за его выполнением. В АСУП необходимо оперативно обеспечивать руководителей сведениями о состоянии дел по каждой из задач, о новых изобретениях, технологических процессах и оборудовании, прогрессивных методах труда и оборудования, о лучших образцах техники и других ценных новшествах, в том числе созданных за рубежом. Основным, первым, свойством информации является ее способность быть средством отражения конкретных процессов, событий. Второе свойство информации – обеспечение сочетания общего и дифференцированного подходов к ней. Общность обуславливается социально-экономическим единством развития общественного производства, необходимостью сравнительного анализа форм его организации и трудовых затрат. Потребность в дифференцированном подходе выражается в разработке и использовании конкретных показателей применительно к индивидуальным условиям производства. Прежде всего это натуральные и стоимостные показатели, дающие точную оценку выполненных работ данного производства. Третье свойство информации – многократность ее использования. Это специфическое свойство информации предъявляет конкретные требования к созданию систем ее обработки и хранения. С момента появления информация имеет определенный материальный носитель, Это могут быть документ с текстом и цифрами, график, звуковые волны, электрические колебания, электромагнитные волны. Однако информацию, особенно социально-экономическую, нельзя рассматривать как пассивный технический регистратор событий, явлений, процессов, Через информацию координируется деятельность людей, малых и больших коллективов. На предприятиях такая координация дифференцируется двумя уровнями. На верхнем уровне управления решаются стратегические задачи. К ним могут относиться все виды прогнозов, определяющих тенденции развития предприятия на много лет вперед; характер этого развития – полная реконструкция, расширение производства, его частичная модернизация, переход на изготовление принципиально новых изделий или модификация выпускаемых моделей. На нижних уровнях, в цехах и на участках, решаются преимущественно задачи тактические, такие, как оперативно-календарное планирование, использование систем стимулирования труда и т.п. Такая дифференциация управленческих функций не отрицает участия каждого из уровней в решении всех задач управления. Это объясняется тем, что как стратегические, так и тактические задачи смыкаются с помощью реализации функций планирования, регулирования и контроля исполнения. При всем том определяющей функцией верхнего уровня управления является решение стратегических задач. Эта функция наиболее значима в НПО, где определяются направления научно-технического прогресса. Здесь на верхнем уровне управления необходимо знать не только стратегию реализации производственного процесса, но и наиболее точно предугадать направления развития новой техники, тематику исследований и проектных работ, характер и последовательность материального обеспечения новых разработок и последующую реализацию изготавливаемых изделий. Особенность НПО состоит в том, что характер долгосрочного, т.е. стратегического, планирования определяется в большой степени творческим потенциалом разработчиков новой техники, динамикой мирового научно-технического прогресса. Поэтому для таких предприятий необходима подготовка специальной информации, учитывающей новейшие достижения науки и техники. Эта информация должна быть соответственно отфильтрованной, должным образом уплотненной, сгруппированной, обеспечивать лаконичную характеристику внешних достижений и внутренних условий обеспечения продвижения по качеству и количеству вперед. Все решения, принимаемые для управления производством, делятся на регламентные и случайные. К регламентным относятся решения, которые принимаются регулярно с определенной периодичностью. Поэтому большая часть процедур, связанных с выполнением этих решений, поддается автоматизации. Случайные решения – каждый раз новые для производства. Они, как правило, являются следствием заранее не предвиденных обстоятельств, а потому слабо поддаются надежному информационному обслуживанию. В дальнейшем с развитием электронных вычислительных сетей и математических методов количество программируемых решений будет расти. В НПО решения второго типа преобладают. Отсюда необходимо оснащение верхнего уровня управления объемной информацией по широкому кругу проблем для обеспечения принятия правильных, перспективных решений. Эффективность управления производством в значительной степени определяется соотношением централизации и децентрализации функции управления. Это обуславливает распределение потоков информации по уровням управления. Чем крупнее предприятие, тем настоятельнее проявляется необходимость в децентрализации функций управления по уровням, подразделениям, а значит, возникают задачи по их координации. В крупных производственных объединениях для руководителей верхнего уровня управления необходимо создание специализированных систем контроля исполнения директивных вышестоящих и собственных решений. Такие системы призваны освободить руководителей от многочисленных текущих напоминаний об исполнении приказов и планов. Руководители в этом случае получают возможность оперативно принимать качественные решения в результате повышения скорости получения стратегической информации, широты и глубины анализа на основе информационной группировки сведений, позволяющих разобраться в опыте и достижениях по интересующему вопросу в стране и за рубежом. Независимо от характера и значимости решений, специфики предприятий важное место в управлении при контроле исполнения решений занимает вопрос оценки срыва сроков и объемов исполнения работ. Такой контроль исполнения решений складывается из следующих стадий: 1) сбор информации о фактическом положении дел; 2) установление критериев оценки выполнения решений и предсказание последствий неисполнения; 3) сравнение фактического состояния производственных процессов с плановыми; 4) коррекция принятых решений и при необходимости исправление параметров ранее сформулированных задач и планов их решения. Критериями оценки выполнения решений являются затраты материальных ресурсов, использованное рабочее время, количество и качество выполненных работ. Вместе с критериями, фиксирующими качество исполнения работ, определяющими материальные, временные и стоимостные затраты на производство, затраты на исполнение отдельных технологических переделов и операций, в информационном обозрении важное место должны занимать и интегральные критерии, с помощью которых возможно дать оценку деятельности предприятия в целом. В настоящее время можно на практике увидеть множество специализированных автоматизированных систем контроля выполнения решений на верхних уровнях управления. На ряде машиностроительных заводов имеются примеры частичной автоматизации функций контроля исполнения и на нижних уровнях управления. Интегрированные системы, позволяющие децентрализовать передачу полномочий на нижние уровни управления и тем самым повысить в целом эффективность управления предприятием, до сих пор находятся в стадии становления. * Максимальный, объем, производственной информации, который может быть принят и обработан одним человеком, соответствует 2-З бит/с. |
||||||||||||||||||||||||||