Файл: Матлин Г.М. Проектирование оптимальных систем производственной связи.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 0
Г. М.МАТЛИН
оптимальных
систем
производственной
связи
Издательство «Связь» Москва 1973
6Ф8 |
|
|
МЗЗ |
|
|
УДК |
621.391.1:658.51 |
|
Матлин Г. М. |
|
|
МЗЗ |
Проектирование оптимальных систем |
производст |
венной связи. М., «Связь», 1973. |
|
|
416 с. с ил. |
|
|
Книга посвящена вопросам организации систем |
производственной |
|
связи как одной из составных частей технической базы систем управления |
||
производством. Рассмотрен входящий поток требований, излагается мето |
||
дика |
расчета эффективности функционирования сетей |
производственной |
связи. Методами теории корреляции выводятся формулы величин капи тальных и эксплуатационных затрат, с помощью которых определяется укрупненный состав рассматриваемых систем.
Книга предназначена для проектировщиков автоматизированных си стем управления и систем производственной связи, работников служб экс
плуатации этих |
систем. |
0362—89 |
6Ф8 |
щ_________ |
|
045(0.1)—73 |
|
©Издательство «Связь», (1973 г.
Г»с. ЛуіЛИЧНАЯ |
|
* * у у * - тнхм* .« -mu, |
г -7 ' |
нм« СССР» |
|
_ЭЛЗ;-мпдпр |
|
_ЧИ I АЛЬНОГ о ЗА Л А |
|
б о н
П Р Е Д И С Л О В И Е
В последние годы значительно усилилось внимание к вопроса« производственной связи. Это объясняется, с одной стороны, резки» увеличением оснащения промышленных предприятий и строек тех- ническими средствами передачи информации, являющихся важ-' ным элементом автоматизированных систем управления, а с дру гой стороны, большим прогрессом, достигнутым самой производ ственной связью в области разработки и выпуска новых средств, проектирования и организации эксплуатации. Все более распро страняются «большие» системы производственной связи, обслужи вающие крупные промышленные и строительные объединения й включающие в себя различные виды и сети связи. Разработка и внедрение автоматизированных систем управления поставили пе ред разработчиками систем производственной связи и эксплуата ционным персоналом новые задачи.
По данным ЦСУ СССР к началу 1972 г. в стране действовали телефонные станции, обслуживающие потребности учреждений и предприятий емкостью 2,9 млн. номеров. На промышленных пред приятиях и в строительных организациях используется огромное количество диспетчерских и директорских коммутаторов, радио станций, аппаратов производственной громкоговорящей связи и других средств оперативной передачи информации. В этих усло виях становится недостаточным знание техники производственной связи, которая рассматривается в обширной литературе, появив шейся в -последние годы ![7, 8, 17, 19, 20, 55, 112, 177 « др.]. Стала очевидной необходи,месть более внимательного подхода к вопросам организации -систем производственной связи. Большое значение имели также работы по сетям доставки информации [134, 137 и др.], которые создали научную основу для всех работ по проблемам организации систем производственной связи. Следует также отме тить, что сама иостановка многих вопросов организации систем производственной связи была невозможна без соответствующего использования вычислительной техники.
Для чтения книги необходимо знание математики в объеме выс шего учебного заведения, особенно теории вероятности. Чисто ка чественное описание вопросов организации систем производствен ной связи возможно, но вряд ли может удовлетворить современно-
— 3 —
го читателя и оказаться полезным в его практической деятельно сти. В данной книге для количественного описания указанных воп росов привлекаются самые различные (разделы математики.
Данная книга является первой попыткой систематизированного изложения вопросов организации систем производственной связи. Автор будет глубоко благодарен всем читателям, которые отклик нутся на его просьбу сообщить свои замечания, предложения и пожелания.
Следует особо подчеркнуть, что книга не охватывает и не мо жет охватить всех вопросов организации производственной связи. Затронутые автором вопросы часто являются только постановоч ными и требуют дальнейшей проработки. Все это создает необоз римое поле для деятельности многих исследователей.
Автор глубоко благодарен профессору В. Н. Рогинскому, дав шему научную направленность работам автора и данной книге и проделавшему огромную работу в качестве ее рецензента и от ветственного редактора. Воспользовавшись предоставленной воз можностью, я хочу выразить благодарность профессору О. Н. Ива новой, учеником которой я смею себя считать.
Алгоритмизация ряда задач и руководство составлением про грамм осуществлено кандидатом физико-математических наук, до центом А. И. Саівнныім. Им же была прочитана вся рукопись и сде ланы очень ценные замечания. Программы расчета на ЭВМ разра ботаны Г. В. Павловым, Т. И. Абрамовой. Расчеты осуществлялись Т. П. Абрамовой, С. С. Сусловым, И. В. Титовой, Г. В. Павловым Им, а также В. Л. Илюшину и Л. Е. Ленской, помогавшим авто ру в оформлении рукописи, я приношу свою благодарность.
Все отзывы-и пожелания следует направлять по адресу: Мо- сква-центр, Чистопрудный бульвар, 2, издательство «Связь».
Автор
Г Л А В А П Е Р В А Я
Система производства и система производственной связи
1.1. ПРОИЗВОДСТВО КАК СИСТЕМА
Прежде чем не только решить, но и поставить вопрос о том, что такое оптимальная система производственной связи, рассмотрим понятие «производство». С интересующих нас позиций главной особенностью производства является его и е р а р х и ч н о с т ь . Су ществует, по крайней мере, семь, весьма отличных друг от друга, уровней'рассмотрения производства: 1) народное хозяйство в це лом; 2) отрасль; 3) подотрасль; 4) предприятие; 5) цех, хозяйстство; 6) участок, конвейер и т. п.; 7) агрегаты, машины, механиз мы, рабочие бригады, отдельные рабочие. Одним из многочис ленных примеров иерархичности производства может быть такой: народное хозяйство — машиностроение — приборостроение — завод — цех — конвейер — рабочее место. Естественно, что в этих условиях, говоря о системе производственной связи, следует
указать, для какого уровня производства она создается. |
с и с т е м |
||||
Второй |
особенностью |
производства |
является |
его |
|
н о с т ь . В |
соответствии |
с определением, |
данным |
А. И. |
Бергом в |
[65], под системой понимается «организованное множество струк турных элементов, взаимосвязанных и выполняющих определен ные функции». С точки зрения такого определения на каждом уровне производство является совокупностью трех систем — физи
ческой, ■кибернетической и экономической. Возможно также |
рас |
смотрение производства как социальной системы. |
со |
Производство как ф и з и ч е с к а я с и с т е м а представляет |
бой совокупность сырья и средств его переработки в соответствии с заданной технологией. Поскольку средства связи в технологиче ском процессе непосредственно не участвуют, то производственная связь не является элементом производства, рассматриваемого как физическая система. В этом состоит отличие ее от некоторых дру гих вспомогательных хозяйств промышленных предприятий — энергетического, транспортного и т. д.
Физическая система производства наиболее полно отражает его содержание, так как объясняет не только существование практи-
— 5 —
чески всех реальных предметов, но и материальные или энерге тические связи между ними. Изоморфными ‘) отображениями фи зической системы являются схемы технологических процессов, ма териальных потоков, энергоснабжения, транспортных путей, пла ны расположения оборудования и т. д.
В последние годы стало очевидным, что рассматривать произ водство только как физическую систему недостаточно, поскольку необходимо учитывать не только технологические процессы, но и управление ими, ибо без управления никакое производство невоз можно. Кроме того, следует учитывать и экономические аспекты. До настоящего времени функции управления не отделялись от са мого технологического процесса. Это можно было объяснить тем, что они были примитивны и не нуждались в отдельном рассмотре нии. Усложнение производства вызвало резкое усложнение функ ций управления, которые в некоторых случаях достигли или даже превысили человеческие способности воспринимать, обрабатывать и использовать сведения о ходе производственных процессов. Воз никла кибернетика — наука об управлении и связи, произошло от деление функции управления от производства.
Производство, рассматриваемое как к и б е р н е т и ч е с к а я си с т е м а , представляет собой совокупность управляемой и управ ляющей подсистем, связанных между собой потоками информа ции. И н ф о р м а ц и я — это сведения о каких-либо предметах, процессах или явлениях, передача которых осуществляется в виде сообщений. Можно, очевидно, считать, что информация есть изо морфное отображение предметов, процессов или явлений на некото рую материальную плоскость. С точки зрения кибернетики каждо му шагу в ходе производства соответствует определенное движение информации между управляющей и управляемой подсистемами. Управляющая подсистема каждого уровня производства является управляемой для следующего уровня (рис. 1.1 и 1.2). Схема пото ков информации представляет собой кибернетическое отображение процессов производства. Потоки информации динамичны; изменя ются содержание и количество информации во времени и именно эти изменения и определяют переход производства на рассматри ваемом уровне из одного состояния в другое. Под состоянием про изводства в данном случае будем понимать совокупность конкрет ных значений переменных, которые его характеризуют, в задан ный отрезок времени. Переход из одного состояния в другое про исходит не хаотически, а благодаря целенаправленным 'воздейст виям со стороны управляющей подсистемы. Указанные воздействия получили название управляющих (команд), а процесс перевода управляемой системы в требуемое состояние путем воздействия на ее переменные назван А. И. Бергом [66] у п р а в л е н и е м .
4) И з о м о р ф и з м — взаимно-однозначное соответствие между двумя мно жествами каких-либо объектов. (Изоморфными называются такие системы, в ко торых сохраняются соотношения между составляющими их элементами (мест ность и географическая карта, система управления и ее модель и т. д.) [3, 51].
— 6
.Управляющие воздействия '{команды) имеют четко выражен ную информационную сущность, т. е. всегда существуют как сооб щения. Процесс управления мо жет включать в себя информаци онные-и неинформационные (на пример, механические или элек трические) процессы, так как он всегда состоит из совокупности •более простых процессов, напри мер, таких:
1.Выработка информации об управляемой подсистеме.
2.Доставка ее в управляю щую подсистему.
3.Обработка информации в управляющей подсистеме путем сравнения ее с установленными критериями. На основе этого срав нения определяется рассогласо
вание между заданными величи- Рис. 1.1. Кибернетическая система
Рис. 1.2. Иерархическая кибернетическая система:
сплошная линия— командная информация; пунктирная линия — обратная связь; волнистая линия — информация -согласования
нами и фактическими значениями контролируемых параметров (пе ременных производства). Исходя из характера и величины рассог ласования, принимается решение о с т р а т е г и и у п р а в л е н и я ,
допустимой для данной управляющей подсистемы; рождается но вая информация — управляющее воздействие.
4.Управляющее воздействие (команда) передается на испол нительные органы.
5.Исполнительные органы переводят управляемый объект в требуемое состояние.
Каждый из перечисленных «более простых» процессов, в свою очередь, состоит из нескольких последовательных операций. Про цесс доставки информации, например, содержит в себе среди про чих операцию превращения ее в электрические колебания, а соб ственно перевод системы в требуемое состояние может включать механические или другие операции. Однако существо процесса уп равления всегда заключается в выработке, доставке, обработке и использовании информации. Эго позволяет утверждать, что струк
туру управляющей подсистемы |
составляют |
д а т ч и к и и прочие |
устройства ввода информации, |
с р е д с т в а |
с в я з и , человек или |
в ы ч и с л и т е л ь н о е у с т р о й с т в о с и с к у с с т в е н н о й па мя т ь ю, а также и с п о л н и т е л ь н ы е о р г а н ы , которые могут быть механическими, электрическими и т. д., но обязательно с уст ройством восприятия управляющих воздействий (команд) и их пре образования в соответствующее действие.
Заметим, что, говоря о производственной связи, мы пока вся чески избегаем рассмотрения вопроса о ее составе. Все вышеска занное одинаково верно и для систем управления, использующих для доставки информации костры, язык ветряных мельниц, пе ших и конных курьеров, и для систем управления, в состав кото рых входят самые современные технические, средства оперативной связи.
Рассмотрение производства как физической и кибернетической систем оказывается недостаточным каждый раз, когда необходимо решать какие-либо вопросы, выходящие за пределы функциониро вания технологического процесса. Расширение, например, пред приятия, автоматизация технологических процессов и другие меро приятия, влияющие на объем, номенклатуру и качество выпускае мой продукции, можно правильно провести только при рассмотре нии производства как экономической системы.
Производство как э к о н о м и ч е с к а я с и с т е м а представля ет собой совокупность его отдельных процессов и элементов, вы раженных в стоимостной (денежной) форме. Входом такой систе мы являются капитальные и текущие затраты на создание и функ ционирование данного производства. Выходом ее является стоимо стная оценка выпущенной продукции.
Если основной задачей производства, рассматриваемого как физическая система, является выпуск наибольшего количества продукции при заданном расходе сырья и живого труда, то при рассмотрении его как экономической системы основной задачей яв ляется максимум прибыли за счет реализации готовой продукции при заданных денежных затратах. Как правило, эти две задачи
— 8 —
