Файл: Яковенко, Е. Г. Основы автоматизированных систем управления учеб.-метод. пособие.pdf

§ 5. Автоматизированные системы управления технологическими процессами {АСУТП)

Внедрение АСУТП в условиях все возрастающей мощности и сложности технологических агрегатов и усиления напряженности режимов их эксплуатации становится насущной необходимостью. Создание та­ ких систем является одним из важнейших факторов повышения качества и достижения оптимальности управления технологическими процессами *.

Придавая важное значение этому направлению ра­ бот, XXIV съезд КПСС предусмотрел широкое внед­ рение автоматизированных систем управления техно­ логическими процессами на предприятиях21.

Опыт работы в области внедрения АСУТП под­ тверждает их высокую эффективность3. Так, автома­ тизация технологических процессов переработки неф­ тепродуктов типа «Платформинг» с гидроочисткой дает экономию от 400 тыс. до 500 тыс. руб. в год на одной установке при затратах в 300 тыс. руб. Внед­ рение АСУТП на металлургических предприятиях черной металлургии дает в год дополнительно около 80 тпроката за счет оптимизации его раскроя. По ре­ зультатам предварительных расчетов суммарный го­ довой экономический эффект внедрения системы опти­ мизации тепловых режимов доменных процессов на крупных доменных печах (например, на Криворож­ ском и Днепропетровском металлургических заводах) составил около 10 млн. руб. при разовых затратах, не превышающих 8 млн. руб. Создание АСУ прокатными станами типа «управляющий вычислительный комп­ лект» — УВК «Листопрокат» на металлургическом заводе «Запорожсталь» дает возможность увеличить объем производства продукции на 7—10% без ввода новых производственных мощностей.

71

тем управления технологическими процессами позво­ лила включить в девятую пятилетку повышенные за­ дания по их внедрению.

К основным трудностям, сдерживающим широкое внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами, следует отнести недо-

• статки их проектов. В ряде случаев имеется проектная документация на некоторые подсистемы, а не на всю систему в целом. Часто проекты не предусмат­ ривают необходимого полного комплекса средств автоматизации и вычислительной техники. Имеют место случаи применения во вновь проектируемых системах устаревших и различных по типажу вычис­ лительных средств, особенно ЭВМ. Невысок уровень работ по типизации технологических решении для одинаковых процессов и производств, отсутствуют необходимые методические материалы и действенный контроль за ходом выполнения работ.

В целях устранения этих недостатков принимают­ ся меры по усилению контроля за соблюдением сро­ ков и обеспечению выполнения всего объема работ по АСУТП. Создаются типизированные технологические решения для однотипных или сходных производств, выбираемые из числа действующих или проектируе­ мых лучших автоматизированных систем. В стране осуществляется большая работа по унификации при­ боров и устройств автоматизации, усиливается орга­ низационно-техническое руководство научно-исследо­ вательскими и проектно-конструкторскими и нала­ дочными организациями. Решающее значение для создания АСУТП имеют управляющие вычислитель­ ные машины с характеристиками, удовлетворяющими запросы предприятий разных отраслей народного хо­ зяйства.

§ 6. Отраслевые особенности автоматизированных систем управления предприятиями

Современный этап развития и внедрения экономико­ математических методов характеризуется качественно новым подходом к разработе автоматизирован­

72

ных систем управления предприятиями. Автоматизи­ рованные системы управления производством разра­ батываются практически во всех ведущих отраслях народного хозяйства. Они создаются на станкострои­ тельных, инструментальных, автомобилестроительных заводах, предприятиях строительного, дорожного и коммунального машиностроения, электровозострои­ тельных и телевизионных заводах и т. п. Создаются автоматизированные системы управления на предпри­ ятиях металлургической, угольной, добывающей и перерабатывающей отраслей промышленности. Проек­ тируются и успешно внедряются АСУП в легкой, пи­ щевой, текстильной промышленности, торговле, на транспорте и в сельском хозяйстве. Их взаимоувязка с АСУ отраслей и других органов управления эко­ номикой страны в обозримом будущем должна обес­ печить создание Общегосударственной автоматизиро­ ванной системы сбора и обработки информации для учета, планирования и управления народным хозяй­ ством.

Остановимся подробнее на характеристике осо­ бенностей отдельных отраслей народного хозяйства с точки зрения развития и внедрения экономико-мате­ матических методов и АСУ.

Развитие экономики страны завиАСУП _ сит от уровня и удельного веса

прТмГІТнГ“ машиностроения в составе про­ мышленного производства. Ма­

шиностроение обеспечивает перевооружение всех от­ раслей материального производства.

Значение машиностроения во многом предопреде­ ляет необходимость первоочередного совершенствова­ ния управления как отдельными его отраслями, так и его низовыми звеньями.

Основным звеном в машиностроении является ма­ шиностроительное предприятие. Предприятия машино­ строения заняты преимущественно обработкой и пре­ вращением в готовый продукт сырья, которое уже подвергалось воздействию труда. Среди предприятий машиностроения имеются объекты как с законченным процессом производства, так и подетально специали­ зированные. Отрасли машиностроения объединяет

73

дукции, численности занятых в производстве рабочих, мощности энергетических установок, стоимости ос­ новных фондов машиностроительные предприятия можно разделить на мелкие, средние и крупные. Раз­ меры предприятия накладывают существенный отпе­ чаток на производственную структуру органов управ­ ления, численность управленческого аппарата и себе­ стоимость продукции. На долю крупных предприятий в машиностроении приходится наибольший процент выпуска продукции.

Однако автоматизация управления получила в на­ стоящее время преимущественное развитие на сред­ них предприятиях. При разработке АСУП на крупных предприятиях обычно автоматизируется управление частью предприятия (цехом или группой взаимо­ связанных цехов), которая по своим размерам может быть приравнена к среднему предприятию. Эта тен­ денция преимущественного развития работ по созда­ нию АСУП на средних предприятиях объясняется прежде всего отсутствием достаточного опыта. Имеет значение и тот факт, что средние предприятия предо­ ставляют наибольшие возможности для повторения разработанных и отлаженных систем и их частей со сравнительно несложной «привязкой» к особенностям конкретных объектов.

Наибольшее отражение в проектах автоматизиро­ ванных систем управления получают вопросы опера­ тивно-производственного управления и оперативного

вопросы подготовки производства.

В качестве примеров проектов АСУП в машино­ строении рассмотрим опыт создания АСУ на Донец­ ком машиностроительном заводе имени 15-летия ЛКСМУ.

74

Донецкий машипостроительны ft завод имени 15-летпя ЛКСМУ предприятие с мелкосерийным и индивидуальным характером про­ изводства, выпускающее сложную

продукцию тяжелого машиностроения. Управленчес­ кий аппарат завода перерабатывает в год 59 тыс. на­ рядов, 66 тыс. лимитных документов, 62 тыс. раз­ личных документов по начислениям и удержаниям,

большие объемы обрабатываемой информации затруд­ няют управление производством. Это настоятельно потребовало внедрения механизации и автоматиза­ ции инженерного и управленческого труда, созда­ ния и внедрения комплексной системы обработки эко­ номической информации и автоматизированной сис­ темы управления предприятием. Путь, пройденный предприятием при создании АСУП, является типич­ ным для многих машиностроительных предприятий. Согласно общеотраслевым руководящим методиче­ ским материалам и другим рекомендациям, велась разработка важнейших функциональных подсистем.

По подсистеме технико-экономического планирова­ ния в первую очередь была выбрана задача формиро­ вания производственных программ, что связано с распределением объемов работ в определенной кален­ дарной последовательности, обеспечивающей опти­ мальную и равномерную загрузку оборудования и наличных кадров на протяжении всего периода произ­ водства.

По подсистеме оперативного планирования произ­ водства центральной задачей является . составление графиков-расписаний оптимальной очередности обра­ ботки деталей на станках для сравнительно коротких отрезков времени с минимизацией простоев оборудо­ вания и сокращением производственного цикла. Еще одной задачей этой подсистемы, решение которой осо-1

1 См. «Автоматизированная система управления на Донецком машиностроительном заводе нм. 15-летня ЛКСМУ». М., 1968.

75

бенно эффективно, является задача контроля за комп­ лексностью хода производства, т. е. обеспечение свое­ временной комплектации каждого изделия (заказа).

Всего на заводе в АСУП решается с помощью ЭВМ свыше 150 задач управления.

Пусковой комплекс АСУ на заводе разделен на:

а) фазы управления — перспективную, текущую, оперативную;

б) функции управления в каждой фазе — плани­ рование, учет, регулирование.

Разработка АСУП предусматривала изменения в структуре и системе управления заводом, применение математических методов, оснащение сферы управле­ ния разнообразным комплексом технических средств.

С научной точки зрения практические достижения завода оказались особенно эффективными благодаря комплексному проектированию АСУП, включающему все необходимые виды обеспечения — информацион­ ное, математическое, техническое.

По информационному обеспечению с учетом тре­ бований и принципов интегрированной системы обра­ ботки данных в АСУП разработаны показатели, позволяющие однозначно планировать и вести учет производства как на всем предприятии, так и в его подразделениях; разработана методика планирования объемов производства, себестоимости, рентабельности и других хозрасчетных показателей на основе еди­ ного показателя; разработаны методики материально­ го поощрения трудящихся за выполнение хозрасчет­ ных показателей.

По информационному обеспечению', являющемуся наиболее сложным, трудоемким и продолжительным, требующим использования специалистов высокой ква­ лификации, разработаны и хорошо зарекомендовали себя классификаторы информации с соответствую­ щими кодами, в том числе классификаторы деталей, узлов, изделий, документации, заказов, материалов, учетной информации, унификации форм документа-1

1 См. А. А. Модин и др. Исследование и анализ потоков информации на промышленных предприятиях. М., 1970. Интерес­ ные сведения по информационному обеспечению содержатся в книге Я. Дужа «Организация системы информации на пред­ приятии». Перевод с венгерского. М., 1972.

76

Цйи; они приспособлены также для механизирован­ ного размножения; исследованы потоки информации, их источники и выходы

По математическому обеспечению, разделяющему­ ся в АСУП на общее и специальное, для конкретного предприятия подготовлен большой объем стандарт­ ных подпрограмм, разработаны программы для всех задач пускового комплекса и этапа развития АСУП, в том числе для формирования и распределения про- - изводственной программы, графиков запуска-вы­ пуска деталей и др.

По техническому обеспечению, т. е. комплексу вычислительных машин, завод не отличается от других. Действует минимум технических средств, предназначенных для функционирования пускового комплекса АСУП, что существенно повышает ее эффективность. Дальнейшее развитие системы соз­ дает необходимые предпосылки для четкого разде­ ления труда, специализации и регламентации эле­ ментарных операций в сфере управления предприя­ тием.

В настоящее время завершен первый этап ра­ бот •— создам пусковой комплекс АСУ. Это позволи­ ло с помощью ЭВМ решить такие, например, зада­ чи, как формирование вариантов оптимальных про­ изводственных программ завода на ближайший год; оптимальное распределение годового плана по квар­ талам; распределение квартальных планов по меся­ цам, расчет загрузки оборудования и структуры его использования по различным календарным периодам и производственным подразделениям.

Автоматизированная система управления донец­ кого машиностроительного завода имени 15-летия ЛКСМУ имеет ряд важных преимуществ по сравне­ нию с существующей системой планирования и управления производством. Она обеспечивает центра­ лизацию оперативно-производственного планирова­ ния, обработки отчетной информации с предоставле­ нием дифференцированного объема информации всем ступеням управления производством, а также1

1 См. Ю. И. Манарский. Потоки информациина предприятии и ее обработка. М., 1967.

77

определяет минимум производственно-экономической информации, который удовлетворял бы всем требо­ ваниям, примятым в государственной статистической отчетности.

На заводе предусмотрено широкое использова­ ние средств вычислительной и организационной тех­ ники как неотъемлемых элементов производственно­

ционного, но и технологического характера.

В результате учета и использования перечислен­ ных качеств АСУП обеспечивается возможность рас­ ширения источников и количества информации и включения ее в единую государственную инфор­ мационную систему.

Работы по автоматизации управ­ ления в химической промышлен­ ности начались примерно в 1961—

1963 гг. с создания АСУ основных технологических процессов на крупных действующих комбинатах и разработки отдельных локальных систем автомати­ ческого регулирования. Несколько позднее началось создание сложных систем управления с применением средств вычислительной техники для всего произвол-■ ства. Наконец, в настоящее время решаются задачи создания систем управления целыми химическими комбинатами.

Как правило, химический комбинат является крупным предприятием с непрерывным характером производства. Это находит отражение в особенностях отдельных функциональных подсистем АСУП, ин­ формационных потоках, общей структуре систем, вы­ боре технических средств.

Многоступенчатая система управления предприя­ тием в целом представляет собой совокупность отдельных, объединенных в общую иерархическую схему систем управления различного характера и зна­ чения, каждая из которых должна рассматриваться как подсистема соответствующего ранга в общей сис­ теме управления промышленным предприятием.

Основные функции АСУП в химической промыш­ ленности — это оптимизация оперативного планиро­ вания производства на комбинате, оптимальное рас­

78