Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

КОМПОНЕНТЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Андрюхин С.Н. 1
1 Самарский государственный технический университет
Концепция интегрированных систем управления предприятием (ИСУП) нашла широкое применение, поскольку планирование ресурсов позволяет сократить время выпуска продукции, снизить уровень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении административного аппарата. Все это позволило объединить все ресурсы предприятия и повысить эффективность управления ими. Рассмотрение основных положений автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), а именно: важнейшие свойства АСУТП при построении его на основе концепции открытых систем; само понятие АСУТП; воздействие системы на процесс производства; чему способствует работа АСУТП. Обзор основных понятий автоматизированных систем управления гибкими производственными системами (АСУГПС): проблемы, которая решает данная система; особые свойства ГПС; важнейшие характеристики ГПС; состав ГПС. Представление совокупности автоматизированных систем управления предприятием (АСУП): сложность её управления; задачи, решаемые АСУП. Рассмотрение положений автоматизированных экономических информационных систем (АЭИС): само понятие АЭИС; важнейшие направления данной системы; основные объекты АЭИС; что позволяет функционирование АЭИС. Обзор совокупности систем автоматизированного проектирования (САПР): пути достижения повышения эффективности производства; достоинства данной системы; требования к САПР.
интегрированные системы управления
управление предприятиями
асутп
асугпс
асуп
аэис
сапр
1. Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова. В.А. ВТЮРИН, кандидат технических наук, доцент. Учебное пособие для студентов специальности 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» (по отраслям). Санкт-Петербург 2016.
2. Экономическая оценка эффективности внедрения системы АСУ ТП на металлургическом предприятии. [Электронный ресурс] URL: https://otherreferats.allbest.ru/economy/00218370_0.html. (дата обращения - 26.09.2019)
3. Автоматизированная система управления производством (асуп). [Электронный ресурс] URL: https://studfile.net/preview/2975728/page:5/.(дата обращения - 26.09.2019)
4. Гибкие производственные системы - основное направление комплексной автоматизации машиностроительного производства. [Электронный ресурс] URL: https://knowledge.allbest.ru/manufacture/2c0a65625a2ac78a5d43b88421316d26_0.html. (дата обращения - 27.09.2019)
5. Автоматизированная система управления производством (АСУП)-Студопедия [Электронный ресурс] URL: https://studopedia.ru/11_73637_avtomatizirovannaya-sistema-upravleniya-proizvodstvom-asup.html. (дата обращения - 27.09.2019)
6. Автоматизированные системы управления. [Электронный ресурс] URL: http://thinkandrich.ru/avtomatizirovannie-sistemi-upravleniya-predpriyatiem. (дата обращения - 27.09.2019)
7. Автоматизированные системы управления предприятием – часть 4. [Электронный ресурс] URL: https://mirznanii.com/a/112812-4/avtomatizirovannye-sistemy-upravleniya-predpriyatiem-4. (дата обращения - 27.09.2019)
8. Информационные системы в экономике. [Электронный ресурс] URL: http://eos.ibi.spb.ru/umk/5_4/5/5_R1_T3.html. (дата обращения - 27.09.2019)
9. Автоматизированные информационные системы и их классификация- Студопедия. [Электронный ресурс] URL: https://studopedia.ru/18_50935_avtomatizirovannie-informatsionnie-sistemi-i-ih-klassifikatsiya.html. (дата обращения - 27.09.2019)
10. САПР: что такое системы автоматизированного проектирования, история создания, программное обеспечение для САПР, состав и сруктура, виды и области применения[Электронный ресурс] URL: https://www.zwsoft.ru/stati/sapr-chto-takoe-sistema-avtomatizirovannogo-proektirovaniya. (дата обращения - 27.09.2019)

Введение:

ИСУ. Интегрированные системы управления. Понятие интеграции

Интегрированная система управления (ИСУ) может рассматриваться как иерархически организованный комплекс организационных методов, технических, программных, алгоритмических и информационных средств, которые имеют модульную структуру и обеспечивают сквозное согласованное управление материальными и информационными потоками объекта управления.

Центральным понятием в интегрированных АСУ есть понятие «интеграция». Интеграцию можно определить как способ организации отдельных компонентов в одну систему, которая обеспечивает согласованное и целенаправленное их взаимодействие, обеспечивая большую эффективность функционирования всей системы.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами

АСУТП относятся к классу сложных систем, которым присущи следующие черты: наличие у всех элементов общей цели; системный характер реализуемых алгоритмов обмена и обработки информации; большое число входящих в систему функциональных подсистем.

Современный этап развития АСУТП характеризуется применением индустриальных технологий создания и внедрения АСУТП на базе серийно выпускаемых промышленных контроллеров, совместимых с персональными компьютерами и мощных программно-технических комплексов (ПТК) поддержки программирования АСУТП – SCADA систем, а также развития и стандартизации сетевых технологий.

Построение АСУТП на основе концепции открытых систем позволяет аппаратно-программные средства различных производителей совмещать снизу доверху и обеспечивать проверку всей системы. При таком подходе значительно уменьшается общая стоимость системы в результате применения более дешевого оборудования (при аналогичных функциональных характеристиках), частичной и поэтапной замене имеющихся на предприятии аппаратно-программных средств или даже сохранении некоторого старого оборудования.

Важнейшими свойствами открытых систем являются: мобильность прикладных программ; мобильность персонала; четкие условия взаимодействия частей системы с использованием открытых спецификаций.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) предназначена для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления.

Автоматизированная система управления технологическим процессом - человеко-машинная система управления, обеспечивающая автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с принятым критерием. Такое определение АСУТП подчеркивает наличие в ее составе современных автоматических средств сбора и обработки информации, в первую очередь средств вычислительной техники; роль человека в системе как субъекта труда, принимающего содержательное участие в выработке решений по управлению; реализацию в системе процесса обработки технологической и технико-экономической информации; цель функционирования АСУТП, заключающуюся в оптимизации работы технологического объекта управления по принятому критерию (критериям) управления путем соответствующего выбора управляющих воздействий.

Влияние АСУ ТП на производственный процесс:

  • сокращение производственных затрат;
  • значительное уменьшение трудовых затрат;
  • улучшение использования основных фондов;
  • сокращение потерь рабочего времени;
  • увеличение срока эксплуатации оборудования;
  • снижение себестоимости продукции;
  • совершенствование управления производством.

В зависимости от назначения и особенностей функционирования АСУ ТП позволяет:

  • дистанционно управлять технологическим процессом;
  • автоматически управлять исполнительными механизмами;
  • автоматизировать процессы коммерческого учета;
  • контролировать технологические параметры технологического процесса;
  • сигнализировать об аварийных и предаварийных ситуациях;
  • контролировать исправность технологического оборудования;
  • регулировать температурный режим и другие параметры;
  • планировать и экономично использовать энергоресурсы;
  • выполнять функции блокировки и защиты от нештатных ситуаций;
  • управлять последовательностью вкл./выкл. оборудования.[1]

Экономическая оценка эффективности внедрения системы АСУ ТП на металлургическом предприятии.

Введение нового оборудования следующим образом повлияла на производственные показатели:

  • увеличение объема производства в 1,04 раза, т.е. с 800 тонн до 832 тонн;
  • снижение себестоимости единицы продукции на 3271,3534руб.;
  • увеличение годового объема прибыли на 2242396,079 руб.
  • высокая эффективность проекта - срок окупаемости мероприятия - 0,243 года.

Мы также получим следующие результаты:

  • проект позволит привлечь новых работников на появившиеся рабочие места;
  • произойдет повышение заработной платы.

Примеры АСУТП: citectSCADA, Master SCADA, Trace Mode, InTouch.[3]

Автоматизированные системы управления гибкими производственными системами.

Применение ГПС в промышленности позволяет разрешить противоречия между высокой производительностью и отсутствием мобильности оборудования для массового производства и высокой мобильностью и низкой производительностью универсальных станков единичного и серийного производства. Базой для решения этой задачи явились особые свойства гибких производственных систем:

  • способность к быстрой перестройке на выпуск новой продукции за счет гибкости и мобильности;
  • наличие высокого технического уровня оборудования, способного реализовать прогрессивные технологические процессы на основе высокой степени интеграции производства;
  • возможность способствовать решению проблем улучшения труда работающих, повышения их профессионально-квалификационного уровня;
  • создание предпосылок для постепенного стирания граней между умственным и физическим трудом;
  • освобождение рабочих от тяжелого физического труда.

Основными характеристиками ГПС являются:

  • способность работать автономно или некоторое ограниченное время без участия человека;
  • автоматическое выполнение всех основных и вспомогательных операций;
  • гибкость, удовлетворяющая требованиям мелкосерийного производства;
  • простота наладки, а также простота устранения отказов основного оборудования и систем управления;
  • совместимость с оборудованием традиционного и гибкого производства.

Особенность ГПС состоит в групповой гибко перенастраиваемой технологии обработки изделий, высокой степени автоматизации, обеспечивающей минимальное участие человека в выполнении прямых производственных функций, связанных с технологическим процессом обработки изделий.

Основным видом оборудования в ГПС являются обрабатывающие центры - одна из разновидностей станков с числовым программным управлением (ЧПУ), предназначенным для непосредственного управления технологическим оборудованием и обеспечения взаимосвязи с другими элементами гибкой производственной системы. В состав технологического объекта управления ГПС может входить следующее технологическое оборудование:

  • гибкий технологический модуль (ГТМ)
  • автоматизированный складской модуль
  • вспомогательный модуль (модуль комплектации инструментов, подготовки приспособлений, загрузки и выгрузки изделий и т. п.);
  • гибкий контрольно-измерительный модуль (при отсутствии операций контроля в ГТМ);
  • автоматизированный транспортный модуль.[3]

Использование ГПС позволяет повысить коэффициент использования технологического оборудования при многономенклатурном производстве до 85 – 90 %, сократить цикл изготовления продукции в 2 - 3 раза, сократить долю человеческого труда в производстве в 20 раз.[4]

Автоматизированные системы управления предприятием.

Объектом управления является совокупность процессов, свойственных данному предприятию, по преобразованию ресурсов (материалов, полуфабрикатов, инструмента, оснастки, оборудования, энергетических, трудовых, финансовых и других ресурсов) в готовую продукцию. Сложность управления в АСУП обусловлена следующими причинами:

  • большим числом разнородных элементов;
  • высокой степенью их взаимосвязи в процессе производства;
  • неопределенностью результатов выполнения многих процессов (брак, сбой, несвоевременные поставим, нерегулярность спроса и т. д;);
  • объектами и субъектами управления являются люди, а управление их поведением не столь очевидно и прямолинейно;
  • предприятие постоянно изменяется, т. е. является нестационарным.[5]

Функции, выполняемые АСУП:

  • управление персоналом – учёт рабочего времени и расчёт заработной платы, составление стратегии кадрового развития и адаптации персонала;
  • управление финансами – бухгалтерский учёт и налоговая отчётность, управление счетами и дебиторской задолженностью, управление командировками, анализ финансовой деятельности предприятия и финансовых рисков;
  • управление логистикой – планирование сбыта и запасов, управление складами и перевозками;
  • управление производством – планирование производства, управление проектами и связь с логистической системой;
  • управление закупками – выбор поставщика через прозрачную систему электронных торгов и контроль закупок;
  • управление сбытом – управление каналами сбыта и ценообразованием.[6]

В зависимости от сферы применения АСУП может дополняться подсистемами управления маркетингом, исследованиями и проектированием, электронной коммерции, управления биллингом (комплекс процессов и решений на предприятиях связи).

В настоящее время самой популярной АСУП на российском рынке является система Галактика. Данная система отвечает стандартам MRP (планирование материальных ресурсов (Materials Resource Planning), основная концепция MRP в том, чтобы минимизировать издержки, связанные со складскими запасами ) и MRP II (Manufacturing Resource Planing - планирование производственных ресурсов- позволял планировать все производственные ресурсы предприятия (сырье, материалы, оборудование, персонал и т.д.)). Самым главным достоинством Галактики является то, что она разрабатывалась в России и отвечает всем требованиям предприятий стран СНГ. В 1986 году были написаны первые заказные модули (Сбыт, Склад) и под этот проект была создана фирма Новый Атлант в г. Москве. Основными задачами этой фирмы были поиск новых заказов и разработка прикладных программ. Данное разделение направлений деятельности сохраняется в корпорации до сих пор.[7]

Автоматизированные экономические информационные системы

АЭИС – совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, технологических и программных средств и специалистов, предназначена для обработки экономической информации и принятия управленческих решений.

Наиболее важными направлениями развития и использования информационных систем являются предпринимательство, менеджмент и банки.

Основными объектами экономической ИС являются Производство, Бухгалтерия, Маркетинговая служба и Администрация.[8]

Создание АИС способствует повышению эффективности производства экономического объекта и обеспечивает качество управления. Наибольшая эффективность АИС достигается при оптимизации планов работы предприятий, фирм и отраслей, быстрой выработке оперативных решений, четком маневрировании материальными и финансовыми ресурсами и т.д.( Поэтому процесс управления в условиях функционирования автоматизированных информационных систем основывается на экономико-организационных моделях, более или менее отражающих характерные структурно-динамические свойства объекта.)[9]

Системы автоматизированного проектирования

Основная цель разработки платформы – это повышение эффективности труда инженеров с помощью обеспечения взаимодействия с электронно-вычислительными машинами. Оно достигается следующими факторами: 

  • облегчается процесс конструирования для сотрудников всех отраслей;
  • уменьшаются сроки завершения проектов в целом;
  • сокращается начальная стоимость работы проектирования за счет устранения издержек и оплаты многочасового труда работников;
  • улучшается качество готового продукта и каждого отдельного этапа;
  • практически убирается статья расходов на тестирование изделий и устранение погрешностей.

Такой результат достигается за счет ряда достоинств автоматизации:

  • обширная и доступная информационная база, заложенная в структуре программы;
  • автоматический сбор и классификация всех сопутствующих документов;
  • возможность системы параллельного конструирования и, соответственно, предоставления объема работ на текущий момент моделирования;
  • заложенная в программе библиотека готовых решений;
  • режим проверки и испытаний готового продукта путем математического моделирования;
  • подбор и предложение максимально выгодных методов моделирования при минимизации расходов;
  • сбор и классификация информации для наиболее выгодного управления предприятием.

Лучший САПР должен отвечать ряду требований:

  • оптимальный расширенный функционал, не уступающий возможностям популярного продукта;
  • приятный и удобный внешний вид, понятный интерфейс, удачное расположение инструментария;
  • нетрудная система обретения лицензии и последующего продления;
  • возможность обновлений и добавления профильных надстроек с расширенным специализированным комплектом функций;
  • легкое импортирование из одной программы в другую, совместимость форматов редактирования;
  • невысокая цена и система корпоративных скидок.

Примеры САПР-программ (системы автоматизированного проектирования в действии):

AutoCAD предлагает возможности для инженеров всех сфер, в ее комплектации есть как широкий спектр инструментов, так и специальные модули для узкой профилизации, чтобы не загромождать интерфейс.

NanoCAD - распространенный продукт российской компании NanoSoft.

ZWCAD – лучший аналог Автокада, разработанный Компанией ZWSOFT.

Компас - отечественный продукт компании АСКОН.[10]

Вывод.

Таким образом, ИСУП представляют собой набор интегрированных приложений, которые позволяют создать единую среду для автоматизации планирования, учета, контроля и анализа всех основных бизнес-операций в масштабе предприятия. Интегрированные управляющие системы благодаря своей высокой эффективности быстро окупаются, экономят средства, затрачиваемые на выполнение управляющих операций, и открывают возможности для более продуктивного ведения дел компании в целом.


Библиографическая ссылка

Андрюхин С.Н. КОМПОНЕНТЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ // Международный студенческий научный вестник. – 2019. – № 6.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=19861 (дата обращения: 10.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074