Пятковский О.И. Автоматизированная система управления производством предприятия

Подождите немного. Документ загружается.

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Алтайский

государственный

технический университет им. И.И. Ползунова»

О.И. Пятковский

Автоматизированная система

управления производством предприятия

Учебное пособие

Изд-во АлтГТУ

Барнаул 2010

УДК 658.011.56 (075.5)

Пятковский О.И. Автоматизированная система управления

производством предприятия. Учебное пособие / Алт.гос. техн. Ун-т им. И.И.

Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010.-95с..

Рассмотрены и одобрены

на заседании кафедры

Информационных систем

в экономике

Протокол № 2 от 11.10.2010

Оглавление

Общая характеристика автоматизированных информационных систем

управления организацией..................................................................................... 4

1.1.

Основные понятия и определения.................................................................... 4

Автоматизированный информационная система "производственный

менеджмент" ................................................................................................................ 8

2.1.

Общая схема автоматизированного управления ............................................ 8

2.2.

Схема автоматизированного управления на уровне цеха ........................... 12

2.3.

Схема информационно-программных комплексов системы управления

производством ........................................................................................................... 14

2.4.

Функциональное обеспечение автоматизированной системы управления

производством ........................................................................................................... 17

2.5.

Информационное обеспечение автоматизированной системы управления

производством ........................................................................................................... 17

2.6.

Программное обеспечение автоматизированной системы управления

производством ........................................................................................................... 18

2.7.

Математическое обеспечение автоматизированной системы управления

производством ........................................................................................................... 18

2.8.

Техническое обеспечение автоматизированной системы управления

производством ........................................................................................................... 19

Комплекс формирования и ведения нормативно-справочной

информационной базы .............................................................................................. 19

Комплекс формирования и ведения оперативных сведений о процессе

производства .............................................................................................................. 24

Расчет нормативных показателей...................................................................... 30

Плановые расчеты и перерасчеты ..................................................................... 34

Комплекс "Обработка оперативных учетных данных"................................... 37

Алгоритмы расчетов основных технико-экономических показателей,

получаемых в результате работы информационной системы производственного

менеджмента .............................................................................................................. 39

Автоматизированная система управления запасами в комплектовочной

кладовой цеха............................................................................................................. 53

11.

Автоматизированная система управления запасами в материальном

складе цеха ................................................................................................................. 61

12.

Автоматизированная система управления запасами в нструментальном

складе цеха ................................................................................................................. 66

13.

Автоматизированная система управления запасами в промежуточной

кладовой цеха............................................................................................................. 70

14.

Приложение 1................................................................................................... 79

ВВЕДЕНИЕ

Работы по созданию автоматизированных систем управления (АСУ) в

нашей стране начались в шестидесятых годах. В те годы создавались такие

известные автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП)

как АСУ "Львов", АСУ "Барнаул", АСУ "Минского часового завода", АСУ

"Кунцево". В настоящее время число автоматизированных информационных

систем довольно большое. В том числе БЭСТ, ГАЛАКТИКА, MS Dynamics

AXAPTA, MS Dynamics Navision, MS Dynamics CRM, 1С, R/3, аналитические

системы Marketing Analytic, Sales Expert, Forecast Expert, и Касатка.

Цель создания автоматизированной системы – повышение

эффективности управления организацией на основе комплексной

автоматизации функций и задач - планирования, учета, контроля, оценки и

прогнозирования деятельности предприятия. При этом важна автоматизация

процессов проектирования изделий и технологии их изготовления,

совершенствование управления организационными и технологическими

процессами.

1. Общая характеристика автоматизированных информационных

систем управления организацией

1.1. Основные понятия и определения

В процессе развития теории и практики создания внедрения и

эксплуатации информационных систем для управления предприятием

сформировались различные определения. Рассмотрим их содержание.

Автоматизированная система управления (АСУ) – система человек-

машина, обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой

сбор и переработка информации, необходимой для реализации функции

управления, осуществляется с применением средств автоматизации и

вычислительной техники. (ГОСТ 24.003-84).

Общегосударственная автоматизированная система (ОГАС) –

автоматизированная система сбора и обработки информации для учета,

планирования и управления народным хозяйством на базе государственной

сети вычислительных центров (ГСВЦ) и единой автоматизированной системы

связи страны.

Государственная сеть вычислительных центров (ГСВЦ) – часть

технического обеспечения ОГАС, представляющая собой совокупность

вычислительных центров (ВЦ) различных уровней и различного

функционального назначения, предназначенных для сбора информации как

автономно, так и в качестве единого вычислительного комплекса.

Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) –

человеко- машинная система, обеспечивающая автоматизированный сбор и

обработку информации, необходимой для автоматизации управления

предприятием как автономно, так и в составе АСУ объединением и (или) АСУ

фирмой.

Цель создания АСУП – повышение эффективности производственно-

хозяйственной деятельности. Она должна обеспечиваться как за счет внедрения

экономико-математических методов и вычислительной техники, автоматизации

вычислительных работ, так и за счет других мероприятий по

совершенствованию управления – упорядочения форм документации и

документооборота, нормативно-справочных данных, уточнения функций

подразделений и исполнителей в ходе разработки АСУП.

Всякая система управления, с точки зрения технологии

функционирования, решает три задачи: 1) собирает и передает информацию об

управляемом объекте; 2) перерабатывает ее; 3) анализирует информацию и

выдает управляющие воздействия на объект управления. АСУП автоматизирует

все три задачи и этим отличается от простого использования ЭВМ.

АСУП – человеко-машинная система. Технические средства и

экономико-математические методы не могут подменить социальное,

экономическое и административное руководство. Возможна только

автоматизация в той или иной степени решения формализуемых и

слабоформализуемых задач. Руководитель, располагая данными, которые дает

АСУ, принимая решение, должен учитывать неформализуемые элементы

управления производством в данной конкретной ситуации. АСУП не

исключает, а предполагает непосредственное участие человека в системе,

используя ЭВМ для обработки данных и в процессе принятия управленческих

решений.

Составляющими элементами АСУП могут быть АСУ низового уровня:

АСУ отдельным производством (АУОП), АСУ цехом (корпусом), АСУ

функционального назначения (АСУФН), по группам функций управления.

Система автоматизированного проектирования (САПР)- комплекс

средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми

подразделениями проектной организации или коллективом специалистов

(пользователем системы), выполняющий автоматизированное проектирование

(ГОСТ 22 487-77).

Подсистемы САПР отличаются по назначению и по компонентам. САПР

используются в проектных, конструкторских и технологических организациях

для сокращения сроков проектирования, уменьшения его трудоемкости и

повышения качества проектной документации; для повышения качества и

технико-экономического уровня проектируемых изделий.

Автоматизированная система технологической подготовки

производства (АСТПП) – человеко-машинная система, обеспечивающая

оптимальное взаимодействие людей, технических и программных средств при

выполнении функций по технологической подготовке производства.

При полном развитии АСТПП должна обеспечивать решение всех задач

технологической подготовки производства, связанных с ее проектированием,

анализом и контролем, учетом и регулированием в автоматическом или

автоматизированном режиме.

Система автоматизации технологической подготовки производства

включает ряд подсистем: обеспечения технологичности конструкции изделия;

проектирования технологических процессов; конструирования средств

технологического оснащения; управления ТПП; изготовления средств

технологического оснащения (СТО); нормирования ресурсов.

Автоматизированная система управления технологическим процессом

(АСУТП) предназначена для выработки и реализации управляющих

воздействий на технологический объект управления (ТОУ).

ТОУ – совокупность технологического оборудования и реализуемого на

нем по программам (регламентам) технологического процесса производства.

Критериями эффективности управления в АСУТП являются технико-

экономический показатель (производительность ТОУ при заданном качестве

продукта), технические показатели (параметры процесса, характеристики

выходного продукта).

Цели АСУТП - экономия сырья, топлива, энергии; снижение затрат

живого труда; стабилизация (оптимизация) процесса; повышение качества

продукции.

ГПС - гибкая производственная система, состоящая из одного или

нескольких гибких производственных комплексов, объединенных

автоматизированной системой управления производством и транспортно-

складской автоматизируемой системой и осуществляющая

автоматизированный переход на изготовление новых изделий при помощи

АСНИ, САПР и АСТПП, АСУП (ГОСТ 26228-84).

АСУ ГПС представляет собой многоуровневую систему программного

управления, реализуемую комплексом ЭВМ, обеспеченных программными

средствами управления – наборами программ. Автоматизированные системы

АСТПП и АСУП обеспечивают гибкие автоматизированные системы (ГАС)

программами и данными, определяющими технологию и планы (расписания)

производства изделий. Основная функция ГАС – изготовление деталей, узлов,

изделий в безлюдном круглосуточном режиме.

Одним из направлений повышения эффективности работы предприятий

является комплексная автоматизация процессов проектирования изделий и

технологии их изготовления, совершенствование управления

организационными и технологическими процессами, осуществляемое в форме

интегрированных автоматизированных систем управления (ИАСУ).

ИАСУ – интегрированная система автоматизированного управления

промышленным предприятием, охватывающая все фазы производственного

цикла разработки и изготовления продукции, имеющая многоуровневую

иерархию управления, реализующая скоординированное принятие решений

путем взаимодействия в процессе управления для достижения главных целей,

поставленных перед предприятием в каждом периоде планирования.

Проблема построения ИАСУ возникла в связи с необходимостью

улучшить координацию локальных АСУ технологическими процессами с

подразделениями предприятия, чтобы повысить общую эффективность и

качество управления. Интегрированное управление позволяет достичь

конечных целей наиболее эффективным способом, если оно охватывает все

уровни управления и все стадии цикла "проектирование – изготовление – сбыт -

использование" продукции. За счет согласования локальных целей и критериев

эффективности отдельных подсистем можно получить совокупный

интегральный эффект функционирования ИАСУ, превышающий сумму

эффектов автономных систем. Это достигается за счет точного и оперативного

согласования целей, оптимизации путей их достижения, подчинения тактики

управления низшего уровня на основе стратегии управления, принятой на более

высоком уровне управления ИАСУ.

Основу построения ИАСУ составляет функциональная интеграция,

ориентированная на согласование целей и обеспечивающих их достижение

функций управления. Вертикальная интеграция обеспечивает

целенаправленное взаимодействие между АСУ различных иерархических

уровней управления и заключается в создании эффективной безбумажной

технологии координации всех элементов ИАСУ. Горизонтальная интеграция

обеспечивает целенаправленное взаимодействие АСУ, находящихся на одном

иерархическом уровне.

ИАСУ предприятия (ПО, НИИ, ОКБ) относится к низовому звену

комплексной интеграции (есть ИАСУ отраслевые, межотраслевые,

территориальные). На этом уровне в качестве компонентов ИАСУ включают:

АСУП, АСУТП, АСТПП, САПР, АСНИ, АСУЦ (АСУ цеха), АСУУ (АСУ

участка), АС ГПС и других рабочих линий, мест.

Предпосылки интеграции ИАСУ создает реализация определенных

принципов декомпозиции общесистемной задачи управления на ряд частных

задач со своими собственными целевыми функциями, моделями,

ограничениями.

Для машиностроительных предприятий как сложных производственных

систем могут применяться следующие принципы декомпозиции: структурный,

(по отдельным элементам производственной системы: службам, отделениям,

корпусам, цехам, участкам), временной (по периоду планирования – год,

квартал, месяц, декада, сутки), целевой (по цели функционирования),

проблемный (обеспечение сквозной автоматизации процесса "проектирование-

иззготовление"), ресурсный (по видам ресурсов), объектный (предмет

производства, участок, цех, предприятие, объединение, корпорация). При

проектировании ИАСУ, как правило, применяется несколько принципов

декомпозиции. Поэтому выбор схемы декомпозиции является одним из важных

этапов на предпроектной стадии.

Создание ИАСУ направлено на более полный экономически и технически

обоснованный охват автоматизацией функций управления для достижения

наилучших результатов хозяйственной деятельности предприятия. Перечень

задач, решаемых ИАСУ, последовательность их разработки и внедрения

определяется конкретными производственно-техническими условиями,

экономической целесообразностью, организационными, техническими,

программными и информационными особенностями создаваемой системы.

Экономическая информационная система (ЭИС) представляет собой

совокупность организационных, технических, программных и

информационных средств, объединенных в единую систему с целью сбора,

хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для

выполнения функций управления. ЭИС связывает объект и систему управления

между собой и с внешней средой через информационные потоки.[Тельнов,

Смирнова]:

2. Автоматизированный информационная система "производственный

менеджмент"

2.1. Общая схема автоматизированного управления

Совершенствование информационного обеспечения процессов

управления на предприятии становится еще более актуально в новых

экономических условиях. На многих предприятиях функционируют

подсистемы и звенья автоматизированных информационных систем. Однако,

до настоящего времени имеются существенные недостатки в их работе. Это

вызвано тем, что в ряде случаев отсутствуют комплексный подход к

построению систем, оперативность обработки данных, мешает ненадежность

технических средств. Одним из путей устранения этих недостатков является

широкое использование ПЭВМ и вычислительных сетей для построения

автоматизированных информационных систем. Автоматизация должна

охватывать все уровни управления. При этом обязательным является

автоматизация нижних уровней: участков, складов, цехов. Формируется сеть

автоматизированных рабочих мест технологов, экономистов, мастеров,

кладовщиков, начальников цехов, отделов и дирекции предприятия.

На рисунке 5.1. представлена общая схема автоматизированного

управления производством предприятия. Верхний уровень представляет

акционерное общество, включающее объединение (ассоциацию предприятий).

На АРМах этого уровня осуществляются маркетинговые исследования,

прогнозирование спроса на продукцию, непрерывное исследование рынка

сбыта, анализ экономических показателей функционирования предприятий,

учет акций, расчет прибыли и дивидендов. Основной целью этого уровня

является координация деятельности предприятий, построение и реализация

эффективной системы управления, обеспечивающей максимальную прибыль их

производства.

На автоматизированных рабочих местах уровня предприятия (дирекции,

служб, отделов) на основе прогнозирования спроса на продукцию непрерывно с

помощью ПЭВМ формируется производственный план предприятия. При этом

фактически необходимо достичь работу предприятия в режиме реального

времени, с минимальным разрывом запуска и реализации заказа рынка. План

оптимизируется в соответствии с функциями цели- максимизация прибыли,

загрузки оборудования, рационального использования ресурсов и других. На

ЭВМ проводится также полный комплекс технико-экономических расчетов

плана производства.

На начало очередного планового периода экономистами предприятия

составляются с использованием ЭВМ производственные планы цехам

предприятия. При этом рассчитываются все необходимые для выполнения

плана экономические показатели. В том числе потребность в трудовых,

материальных ресурсах, оборудовании, фонд заработной платы, полная

нормативная калькуляция себестоимости выпускаемой продукции. На основе

цехового производственного плана экономисты цеха с помощью ПЭВМ

составляют пооперационные планы изготовления предметов производства

участкам. Одновременно рассчитываются экономические показатели,

определяющие трудовые, материальные и другие виды ресурсов, необходимые

для выполнения производственного плана. При ежедневном планировании и

диспетчировании учитывается фактическое производство продукции, уровень

незавершенного производства, состояния заделов. Для проведения расчетов

непрерывно поддерживаются в актуальном состоянии нормативно-справочные

базы предприятия, цеха, участка, включающие информацию состава изделия,

трудовые, материальные нормативы, потребности в оборудовании,

инструменте, маршрут изготовления предметов производства, справочные

данные.

Мастер производственного участка, получив из ПЭВМ диспетчерское

задание, расчеты ресурсов и технико-экономических показателей, а также

дополнительные указания от начальника цеха, распределяет задания между

рабочими и организует процесс производства. Каждый рабочий

производственного участка, изготовив или обработав детали (узлы) по заданной

технологической операции, предъявляет их контролеру, который проверяет

качество и количество и регистрирует сведения о происшедшем изменении в

процессе производства. Данные вводятся в память ПЭВМ.

На основе накопленной в памяти ЭВМ информацию маcтер в течении

смены может в любой момент оперативно оценить состояние выполнения

работ, сравнить с заданиями и, при необходимости, выдать рабочим

корректирующие команды. Для оценки ситуаций используются блоки

соответствующих экспертных систем. Это первый низший уровень управления,

которым охватывается каждый производственный участок.

Сведения о происшедших изменениях в процессе производства на

участках по локальной вычислительной сети непрерывно передаются на

уровень цеха. Начальник цеха, получив из ЭВМ диспетчерское задание,

расчеты потребностей ресурсов, технико-экономических показателей, оценку

производственной ситуации экспертной системой, дополнительные

распоряжения руководства предприятия, сопоставляет их с оперативными

данными о фактическом выполнении работ в течении смены, суток, оценивает

состояние процесса, учитывает многочисленные разнохарактерные факторы и

при необходимости выдает корректирующие распоряжения мастерам. Для

анализа состояния дел начальник цеха использует комплекс видеограмм,

выдаваемых по запросу на экран видеотерминала ПЭВМ. Это второй контур

управления.

Третий контур управления охватывает все производственные цехи

предприятия. Информационный интерфейс обеспечивает вычислительная сеть

предприятия. На этом уровне дирекция предприятия непрерывно анализирует

плановые и фактические данные, предоставляемые в видеограммах ПЭВМ.