Зяпаев А.А. Лекции - Теоретические основы автоматизации управления

Подождите немного. Документ загружается.

Основные задачи автоматизации

управления АСУ

Проекти-

рование

Орг. –

Эконом.

Инженерн -

технич.

Инженерн –

Эконом.

Информа

ционные

Учетные

Стратеги

ческое

планиро

вание

производ

ства

Тактичес

кое

планиро

вание

Операти

вное

планиро

вание и

разраб

ка план-

граф.

Производ

новой прод.

Долгосрочн

ое планир.

НИР, ОКР

Текущееое

планир.

НИР, ОКР

Управление

распред.

ресурсов на

произв-во,

подразд-ям

по изделиям

Оперативное

управление

ТПП

Автоматиз.

НИР

моделир. и

планир.

эксперемент

ов

Моделирова

ние и

документир

ование

Автомат.

прект. ТП,

оснаски

Отработка

изделия на

технологичн

ость

Автоматиз.

Тех. и Экон.

расчетов по

НИР,

проектам,

произв-ву

Расчет

себестоимос

-ти и цены

Разработка

нормативов

Расчет

оптимал.

объемов

оснащения

Анализ

применяемо

сти

дет.материа

лов, оснаски

БД

НИОКР

БД :

Изделий

Стандарт

-ов и др.

БД :

ТП

инстр.ос-

нащения

БД :

О матер-

иально-

тех. осн-

ащении

БД :

Управле

нческой

инф.

Планир

по

НИОКР,

ТПП

Произво

дство,

складиро

вания и

распред.

Обеспе-

ченность

произ-

водства :

материал

ами,

сыръем

и др.

Лабораторно-практическая задача.

Разработать структурную схему АСУ предприятия по 2-3 человека на одно

задание. Предприятие условное: ателье – 25 костюмов, 30 –платьев в месяц.

Каждой группе свою организацию.

Лабораторная работа № 1. (ТО АСУ).

Тема: Разработка структурной и функциональной схемы

автоматизированного управления малого предприятия.

1. Выбор стратегической цели и плана ее реализации.

2. Разработка функций управления предприятием.

3. Разработка тактического плана по функциям управления.

4. Разработка функциональной схемы управления с отражением

функций:

a. задач реализации стратегических и тактических планов:

i. маркетинговое исследование рынка сбыта,

потребителей и потребности в продукции, каналов

сбыта, транспортировки и складирования

ii. материально-техническое обеспечение производства

(поставщиков, контрагентов)

iii. создание запасов сырья, межоперационных заделов,

складирование готовой продукция

iv. календарный план-график выпуска продукции

v. системы складирования, распределения и поставки

продукции

vi. гарантийного и послегарантийного обслуживания

продукции (если есть необходимость)

vii. техническое обеспечение соответствующих служб и

функций

5. Разработка структурной схемы в соответствии с функциями и

планами управления.

6. Общее техническое обеспечение управленческой деятельности.

Условия:

1. Система управления разрабатывается на уровне постановки задачи.

2. Функциональные системы и задачи не прорабатываются, на схемах

приводятся только в виде отдельных блоков.

4.7.2. Подсистема технико-экономического планирования (ТЭПл).

ТЭПл является наиболее сложной по составу решаемых задач. Число

плановых и отчетных показателей только для одного предприятия

машиностроения превышает 2900 наименований, в то время как в подсистеме

МТС их несколько сотен наименований (Данные В.И. Экономическо-

математические модели годового планирования на предприятии).

ТЭПл определяет направленность и объемы работ других

функциональных подсистем ТПП, (оперативное планирование основных и

вспомогательных производств, МТС, бухучет,управление производством и

др.) ТЭПл - иерархична- стратегия, тактика, оперативное и текущее

планирование. Объектом управления подсистемы являются все остальные

функциональные подсистемы.

Цель – разработка стратегических и последующих планов,

обеспечивающих выполнение стратегии организации, ее генеральной цели.

(Разъяснить!).

Функции:

 разработка планов НИР и ОКР направленных на выполнение стратегии

организации (своими силами или привлечением НИИ или ВУЗов);

 установление годовых и более длительных планов организации в

целом и производственных подразделений;

 разработка планов по вводу производственных мощностей;

 разработка планов ресурсообеспечения производства;

 установление направлений исследований (д/маркетинговых и

др.служб) потребителей, рынков, конкурентов, поставщиков и

контрагентов, каналов и методов реализации продукции и услуг;

 установление нормативов по производственной деятельности, оценке и

контролю качества продукции (услуг), выполнения заданий по

производству, распределению и реализации продукции;

 разработка механизма регулирования при отклонении от

установленных планов, нормативов и др.контрольных показателей.

(Все функции раскрыть? Во время лекции)

Задачи. Функции реализуются посредством решения задач

предопределенных соответствующими функциями. Количество задач по

каждой функции довольно большое. Например, только по текущему

планированию их более 200 (Общеотраслевые руководящие материалы по

созданию АСУ П-М 1977г. 264 с.) - здесь приведен перечень задач в

подсистеме ТЭПл. По целевому назначению различают управленческие,

расчетные и оптимизационные.

Управленческие задачи направлены на реализацию соответствующих

функций путем постановки распорядительных, организационных и

регулирующих установок.

Расчетные задачи – это задачи расчета нормативных, функциональных,

производственных, плановых и др. показателей и исходных данных,

необходимых для эффективного управления. Например, расчет плановой и

фактической трудоемкости изделия (работ), расчет производственных

мощностей (цехов, участков) и др. Эти задачи оперируют большими

объемами цифр, большим количеством операций путем выполнения

простейших арифметических действий. При этом необходимо выполнить

большой объем поиска, сортировки, расшифровки, идентификации,

информации.

Оптимизационные - это задачи многовариантные со сложными

алгоритмами и значительным количеством ограничений. Они

преимущественно основаны на использовании экономико-математических

моделей. При их решении для выбора наилучшего из множества вариантов

целесообразно использование экспертных систем по принятию решений с

выдачей рекомендаций и комментариев. К таким задачам относятся задачи

расчета оптимальной производственной программы, оптимальных партий

запуска-выпуска, оптимизационных межоперационных, межцеховых заделов,

складских материально-сырьевых и др. ресурсных запасов и др.

Задание № 2

Расчет производной мощности

Сущность – определение максимально возможного выпуска продукции

по установленным планам, номенклатуре и ассортименту в год.

Расчет ведется с учетом полного использования оборудования,

площадей в соответствии с оптимальным режимом работы организации по

цепочке: группа оборудования – участок – цех – завод. Мощность ведущего

подразделения i-го уровня определяет мощность i+1-го уровня.

Метод постановки задачи.

Имеется n наименований изделий. Годовая программа выпуска каждого

j–го изделия Nj шт.

Определить – производственную мощность организации по каждому

виду изделий.

Определяется мощность по выпуску изделий по каждой группе

образцов Mjp.

Исходная информация:

а) наименование изделий n

б) годовая программа выпуска Nj (j=1,2,...,n)

в) наименование деталей, входящих в изделие r

г) применяемость деталей i в изделии Eij (i=1,2,...,r)

д) Тшт обработки i-х деталей на р-ом оборудовании Tip

е) коэффициент выполнения норм на р-й группе оборудования k

βнp

ж) состав оборудования Р

з) количество единиц оборудования по каждой группе Ср

и) размер производственных площадей

к) размер сборочных площадей

л) действительный фонд времени работы единицы оборудования Fдp

Требуется определить: мощности, коэффициент использования

оборудования по группам оборудования, по участкам, цехам, заводу.

Алгоритм расчета

1. Определить трудоемкости годовой программы выпуска изделий по

группам взаимозаменяемого оборудования.

Tip=

jij

внр



1

2. Определение трудоемкости изготовления, годового объема всех

изделий на р-ой группе оборудования

Tp=





jpT

3. Расчет коэффициента производственной мощности по группам

взаимозаменяемого оборудования η

мp

(η

)min – min коэффициент производственной мощности

4. Определение производственной мощности завода по каждому

наименованию изделий производственной программы Mj:

Mj=Nj(η

мp

)min, шт.

5. Загрузка оборудования на годовую производственную программу

изделий η

зp

мр



6. Возможный выпуск дополнительного вида продукции Mjд

Mjд=

ijij





шт.

7. Мощность участка, цеха определяется суммой возможного выпуска

основной и дополнительной продукции

Мц=Mj+Mjд

8. Расчет средней мощности годовой

Мсрг=





jкк

jнн MМ

нг – начало года, кг – конец года.

Все расчеты ведутся на начало и конец года планируемого периода на

этапах 1 – 7.

Наименование

деталей и узлов

состав оборудования

количество

оборудования в р-й

группе

Kвн

коэффициент

выполнения

норм

Применяемость

деталей и узлов

план

Наименование

изделий j

iр

нормированное

время на

детале-

операцию

jij

вн

трудоемкость

продукции j на

оборудовании р





jpT

трудоемкость

всей продукции

коэффициент

мощности по

группам

(η

мp

)min

мощность по

(η

мp

)min

Определение min

производства

(η

мp

)min

действительный фонд

времени единицы

оборудования

jдоп













ijip

нр

min

мощность по j-

изделию

позволяющая

выпустить

дополнительную

продукцию

нр

-Т

время недозагрузки

оборудования р-й

группы

зp

min)мр

(



коэффициент загрузки

р-й группы

оборудования

фонд времени работы

оборудования

jосн

jдоп

СХЕМА ПРОГРАММЫ

4.8. Подсистема оперативного планирования и управления

производством (ОПУ).

В основе производственного процесса (предприятия) организации

лежит последовательное движение предметов труда по всем операциям ТП

от заготовки до готового изделия.

В связи с этим объектом оперативного планирования и управления

является поток движения предметов труда, согласованный во времени и

пространстве с требованиями ТП, условиями и средствами производства,

исполнителями операция на рабочих местах.

4.8.1. Функции ОПУ.

Весь комплекс решаемых в подсистеме задач объединяются в группу

функций объемного оперативного планирования, где каждому цеху (участку)

на месяц, квартал задается номенклатурная программа запуска-выпуска

деталей, сборочных единиц и изделий исходя из специализации

подразделений и мощностей.

Исходная и результирующая информация функции – «Распределение

производственной программы между подразделениями».

Исходная информация

Выходная информация

1. Производственная программа

организации

1. Номенклатурная программа

запуска-выпуска деталей, сборочных

единиц и изделий производственного

подразделения (цеха, участка)

2. Конструкторские спецификации

изделий, применяемость деталей и

узлов в деталях

2. Трудоемкость выполнения

номенклатурной программы

3. Технологический маршрут

изготовления изделий, сборочных

единиц, изделий

3. Потребный фонд времени работы

оборудования

4. Подетальные и пооперационные

нормы времени

4. Загрузка производственных

мощностей

Поскольку процесс изготовления деталей, узлов, сборочных единиц и

изделий идет на различных рабочих местах, участках, цехах, возникает

необходимость календарной увязки выполнения всех операций со сроками

выпуска готовой изделий, при этом различного наименования на одних и тех

же рабочих местах. Комплекс задач на календарной увязке движения потоков

предметов труда связан в группу функций оперативно-календарного

планирования.

Функция

Исходная информация

Выходная информация

1. Расчет

календарно-

плановых

нормативов

 подетальный

производственный

процесс

 технологический

маршрут

 Т

шт

и т.д.

 длительность

производственного

цикла

 опережение запуска-

выпуска

 размер партии

 периодичность запуска-

выпуска

 внутрицеховые и

межцеховые заделы

 темп и ритм

производства

2. Разработка

межцеховых

календарных

планов-графиков

 подетальный

производственный

процесс

 длительность

производственного

цикла

 межцеховой

технологический

маршрут

 величина партии

 периодичность запуска-

выпуска

 срок запуска-выпуска

партии деталей изделий

в разрезе месяца,

квартала для каждого

цеха

 календарное

использование

производственных

мощностей

3. Разработка

внутрицеховых

календарных

планов-графиков

 межцеховой

календарный план-

график

 внутрицеховой

маршрут движения

деталей

 величина партии

 периодичность запуска-

выпуска

 пооперационные нормы

времени

 длительность

производственного

цикла по операциям

 сроки запуска-выпуска

партии деталей по

операциям для каждого

участка

 календарное

использование

производственной

мощности участка в

месяц

В связи с большой сложностью процесса в оперативно-календарном

планировании могут возникнуть и возникают всевозможные отклонения и

ситуации. Для своевременного воздействия и для регулировки используется

группа функций оперативного учета и регулирования производства.

Функция

Исходная информация

Выходная информация

1. Оперативный учет

производства

 Фактические

результаты движения

предметов труда

 Выполнение оперативных

заданий на рабочих

местах

 Фактический риск

производственных

ресурсов

2. Подготовка и

выдача заданий на

рабочие места

 Внутрицеховой

календарный план-

график

 Результаты

выполнения

предшествующий

заданий

 Количество и сроки

обработки деталей по

операциям

3. Диспетчирование

(регулирование)

 Календарный план-

график

 Предписания

подразделениям, службам

и рабочим

корректирующих

количество и сроки

выпуска

 Отклонения по

количеству и срокам

фактического выполнения

планов-графиков

Таким образом, функции объемно-календарного планирования и

управления конкретизирующей цепи и задачи для каждого

производственного подразделения на определенный период; функции

оперативного учета осуществляют обратную связь потока движения

предметов труда, фиксируя фактический ход выполнения календарных план-

графиков; функции оперативного реиз обеспечивают прямую связь

подсистемы с ходом производственного процесса, путем сравнения

фактического выполнения с планами и по результатам вырабатывается

управляющее регулирующее воздействие на устранение отклонения.

Кроме приведенных есть еще одна подсистема «планово-

предупредительное обслуживание рабочих мест материалами, заготовками,

инструментом, оснасткой и др.».

Задачи подсистемы по автоматизации

Так же как и в подсистеме ТЭПл в данной подсистеме задачи можно

разделить на простые вычислительные и оптимизационные. Они во многом