Классификация и уровни автоматизированных систем

Автоматизация и планирование процессов производства на предприятиях

В случае если предприниматель собирается осуществить внедрение автоматизации на производстве, ему необходимо разобраться в основных ее особенностях. Это нужно в первую очередь, для того чтобы уменьшить подготовительный процесс и сократить расходы на введение такого процесса.

Основы автоматизации производства включают в себя такие главные принципы:

• процессы, которые автоматизируются, должны быть согласованны между собой;
• проводимые операции проводятся с минимумом перерывов;
• автоматизируемые процессы должны быть ритмичными;
• действия выполняются параллельно, когда одновременно запускаются сразу несколько процессов.

После того как с главными правилами определились, нужно выявить, какие процессы будут автоматизироваться. Это производственные, управленческие этапы или планирование.

Автоматизация планирования производства основана на использовании программ, обеспечивающих быстрый и точный сбор информации, а также производящих прогнозные действия. Такие программы, основываясь на заданных параметрах, достаточно быстро анализируют большой объем данных и выдают точный результат.

Автоматизация управлением производства не так широко распространена, как предыдущая. Это связано с тем, что принятие управленческих решений основывается не только на объективных данных, но и на интуиции управленческого коллектива.

Выделяют такие степени автоматизации производства:

1. Частичная. Степень, при которой данный процесс прошли отдельные производственные агрегаты и приборы.
2. Комплексная. Это степень, когда автоматизации подверглись целые цеха или же отделы. Они работают обособленно и выполняют конкретную задачу.
3. Полная. Вид вовлеченности в процесс, при которой производство полностью функционирует автономно.

Чаще всего на предприятия внедряют автоматические процессы первой или же второй степени. Третья же пока остается перспективной и практически не встречается на практике.

Существуют разные системы автоматизации управления производством, например, такие как MMS, ERP и так далее.

Более подробно ознакомиться этой тематикой можно, посетив специализированные выставочные мероприятия.
На них непременно будут освещаться такие вопросы, как механизация и автоматизация производства и управления. К тому же в их рамках проводят конференции и семинары. А также происходит наглядная демонстрация продукции, такой, как программы для автоматизации производства.

К тому же у участников подобных выставок появится возможность продемонстрировать собственные достижения в данной сфере. Заключить выгодные контракты и договора, изучить продукцию конкурентов. Подыскать новых или же перезаключить контракты с уже существующими поставщиками.

Узнать больше об автоматизации планирования производства можно на выставках ЦВК «Экспоцентр»

Посещайте и участвуйте в интересных мероприятиях и выставках в удобный для Вас месяц!

Читайте интересную подборку статей и полезной информации.

Проблемы, с которыми сталкивается склад без автоматизации

Без автоматизации на складе с высокой вероятностью появляются следующие трудности:

• Заказы обрабатываются медленно.
• Деятельность всего склада зависит от нескольких человек, без которых трудно разобраться с тем, где и что лежит.
• Работники часто ошибаются с комплектацией заказа из-за большой нагрузки и рутинной работы.
• Склад проигрывает компаниям с автоматизацией товарооборота.

Обработка

Благодаря программному обеспечению можно учитывать все хранящиеся на складе остатки, выдавать задания для сотрудников, рассчитывать и контролировать время выполнения задачи. Задания отправляют на устройства свободных в данный момент сотрудников, после чего рабочие сразу же приступают к их выполнению.

Если поручить составление и отправку задач людям, то это займет в разы больше времени. В хранилищах могут находиться тысячи товаров, которые отличаются между собой цифрой в артикуле, цветом, несколькими миллиметрами размера, другими незначительными деталями.

В крупных компаниях перед складом могут ставиться тысячи задач ежедневно, поэтому даже промедление в секунду-две для каждой из задач может обернуться задержками в отгрузке заказов, простоями, убытками, потерей клиентов. Далеко не все заказчики готовы и хотят ждать несколько дней, пока их заказ укомплектуется. Особенно в том случае, если конкуренты могут собрать и отправить заказ в тот же день.

Незаменимый персонал

На неавтоматизированном складе самым ценным ресурсом являются люди, которые знают о расположении всех товаров. Они действительно профессионалы своего дела, так как они наизусть знают все полки с продукцией, количество в наличии и расположение товаров. Но если такой сотрудник заболеет, уволится, по любым другим причинам не сможет выйти на работу, то наступит полный хаос. Поиск нужных товаров займет в разы больше времени, а обучение сотрудника для замены может занять недели. Естественно, что можно нанять и обучить дублера, который сможет в случае необходимости заменить основного сотрудника. Но можно поступить еще грамотнее — перевести свой склад в полностью автоматизированный режим работы.

В этом случае проблема с опытными и незаменимыми сотрудниками решится сама собой. Вся информация о месторасположении товаров будет храниться в специальной программе, пользоваться алгоритмом поиска товаров на складе сможет любой владеющий минимальной компьютерной грамотностью человек. Максимум, что потребуется — это организовать краткосрочный курс обучения по работе с терминалом.

Человеческий фактор

Когда работой склада управляет конкретный человек, а не программа, то появляется риск размещения товаров так, как это удобно сотруднику. Правила товарного соседства могут нарушаться, сотрудники часто пренебрегают даже здравым смыслом. Они располагают товары так, чтобы им было удобно быстрее собрать заказ. Из-за отсутствия четкой схемы расположения продукции даже руководителю склада будет сложно найти нужный товар.

Пока на складе работает тот человек, который придумал эту схему расположения товара, то все более-менее нормально. Но его напарник может и не знать всех нюансов, поэтому есть риск отгрузки покупателю не того цвета или размера продукции, так как они очень похожи между собой внешне.

При автоматизации работы склада риск появления такой ситуации сводится к нулю. Весь товар промаркирован штрих-кодами, которые считываются сканерами. Товар на полках расположен по артикулам, сотрудник всегда может найти нужную единицу продукции по номеру полки и стеллажа, они отображаются в терминале у сотрудника.

Повышение издержек из-за остатков и просрочек

На неавтоматизированном складе контроль за сроками хранения скоропортящихся товаров возлагается исключительно на самих сотрудников и бумажную документацию. Риск появления просрочки из-за того, что о партии товара забыли или не успели продать по причине большого количества продукции, сильно растет. Чем больше размер склада, тем выше риск появления таких издержек.

В автоматизированном складе специальная программа контролирует не только наличие остатков, но и срок хранения продукции. Поэтому перед завершением граничного срока хранения программа подает уведомления о том, что нужно срочно реализовывать продукцию.

Состав и виды структур автоматизированных систем

В процессе функционирования АС является сочетанием:

• комплекса технических средств автоматизации (ТСА) — совокупность взаимосогласованных компонентов и комплексов программного, технического и информационного обеспечений, которые разрабатываются, изготавливаются и поставляются как продукция производственно-технического назначения:
  • программное обеспечение автоматизированной системы — совокупность программ на носителях информации с программной документацией;
  • техническое обеспечение автоматизированной системы — совокупность средств реализации управляющих воздействий, средств получения, ввода, подготовки, преобразования, обработки, хранения, регистрации, вывода, отображения, использования и передачи данных с конструкторской и эксплуатационной документацией;
  • информационное обеспечение автоматизированной системы — совокупность системно-ориентированных данных, описывающих принятый в системе словарь базовых описаний (классификаторы, типовые модели, элементы автоматизации, форматы документации и т. д), и актуализированных данных о состоянии информационной модели объекта автоматизации (объекта управления, объекта проектирования) на всех этапах его жизненного цикла.
• организационно-методического обеспечения автоматизированной системы — совокупность документов, определяющих: организационную структуру объекта и системы автоматизации, необходимых для выполнения конкретных функций, которые автоматизируются; деятельность в условиях функционирования системы, а также формы представления результатов деятельности;
• специалистов, которые используют выше перечисленное в процессе своей профессиональной деятельности.

Внутреннее построение систем характеризуют при помощи структур, описывающих устойчивые связи между их элементами. При описании АС используют следующие виды структур, отличающиеся типами элементов и связей между ними:

• функциональные (элементы — функции, задачи, процедуры; связи — информационные);
• технические (элементы — устройства, компоненты и комплексы; связи — линии и каналы связи);
• организационные (элементы — коллективы людей и отдельные исполнители; связи — информационные, соподчинения и взаимодействия);
• документальные (элементы — неделимые составные части и документы АС; связи — взаимодействия и подчинения);
• алгоритмические (элементы — алгоритмы; связи — информационные);
• программные (элементы — программные модули и изделия, связи — управленческие);
• информационные (элементы — формы существования и представления информации в системе; связи — операции преобразования информации в системе).

Режимы работы АСУТП, информационные потоки в ИАСУ

Режимы работы АСУТП: 

1) автоматизированные;
2) автоматические.Автоматизированные режимы можно разделить на:1. Режим ручного управления (РУ), когда
оперативный персонал (ОП) непосредственно воздействует на регулирующие органы
(РО), управляя процессом.
Этот режим предусматривается в обязательном порядке
в любой АСУТП и применяется в случае технических отказов средств автоматизации
и при выполнении функции АСУТП запуск и останов оборудования.В этом режиме имеем разновидность АСУТП без
вычислительного комплекса.2. Режим дистанционного управленияАСУТП с ВК, выполняющим информационные функции.
Эта разновидность АСУТП включает в себя локальные системы автоматического
контроля, регулирования, объединенные центральным пультом управления, на
котором работает оператор. В соответствии с технологической инструкцией
оператор осуществляет дистанционное управление отдельными исполнительными
механизмами или изменяет задания регуляторам в локальных системах
регулирования. ВК выполняет информационные функции централизованного контроля,
вычисление некоторых комплексных показателей, а также контроля работы и
состояния оборудования. ВК дает оператору дополнительную информацию, которую он
использует при управлении процессом.3. Режим «совета» — кроме выполнения
информационных функции УВК сам решает задачу управления, т.е. вычисляет
управляющие воздействия и выдаёт рекомендации — «советы» — оперативному
персоналу. Персонал анализирует эти советы, вносит при необходимости какие-то
изменения и выдает задания автоматическим регулятором с пульта управления
вручную.
При реализации режима » совета » имеем
разновидность: советующая АСУТП.4. Режим «диалога» – ОП проводит
оптимизацию технологического процесса, активно используя при этом ЭВМ. Для
этого разрабатывается специальная интерактивная (диалоговая) программа обмена
данными между УВК и персоналом управления.Автоматические режимы работы АСУТП делятся на:1. Режим супервизорного управления (косвенного).Когда УВК решает задачу оптимального управления и
через автоматические задатчики устанавливает задания для локальных регуляторов.
АСУТП с ВК, выполняющим функции центрального управляющего устройства.

2. Режим непосредственного цифрового управления
(НЦУ) – УВК решает задачу оптимизации и берет на себя функцию многоканального
цифрового регулятора.
В этом режиме исчезает такой элемент КТС, как ВП
и АР, вместе с ними и громоздкие щитовые помещения, перечисленные выше.
Наиболее распространенным режимом работы АСУТП
на практике является режим «совета». В АСУТП в данный момент времени могут
реализоваться все режимы одновременно по различным локальным каналам
управления.

Положение автоматизации производства в мире

На сегодняшний день в Китае на 10000 рабочих, приходится 36 промышленных роботов. Это в 8 раз меньше, чем в Германии, в 9 — чем в Японии и в 13 раз меньше чем Южной Корее. Но в нашей стране количество роботов на 10 000 человек в 20 раз меньше, чем в даже Китае. По этому показателю Россия сегодня находится ниже Таиланда, Индонезии, Мексики и Филиппин. К году своего столетнего юбилея, который случится в 2049 году, КНР планирует догнать и перегнать в производственном плане Германию, США и Японию. А без роботов это невозможно. Автоматизация производства позволяет увеличить производительность более чем в три раза. Автоматизация, пожалуй, единственное и наилучшее решение в улучшении качества и решении вопроса о низкой производительности труда.

Литература

1. Капустин, Н. М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учеб. для вузов / Под ред. Н. М. Капустина. — М.: Высшая школа, 2004. — 415 с. — ISBN 5-06-004583-8.
2. Белькинд, Л. Д., Конфедератов, И. Я., Шнейберг, Я. А. История техники. — М., Л.: Госэнергоиздат, 1956. — 484 с.
3. Бердяев Н. Человек и машина // Вопросы философии. — № 2. — 1989.
4. Прохоров, А. М. Большая советская энциклопедия / Под ред. А. М. Прохорова. — 3-е изд. — М.: Большая советская энциклопедия, 1974. — Т. 1.
5. Вергинский, В. С. Очерки истории науки и технологии XVI—XIX в. (до 70-х гг. XIX в.). — М.: Просвещение, 1984. — 287 с.
6. Воройский, Ф. С. Информатика. Энциклопедический систематизированный словарь-справочник. (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах). — М.: Физматлит, 2007. — 760 с. — ISBN 5-9221-0426-8.
7. Гэтленд, К. Космическая техника: Иллюстрированная энциклопедия. — М.: Мир, 1986. — 294 с.
8. Данилевский, В. В. Русская техника. — Л.: Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство, 1947. — 545 с.
9. Дильс, Г. Античная техника. — М., Л.: ОНТИ-ГТТИ, 1934. — 216 с.
10. Зайцев, Г. Н., Федюкин, В. К., Атрошенко, С. А. История техники и технологий. — М.: Политехника, 2007. — 416 с. — ISBN 978-5-7325-0605-1.
11. Мелещенко, Ю. С. Техника и закономерности её развития. — Л.: Лениздат, 1970. — 248 с.
12. Мещеряков В. Устрашали не одним видом… // Техника — молодежи. — № 10. — 1979.
13. Миткевич, В. Ф. Очерки истории техники докапиталистических формаций / Под общ. ред. В. Ф. Миткевича. — М., Л.: Издательство АН СССР, 1936. — 463 с.
14. Миронов, В. В. Современные философские проблемы естественных, технических и социально-гуманитарных наук: учебник для аспирантов и соискателей ученой степени кандидата наук / Под общ. ред. В. В. Миронова. — М.: Гардарики, 2006. — 636 с. — ISBN 5-8297-0235-5.
15. Шухардин, С. В. Техника в её историческом развитии (70-е годы XIX — начало XX в.) / Отв. ред. С. В. Шухардин. — М.: Наука, 1982. — 511 с.
16. Юревич, Е. И. Основы робототехники. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 416 с. — ISBN 5-94157-473-8.

Автоматизированная система управления в СССР

Ветеран создания и внедрения АСУ Владимир Петрович Исаев в статье, опубликованной в 2009 году в 5-м номере журнала «Открытые системы» и в статье подчёркивает:

Эта статья в значительной степени была посвящена вопросам использования ЭВМ в экономике, автоматизации производственных процессов и для решения других интеллектуальных задач. Я полагаю, что эта теоретическая научная монография и была предтечей отечественных АСУ и фиксирую время этого события — 1956-й год. Далее в следующей своей работе „Электронные вычислительные машины“, появившейся в 1958-м году в издательстве „Знание“, А. И. Китов подробно излагает перспективы комплексной автоматизации информационной работы и процессов административного управления, включая управление производством и решение экономических задач. Эта концепция (парадигма) и её публичное изложение было в то время актом гражданского мужества, так как в официальных кругах ещё господствовала формулировка „Математика в экономике есть средство апологетики капитализма“. Исходя из вышесказанного на основе своих знаний и более чем 40-летнего опыта участия в разработках ВТ и АСУ, считаю логичным сделать вывод: „Анатолий Иванович Китов является автором понятия и идеологом отечественных АСУ“. Итак, если говорить образно что „в начале было Слово“, то это Слово было сказано А. И. Китовым ровно 50 лет назад. Поэтому, мы вправе сегодня, в декабре 2008-го года, говорить о двойном юбилее: 60-летие отечественной ВТ и информатики, а также о 50-летии отечественных АСУ».

С середины 1960-х годов в СССР началось массовое внедрение промышленных АСУ, приведшее практически к созданию индустрии АСУ, неформальным научным руководителем которой до 1982 года был лидер киевских информатиков В. М. Глушков. В стране в каждой промышленной отрасли Правительством СССР были созданы головные НИИ по созданию и внедрению АСУ, действовал Совет Главных конструкторов АСУ. Определённую известность получила новосибирская школа информатиков (СО АН СССР) под руководством Г. И. Марчука. В середине 1960-х годов в СССР активно велись работы по созданию Отраслевой автоматизированной системы управления Министерства радиопромышленности СССР (А. И. Китов — Главный конструктор ОАСУ МРП, В. М. Глушков — Научный руководитель ОАСУ МРП). Эта ОАСУ была признана Правительством Советского Союза в качестве типовой отраслевой АСУ для всех девяти оборонных министерств СССР.

Основополагающие базовые принципы создания отраслевых и промышленных автоматизированных систем управления (ОАСУ и АСУП) и опыт создания управленческих и экономических информационных систем на базе использования ЭВМ и экономико-математических методов были изложены в монографиях А. И. Китова «Программирование информационно-логических задач» (1967), «Программирование экономических и управленческих задач» (1971) и В. М. Глушкова «Введение в АСУ» (1972) и «Основы безбумажной информатики» (1982).

Активно развивались АСУ в республиках Советского Союза. В первую очередь, на Украине, в Армении, в Азербайджане, в Узбекистане и в других республиках, где трудились в этой области большие коллективы учёных и специалистов. Из украинских информатиков, помимо В. М. Глушкова, с середины 1960-х годов и вплоть до своей кончины 30.01.1982 г. неформального лидера советских АСУ, следует выделить учёного в области АСУ д.т. н., профессора, члена АН УССР В. И. Скурихина. В Азербайджане успешно работал над созданием АСУ для нефтянного сектора экономики д.т. н., профессор, член-корреспондент АН Азербайджана С. К. Керимов (ученик А. И. Китова). В Белоруссии это доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии Н. И. Ведута (1913—1998). В 1962—1967 гг. в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением ряда первых в стране АСУП на машиностроительных предприятиях Минприбора.

Автоматизация путем устранения ручной работы

Помимо перечисленных преимуществ она также направлена на защиту человеческого организма. Так, существуют предприятия, где находится человеку противопоказано, например, изготовление табака или алюминия. Автоматизация производства обеспечивает полное устранение человеческого труда, заменяя его специализированными машинами.

Автоматизация также применяется в местах обслуживания, таких, как кафе и рестораны, магазины, супермаркеты и прочие.

В таких заведениях крайне важна структура выполняемых процессов. Из этого следует:

1. Наличие штрих-кодов – помогают маркировать и фиксировать товар, тем самым сразу вбивается в базу данных информация о приходе продукции.
2. Сканер штрих-кода – выдает данные о наличии или отсутствии продукта. Каждая единица выбивается под определенным кодом, что позволяет отслеживать его количество на момент приема и окончания реализации продукции.
3. Система для ведения отчетности – ежедневной и квартальной.

Благодаря новейшим разработкам многие сотрудники могут не только получить подобающие условия труда, но и возможность переквалифицироваться, что в свою очередь обеспечит рост компании и развитие сотрудников.

А получить всю необходимую информацию можно на выставках «Экспоцентра» – ведущем комплексе для реализации различных проектов.

Демонстрации по выставочной тематике проводимых экспозиций создают самую выигрышную обстановку для показа продукции, часто отдельным предметом рассмотрения этих выставочных мероприятий является – автоматизация технологических процессов и производств.

Где применяют автоматизацию

На сегодняшний день, когда технологии не стоят на месте, а ведущие разработчики удивляют мир все новыми открытиями, очень важно идти в ногу с развитием. По причине того, что с каждым годом появляются все новые разработки, названия которых многим и по сей день остаются незнакомыми, в мыслях многих людей возникает вопрос вроде: «Автоматизация – что такое и для чего она необходима?»

По причине того, что с каждым годом появляются все новые разработки, названия которых многим и по сей день остаются незнакомыми, в мыслях многих людей возникает вопрос вроде: «Автоматизация – что такое и для чего она необходима?»

В виду того, что на улице уже 21 век, человечество давно решило перейти от работы, выполненной вручную, на использование машинной техники. Безусловно, ручной труд ценится и на сегодняшний день. Однако чтобы производительность была более продуктивной, одной такой работы будет мало.

Для того чтобы условия труда были максимально комфортными для людей, а процесс функционирования техники – более усовершенствованным и приспособленным для его легкой эксплуатации, технологами и была создана автоматизация.

На сегодняшний день эта система реализует себя в различных направлениях, к примеру, в таких случаях, как:

1. Автоматизация производства создана для улучшения системы внутреннего труда. Допустим, более укомплектованные машины, позволяющие обеспечить работой больший объем производства.
2. Обучающая система предназначена для работы с техникой, которая дает возможность расширить варианты получения информации, и способствует обучению новым программам.
3. Автоматизация задействует области проектирования, планирования и управления.
4. Она реализует бизнес-процессы.

Система технического обеспечения помогает повысить производительность труда, способствует усовершенствованию качества производства продукции.

Автоматизация процессов производства

Автоматизация процессов производства обладает наиболее выгодным экономическим аргументом в пользу интегрирования ряда систем в силу сокращения расходов на аппаратную часть.

Потому комплексная автоматизация производства включает:

• высокую информативность;
• возможность анализа технологической обстановки;
• высокую точность измерения технологических параметров и их регулирования;
• автоматическая дозировка компонентов;
• перспектива расширения систем управления;
• возможность создания автоматических рабочих мест.

Теория организации и кибернетика определяют процесс как последовательную смену состояний системы или объекта, приводящей к изменениям и развитию.

Функционирование производства невозможно без задействования четырех видов этапов:

Автоматизация процессов производства минимизирует влияние человеческого фактора и используется в целях обеспечить повышение:

• скорости выполнения многократно повторяющихся задач;
• качества работы;
• количества данных, которыми возможно оперировать для расчета и поддержки процессов;
• точности управления;
• скорости выбора вариантов решений для стандартных и внештатных ситуаций.

Автоматизация процессов производства – инструмент повышения качества управления на каждом из уровней иерархии компании:

Стратегический менеджмент осуществляется владельцем или руководителем компании и главами структурных подразделений.

Автоматизация процессов производства, как разработка тактики, выполняется бухгалтерией и технологическими отделами с использованием специализированного ПО для управления хранением и распределением ресурсов, расчета финансовых и материальных затрат на выполнение задач, контроля качества продукта, проведения ТО и ремонтов. К данному уровню относится внедрение программных средств для экономического отдела, логистики, закупок.

SCADA

Механизация и компьютеризация диспетчерского управления используется для того чтобы обеспечить наглядное представление информации датчиков и индикаторов, задача которых отслеживание функционирования промышленного оборудования для:

• корректирования показателей на основе программ действий или при инициации изменений оператором;
• организации хранения данных на сервере;
• отслеживания динамики работы;
• формирования отчетной статистики для передачи высшим руководителям.

Автоматизация процессов производства на нижнем диспетчерском уровне проводится при помощи систем телеметрии и централизованного удаленного управления объектами и процессами.

Задачи сети – передача команд и прием данных индикаторов на оборудовании вне зависимости от того, на каком расстоянии от оператора расположен объект.

Распределенная система управления (DCS), интеллектуальная сеть на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК) выполняет стандартные задачи и отличается дополнениями:

• дает возможность наблюдать работу объекта с любого компьютера при наличии ПО;
• на рабочую станцию передаются данные различных форматов;
• дистанционная отладка параметров работы системы доступна в режиме реального времени.

Недостатком сложных SCADA считается существенное количество кабелей, необходимых для функционирования, но если интегрировать датчики со встроенным модулем-микропроцессором, данная проблема решается.

Вторая трудность заключается в требовании для проектирования и внедрения интеллектуальных систем нового поколения квалифицированных специалистов с навыками программирования и системного анализа.

Субконтракция – верное решение для предприятий, заинтересованных в модернизации производства и автоматизации процессов.

Найти компанию, специализирующуюся на интеграции систем управления и заключить с ней контракт, можно на отраслевых выставках для В2В сферы, например, смотрах ЦВК «Экспоцентр».