Управління автоматизована система
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Управління автоматизована система

Управління автоматизована система (АСОВІ), сукупність економіко-математичних методів, технічних засобів (ЕОМ, засобів зв'язку, пристроїв відображення інформації, передачі даних і т.д.) і організаційних комплексів, що забезпечують раціональне управління складним об'єктом (наприклад, підприємством, технологічним процесом). Найбільш важлива мета побудови всякій АСОВІ – різке підвищення ефективності управління об'єктом (виробничим, адміністративним і т.д.) на основі зростання продуктивності управлінської праці і вдосконалення методів планерування і гнучкого регулювання керованого процесу. У СРСР АСОВІ створюються на основі державних планів розвитку народного господарства.

загрузка...

  Основні принципи. Розробка АСОВІ, порядок їх створення і напряму ефективного використання базуються на наступних принципах (вперше сформульованих Ст М. Глушковим ) .

  Принцип нових завдань. АСОВІ повинні забезпечувати рішення якісно нових управлінських проблем, а не механізувати прийоми управління, що реалізовуються неавтоматизованим метолом. На практиці це приводить до необхідності вирішення багатоваріантних оптимізаційних завдань на базі економіко-математичних моделей великого об'єму (масштабу). Конкретний склад подібних завдань залежить від характеру керованого об'єкту. Наприклад, для машинобудівних і приладобудівних підприємств зазвичай найбільш важливими виявляються завдання оперативно-календарного і об'ємно-календарного планерування. Вирішальний ефект досягається у тому випадку, коли здійснюється точне узгодження в часі всіх змінних завдань як виробничих, так і забезпечуючих (наприклад, на матеріально-технічне постачання і ін.), визначаються оптимальні об'єми партій продукції і виробляється оптимізація завантаження устаткування. Аналогічні завдання виникають в будівництві. У ряді випадків на перший план висуваються завдання техніч. підготовки виробництва, управління проектно-конструкторськими роботами. На транспорті найважливішого значення набувають оптимізація маршрутів і розкладів руху, а також навантажувально-розвантажувальних робіт. У системах управління галуззю первинне значення мають оптимальне планерування роботи підприємств, точне узгодження термінів взаємних постачань, а також проблеми перспективного розвитку галузі і завдання прогнозування.

  Принцип системного підходу до проектування А С О В І. Проектування АСОВІ повинне грунтуватися на системному аналізі як об'єкту, так і процесів управління ним. Это означає необхідність визначення цілей і критеріїв ефективності функціонування об'єкту (разом з системою управління), аналізу структури процесу управління, що розкриває весь комплекс питань, які необхідно вирішити для того, щоб проектована система щонайкраще відповідала встановленим цілям і критеріям. Цей комплекс охоплює питання не лише технічного, але також економічного і організаційного характеру. Тому впровадження АСОВІ дає принципово нові можливості для корінного удосконалення системи економічних показників і економічного стимулювання.

  Принцип першого керівника. Розробка вимог до системи, а також створення і впровадження АСОВІ очолюються основним керівником відповідного об'єкту (наприклад, директором заводу, начальником главку, міністром).

  Принцип безперервного розвитку системи. Основні ідеї побудови, структура і конкретні рішення АСОВІ повинні дозволяти відносно просто налаштовувати систему на вирішення завдань, що виникають вже в процесі експлуатації АСОВІ в результаті підключення нових ділянок керованого об'єкту, розширення і модернізації технічних засобів системи, її інформаційно-математичного забезпечення і т.д. Математичне забезпечення АСОВІ будується так, щоб у разі потреби можна було легко міняти не лише окремі програми, але і критерії, по яких ведеться управління.

  Принцип єдності інформаційної бази. На машинних носіях інформації накопичується (і постійно оновлюється) інформація, необхідна для вирішення не якийсь однієї або декількох завдань, а всіх завдань управління. При цьому В т. н. основних (генеральних) масивах виключається невиправдане дублювання інформації. яке неминуче виникає, якщо первинні інформаційні масиви створюються для кожного завдання окремо. Основні масиви утворюють інформаційну модель об'єкту управління. Наприклад, на рівні підприємств основні масиви повинні містити найдетальнішу інформацію про всі елементи виробництва: кадрові дані на тих, що всіх працюють; відомості про основні фонди (землі, приміщенні, устаткуванні зі всіма характеристиками, необхідними для ухвалення рішень по їх використанню перерозподілу і т.п.); дані про запаси, включаючи запаси на проміжних складах і незавершене виробництво; інформацію про стан устаткування; нормативи (трудові і матеріальні) і технологічні маршрути (послідовності виробничих операцій, необхідних для виготовлення деталей, вузлів і готових виробів); плани (включаючи заявки на матеріально-технічне постачання); ціни і розцінки; зведення про поточний стан банківських рахунків підприємства і ін. Система обробки первинних документів, а також система автоматичних датчиків мають бути організовані так, щоб дані про будь-яку зміну, що відбувається на підприємстві, в мінімально короткий термін вводилися в ЕОМ(електронна обчислювальна машина), а потім автоматично або по вказівці оператора періодично розподілялися по основних масивах і при цьому щоб зберігався стан готовності видати будь-яку інформацію про об'єкт. У разі потреби з основних масивів оперативно формуються похідні масиви, орієнтовані на ті або інші виробництва, вироби або комплекси завдань. Похідні масиви у такому разі є вторинними.

  Принцип комплексності завдань і робочих програм. Більшість процесів управління взаємозв'язані і тому не можуть бути зведені до простого незалежного набору окремих завдань. Наприклад, завдання матеріально-технічного постачання органічно пов'язані зі всім комплексом завдань оперативно-календарного і об'ємно-календарного планерування; завдання на матеріально-технічне постачання складається виходячи із завдань планерування виробництва, а при зривах в постачанні (по термінах і по номенклатурі) виникає необхідність трансформації планів. Роздільне вирішення завдань планерування і матеріально-технічного постачання може значно понизити ефективність АСОВІ. Принцип комплексності завдань і робочих програм характерний практично для всіх класів автоматизованих систем обробки даних (проектування, випробувань і ін.).

  Принцип узгодження пропускної спроможності різних ланок системи. Швидкість обробки даних в різних зв'язаних контурах системи має бути погоджена так, щоб уникнути інформаційних заторів (коли виникає об'єктивна можливість втрати даних) або великих інформаційних пропусків (що приводять до неефективного використання деяких елементів АСОВІ). Наприклад, не має сенсу збільшувати швидкість виконань арифметичних операцій ЦВМ(цифрова обчислювальна машина), якщо при вирішенні конкретних завдань АСОВІ «вузьким местомом» в системі є введення даних або обмін інформацією між зовнішньою пам'яттю і центральним процесором .

  Принцип тіповості. Розробляючи технічний комплекс, системне математичне забезпечення, робітники програми і пов'язані з ними форми і склад інформаційних масивів, виконавець зобов'язаний прагнути до того, щоб пропоновані ним рішення личили можливо ширшому кругу замовників. Необхідно в кожному випадку визначати розумну міру типізації, при якій прагнення до широкого обхвату споживачів не приведе до істотного ускладнення типових рішень. Типізація рішень сприяє концентрації сил, що необхідне для створення комплексних АСОВІ.

  Залежно від цільового призначення АСОВІ можна розділити на два великі класи: АСОВІ об'єктами, що передбачають управління об'єктом в цілому (по всіх функціях), і функціональні АСОВІ, забезпечуючі автоматизацію тієї або іншої функції управління для широкого класу об'єктів. АСОВІ об'єктами за типом керованого об'єкту діляться на АСОВІ технологічними процесами, АСОВІ цехами, АСОВІ підприємствами (наприклад, заводами, НДІ(науково-дослідний інститут) КБ(конструкторське бюро)) – АСУП, АСОВІ галузями народного господарства (наприклад, промисловістю, зв'язком, транспортом) – ОАСУ і т.д. До функціональних АСОВІ відносять, наприклад, автоматизовану систему планових розрахунків, автоматизовану систему матеріально-технічного постачання, автоматизовану систему статістіч. обліку і т.д.

  Склад Асові

  АСОВІ складається з про снів и і функціональній частині. Узагальнена структурна схема АСОВІ (на прикладі АСУП) представлена на мал.

  Основу Асові складають інформаційна база, технічна база, математичне забезпечення, організаційно-економічна база. Основа – загальна частина для всіх завдань, що вирішуються АСОВІ.

  Інформаційна база АСОВІ – розміщена на машинних носіях інформації сукупність всіх даних, необхідних для автоматизації управління об'єктом або процесом. Зазвичай інформаційна база ділиться на три масиви: генеральний, похідний і оперативний. Конструкція масивів і їх полів (способи розміщення на носіях, особливості взаємозв'язку даних усередині масиву, конкретна компоновка даних і т.д.) визначається типом АСОВІ і загальними характеристиками об'єктів, для яких вона призначається. Проте доцільно зберігати типове конструктивне побудова інформаційної бази для загального класу об'єктів (наприклад, для машинобудівних підприємств). Генеральний масив об'єднує дані, що є загальними для всіх завдань, розміщення яких відповідає універсальній структурі, не орієнтованій на виконання який-небудь одній функції управління. Генеральний масив для крупного об'єкту містить сотні мільйонів символів, займає великі об'єми пристроїв, що запам'ятовують, і не завжди зручний для використання в кожній конкретному завданню, що вимагає для свого вирішення спеціалізованої інформації. Ця проблема ускладнюється при мультипрограмній обробці даних і недостатньо ємких оперативних пристроях, що запам'ятовують, передбачають зберігання багатьох масивів в машинних архівах (лентотеках, картотеках), функціонально роз'єднаних з процесорами. У зв'язку з цим в що реально функціонують АСОВІ виникає необхідність формування похідних масивів, що відображають специфіку структури об'єкту особливості виконуваних в кожен період функцій, частоту повторюваності різних завдань і ряд ін. чинників, пов'язаних з поточною роботою системи. Всі похідні масиви, як правило, формуються з генерального масиву. Всяка стійка зміна характеристик обслуговуваного об'єкту має бути відбите в генеральному масиві. Оперативний масив охоплює поточну інформацію, а також проміжні результати обчислень. У нім же розміщується первинна інформація про стан обслуговуваного об'єкту, що поступає періодично по каналах зв'язку або записана на автономних носіях (перфострічках, перфокартах, магнітних стрічках і т.д.). Оброблені і узагальнені дані можуть потім вноситися до похідного і генерального масивів або безпосередньо видаватися споживачеві.

  Технічна база АСОВІ включає засоби обробки, збору і реєстрації, відображення і передачі даних, а також виконавчі механізми, безпосередньо управління (наприклад, автоматичні регулювальники, датчики і т.д.), що впливають на об'єкти, забезпечують збір, зберігання і переробку інформації, а також вироблення регулюючих сигналів у всіх контурах автоматизованого управління виробництвом. Основні елементи технічної бази – ЕОМ(електронна обчислювальна машина), які забезпечують накопичення, зберігання і обробку даних, циркулюючих в АСОВІ. ЕОМ(електронна обчислювальна машина) дозволяють оптимізувати параметри управління, моделювати виробництво, готувати пропозиції для ухвалення рішення. Зазвичай виділяють два класи ЕОМ(електронна обчислювальна машина), використовуваних в АСОВІ: інформаційно-розрахункові і обліково-регулюючі. Інформаційно-розрахункові ЕОМ(електронна обчислювальна машина) знаходяться на вищому рівні ієрархії управління (наприклад, в координаційно-обчислювальному центрі заводу) і забезпечують вирішення завдань, пов'язаних з централізованим управлінням об'єктом по основних планово-економічних, забезпечуючих і звітних функціях (техніко-економічне і оперативно-виробниче планерування, матеріально-технічне постачання, збут продукції і т.д.). Вони характеризуються високою швидкодією, наявністю системи переривань, складовою обробкою даних, змінною довжиною слова, мультипрограмним режимом роботи і т.д., а також широким набором і великим об'ємом пристроїв, що запам'ятовують (оперативних, буферних, зовнішніх, однобічних і двосторонніх, з довільним і послідовним доступом). У СРСР в 70-х рр. як типові інформаційно-розрахункові ЕОМ(електронна обчислювальна машина) для АСОВІ прийнята єдина система ЕОМ(електронна обчислювальна машина) (ЄС ЕОМ(електронна обчислювальна машина)). Обліково-регулюючі ЕОМ(електронна обчислювальна машина), як правило, відносяться до нижнього рівня управління. Вони розміщуються зазвичай в цехах або на ділянках і забезпечують збір інформації від об'єктів управління (верстатів, складів і т.д.), первинну переробку цієї інформації, передачу даних в інформаційно-розрахункову ЕОМ(електронна обчислювальна машина) і здобуття від неї директивно-планової інформації, здійснення локальних розрахунків (наприклад, розклади роботи кожного верстата і робітника, графіка подачі комплектуючих виробів і матеріалів, угрупування деталей в партії, режимів обробки і т.д.) і вироблення дій, що управляють, на об'єкти управління при відхиленні режимів їх функціонування від розрахункових. Особливість обліково-регулюючих ЕОМ(електронна обчислювальна машина) – добре розвинена система автоматичного сполучення з великим числом джерел інформації (датчиків, реєстраторів) і регулюючих пристроїв. Їх обчислювальна частина менш розвинена, оскільки первинно оброблена інформація передається в ЕОМ(електронна обчислювальна машина) верхнього рівня для подальшого використання і тривалого зберігання. Приклади обліково-регулюючих ЦВМ(цифрова обчислювальна машина) – «Дніпро» і М-6000.

  Засоби збору і реєстрації даних за участю людини включають різні реєстратори виробництва, за допомогою яких здійснюються збір і реєстрація даних безпосередньо на робочих місцях (наприклад, в цеху, на ділянці, верстаті), а також датчики (температури, кількості виготовлених деталей, часу роботи устаткування і т.д.), фіксатори порушень встановленого технологічного і організаційного ритму (відсутність заготовок, інструменту, матеріалів, неправильна наладка верстатів, відсутність транспортних засобів для відправки готової продукції і т.д.). Наприклад, типовими реєстраторами виробництва є пристрої РІ-7501 (цеховий реєстратор) і РІ-7401 (складський реєстратор).

  Засоби відображення інформації призначені для представлення результатів обробки інформації в зручному для практичного використання вигляді. До них відносяться різні друкуючі пристрої, машини, що пишуть, термінали, екрани, табло, графічні пристрої, індикатори і т.п. Ці пристрої, як правило, безпосередньо пов'язані з ЕОМ(електронна обчислювальна машина) або з реєстраторами виробництва і видають або регулярну (регламентну), або епізодичну (за запитом або в разі аварійної ситуації) довідкову, директивну або попереджувальну інформацію.

  Апаратура передачі даних здійснює обмін інформацією між різними елементами АСОВІ (між реєстраторами виробництва і ЕОМ(електронна обчислювальна машина), між центром, що координаційний-управляє, і цеховими ЕОМ(електронна обчислювальна машина) і т.д.), а також між АСОВІ і суміжними управління рівнями (наприклад, між АСУП і ОАСУ, між територіальними обчислювальними центрами).

  До технічної бази АСОВІ відносять також засоби оргтехніки (щорозмножувальну техніку, картотеки, диктофони і т.д.), а також допоміжні і контрольно-вимірювальні засоби, що забезпечують нормальне функціонування основних технічних засобів в необхідних режимах.

  Математичне забезпечення АСОВІ – комплекс програм регулярного вживання, керівників роботою технічних засобів і функціонуванням інформаційні бази і що забезпечують взаємодію людини з технічними засобами АСОВІ. Математичне забезпечення умовно можна підрозділити на систему програмування, операційну систему, загальносистемний комплекс і пакети типових модулів.

  Система програмування забезпечує трансляцію програми рішення задачі, вираженої на зручній для людини формалізованій мові, на машинна мова, її відладку, редагування і включення в пакет програм для обробки. У систему програмування входять описи мов програмування, комплекс трансляторів, бібліотека стандартних підпрограм, програми редагування зв'язків, набори програм, що здійснюють спадкоємність (програмну) ЕОМ(електронна обчислювальна машина) різних типів. Крім того, система програмування зазвичай містить в своєму складі набір програм що полегшують взаємодію користувача з машиною і дозволяють системі програмування розвиватися залежно від характеру завдань, що вирішуються споживачем. Як типові мови програмування для АСОВІ в СРСР прийняті алгол-68, фортран, кобол, універсальна мова вищого рівня ПЛ-1, а також машинно-орієнтовані мови типа «Асемблера».

  Операційні системи забезпечують функціонування всіх пристроїв ЕОМ(електронна обчислювальна машина) у необхідних режимах і виконання необхідної послідовності завдань на реалізацію різних процедур управління. Операційні системи, як правило, є невід'ємною складовою частиною тих обчислювальних засобів, які входять в склад АСОВІ. Проте у ряді випадків при проектуванні АСОВІ доводиться розширювати операційні системи для забезпечення спеціальних системних вимог (наприклад, при підключенні до системи специфічних для керованого процесу реєстраторів і систем відображення, при організації діалогових режимів між терміналами і центральним обчислювальним комплексом). В зв'язку з цим дуже важливою складовою частиною операційної системи АСОВІ є т.з. генератор систем. Це – програма, яка не входить до складу активної частини програм, що управляють, і не пов'язана безпосередньо з процесом обчислень, але за допомогою якої можна автоматично генерувати комплекс програм, що управляють, для системи будь-якої конфігурації. Такий метод виявляється особливо ефективним при використанні ЕОМ(електронна обчислювальна машина) в широкому діапазоні АСОВІ на різних рівнях і на різних об'єктах, коли склад ЕОМ(електронна обчислювальна машина) і склад вирішуваних завдань може бути істотне різним.

  Загальносистемний комплекс охоплює набір програм, керівників роботою обчислювальної системи і периферійних пристроїв (реєстраторів, засобів відображення результатів обробки даних і т.д.). Цей комплекс містить програми спільної роботи декількох ЕОМ(електронна обчислювальна машина), комплексируємих по різних рівнях пристроїв, що запам'ятовують, програми обслуговування каналів зв'язку, дистанційні вирішення завдань в режимі розділення часу, розмежування доступу до інформаційних масивів і ін. До загальносистемних комплексів відносять також інформаційно-пошукові системи, що здійснюють цілеспрямований пошук необхідних масивів (або формування необхідних масивів з фрагментів даних), їх редагування і видачу споживачеві в заданій формі (або передачу цих масивів в пристрій, що запам'ятовує, для використання черговими робочими програмами). До них же відносять програми обслуговування засобів, що працюють в реальному масштабі часу, а також обслуговування термінальних пристроїв і засобів відображення інформації.

  Пакети типових прикладних модулів (стандартних підпрограм ) можуть використовуватися в різних комбінаціях при рішенні тій плі іншого функціонального завдання. Типовими, наприклад, є прикладні модулі сортування даних, статистичної обробки інформації, обробки мережевих графіків планерування і управління, моделювання реальних процесів і ін. До математичному забезпеченню АСОВІ часто відносять також програми функціонального аналізу системи, що забезпечують зручність експлуатації і вдосконалення системи.

  Під організаційно-економічною базою розуміється сукупність економічних принципів, методів організації виробництва і управління, схем взаємодії завдань управління на основі правових документів. Сюди входять організаційно-економічний склад і способи формування техніко-економічних показників керованого об'єкту, а також основні принципи підвищення ефективності його функціонування і місце АСОВІ в загальній системі планерування, обліку і регулювання; організація виробництва, праці і управління, що визначає раціональну структуру об'єкту (цеху, відділу і т.д.), порядок реалізації технологічних маршрутів, найбільш сприятливі умови роботи, що зберігають високу працездатність робітників і службовців, а також науково обгрунтовану систему управління об'єктом, чіткі положення про всі підрозділи, їх підлеглість, обов'язки співробітників і їх відповідальність; організаційно-економічна модель, що передбачає побудову схеми взаємодії основних завдань АСОВІ, структури інформаційного потоку, а також методичне забезпечення порядку реалізації завдань і використання результатів їх рішення; організаційно-правове забезпечення (правові основи і норми створення і використання АСОВІ правовий статус циркулюючою в АСОВІ інформації, а також права і відповідальність посадових осіб). Крім того, організаційно-економічна база включає методичні і інструктивні матеріали, що визначають вплив АСОВІ на основні показники функціонування об'єкту, оцінку ефективності і дороги подальшого розвитку АСОВІ.

  Функціональна частина АСОВІ складається з набору взаємозв'язаних програм для реалізації конкретних функцій управління (планерування, фінансово-бухгалтерську діяльність і ін.). Всі завдання функціональної частини базуються на загальних для даної АСОВІ інформаційних масивах і на загальних технічних засобах. Включення в систему нових завдань не впливає на структуру основи і здійснюється за допомогою типового для АСОВІ інформаційного формату і процедурної схеми. Функціональну частину АСОВІ прийнято умовно ділити на підсистеми відповідно до основних функцій управління об'єктом. Підсистеми у свою чергу ділять на комплекси, що містять набори програм для вирішення конкретних завдань управління відповідно до загальної концепції системи. Склад завдань функціональної частини АСОВІ визначається типом керованого об'єкту, його станом і виглядом виконуваних ним завдань. Наприклад, в АСОВІ підприємством часто виділяють наступні підсистеми: технічної підготовки виробництва; управління якістю продукції; техніко-економічного планерування; оперативно-виробничого планерування; матеріально-технічного забезпечення; збуту продукції; фінансово-бухгалтерській діяльності; планерування і розставляння кадрів; управління транспортом; управління допоміжними службами. Ділення функціональної частини АСОВІ на підсистеми вельми умовно, т.к. процедури всіх підсистем тісно взаємозв'язані і у ряді випадків неможливо провести чіткий кордон між різними функціями управління (наприклад, між техніко-економічним планеруванням, оперативно-виробничим планеруванням і матеріально-технічним забезпеченням). Виділення підсистем використовується для зручності розподілу робіт із створення системи і для прив'язки до відповідних організаційних ланок об'єкту управління. Структура функціональної частини АСОВІ залежить від схеми процедур управління, що визначає взаємозв'язок всіх елементів управління і що охоплює автоматизовані, частково механізовані і ручні процедури. Функціональна частина мобільніша, ніж основа, і допускає зміну складу і постановки завдань за умови забезпечення стандартного сполучення з базовими елементами системи.

  Перспективним напрямом розвитку АСОВІ є створення Загальнодержавної автоматизованої системи управління (ОГАС), що передбачає взаємний зв'язок управління всіма адміністративними, промишленимі і ін. об'єктами країни з метою забезпечення оптимальних пропорцій розвитку народного господарства СРСР, вироблення напружених збалансованих планових завдань і їх безумовного виконання. Технічною базою ОГАС стане Єдина державна мережа обчислювальних центрів, що здійснює інформаційну і функціональну координацію роботи центрів країни.

  Літ.: Глушков Ст М., Введення в АСОВІ, 2 видавництва, До., 1974; Жімерін Д. Р., М'ясників Ст А., Автоматизовані і автоматичні системи управління, М., 1975.

  І. А. Данільченко.

Структурна схема автоматизованої системи управління підприємством АСУП.