сканирование 46-73 (Раздаточный материал. преподаватель Енгалычев А. Н.)

3. Организационно-экономическое и оперативное управление производством (I уровень управления).

3.1. Обобщенная модель оперативного управления ТАПЭМ.

Обобщенная модель оперативного управления ТАПЭМ представлена на рис.3.1.1.

Завод-автомат рассматривается как многоуровневая, многоконтурная иерархическая система.

На уровне СОУП осуществляется общее управление производствен­но-хозяйственной деятельностью предприятия, разработка календарных планов (квартальных, месячных), расчет сменно-суточных программ скоординированной, взаимоувязанной работы цехов и складов (ССПР), формирование суточного фонда управляющих технологических программ (УТЛ).

Сменно-суточные программы работ, согласованные по номенклату­ре изделий и времени выполнения операций, оформляются СОУП в виде пакета упорядоченной последовательности заданий производственным цехам, складская и транспортным подразделениям, как расчетные, опор­ные план-графики расписания хода производства во времени (математи­ческая модель контура организационно-экономического управления). По каждой позиции пакета последовательно ОС выбирает из базы данных комплект технологической документации, необходимой для изготов­ления изделий и оснастки, подготовки заявок на комплектующие элементы, материалы, инструмент (заказ, маршрутные, комплектовочные карты, ведомости технологических процессов), и построчно формирует информационную модель технологического процесса в виде таблицы состояния и обеспечения заказа.

Синтаксическая конструкция строки таблицы состояния и прохож­дения заказа имеет вид:

<строка таблицы состояния заказа> ::=

<заказ> {<фрагмент ТП> <состояние выполнения >}

{< элемент МП> <текущие адреса >}

Совокупность таких массивов, дополненная описанием состояния технологического оборудования, представляет информационную модель производства, определяющую состояние прохождения заказа.

Далее выполняется загрузка массивов рабочей планово-экономической и технологической информации в базу данных межцехового уровня.

На основе обработки информационных моделей, уровней формируются управляющие директивы, связанные с выполнением производственных, складских, транспортных операций (завод, цех, участок).

На уровне СОУ-МЦ осуществляется распределение и загрузка планово-технологического фонда в базы данных по цехам, складам, транспорту (ССПР, УТП, технологическая документация) и управле­ние межцеховыми передачами в реальном времени. Автоматизирован­ная межцеховая транспортная система (АМТС) обеспечивает органи­зацию и скоординированное, согласованное во времени ССПР, движе­ние материальных потоков, упорядочение очередей. Маршруты и теку­щие адреса движения материальных потоков устанавливаются сред­ствами позиционного согласования с геометрической привязкой погрузочно-разгрузочных позиций к единой топографической систе­ме координат ТАПЭМ. Управление по заявкам цехов, асинхронное, адресное. Контроль исполнения - система идентификации. Учет дви­жения транспортных контейнеров и каталогизация материальных ценностей (МНЦ) производятся в базах данных межцеховой транспортной системы и складов (библиотеки).

На уровне СОУ-Ц(АС) осуществляется оперативное управление работой производственных участков (групп оборудования), цеховым транспортом, маршрутной технологией. На цеховом уровне произво­дится дальнейшая детализация сменно-суточных программ работ до уровня систем управления группами оборудования в виде сменно-су­точных заданий (ССЗ), распределение планово-технологического фон­да и суточного фонда УТП по базам данных производственных участ­ков, обеспечение цеха материальными ресурсами. Для выполнения ССЗ цех формирует заявки на выдачу и доставку со складов материальных ценностей, скомплектованных в соответствии с маршрутной и операционной последовательностью выполнения технологического процесса цеха, участка, ТМ и объемом задания. Осуществляется контроль дисциплины обмена сообщениями со смежными системами и временное, позиционное и информационное согласование работы всех средств цеха (см. раздел 4).

На уровне СУГО осуществляется оперативное управление произ­водственным процессом участка и координация работы технологичес­ких модулей, распределение производственных заданий по техноло­гическим модулям в виде транспортных единиц материального пото­ка участка (контейнер, кассета, пенал, магазин и др.), управление маршрутной технологией и транспортными операциями в пределах группы оборудования, контроль и обеспечение участка материальны­ми ресурсами, подача заявок на доставку МНЦ, распределение суточного фонда УТЛ по технологическим модулям.

Для оперативного управления технологическим процессом в реальном времени вводится контроль выполнения всех основных технологических, складских, транспортных операций по времени для сопоставления со временем, регламентируемым ССЗ и синхрони­зации контуров. Иначе - процесс неконтролируем.

На уровне СУО производственные автоматы, робототехнические и измерительные комплексы выполняют в реальном времени все ос­новные и вспомогательные операции обработки и контроля, осущест­вляют загрузку, выполняют операции установки и снятия изделия, выборку из тары комплектующих элементов и их установку, удале­ние отходов производства и др. Функции ОС на этом уровне заклю­чаются в обеспечении согласованного выполнения всех операций технологического процесса.

Перед началом операции обработки устанавливается соответ­ствие всех реквизитов этой операции - код задания (ССЗ), код изделия, код тары, код выполняемой операции, код УТП.

Основной режим работы технологического модуля - управление по событию, по факту (директива - ответ- директива). Причина - стохастичность производственного процесса (см. раздел 6).

Выполнение работ на нижнем уровне управления ТАПЭМ опреде­ляет фактическое состояние выполнения производственного плана подразделений, т.е. реальный график движения производства (контур оперативно-технологического управления). Ошибка производст­ва возникает, если нарушается временной регламент выполнения работ по ССЗ (ССПР). Эта ошибка отслеживается и корректируется на верхнем уровне управления ТАПЭМ. Принципиально программа работ выполняется, если оба контура функционируют синхронно и синфазно. Отсюда - проблема временного, позиционного и инфор­мационного согласования. Практический алгоритм управления - циклограмма работы средств (временная диаграмма).

Таким образом, в условиях ТАПЭМ идет непрерывная регуля­ция движением материальных потоков и потоков информационного обеспечения. На каждом уровне обеспечивается согласованное во времени и пространстве управление технологическим процессом обработки, в соответствии с кодами выполняемых операций в рит­ме работы производственного оборудования, т.е. в режиме РВ.

Общая организация обмена информацией в ТАПЭМ и функционирование комплекса в целом обеспечиваются совокупностью операционных систем на всех уровнях управления, системным интерфейсом и единой информационной базой данных.

Системный интерфейс (СИ) реализует многоуровневый и внутриуров­невый обмен информацией. Система передачи данных организована на сетевых принципах обмена и представляет собой моноканальную локальную сеть ЭВМ с децентрализованной, распределенной обработкой информации. Основной принцип обработки информации в сети - принцип иерархии уровней взаимодействия (БЭМ МОС). Основа организационного обеспечения - протоколы обмена.

Информационное обеспечение организовано на принципах банковской технологии сбора, обработки и хранения информации на основе единой информационной базы данных.

Единая интегрированная информационная база данных представляет собой совокупность баз данных, распределенных по цехам, складам, уровням управления (централизованное хранилище). Содержит всю нормативно-справочную и планово-технологическую информация, необходимую для управления процессом производства. Обеспечивает формирование программ работ и поддержание информационной модели ТАПЭМ в динамическом состоянии. Массивы данных доступны и используются всеми моду­лями АСУ ТАПЭМ. Доступ к информации, взаимодействие баз данных, организация обмена информацией между пользовательскими программами и массивами данных обеспечиваются системами управления базами данных (СУБД). Основной компонент информационной базы данных - файл (именной массив); хранение массивов - внешние запоминающие устройства - прямого доступа (пакеты дисков).

При информационном обмене используются единые языковые средст­ва описания данных, единая технология их преобразования и докумен­тирования, единые форматы в табличном представлении, единая система классификации и кодирования.

Хранение данных, используемых одновременно на разных уровнях, принципиально разрешает проблему создания высоко оперативной, гибкой и надежной системы управления ТАПЭМ.

3.2. Система организационно-экономического и оперативного управления производством.

Автоматизированное - управление производством (1 уровень управления) реализуется в ТАПЭМ двухуровневой структурой: системой организационно-экономического управления предприятием (СОУП) и системой межцехового оперативного управления (СОУ-МЦ) [7]

3.2.1. Система СОУП.

Структурная схема организационно-экономического управления производством представлена на рис. 3.2.1.1.

Система СОУП обеспечивает плановую, экономически обосно­ванную подготовку производства в целом осуществляет долгосроч­ное, перспективное и текущее планирование. Источник заказов - портфель долгосрочного планирования (например, пятилетний план). Результатом всей плановой подготовки производства и распределения работ являются, так называемые, календарные план-графики, устанавливающие ежедневные производственные задания (сменно-суточные задания (ССЗ)) по всем цехам, транспорту, скла­дам, участкам, до рабочих мест включительно. Эти графики явля­ются элементом организации и управления производственным про­цессом (контур организационно-экономического управления).

Рассмотрим отдельно функциональные подсистемы СОУП.

Подсистема оперативно-календарного планирования (ОКП)

Оперативное управление производством позволяет решить комплекс задач временного спектра функционирования ТАПЭМ (цехов, участков, ТМ) и обеспечивает эффективное движение материально­го потока (МП). Динамику движения (режим работы цехов, участков, транспорта, складов) задает подсистема оперативно-календарного планирования - ядро системы СОУП. Это движение МП должно быть согласовано во времени и маршрутно-технологическом направлении (цехи, участки, рабочие места). Практически организация движе­ния материальных ценностей в заданной временной и территориаль­ной областях определяется тремя основными моментами - какие предметы труда, на каких рабочих местах и в какие моменты вре­мени должны быть поданы, начаты и изготовлены (проблема инфор­мационного, позиционного и временного согласования потоков, см. ниже).

Подсистема ОКП осуществляет централизованную разработку планов - объемного, календарного и оперативного планирования по всем уровням управления (завод, цех, склад, участок) и ра­ботает как основной регулятор, определяющий технологический цикл производства. Объемное планирование (на год, квартал) предусматривает номенклатурно-количественное распределение контрольных цифр (пятилетнего) плана по объемам выпуска продукции между цехами и участками и расчет ресурсов технологического оборудования, календарное - дальнейшая детализация и дифферен­циация по срокам (по месяцам), уточнение плановых заданий, разработка месячных план-графиков материального обеспечения, оперативное - разработка недельных календарных план-графиков с регламентацией сроков по часам и минутам, и на их основе сменно-суточных заданий (ССЗ) по всем цехам и складам, с распре­делением номенклатуры, до технологического оборудования (ТО).

В качестве примера рассмотрим определение объема производ­ства на уровне плана на средний срок. Заметим, что разные из­делия, включаемые в производственную программу завода, опреде­ляют разные требования к оборудованию, выраженные в нормо-часах.