Лекция 1
Лекция № 1
Любое предприятие (организацию) необходимо рассматривать как систему управления с явным выделением ее основных подсистем, связей между ними и связей с окружающей средой.
Кроме того, предприятие может выступать как подсистема управления более верхнего уровня, например, в системе управления корпорацией. При этом система управления предприятием должна быть рассмотрена как иерархическая система.
Под иерархической системой понимается система, которая удовлетворяет условиям:
1. Она является сложной системой, состоящей из множества взаимосвязанных между собой подсистем и допускает декомпозицию, то есть разбиение ее на отдельные подсистемы.
2. Эта декомпозиция должна быть вертикальной, то есть такой, при которой выход подсистемы верхнего уровня является входом подсистемы более нижнего уровня.
3. Выход системы верхнего уровня должен являться командным входом подсистемы нижнего уровня, то есть связь между подсистемой верхнего и нижнего уровня должна быть по принципу подчиненности
Рисунок 1 - Схема системы предприятия
Рекомендуемые материалы
При этом связи сверху вниз – командные, а снизу вверх – информационные.
В свою очередь, есть понятие, горизонтальной декомпозиции, когда одна из подсистем иерархической системы расчленяется на несколько подсистем одинакового уровня подчиненности, то есть на такие подсистемы, между которыми – только информационные связи.
При этом предприятие как система управления имеет взаимосвязис внешней средой, которые также необходимо отображать в структуре системы. Основные из этих взаимосвязей следующие:
1) Связи с поставщиками, в качестве которых для промышленных предприятий в основном выступают также промышленные предприятия, то есть тоже другие системы управления. При этом, чем сложнее и разветвленнее структура рассматриваемого промышленного предприятия, тем больше число поставщиков взаимодействует с ним. Как правило, в структуре управления предприятием выделяется одна или несколько подсистем (в зависимости от сложности предприятия как системы управления [СУ]) подсистем, взаимодействующих с поставщиками. К ним относятся поставщики материальных, энергетических ресурсов, оборудования, трудовых ресурсов. С функциональной точки зрения эта (эти) подсистема изучает рынки поставщиков, прогнозирует их компоненты и решает задачи обеспечения СУ предприятием ресурсами в требуемом количестве, требуемого качества и требуемой ритмичности поставки. Эта задача должна быть рассмотрена как задача многокритериальной оптимизации, связанная, например, с минимизацией затрат и с выполнением требуемых ограничений.
2) Связи с потребителями продукции рассматриваемого предприятия. Здесь также могут существовать несколько подсистем реализующих эти связи в зависимости от объема и сортамента выпускаемой продукции. Здесь также должна решаться задача изучения и прогнозирования спроса выпускаемой продукции, выявления и прогнозирования потенциальных потребителей с целью обеспечения требуемого объема заказов. Результатами работы подсистемы является общий портрет заказов предприятия с указанием сроков и сортамента продукции. Заказы обычно объединяются в более крупные партии близкой по сортаменту продукции, которую предприятие должно выпустить за месяц, год и т.д.
3) Взаимодействие с финансово-кредитными учреждениями, которые необходимы для закупки оборудования, исходных материалов, энергоресурсов и т.д.
4) Связи с организациями, учреждениями, обеспечивающими поставку необходимых трудовых ресурсов.
5) Юридические связи с организациями, обеспечивающими правовые гарантии и другие правовые обязательства предприятия.
Каждая из этих связей в СУ предприятием реализуется с помощью соответствующих подсистем.
Основные подсистемы и функции системы управления предприятием, связанные с производством продукции
Выделим два класса функций (управляющих) в структуре СУ:
1) Функции рабочего управления, то есть те функции, которые направлены на непосредственно производственный процесс, связанный с выпуском продукции.
2) Обеспечивающие функции, направленные на продление (увеличение) жизненного цикла системы, то есть периода времени эффективной ее работы.
К первому пункту относятся:
· Объемное планирование.
· Календарное планирование.
· Оперативно-диспетчерское планирование.
· Технологическое управление.
Оперативное планирование: решаются задачи распределения общего портфеля заказов, поступающих на предприятие, распределение по отдельным производственным цехам, участкам. При этом распределяется объем выпуска продукта или полупродукта на сравнительно длинном интервале времени (месяц, квартал, год) с указанием укрупненного сортамента продукции, но без учета времени внутри рассматриваемого интервала. Необходимые данные для решения этой задачи поступают из управляющей части СУ предприятием с обязательным их исполнением.
Календарное планирование: решает ту же задачу, что и система оперативного планирования, но с детализацией во времени. Задающим воздействием здесь является решение на выходе системы оперативного планирования. Решаемые здесь задачи, как и задачи оперативного планирования, относятся к классу оптимизационных задач, но по характеру они должны использовать различные методы теории оптимизации и в задачах календарного планирования используют методы динамического программирования. Результат решения представлен , как правило, в виде так называемых планов-графиков на неделю, сутки, смену. Это более детальное плановое задание, доходящее до каждого агрегата, технологического процесса с четким заданием конкретного сортамента продукции, начала и конца операции (для дискретных производств) с указанием необходимых для реализации графика материальных и энергетических ресурсов.
Бесплатная лекция: "Содержание" также доступна.
Оперативно-диспетчерское управление: основной задачей является обеспечение необходимых для работы взаимосвязанных между собой технологических подсистем управления, материальных, энергетических ресурсов, транспорта и других средств, обеспечивающих функционирование их с требуемой ритмичностью. Заданием для этой подсистемы выражено в виде планов-графиков, то есть решений системы календарного планирования. Степень автоматизации оперативно-диспетчерского планирования напрямую зависит от свойств поточно-транспортных систем и участков транспортировки, которые являются для этой подсистемы объектами управления. На различных промышленных предприятиях такие объекты управления обладают существенно различными свойствами с точки зрения управления. Это обуславливает различный уровень автоматизации подсистем оперативно-диспетчерского управления, например, на современных углеобогатительных фабриках транспортировка рядовых углей и концентратов от входа до выхода фабрики осуществляется с помощью поточно-транспортных систем, включающих конвееры различного типа, узлы, перегородки, промежуточные и конечные емкости (бункера) для хранения углей и концентратов. Такой объект управления достаточно хорошо подготовлен для автоматизации и позволяет осуществлять полное автоматическое управление потоками углей и концентратов на всех производственных участках предприятия.
Пример 2: на металлургических предприятиях подача необходимых материалов, полупродуктов, как правило, осуществляется с помощью железнодорожного транспорта. Такого рода транспортные системы управляются человеком и достаточно слабо подготовлены к полной автоматизации.
Технологическое управление: эта подсистема также является иерархической, включающей как минимум два уровня управления. На верхнем уровне, как правило, реализуется формирование технологических документов, отображение информации, решаются задачи согласования режимов работы отдельных агрегатов и участков, оптимизация режимов технологических объектов и ряд других. На более нижних уровнях (их может быть несколько) реализуются функции измерения, контроля, регулирования, адаптации).
К пункту два относятся:
2.1 Функции технологических исследований.
2.2 Функции испытаний и настройки алгоритмов, моделей, систем
