Диссертация (1152184), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Помимоэтого, информация, обработанная в ИАСУ, возвращается на ПАК в видедополнительных сигналов управления, позволяя реализовать принцип нечеткогорегулирования, при котором управление становится более плавным и точным вовремени.Например, при управлении процессом копчения рыбы ПАК и ИАСУоперируют следующими параметрами: температура и влажность воздуха в камерахразмораживания (или доведения до необходимой температуры); контрольметаллических примесей в сырье; масса брутто и нетто при взвешивании на178различных этапах; концентрация рассола при посоле; температура и оптическаяплотность дыма при копчении; температура внутри рыбы при копчении;температура и влажность воздуха в сушильных камерах. Низкая стоимостьаппаратногообеспеченияпозволилаповыситьнадежностьПАКпутемдублирования датчиков влажности и температуры, соответствующие изменениябыли внесены в программное обеспечение.
Также на различных этапах процессаприменяются автоматизированные средства контроля временных интервалов(таймеры). В случае выхода измеряемых параметров за пределы допустимыхзначений предусмотрена звуковая сигнализация, в том числе на рабочем местеоператора. Для учета и контроля перемещения готовой продукции применяютсяидентификаторы стандарта UHF-RFID, стоимость которых на данный моментзначительноснизиласьисоставляет15-20руб.заодинэкземпляр.Соответствующая структурная схема модели представлена на рисунке 49.Технологическиепредприятияпищевойфункционированияприпроцессы,безусловно,промышленности,разработкеиявляютсяоднакодлявнедренииосновнымиегосистемыдляэффективногокомплекснойавтоматизации должны также быть детально проработаны и обеспечивающие(административно-хозяйственные) процессы. Отдельного внимания заслуживаетзадача учета расхода воды, которая требуется на технологические, санитарные ибытовыенужды.технологическимиРазработанныйпроцессамиПАКсчитываетодновременнопоказанияссуправлениемсоответствующихимпульсных счетчиков воды, что в дальнейшем позволяет учесть эти цифры прирасчете эффективности того или иного технологического процесса.
Необходимоотметить, что процессы посола рыбы являются весьма затратными в частипотребления воды, и без должного контроля за ее расходом персонал сложно будетпоставить в рамки необходимой экономии. ИАСУ при расчете эффективностиоперирует расходом воды в кубических метрах за одну смену в разрезетехнологических нужд, мойки оборудования, полов и др. В результате в качествепоказателя стратегической карты используется критерий, соответствующийрасходу воды на единицу конкретной продукции.179Рисунок 49 – Структурная схема модели комплексной автоматизациина примере процесса горячего копчения рыбы180Выводы по главе 4Реализован на практике обладающий значительными вычислительнымиресурсами ПАК автоматизации, что позволило запускать на его базе обученнуюнейросеть, разработанную в программном пакете TensorFlow.Однако выявленные в процессе опытной эксплуатации недостатки данногорешения (зависимость от достоверности и размера обучающей выборки,склонность к переобучению, сложность программно-аппаратной реализации)показали его недостаточную эффективность для промышленного применения, чтоподтверждает целесообразность применения разработанных в третьей главеподходов.На основе матричных методов теории графов разработана мнемосхемауправления опорной сетью передачи данных, позволяющая контролироватьосновные параметры сети в режиме реального времени.
Показано использованиеобщности инфраструктуры обеспечения производственно-технологических иобеспечивающих процессов при реализации опорной сети передачи данныхНа основании разработанных моделей и алгоритмов реализован на практикеуниверсальный ПАК автоматизации, интегрированный в режиме реальноговремени с ИАСУ.Внедрение разработанной ИАСУ в качестве системы комплекснойавтоматизации на ООО «РИФ» позволили этому рыбоперерабатывающемупредприятию применить концепцию «от фермы до прилавка» при управлениибизнес-процессами полного цикла переработки продукции – от инкубации икрырыб ценных пород до продажи готовой продукции в собственном магазине ирозничных сетях.По результатам эксплуатации ПАК сделаны выводы о его пригодности кпромышленной эксплуатации (получен соответствующие акты и свидетельство огосударственной регистрации программы для ЭВМ №2018618437).181Себестоимость разработанного решения в среднем в два раза ниже аналогов,присутствующих на рынке, при этом оно не уступает им в универсальности,технологичности, надежности, производительности.Отмечена целесообразность привлечения персонала предприятия пищевойпромышленности к разработке и внедрению ПАК – как ИТ-персонала, так иработников производства.
При разработке сделан упор на использованиеоткрытого программного и аппаратного обеспечения отечественной разработки.По результатам опытной эксплуатации решения руководством предприятияотмечено повышение эффективности работы в области интеграции бизнеспроцессов, кадровой и производственной дисциплины, экономии времени за счетудобства использования.182ЗаключениеВ ходе выполнения научно-квалификационной работы по исследованию иразработкеинтегрированнойрыбоперерабатывающимавтоматизированнойпредприятиемссистемыприменениемуправленияуниверсальногопрограммно-аппаратного комплекса получены следующие основные результаты:1.
Обоснована целесообразность разработки ИАСУ и универсального ПАК,взаимодействующихвзаимосвязаннымиврежимереальноговременипроизводственно-технологическимиииуправляющихобеспечивающимипроцессами.2. Разработана когнитивная модель ИАСУ, включающая граф причинноследственных связей и построенную на его основе концептуальную теоретикомножественную модель системы; разработаны стратегические карты, критерииавтоматизированного управления, модели и алгоритмы автоматизированныхпроцессов управления производством (с текстовым описанием), архитектура иинформационно-логическая модель ИАСУ.3.
Разработаны функциональная схема и математическая модель системыавтоматического управления технологической линией горячего копчения рыбы сприменением универсального ПАК. При разработке использовались системыКОМПАС и Matlab.4. Предложен алгоритм разработки универсального ПАК, позволяющийполучатьианализироватьвозможныевариантыдлявыборанаиболеерациональных, на основе которых разработана структурная схема моделиуниверсальногоПАК,котораяпозволиласохранитьпреемственностьпрограммного и аппаратного обеспечений и не предъявляет специфическихтребований к квалификации персонала.5. Разработаны и внедрены на рыбоперерабатывающем предприятии(ООО «РИФ») ИАСУ и универсальный ПАК, взаимодействующие в режимереального времени и выполняющие управление: производством, контролемдоступа, перемещением персонала, оборудования, сырья и готовой продукции,183локальной вычислительной сетью, материально-технической базой, матричноеуправление производственно-технологическими и обеспечивающими процессамина всех уровнях предприятия.
Это позволило реализовать концепцию жизненногоцикла «от фермы до прилавка» при управлении бизнес-процессами полного циклапереработки продукции – от инкубации икры рыб ценных пород до продажиготовой продукции в собственном магазине и розничных сетях. Решение являетсядоступным по цене, надежным (наработка на отказ более 1 года), масштабируемым(внедрением более 100 экземпляров) с открытой архитектурой, с накопленнымобъемом данных порядка 25 млн записей, производительность ПАК увеличена на25-30% по сравнению с аналогами.
Разработанная ИАСУ имеет значительныйпотенциал в разработке новых подсистем и в базовом функционале можетиспользоваться на любом отечественном предприятии, при необходимости ИАСУможет быть адаптирована силами специалистов предприятия.184Список сокращенийБД – база данных;ЕИП – единое информационное пространство;ЕИС – единая информационная система;ИАСУ – интегрированная автоматизированная система управления;ИС – информационная система;КИС – корпоративная информационная система;МГУПП – Московский государственный университет пищевых производств;Метод ПЕРТ – метод оценки и пересмотра программ;МКП – метод критического пути;ОЗУ – непостоянное запоминающее устройство, «стираемая» при выключенииэлектропитания память, применительно к ЭВМ;ОСПД – опорная сеть передачи данных;ПАК – программно-аппаратный комплекс;ПЗУ – постоянное запоминающее устройство, «нестираемая» при выключенииэлектропитания память, применительно к ЭВМ;ПЛК – программируемый логический контроллер;ПТК – программно-технический комплекс;СКУД – система контроля и управления доступом;СППР – система поддержки принятия решений;СПУ – сетевые методы планирования и управления;СУБД – система управления базами данных;ЭОС – электронная образовательная среда;BPMS – Business Process Management Suite;ERP – Enterprise Resource Planning;MES –Manufacturing Execution System;RPA – Robotics Process Automation;SWEBOK – Software Engineering Body of Knowledge185Список литературы1.
Абрарова, Е.В. Об уравнениях движения системы тягач-полуприцеп сосцепкой типа «пятое колесо» / Е.В. Абрарова, А.А. Буров, С.Я. Степанов, Д.П.Шевалье // Задачи исследования устойчивости и стабилизации движения. М.: ВЦРАН. – 1998. – С. 45-70.2. Авен, О.И. Оценка качества и оптимизация вычислительных систем / О.И.Авен, Н.Н. Гурин, Я.А. Коган. – М.: Наука, 1982. – 452 с.3. Австриевских, А.Н. Управление качеством на предприятиях пищевой иперерабатывающей промышленности: Учебник / А. Н. Австриевских, В.
М.Кантере, И. В. Сурков, Е. О. Ермолаева. — 2-е изд., испр. и доп. — Новосибирск:Сиб. унив. изд-во, 2007. — 268 с.4.Агеева, Т.И. Информационная управляющая система МГТУ им. Баумана:концепция и реализация / Т.И. Агеева, А.В. Балдин, В.А. Барышников – М.: Изд-воМГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.
– 376 с.5.Адилов, Р.М. Системы искусственного интеллекта. Модуль 3. Системымашинного зрения: Учеб. пособие для вузов / Р.М. Адилов. – Пенза: ПГТА, 2008. –132 с.6. Аитов, В. Г. Система контроля доступа в высшем учебном заведении / В. Г.Аитов, В.О. Новицкий, И.И. Чекин // Прикладная информатика. – 2017. – Т. 12. –№ 4. – С. 81-99.7. Анхимюк, В.Л., Опейко О.Ф., Михеев Н.Н. Теория автоматическогоуправления / В.Л. Анхимюк, О.Ф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
