книги / Теоретические основы автоматизированного управления

Прикладной аппарат построения модели «как есть» базируется на CASE-технологии [61] с широким использованием группы методов от 1DEF0 (функциональное моделирование) до IDEF11 (информаци­ онные и программные языки).

Суть процедуры перехода от модели «как есть» к модели «как должно быть» показана в табл. 3.2, а структура «системы будущего» — на рис. 3.6.

В предположении успешности решения технологических про­ блем производства на основе изучения функций управления «как есть» путем определения действий, инвариантных к структуре управ­ ления и последующей классификации этих действий, были выделе­ ны семь основных категорий «как должно быть»:

1)управление информационными ресурсами;

2)управление заводом;

3)определение потребностей в изделиях и планирование произ­ водства;

4)управление финансовыми ресурсами;

5)управление материальными ресурсами;

6)обеспечение качества изделий;

7)управление трудовыми ресурсами.

Информационной основой системы функциональных центров является центр знаний. Схема связей центров в концепции ICAM приведена на рис. 3.7

Рис. 3.7. Подсистемное представление ICAM

КОНЦЕПЦИЯ ESPRIT

Цель концепции — улучшение технико-экономических характе­ ристик западноевропейских производств и продукции для повыше­ ния конкурентоспособности прежде всего по отношению к странам, обладающим дешевыми ресурсами.

Исследования в рамках концепции велись широким фронтом, о чем свидетельствует восьмитомная документация.

1. Синопсис — введение, указатели проектов, адреса разработчи­ ков.

2.Микроэлектроника.

3.4. Система обработки информации.

5.Офисные и деловые системы.

6.Компьютерные интегрированные производства CIM.

7.Система обмена информацией.

8.Мероприятия по фундаментальным исследованиям. Исследование системы управления базируется на системе прин­

ципов, объединенных в три стратегии: данных; процессов; связей.

В стратегиях не все принципы одного уровня, поэтому из них пе­ речислим лишь основополагающие.

Стратегия данных:

•принцип «главного авторства» —только один источник возник­ новения данного типа информации;

•принцип пригодности данных (сохранения часто обновляемых данных);

•принцип генерации данных для принятия решений;

• принцип выбора уровня хранения и накопления данных;

•принцип распределения данных. Стратегия процессов:

•принцип интеллектуальной локальной обработки;

•возможность увеличения размерности решаемых задач;

•наличие системы диагностики;

•задачи обработки в реальном времени должны быть хорошо оп­ ределены;

•широкое использование базовых компонентов;

•системы программирования и управления должны быть разде­ лены.

Стратегия связей:

•модификация сети не должна вести к прекращению ее работы;

•сеть должна противостоять помехам;

•отказ одного компонента сети не должен воздействовать на тра­ фик оставшейся части сети;

• компромисс производительности и надежности сети;

• возможность использования сообщений с приоритетами;

• единообразная и гибкая система адресации;

• эффективная защита от несанкционированного доступа к дан­ ным.

В рамках концепции ESPRIT предполагается построение четырех систем, состоящих из 24 подсистем.

К системам относятся:

CAD (автоматизированного проектирования)^ которой имеются подсистемы концептуального проектирования (D1); технического проектирования (D2); детального проектирования (D3);

Рис. 3.9. Система САРР. Подсистема Р2:

А—требуется ли примерная оценка мощностей? В —является ли требование допустимым?

САРЕ (технической подготовки производства), содержащая под­ системы проектирования для оценки производства (E l), классифи­ кации и кодирования (Е2), выбора процесса (ЕЗ), выбора оборудова­ ния (Е4), выбора режущего инструмента (Е5);

САРР (планирования производства), куда входят подсистемы тех­ нико-экономического планирования (Р1), приема заказов (Р2), ка­ лендарного планирования (РЗ), оперативного планирования (Р4);

САМ/CAST (управления производством), содержащая подсисте­ мы требований общего количества (Т1), учета и сопровождения осна­ стки и инструмента (T2), контроля за установкой приспособлений (ТЗ), оценки ранних поставок (Y1), определение материального за-

Рис. ЗЛО. Система САРР. Подсистема РЗ:

А— вычислить потребность в комплектующих изделиях на данный период времени? В — выбрать потребность вдеталях на следующий период времени? С — вычислить ожидаемый задел на началь­ ный период времени? D — добавить потребности в планируемыхдеталях на основе запаса? Б — со­ кратить потребность на необходимое количество (в счет запаса)? F — потребные материалы могут быть поставлены? G — необходимо повторное планирование?

проса (Y2), координации материалов (Y3), программ ЧПУ (XI), управления программами ЧПУ (Х2), отладки программ ЧПУ (ХЗ), ка­ лендарного планирования ресурсов (M l), управления поставками (М2), управления трудовыми ресурсами (М3).

Во всех подсистемах заложена схема метода MRPII. Концепция ESPRIT предполагает четырехэтапный расчет плана в

системе САРР:

1) в подсистеме Р1 определяется (на уровне руководства), можно ли выполнить соответствующие заказы (имеются ли необходимые ре­ сурсы), т. е. проводят предварительное планирование;

Рис. 3.11. Система САРР. Подсистема Р4:

А —достаточна ли доступная производственная мощность? В, D, F, Н — необходимо перепланиро­ вание? С —достаточно ли доступные мощности склада и транспорта? Е —доступна ли необходимая рабочая сила? G — есть ли потребный инструмент и приспособления? I — остались ли периоды для планирования?

Рис. 3.12. Подсистемное представление ESPRIT

2)в подсистеме Р2 проводится уточнение возможности получе­ ния ресурсов и формируется так называемый портфель заказов;

3)в подсистеме РЗ ведется расчет для технологической линии в целом (календарное планирование);

4)в подсистеме Р4 осуществляется планирование на уровне це­

хов.

Оптимизация плановых расчетов не предполагается.

Схемы потоков подсистем PI — Р4 системы САРР приведены на рис. 3.8—3.11.

Подсистемное представление [4] автоматизированной системы в рамках концепции ESPRIT показано на рис. 3.12.

КОНЦЕПЦИЯ ГАЗ

Целями создания концепции ГАЗ явились:

•существенное повышение научно-технического уровня маши­ ностроения;

•создание конкурентоспособной продукции.

Вэтой концепции впервые более детально рассмотрен вопрос по­ строения математической модели системы, правда, для нижнего уровня иерархии управления. Для системы в целом приведена описа­ тельная модель. Иными словами, акцент сделан на техническую под­ готовку производства.

Для математической модели предложено использовать два подхо­ да: теоретический с использованием оптимизационных и имитаци­ онных моделей и эмпирический, учитывающий опыт специалистов.

Процедура построения системы в данной концепции та же, что и в рассмотренных концепциях.

Выделены следующие группы процессов и процедур: 1 ) формирование технико-экономической стратегии;

2 ) составление производственной программы с использованием фактически метода ERP;

3) выполнение конкретного заказа (разделение заказов на узлы, детали, формирование партий деталей и узлов, изготовление деталей, комплектация сборки и сборка изделий).

На основе выделенных технологических процессов определены основные технологические и организационные решения.

В части организационных решений в основу положено:

•компьютеризация учета и прогнозирования спроса;

•создание иерархической структуры управления с частичной де­ централизацией и распределением функций управления;

•интеграция подсистем с использованием локальных вычисли­ тельных сетей и распределенных баз данных;

•использование советующих методов принятия решений;

•применение методов математического моделирования и опти­ мизации;

•минимизация материальных и информационных потоков;

•создание системы локальной вычислительной сети и АРМов;