Лекция 4. Основные функции, цели функционирования и принципы построения современных систем управления производством.

4.1. Функции систем управления.

Современные системы управления отличаются сложной структурой, иерархичностью, наличием между элементами прямых, обратных и перекрестных связей.

Системы управления технологическими процессами реализуют следующие основные рабочие функции:

• контроль за ходом технологического процесса, состоянием технологического оборудования и автоматизированный сбор соответствующей информации;
• выдача управляющих сигналов в ритме протекания процесса;
• автоматическое выполнение дискретных операций типа “включить-отключить” при пуске, останове;
• регулирование величины отдельных параметров и дистанционное управление регулирующими устройствами;
• программное управление (пуск, останов агрегатов, коммутационные операции, передвижение в пространстве и во времени);
• стабилизация процессов в установленном режиме;
• оптимизацию процессов;
• защита технологического оборудования при аварийных ситуациях;
• контроль за выполнением технико-экономических показателей технологического процесса (производительность машин, себестоимость, производительность труда и т.п.);
• оперативно-диспетчерское управление - совокупность текущих решений и действий, обеспечивающих эффективное функционирование производственных процессов;
• управление обслуживанием, т.е. вспомогательными службами, в т.ч. ремонтной, энергохозяйства и т.п.;

• оперативная связь с верхними уровнями управления.

В целом система управления технологическим процессом является системой управления для выработки и реализации управляющих воздействий на технологический объект управления в соответствии с принятым критерием управления. Эта система обеспечивает управление технологическими объектами на основе централизованно обработанной информации по заданным технологическим и технико-экономическим критериям, определяющим количественные и качественные результаты выработки продукта, и подготавливает информацию для решения организационно-экономических задач.

К функциям, реализуемым системой управления производством в целом, относятся:

• оперативный контроль протекания технологических процессов по укрупненным показателям и контроль состояния агрегатов (работа, резерв, ремонт);
• расчет, регистрация и анализ технико-экономических показателей производства;
• анализ производственных ситуаций, выявление предаварийных и аварийных ситуаций;

• выдача рекомендаций персоналу по безаварийному ведению эксплуатации, координации нагрузок, оптимальному управлению производством;
• снабжение информацией остальных уровней управления предприятием.

Оптимизация производства ведется по локальному или комплексному критерию, выбираемому верхним уровнем управления.

4.2. Принципы построения современных систем управления.

Главными целями функционирования (и совершенствования) любой системы управления предприятием или отдельным технологическим процессом являются прежде всего:

• повышение экономической эффективности деятельности предприятия за счет рационального использования энергетических и материальных ресурсов, оборудования, квалифицированного персонала (трудовых ресурсов), снижения необоснованных расходов и потерь от аварий и простоев;
• повышение безопасности труда, улучшение экологической обстановки в зоне влияния предприятия;
• повышение культуры производства.

Для достижения этих целей современная система управления должна обеспечивать:

• 
  не эпизодический, а непрерывный контроль (мониторинг) всех ключевых параметров производства - внутренней и внешней среды, самого производственного процесса и всех служб предприятия в их постоянной взаимосвязи;
• функциональную, психологическую и техническую совместимость пользователей с интегрированной базой данных посредством специализированных АРМов с учетом специфики предприятия;
• 
  перераспределение ответственности за принятие решения на всех уровнях управления при соответствующем изменении на этой основе структуры управления предприятием,

и должна быть структурно, информационно и программно адаптирована к сложившейся организационной структуре управления предприятием, к действующим в стране и отрасли нормативам по технологии производства работ, правилам эксплуатации оборудования, и, наконец, к реальной экономической обстановке.

Исходя из поставленных требований, выполняемых функций и целей функционирования современной системы управления предприятием, ее построение должно базироваться на следующих основных принципах:

• принцип целеобусловленности, первичности цели, для реализации которой должна формироваться надлежащим образом организационная структура, технология, оборудование;
• принцип новых задач, суть которого в том, что система создается не только для решения устоявшихся задач сложившимися методами, а прежде всего - новых оптимизационных и инженерных задач с использованием преимуществ компьютерной технологии управления (универсальность, многофункциональность, гибкость, высокая оперативность, безбумажность документооборота). При этом одновременно происходит системное совершенствование как самого объекта управления, так и его субъектов;

• принцип иерархической децентрализации информационно-управляющей системы по функциональному, временному и ресурсному приоритетам с координацией и согласованием совместной работы взаимосвязанных звеньев производства (например, для угольной шахты это - выемка угля, проходка, транспорт и др.);
• принцип информационной достаточности интегрированной информационной базы на основе распределенных специализированных банков данных с многократным использованием входной и контролируемой информации, обеспечением ее достоверности и приближением информации к потребителям;
• принцип гибкости системы, реализуемый ее адаптивностью к изменяющимся условиям объекта управления, предприятия в целом, возможностью поэтапного наращивания новых функций (задач), совместимостью построенных на основе модульного подхода компонентов, высокой живучестью (способностью сохранять работоспособность системы при отказе ее отдельных частей), возможностью длительного автономного функционирования локализованных подсистем;
• принцип эргатичности (человеко-машинный характер), основанный на заинтересованности пользователя, начиная с первого руководителя, с учетом индивидуального опыта и эвристических методов принятия решений руководителя (пользователя), в рациональном распределении функций между человеком и ЭВМ, наглядной визуализации процесса управления, благожелательности интерфейса рабочих мест, обеспечении возможности загружать систему новыми задачами, модернизировать ее собственными силами.

В соответствии с изложенными принципами построения в современных системах управления должны использоваться:

• интегрированная (общая) база данных, программные средства ее формирования и использования в системе;
• специализированные АРМы;
• мониторинг наиболее важных параметров производственного процесса;
• современные системы дистанционного (в т.ч. автоматического) управления основным и вспомогательным технологическим оборудованием;

• полноценные системотехнические решения, аппаратные и программные средства по сопряжению с верхними уровнями управления;
• микропроцессорные средства сбора, обработки, передачи и представления информации, средства сопряжения их с вычислительной сетью.