CC BY
26
Модель
технологических
решений
для идентификации рабочих потоков полиграфического предприятия
О.М. Михайлова,
к.т.н., доцент кафедры ЕН
С.В. Волосатова,
доцент кафедры ЕН
А.А. Трубин,
магистрант кафедры ИВТиАМ
Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) представляет собой комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях.
По входному набору параметров заказа автоматически формируется технологический маршрут его прохождения через конкретные рабочие центры, рассчитываются нормативные затраты времени и себестоимость заказа.
При этом одной из самых трудоемких операций является ввод в АСУ информации о состоянии реальных процессов в среде управления. Качество, достоверность и оперативность информации о реальных процессах, происходящих в системе, имеют решающее значение для эффективности работы АСУ. В связи с этим, при разработке и внедрении АСУ, особое внимание уделяется автоматизации процессов ввода информации.
Анализ АСУ, действующих на ведущих полиграфических предприятиях города Москвы, показал, что они в основном используются для калькуляции заказа и составления технологических карт. Дальнейшее прохождение заказа отслеживается мастером цеха, заполняю-
69
щим рапортички о выполненных сменных заданиях. Он вручную вносит информацию в АСУ. При этом достоверность информации и оперативность ее получения существенно зависят от количества и квалификации персонала.
При полуавтоматическом вводе информации используются специальные технические средства, например, штрихкодовые метки (идентификаторы). Однако неизменной остается необходимость ручных операций. Для считывания штрихкода необходимо соответствующим образом расположить и поднести штрихкод к сканеру. Считывание информации далее происходит автоматически. Это позволяет уменьшить количество ручных операций при вводе информации в АСУ, повысить ее достоверность и оперативность.
Потребность в системе автоматического ввода информации (системе автоматической идентификации) на основе радиочастотой идентификации возникает тогда, когда для эффективного управления производственным процессом, складом, товарными запасами требуется получение достоверной информации об управляемом процессе в реальном масштабе времени.
Оптимальность выбора системы идентификации зависит напрямую от объема производства, величины прибыли и готовности сотрудников предприятия к внедрению инновационных технологий учета. Рассмотрим варианты технологических решений для создания систем идентификации на крупном полиграфическом предприятии.
Крупное полиграфическое предприятие - это, в первую очередь, сложноорганизованное производство, причем сложность может быть вызвана как масштабами производства (количеством единиц оборудования, сотрудников, заказов), так и структурой производства (например, разнородными видами выпускаемой продукции, технологически сложными изделиями). Для крупных предприятий характерен ряд качественных характеристик:
• ориентация производства на изготовление широкого спектра технологически отличающихся заказов, требующих большого парка печатного и послепечатного оборудования, а также выполнения большого числа различных технологических операций;
• усложнение организации производства как в области планирования и управления, так и в сфере квалификации сотрудников, состояния оборудования, организации климатических условий хранения полуфабрикатов и готовой продукции и так далее;
• наличие нескольких различных схем обработки и прохождение заказов для разных видов продукции. Например, про-
70
изводство на одном оборудовании плановых периодических заказов (газет, журналов) и загрузка оборудования оперативными заказами в свободное время.
Итак, крупное полиграфическое предприятие обладает не только признаком величины, но и признаком сложности, что требует специфической, а иногда и уникальной организации рабочих потоков и процедур, отражающих специфику именно данного предприятия.
Рассмотрим организацию рабочих потоков крупного полиграфического предприятия (рис. 1). Предложена модель технологических решений для внедрения в автоматизированные системы управления полиграфическим производством меток для идентификации рабочих потоков на предприятии.
Следует отметить, что крупное предприятие - это еще и большой оборот средств, поэтому определяя технологическую базу для построения на производстве системы автоматизированного учета и контроля, необходимо, в первую очередь, отталкиваться от показателей качества, новизны и производительности оборудования. Так как потоки организованы на таком производстве сложно, учет и контроль должен быть максимально четким и оперативным, проходить в режиме онлайн.
Рассмотрим подробнее участки полиграфического производства, на которых необходимо внедрение систем автоматизированного учета и контроля материалов, полуфабрикатов и печатной продукции. Они обозначены на рис. 1 цифрами 1-6.
1. Учет поступающей на склад бумаги (листовой или ролевой). Производится с помощью технологии штрихового кодирования. Склад оснащается мобильными терминалами сбора данных CipherLab 840 (работает в режиме онлайн по беспроводной связи) и принтером этикеток Zebra TLP-2824 Plus для той бумаги, которая поступает на склад без заводского штрихового кода.
2. Отгрузка бумаги со склада на производство по оформленному требованию. На выходе склада бумаги установлен компьютерный терминал, оснащенный сканером линейных штриховых кодов Motorola LS-1203. При сканировании кода в базе данных предприятия отмечается, что бумага покидает склад и переходит в печатный цех.
3. Подготовка паллет с отпечатанными листами к переходу на следующий этап производственного цикла. На данном участке каждая паллета с отпечатанными листами помечается RFID-меткой типа UPM Frog 3D, на которую с помощью RFID-принтера этикеток Zebra RZ400 записывается номер заказа, а на ее поверхность наносится штриховой код, соответствующий номеру заказа и его краткое наименование. Эта смарт-этикетка наклеивается на паллету и она отправляется на следующий этап производственного цикла.
71
72
4. Зоны контроля. Эти участки производственного цикла оснащаются RFID-воротами iDTRONIC для точной фиксации перехода паллеты с полуфабрикатом по определенному заказу на следующий производственный этап. При печати дорогих изданий этот участок можно оснастить RFID-принтером для печати дополнительных RFID-меток для их размещения в каждом экземпляре книги. На входе и выходе со склада готовой продукции установлены RFID-ворота iDTRONIC для автоматической фиксации в системе предприятия поступления продукции или отгрузки ее заказчику.
При этом учитывается число экземпляров, которое вносится в базу при чтении одной метки (количество экземпляров в паллете или пачке).
5. Генерация штрихового кода для документооборота предприятия. С конкретным заказом на предприятии впервые начинает работу отдел продаж. Он присваивает ему номер, а система управления предприятием (1С, Парус и т. п.) с установленным дополнением генерирует для заказа индивидуальный штриховой линейный код.
В дальнейшем он размещается на всей документации, касающейся данного заказа - счетах, договоре, технологической карте и т. п. Производственный отдел распечатывает технологическую карту вместе с изображением штрихового линейного кода заказа.
6. Сканирование штрихового кода на документации. При поступлении технологической карты со штрихкодом он сканируется и на экране рабочего компьютера отображается электронная версия технологической карты или других документов. В бухгалтерии с применением технологии штрихового кодирования будет возможно легко восстановить данные прошлых заказов для их реализации. Все участки сканирования оснащаются сканером линейных штриховых кодов Motorola LS-1203, коммутируемым с персональным компьютером.
Таким образом, на крупном производстве актуально повсеместное внедрение системы радиочастотной идентификации. На складе бумаги и в документообороте целесообразно использовать наиболее доступную из технологий идентификации - линейное штриховое кодирование. Как и в случае среднего предприятия, для внедрения вышеперечисленных систем и устройств необходима доработка действующей на предприятии системы управления путем интеграции в нее блока, отвечающего за связь с устройствами автоматической идентификации и за обмен данными.
Данные о стоимости основного оборудования для построения системы обобщены в табл. 1.
73
Таблица 1
Основное оборудование для системы автоматической идентификации на крупном полиграфическом предприятии
Номер участка Выполняемые операции Устанавливаемое оборудование Стоимость
i Учет поступающей на склад бумаги Мобильный терминал сбора данных CipherLab 840 24 000 руб.
2 Учет поступающей на склад бумаги Термотрансферный принтер Zebra TLP-2824 Plus 16 000 руб.
3 Отгрузка бумаги со склада Сканер штриховых кодов Motorola LS-1203 4 000 руб.
4 Подготовка паллет к переходу на следующий этап производственного цикла Смарт-этикетка UPM Frog 3D 10 р./шт
RFID принтер этикеток Zebra RZ400 98 000 руб.
5 Пооперационный контроль и учет, а также складской учет RFID-ворота iDTRONIC 70 000 руб.
6 Сканирование штрихового кода Сканер штриховых кодов Motorola LS-1203 4 000 руб.
Кроме перечисленного основного оборудования в стоимость системы учета и контроля будет входить стоимость компьютеров (если они заранее не установлены на производстве), системы производственного учета (1С, Парус и т. п.) и расходных материалов (ленты самоклеющихся этикеток, красочные ленты для термотрансферных принтеров, RFID-метки).
Таким образом, предложенная модель технологических решений является оптимальным вариантом для внедрения системы автоматизированного учета и контроля. В модели используется сочетание существующих технологий идентификации полиграфической продукции. В процессе исследования выявлены конкретные участки производства, где внедрение технологий автоматической идентификации -линейного и двумерного кодирования, радиочастотной идентификации - целесообразно и позволит повысить эффективность работы полиграфического предприятия в целом, сократив объем операций, выполняющихся рабочими вручную, а значит увеличивающих риск возникновения ошибок и сбоев, связанных с влиянием человеческого фактора.
Однако при внедрении автоматизированной системы учета на производстве возникает психологический барьер перед восприятием технологий у сотрудников и, как следствие, отсутствие доверия результатам работы технических средств (опасения в некорректности ра-
74
боты). Внедрение технологий кодирования требует пересмотра подходов к управлению производством и иной административной структуры, что, наряду с сомнительной экономической эффективностью, останавливает руководителей предприятий.
Библиографический список
1. Актуальные проблемы полиграфии и издательского дела: материалы международного научно-практического семинара / отв. ред. А.А. Нечитайло. - Самара : Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2008. - 101 с.
2. Бузников С.Е. Системы и устройства штрихового кодирования (Автоматическая идентификация материальных потоков) / С.Е. Бузников, А.А. Кафаров, В.Р. Матвеевский. - М. : Знание, 1990. - 64 с.
3. Финкенцеллер К Справочник по RFID. Теоретические основы и практическое применение индуктивных радиоустройств, транспондеров и бесконтактных чип-карт / К. Финкенцеллер; пер. с нем. Сойунханова Н.М. - М. : Додэка-XXI, 2008. - 496 с.
4. Журнал ИСУП. [Электронный ресурс] // RFID-технологии в производстве. - Режим доступа: http://www.isup.ru/articles/4/254/. (Дата обращения: 26.04.2013).
5. Торговое оборудование: Штрих-центр. [Электронный ресурс] // Сканеры штрих кода Symbol / Motorola DS 6607. - Режим доступа: http://www.shtrih-center.ru/scaner/symbol_ds_6607.html. (Дата обращения: 16.05.2013).
6. Волосатова С.В. Использование штрихового и радиочастотного кодирования в автоматизированных системах управления полиграфическим производством / С.В. Волосатова, О.М. Михайлова // Проблемы полиграфии и издательского дела. - № 4. - 2011.
7. Волосатова С.В. Использование цифровых устройств сбора информации в автоматизированных системах управления полиграфическим производством / С.В. Волосатова, О.М. Михайлова // Вестник МГУП. - № 1, 2011.
8. Волосатова С.В. Применение радиочастотных методов идентификации продукции на полиграфических предприятиях / С.В. Волосатова, О.М. Михайлова // Вестник МГУП. - № 8. - 2011.
9. Волосатова С.В. Анализ требований к радиочастотным меткам для идентификации полиграфической продукции / С.В. Волосатова, О.М. Михайлова // Проблемы полиграфии и издательского дела. - № 4, 2012.
10. RFID.ru: все о радиочастотной идентификации. [Электронный ресурс] // Сравнение технологии RFID со штрих-кодом. - Режим доступа: http://www.rf-id.ru/about_rfid/48.html. (Дата обращения: 19.05.2013).
11. Компания «Умный склад»: терминалы сбора данных. [Электронный ресурс] // RFID считыватели: IDTRONIC RFID-ворота контроля доступа. - Режим доступа: http://www.iqsklad.ru/catalog/model/ 2774.html. (Дата обращения: 10.06.2013).
75
Предпосылки возникновения и история развития электронных обучающих систем
О.Ю. Лазарева,
аспирант кафедры ИСиМТ
В современном обществе информационные технологии играют огромную роль. Они используются во всех областях и сферах жизни общества. Обучение с применением информационных компьютерных технологий называется электронным обучением (англ. е-learning). Этот термин начал употребляться сравнительно недавно - только во второй половине 90-х годов XX века [9]. Некоторые авторы смешивают понятие электронного обучения или образования с термином «дистанционное образование», однако данное объединение терминов не вполне корректно.
Понятие «дистанционное образование» обозначает образование, при котором субъект образования физически удален от педагога. Дистанционное образование возникло задолго до появления вычислительных машин. Его родоначальником стал Исаак Питман, который в 1840 году в Великобритании начал обучать стенографии по почте [4].
Компьютеры и Всемирная сеть значительно расширили возможности дистанционного образования, и именно поэтому термины дистанционного и электронного образования стали использовать как синонимы. Тем не менее, под электронным образованием более корректно понимать образование с применением информационных технологий, вне зависимости, осуществляется ли доставка электронного учебного материала учащемуся, территориально удаленному от преподавателя или же этот материал используется в классе для поддержки учебного процесса в очном образовании.
Настоящая статья имеет цель - рассмотрение истории возникновения и развития электронных обучающих систем.
76
В связи с наличием большого числа терминов и определений в области электронного образования [1], определим понятие «электронная обучающая система» (ЭОС) следующим образом: это специальное программное обеспечение, предназначенное для поддержки образовательного процесса.
Появление обучающих машин и электронного образования было предсказано в 1912 году Эдвардом Ли Торндайком, известным американским психологом и педагогом, в его книге «Образование: первая книга» (англ. Education: A First Book) [8].
Первым устройством для автоматизации обучения считается «Автоматический педагог» (англ. Automatic Teacher), изобретенный в 1924 году в Государственном университете Огайо профессором по педагогической психологии Сидни Пресси [20]. Оно было разработано для того, чтобы студенты могли самостоятельно упражняться и тестировать себя с помощью вопросов с выбором одного правильного ответа из нескольких предложенных.
Обучающая машина, разработанная Пресси, напоминала пишущую машинку с окошком, в котором показывался вопрос и четыре варианта ответа. Пользователь должен был нажать на кнопку, соответствующую правильному варианту ответа. Когда был дан правильный ответ, машина увеличивала значение на специальном счетчике на единицу и показывала следующий вопрос [17].
Пресси показал, что подобная автоматизация способствует лучшему обучению, так как ученик получает незамедлительный отклик устройства и может работать с ним в подходящем ему темпе. Он писал: «Обучающие машины являются уникальными среди учебных пособий, так как студент не просто пассивно слушает, смотрит или читает, но и активно отвечает. И, как только он отвечает, он сразу узнает, правилен его ответ или нет» [6].
Большое влияние на Пресси оказал Торндайк. Пресси стремился реализовать в своем изобретении законы Торндайка. Например, в одной из версий его обучающей машины пользователь должен был дважды ответить на вопрос правильно, прежде чем он был бы засчитан. Это попытка использовать закон упражнения и закон эффекта Торндайка [21]. Согласно закону упражнения, ассоциации стимул-отклик укрепляются через повторение. Закон эффекта, в свою очередь, утверждает, что вероятность повторения ответа, как правило, регулируется его следствием или эффектом в виде вознаграждения или наказания [21]. Таким образом, когда ученик повторяет правильный ответ, он лучше запоминает материал как благодаря самому механическому процессу повторения, так и благодаря тому, что осознание того, что ученик дал правильный ответ, приводит к положительным эмоциям и усиливает эффект запоминания.
77
