CC BY
13
Инженерно-технические науки Engineering-technical sciences
УДК 002.63:339.138
О СОГЛАСОВАННОСТИ МОДУЛЕЙ ПОДСИСТЕМЫ ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
А.П. Власов, С.П. Бобков, Б.Я. Солон
Ивановский государственный химико-технологический университет
Предложена теоретико-множественная модель подсистемы «основное производство».
Ключевые слова: основное производство, теоретико-множественная модель, согласованность модулей, информационное взаимодействие.
В [1] намечены пути исследования автоматизированных информационных систем (АИС) химическими предприятиями и выделены основные подсистемы АИС. В данной статье рассматриваются вопросы согласованности модулей подсистемы «основное производство» (ОП).
Термин ОП определен международным стандартом ИСО [2]. ОП является довольно специфической подсистемой в отличие от таких подсистем, как «финансы», «материально-техническое снабжение», «управление персоналом», которые хорошо типизированы. О специфичности подсистемы ОП говорит такой факт, что во многих типовых проектных решениях (ТПР) термин ОП отсутствует, а используется несколько упрощенный термин «планирование производства».
Заказчиком подсистемы ОП является служба директора предприятия по производству (планово-диспетчерские отделы, планово-распорядительные бюро и др.) и линейные руководители (начальники цехов, участков, мастера, бригади-
ры и т.п.). Основной функцией подсистемы ОП является непосредственное управление производством товарной продукции предприятия (в отличие от подсистемы вспомогательного производства, которая занимается управлением производством вспомогательных материалов, инструмента и приспособлений, ремонтом оборудования и т.п.).
Функция управления заключается в следующем:
-составление календарных планов для цехов, участков, рабочих центров (в случае необходимости и для каждого рабочего);
-проведение оперативного учета выполнения календарных планов вышеуказанными структурными единицами;
-проведение анализа (сопоставление плановых и учетных данных) и выявление причин отклонений;
-реализация корректирующих воздействий.
Вышеприведенные функции соответствуют системе с обратной связью, которая (как известно из теории автома-
тического управления) является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.
Информационной основой для подсистемы ОП является следующие структуры:
-технология, в которой содержатся сведения о последовательности технологических операций, о продолжительности операций, о нормах расхода материалов, о необходимой специальности рабочих и их квалификации, о необходимом оборудовании. Поступает из подсистемы «техническая подготовка производства» (ТПП);
-товарный план, в котором содержатся сведения о заключенных контрак-
тах на поставку товарной продукции. Поступает из подсистемы «маркетинг»;
-наличие необходимого сырья и материалов на складах предприятия. Поступает из подсистемы «материально-техническое снабжение» (МТС);
-наличие исправного технологического оборудования. Поступает из подсистемы «вспомогательное производство» (ВП);
-наличие подготовленного персонала рабочих. Поступает из подсистемы «управление персоналом» (УП).
Схема информационного взаимодействия показана на рисунке 1. Причем необходимо отметить, что информационные связи двухсторонние.
Технология
Оборудование
Персонал
Товарный план
Сырье
и
материалы
Рис.1. Схема информационного взаимодействия
В многочисленных типовых проектных решениях (ТПР), которые получили название MRPII- Manufacturing Resource Planning (дословный перевод -"Планирование производственных ресурсов") и ERP- Enterprise Resource Planning (дословный перевод - «Планирование ресурсов предприятия»), предназначенных
для использования при создании и модернизации АИС химических предприятий (1), содержится много самых разнообразных подходов к формированию календарных планов производства, но, к сожалению, в некоторых ТПР слабо проработаны следующие вопросы:
-проведение анализа (сопоставление плановых и учетных данных);
-реализация корректирующих воздействий.
Т.е. контур управления в таких ТПР не замкнут, что не позволяет реализовать основной принцип теории автоматического управления - саморегулирование.
Указанные недоработки объясняются объективными и субъективными причинами. Из названия МКРП и ЕКР видно, что присутствует термин «планирование», но такая важная фаза управления как «учет» в названии не фигурирует. Для полноценной реализации учета необходимо на предприятии достаточное количество периферийной техники (вплоть до каждого рабочего места), что, к сожалению, не всегда имеет место. Фазы «анализ» и «регулирование» являются довольно сложными и трудно формализуемыми, а в ряде случаев эти фазы вообще нецелесообразно автоматизировать.
В [1] было отмечено, что использование теоретико-множественного анализа [3] для исследования слабо формализованных систем, является довольно плодотворным.
В [3] предлагается следующий подход к каноническому представлению динамической системы.
Пусть для системы Б заданно семейство производящих функций выхода
/V
Ц - {//„, : Т} . Пару (ф,Л ) , где
ф - семейство функций перехода состоянии, а Я — семейство выходных функций, мы будем называть каноническим (динамическим) представлением системы Б тогда и только тогда, когда для любых 1:, е Т диаграмма, представленная на рис. 2, коммутативна, т.е.
{(р,г, Кг )(с,, (с,, ), хп, (Г),
где:
Р - семейство всех реакций системы ;
Рг - реакция системы в момент 1:;
и С/' - множества состояний системы в моменты времени 1 (начало планового периода) и V (окончание планового периода);
Х1 - множество входных сообщений в момент времени V,
У1 - множество выходных сообщений в момент времени V,
Т - данный промежуток времени;
ф- семейство функций перехода состояний;
ф - функция, характеризующая переход системы ИЗ СОСТОЯНИЯ С[ в состояние
с,-;
/л - функция, характеризующая семейство выхода.
С X V
Рис.2. Диаграмма состояний системы Б
Множество X в данной модели включает в себя всевозможные сообще-
ния, поступающие в подсистему ОП от функциональных подразделений (техно-
подсистемы, и ЯВЛЯЮТСЯ стати-
ческими и определяют лишь как текущее состояние системы и текущее значение ее входного воздействия преобразуются в значение выходной величины. Первая из этих подсистем определяется исключительно в терминах ср, и поэтому динамика системы вполне отражается семейством функций. Если исследователя интересует одна лишь динамика системы, то можно все свое внимание сосредоточить
лишь на семействе (р. Рассматриваемая система может быть декомпозирована, как показано на рисунке 3.
Предложенная теоретико- множественная модель позволяет выявить те модули подсистемы ОП, для которых возможно и целесообразно автоматизировать все четыре фазы управления (планирование, учет, анализ, регулирование) и наоборот, определить те модули, в которых полная автоматизация не целесообразна. На сновании модели построен модуль АИС., реализованный в среде MS Access. Схема данных представлена на рис. 4.
Рис. 3. Декомпозиция системы
логия, товарный план и др.). Множество С содержит сведения о состоянии процесса производства продукции (сменносуточные задания с оперативными отметками о выполнении, состояние оборудования, наличие необходимых сырья и материалов на цеховых складах и др.). Множество У включает в себя всевозможные отчеты о ходе производства (отчет о выполнении товарного плана, отчет о поломках оборудования и др.).
Функции ср и 11 наиболее наглядно позволяют представить поведение системы в среднесрочном (тактическом) и в долгосрочном (стратегическом) плане.
Функция р позволяет представить поведение системы в оперативном режиме, например, при управлении ежесуточными заданиями.
Существование канонического представления по сути дела означает возможность провести декомпозицию системы на подсистемы. Первая из этих
подсистем, обозначенная через , полностью отражает динамику доведения системы, в то время как две остальные
ІЕ Microsoft Access [Схема данных] в®®
: Файл [Правка Вид Связи Сервис Окно Справка Введите вопрос - _ & X
і J jja, 1 “д 8° §Ш Xlffl > *'fe
Технология
Химико технологический пр л Код оборудования
Номер операции у—' Инвентарный номер
Ключ (ХТП + НО) —1 / Заводской номер
Технологический оператор Дата выпуска
Инвентарный номер —Y Дата ввода
Продолжительность \ Первоначальная стомиость
Сменно суточное задание
Номер задания Дата плановая Время плановое
Химико технологический процесс Номер операции Ключ (ХТП + НО)
Плановый объем Таб_мом_бригадира
Классификатор оборудования
Код оборудования Класс оборудования Подкласс оборудования Технологическая характеристика
Г ■ ^—1 Корректировка плана
Номер задания л
Дата скорректированная
Время скоррект
Химико технологический пр
' Номер операции
Ключ (ХТП + НО)
Уточненный объем
■ Таб ном бригадира V
V
< . Ш! I *1
Г отово
| ?.* пуск = Windows Commander... l{® db2 : база данных (... ■ S Схема данных RU '< fc PS 9:42
Рис. 4. Схема данных
ЛИТЕРАТУРА
1. Власов, А.П. Анализ современных ERP-систем/А.П. Власов, С.П. Бобков, Б.Я. Со-лон//Росснйская академия естествознания. Региональное приложение к журналу «Современные наукоемкие технологии». -2009. - № 2 - С. 50-54
2. ISO/TR10314-1 -90 Industrial automation. Shop floor production. Part 1. Reference model for standardization a methodology for identification of requirements (ГОСТ P 34.1501.1-92 Информацион-
ная технология. Промышленная автоматизация. Основное производство. Часть 1. Эталонная модель стандартизации и методология идентификации требований к стандартизации. - Введ. 1994 -01-01. - М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1994).
3. M.D. Mesarovich, Yasuhico Takahara, General Systems Theory: Mathematical Foundations, Academic press, New York, San Francisco, Fondon. 1975, p.268.
Рукопись поступала в редакцию 20.10.2011.
ABOUT THE SUBSYSTEM MODULES CONSISTENCY OF THE CHEMICAL ENTERPRISE MAIN PRODUCTION
A. Vlasov, S. Bobkov, B. Solon
In the article a set-theoretic model of the "main production" subsystem is offered.
Keywords: main production, set-theoretic model, the consistency of the modules, communication.
