Автоматизация производственных систем (стр. 7 из 26)
Функциональные модели компьютеризированных интегрированных производств
Наиболее общая функциональная модель машиностроительного производства ("черный ящик") вместе с его непосредственным окружением представлена на рис.3.4.
Основная функция такого производства заключается в преобразовании материалов, полуфабрикатов и комплектующих в изделия с оказанием услуг по их эксплуатации.
Побочным выходом являются отходы производства. Этот материальный поток сопровождается переработкой информации. На входе - информация о состоянии рынка, проблемах эксплуатации изделий и т.п., а на выходе - коммерческая, техническая и прочая информация. Управляющие воздействия - решения руководящих органов (правительства, совета директоров, собраний акционеров и т.п.), а также цели, устанавливаемые этими органами.
Функционирование производства поддерживается материальными ресурсами и услугами, получаемыми от других предприятий машиностроения (средства технологического оснащения, автоматизации и т.п.), а также строительных, транспортных и других организаций.
Энергетические ресурсы (энергоносители, электрическая и тепловая энергия) приобретаются от предприятий топливно-энергетического комплекса (ТЭК); финансовые - от банков; трудовые - от учебных заведений и бирж труда; информационные - от издательств и других организаций.
Рис.3.4 Функциональная модель машиностроительного предприятия и его непосредственное окружение
Декомпозиция этой модели представлена на рис.3.5 и включает функциональные блоки принятия решений управления; собственно управления предприятием; проектирования, изготовления и сопровождения изделий; обеспечения изготовления изделий, а также управления качеством и контроля исполнения решений.
Функциональный блок управления предприятием декомпозируется на блоки: управления материально-техническими ресурсами; управления снабжением и сбытом; планирования работ предприятия; управления кадрами и заработной платой; управления финансовыми ресурсами и производственными затратами; проведения бухгалтерского учета и анализа.
Блок проектирования, изготовления и сопровождения изделий включает функции: маркетинга; конструкторско-технологической подготовки производства; изготовления изделий и их сопровождения.
Конструкторско-технологическая подготовка производства разбивается на две группы функций: проектирования изделий и технологических процессов их изготовления, а также проектирования средств технологического оснащения (специального оборудования, приспособлений и инструментов) и технологических процессов изготовления этого оснащения. Первая группа относится к основному производству, т.е. изготовлению изделий для реализации, а вторая - ко вспомогательному производству, т.е. изготовлению изделий для собственных нужд.
Исходной информацией для проектирования основного изделия являются технические требования, а результатом - конструкторская документация и машинные информационные модели. Функция выполняется персоналом КБ основных изделий с помощью программно-технических комплексов (ПТК) автоматизированных рабочих мест (АРМ) конструкторов. Управление осуществляют автоматизированная система управления производством. Результаты конструкторского проектирования основных изделий передаются на технологическое проектирование. Необходимо отметить, что IDEF0-диаграмма не отображает временные зависимости процессов. Поэтому технологическое проектирование может начинаться на ранних стадиях конструкторского и вестись с ним параллельно.
Результатами технологического проектирования являются соответствующая документация и информационные модели, а также технические требования на отработку конструкции на технологичность и технические задания на недостающую оснастку. Управление в данном случае ведется АСУ ТПП, а обеспечивает выполнение функции персонал технологического бюро основных цехов с использованием ПТК АРМ технолога.
Функции, связанные с конструкторско-технологической подготовкой вспомогательного производства аналогичны вышеописанным.
Организационная структура машиностроительных предприятий
На рис.3.6 представлена укрупненная организационная структура машиностроительного предприятия.
Рис.3.6 Организационная структура
4. Цели производственных систем
Производственные системы, как и любые другие искусственные системы, создаются человеком для достижения определенных целей.
Экономия ресурсов
| Вид ресурса | Производитель | Потребитель |
| Время | · сокращение сроковподготовки производства· сокращение сроков изготовления и испытаний | · сокращение затратвремени наиспользование· сокращение затрат времени на ремонт |
| Финансы | · уменьшение себестоимости подготовкипроизводства· уменьшение себестоимости изготовления, испытаний и ремонта изделий· уменьшение накладныхрасходов | · уменьшение ценыизделия· уменьшение затрат на обслуживание и ремонт |
| Материалы | · уменьшение материалоемкости изделий· сокращение отходов | · уменьшение количестварасходных материалов |
| Энергия | · уменьшение энергоемкости производства | · сокращение затрат на энергию и энергоносители |
| Информация | · сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение производственной информации | · сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение эксплуатационной информации |
| Труд | · сокращение трудозатрат на управление и подготовку производства, изготовление, испытание и ремонтизделий | · сокращение трудозатратна эксплуатацию |
Улучшение потребительских свойств изделий:
- предоставление новых функциональных возможностей;
- комплексирование функциональных возможностей;
- улучшение эргономических качеств;
- улучшение эстетических качеств;
- повышение чувствительности, точности, стабильности, диапазона.
Цели и задачи автоматизации производственных систем
Автоматизация - это совокупность организационно-технических мероприятий, обеспечивающих замену физического и умственного труда человека, затрачиваемого на планирование, проектирование и управление.
Автоматизации всегда предшествует механизация - замена физического труда человека работой механизмов, получающих энергию от внешнего источника.
Автоматизация сегодня- это не просто копирование программой для ЭВМ действий человека по заранее известному жесткому алгоритму, но и принятие решений на основании известной системы правил и умозаключений.
Цели и задачи автоматизации
| Средство автоматизации | Цели автоматизации |
| Автоматизированная система управления предприятием (АСУП)Выполняемые функции:А21-управление материально-техническими ресурсамиА22-управление снабжением и сбытомА23-планирование работы предприятияА24-управление кадрами и заработной платойА25-управление производственными затратами и финансовыми ресурсамиА26- проведение бухгалтерского учета и анализа | - сокращение сроков и себестоимости подготовки производства, изготовления, испытаний и ремонта изделий- уменьшение накладных расходов- сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение управленческой информации- сокращение трудозатрат науправление |
| Система автоматизированного проектирования изделий (САПР-К)Выполняемые функции:А321-проектирование изделий | - сокращение сроков и себестоимости подготовки производства, изготовления, испытаний и ремонта изделий- уменьшение материалоемкости изделий- сокращение отходов- уменьшение энергоемкости производства- сокращение трудозатрат на подготовку производства- экономия ресурсов потребителя- улучшение потребительских свойств изделий- сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение проектно-конструкторской информации |
| Автоматизированная система Технологической подготовки производства (АСТПП) Выполняемые функции: А322-проектирование техпроцессов изготовления изделий A323-проектирование средств технологического оснащения A324-проектирование техпроцессов изготовления средств технологического оснащения | - сокращение сроков и себестоимости подготовки производства изготовления, испытаний иремонта изделий -сокращение отходов -уменьшение энергоемкости производства -сокращение трудозатрат на подготовку производства изготовление, испытания и ремонт изделий - экономия ресурсов потребителя- сокращение затрат на получение, обработку,передачуи хранение проектно-технологической информации |
| Автоматизированная система управления качеством (АСУК)Выполняемые функции:А5 - управление качеством | - сокращение сроков и себестоимости испытаний и ремонта изделий- экономия ресурсов потребителя- сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение информации о качестве |
| Автоматизированная система управления производством (АСУПр)Выполняемые функции:А331-управление изготовлением изделий и средств технологического оснащения | - сокращение сроков и себестоимости изготовления, испытаний и ремонта изделий- уменьшение накладных расходов- сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение управленческой информации- сокращение трудозатрат на управление |
| Гибкая производственная система (ГПС)Выполняемые функции:А33-изготовление изделий и средств технологического оснащения | - сокращение сроков и себестоимости изготовления, испытаний и ремонта изделий- сокращение трудозатрат на изготовление, испытание и ремонт изделий- сокращение затрат на получение, обработку, передачу и хранение производственной информации |
Основные понятия автоматизации производственных систем, области ее применения
Комплексы средств автоматизированных систем (АС), к которым относятся АСУП, САПР-К, АСТПП, АСУК, АСУПр, представляют собой совокупность различных видов обеспечения, необходимых для их функционирования.