Розробка схеми дослідження технологічних систем (стр. 1 из 5)

План

Вступ

1. Аналіз виробничих інформаційних систем

1.1 Зовнішнє середовище виробничої системи

1.2 Класифікація інформаційних технологічних систем

2. Аналіз інформаційних зв’язків в технологічних системах виготовлення деталей та складання приладів

2.1 Загальна структура інформації підприємства

2.2 Управління виробничим процесом

3. Розробка структурної та функціональної схем дослідження технологічних систем

3.1 Розробка структурної схеми дослідження технологічних систем

3.2 Розробка функціональної схеми дослідження технологічних систем

Висновки

Література

Вступ

Інформаційні системи на базі сучасних комп’ютерів, що оснащені відповідним програмним забезпеченням, відіграють надзвичайно важливу роль в організації, поточному керуванні та перспективному плануванні виробництва взагалі та технологічних процесів в ньому зокрема.

Серед цих функцій, що виконують інформаційні системи, найбільш узагальненою та важливою є процес керування підприємством, який побудований на найбільш загальних кібернетичних засадах теорії управління виробничою системою [1-3]. Проаналізуємо коротко ці загальні засади для того, щоб більш глибоко зрозуміти принципи керування технологічними процесами, які є більш частковими.

Виробнича система, як і більшість систем, являє собою сукупність підсистеми, що керується (об’єкт управління), та керованої підсистеми (суб’єкта управління, який має у своєму розпорядженні відповідні механізми управління). В системі управління формування управляючої дії здійснюється на базі прийняття управлінського рішення. Тому управління можна представити як процес підготовки, прийняття та реалізації рішень, що спрямовані на

досягнення цілей, які були поставлені. Технологічний процес управління повинен здійснюватися на базі принципів системного підходу, тому що він являє собою сукупність багатьох взаємопов’язаних процесів.

Коли управляюча підсистема належить виробничій системі, управління її діяльністю та розвитком здійснюється у замкненому контурі за допомогою зворотного зв’язку виходу системи (результатів діяльності) із входом до неї (факторами діяльності, у тому числі, факторами виробництва). Наявність зворотного зв’язку забезпечує дію на виробничі фактори за рахунок власних ресурсів, завдяки чому й досягається самоорганізація виробничої системи.

1. Аналіз виробничих інформаційних систем

1.1 Зовнішнє середовище виробничої системи

Зовнішнє середовище виробничої системи можна представити у вигляді наступної схеми (Рис. 1.1).

Рис. 1.1. Кібернетична схема управління виробничим процесом

Обов’язковими умовами управління в замкнутому контурі є:

· наявність каналу інформації про стан процесу та виходів (інформаційне забезпечення управління);

· можливість порівняння результатів виходу з програмою або нормативами (нормативне та технічне забезпечення управління);

· наявність джерел формування управляючих дій (механізмів керування, стимулів та важелів дій);

Всі ці умови є загальними для побудови систем керування не тільки підприємством взагалі, але й технологічними процесами на цьому підприємстві зокрема.

1.2 Класифікація інформаційних технологічних систем

Серед застосувань інформаційних систем, побудованих на базі сучасної комп’ютерної техніки, можна виокремити два головних [4]:

· у гнучких автоматизованих виробництвах (ГАВ);

· у контрольно-вимірюваних комплексах.

У гнучких автоматизованих виробництвах комп’ютерні (або мікропроцесорні) інформаційні системи вирішують наступні задачі:

· управління механізмами;

· управління технологічними режимами;

· управління промисловими роботами.

Застосування комп’ютерних інформаційних систем в управлінні технологічними процесами виправдано тоді, коли існує нагальна потреба у постійних змінах функцій, що реалізуються. Прикладом гнучких автоматизованих виробництв є як окремі заводи-роботи в Японії, так і застосування комп’ютерної техніки для розвитку перспективних технологічних напрямків у головних галузях промисловості цієї країни. Ці застосування можна розділити на два окремих напрямки [5]:

· застосування до удосконалення виробничих процесів;

· застосування до існуючих технологій.

Серед першого напрямку слід відзначити процеси розробки автоматів для таких виробничих процесів як кування, литво, термічна обробка, пакування, обгортка (наприклад: роботи, передавальні механізми, цифровий контроль, групові технології); розвиток нових технологій обробки та складання (наприклад, із застосуванням роботів, що здатні „бачити”); розробка автоматичних процесів (наприклад, технологій контролю, що можуть самі навчатися); оптимізація умов протікання процесів за допомогою таких засобів, як створення повних банків даних і т.п.

Серед другого напрямку можна виокремити удосконалення працезбереження та підвищення точності шляхом застосування комп’ютерів для окремих машин, таких, як металообробне, розливне, штампувальне та формуюче пластмаси обладнання (цифрова комп’ютеризація, контроль акомодації, групова технологія, управління, що само навчається); автоматизація таких процесів виробництва, як постачання, конвеєрна робота, вимірювання, обробка та складання.

Однією з нових галузей є створення на базі персональних комп’ютерів контрольно-вимірювальної апаратури, за допомогою якої можна перевіряти вироби безпосередньо на виробничій лінії.

У промислово розвинених країнах налагоджений випуск програмного забезпечення та окремих різновидів плат, що дозволяють перетворювати комп’ютер у високоякісну вимірювальну та дослідну систему. Комп’ютери, що оснащені подібним чином, можуть використовуватися у якості запам’ятовуючих цифрових осцилографів, пристроїв збору даних, багатоцільових вимірювальних приладів.

Так будь-який IBM-сумісний персональний комп’ютер (ПК) може перетворитися у потужний вимірювальний комплекс, якщо його оснастити одним або декількома аналоговими входами. Його клавіатура та монітор надають суттєво більші можливості у порівнянні з тими, які можуть надати мультимір або осцилограф, а дисковід та принтер прекрасно підходять для реєстрації будь-яких тривалих процесів [6]. Окрім того, обчислювальна потужність ПК дозволяє піддати зібрані з його допомогою інформаційні дані будь-якій, навіть дуже складній обробці. Такий підхід до цього часу використовується у промисловості та наукових лабораторіях, але сьогодні також можна досягнути пристойних результатів, якщо просто підключити невеликі аналого-цифрові перетворювачі до стандартних послідовних або паралельних портів.

Застосування комп’ютерів у якості контрольно-вимірювальних приладів більш ефективно, ніж випуск в обмежених кількостях спеціалізованих приладів з обчислювальними блоками.

Широкого застосування набуло використання комп’ютера для обладнання автоматизованого робочого місця (АРМ, робоча станція). АРМ являє собою місце оператора, яке обладнане всіма засобами, що необхідні для виконання певних функцій. В системах обробки даних та закладах зазвичай АРМ – це дисплей з клавіатурою, але може використовуватися також і принтер, зовнішній запам’ятовуючий пристрій.

Узагальнюючи те, що було згадано вище, можна відзначити, що найбільш загальною і дуже актуальною задачею у використанні комп’ютерної техніки є інформаційне забезпечення розробки технологічних процесів та виготовлення наукоємної продукції.

На базі опублікованих джерел [5] ефективність для виробництва своєчасно отриманої інформації у 3 рази вище від ефективності освіти для цієї сфери діяльності, у 6 разів – від темпів розвитку науково-технічного прогресу, у 12 разів – від вкладеного капіталу та у 18 – 25 разів – від нерухомості.

Серед цих математичних засобів особливої уваги заслуговує багатокритеріальна (компроміс за Парето) оптимізація, яка дозволяє отримати найбільш доцільні об’єктивно можливі технологічні, технічні, економічні, екологічні та інші критерії якості технологічних систем або продукції, що ними випускається.

Для розв’язку проблем, які пов’язані з інформаційним забезпеченням технологічних процесів, сьогодні використовуються автоматичні системи управління технологічними процесами (АСУТП) типу SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) або DCS (Distributed Control Systems). Обидва вказаних типи систем належать класу MMI (Man-Machine Interface), що означає „людино-машинний інтерфейс” у контексті забезпечення двобічного зв’язку „оператор – технологічне обладнання”.

Неможливо обійтися без згадування про САПР (системи автоматизованого проектування), без яких не може обійтися жодне промислове підприємство, чия продукція потребує конструкторської документації. Сучасні технології САПР для підприємств представлені системами CAD/CAM/CAE/PDM (Сomputer Aided Design, Manufacturing, Engineering, Product Data Management). Ці системи дозволяють обійтися без "паперової" документації, здійснюючи прямий зв’язок між процесами розробки виробу та його виробництва, що дозволяє підвищити якість продукції та скоротити період розробки.

З плином часу між ММІ та ERP утворилася проміжна група систем, що зветься MES (Manufacturing Execution Systems). Вона виникла внаслідок відокремлення задач, що не відносяться до жодної з раніше визначених груп. До системи MES прийнято відносити додатки, що відповідають:

·за управління виробничими та людськими резервами у межах технологічного процесу;

·планування та контроль послідовності операцій технологічного процесу;

·керування якістю продукції;

·зберігання вихідних матеріалів та виробничої продукції по технологічних підрозділах;

·технічне обслуговування виробничого обладнання;

·зв’язок систем ERP та SCADA/DCS.

Одна з причин виникнення таких систем – спроба виділити задачі управління виробництвом на рівні технологічного підрозділу. Але дуже швидко були виявлені недоліки розділення задач планування та управління виробництвом на два рівня. Досвід показав, що інформаційна база цих задач повинна бути єдиною.