АСУ упаковочного производства Почанин Юрий
Введение
Автоматизированная система управления (АСУ) представляет собой комплекс программно-аппаратных средств и персонала, которые предназначены для управления различными процессами в масштабе технологического процесса, производства, предприятия. Важнейшая задача АСУ— повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления.
Управление предприятием представляет собой процесс непрерывного обмена информацией между всеми структурными подразделениями предприятия, а также между данным предприятием и его смежниками. Потоки производственной информации, передаваемые в определенные промежутки времени по каналам связи, отражают материальные процессы, протекающие на уровне предприятия (или на уровне группы предприятий).
Начиная с 80-х годов одним из направлений повышения эффективности производства стало широкое применение информационных технологий. Важным этапом развития на этом пути стало появление понятия гибкой производственной системы (ГПС). Принципиальной особенностью ГПС являлось наличие новой компоненты – компьютерной системы управления, обеспечивающей возможность увязки отдельных процессов, функций и задач в единую систему.
Дальнейшее развитие работ в данном направлении в конце 80-х – начале 90-х годов привело к появлению понятия компьютеризированного интегрированного производства (КИП). Концепция КИП подразумевала новый подход к организации и управлению производством, новизна которого заключалась не только в применении компьютерных технологий для автоматизации технологических процессов и операций, но и в создании интегрированной информационной системы предприятия. Информационная интеграция процессов достигалась путем использования общих баз данных, позволяющих более эффективно решать вопросы разработки и проектирования изделий, подготовки производства, планирования и управления производством, решения задач материально-технического обеспечения, охватывая все процессы предприятия.
Основная роль внедрения систем автоматизации – повышение уровня эффективности, мобильности и облегчения труда сотрудников. Благодаря этим изменениям возрастает уровень конкурентоспособности на рынке, идет мощное использование ресурсной базы.
Глава 1. Зарубежная методология создания автоматизированных систем управления предприятием
В конце 60-х годов крупные компании с множеством автоматизированных рабочих мест стали искать способ упростить управление производственными процессами. Первым шагом на этом пути стало появление идеи единой модели данных в масштабе всей организации. Так появилась концепция систем MRP (Material Requirements Planning) (США) – автоматизированное планирование потребности сырья и материалов для производства. Основная концепция MRP состоит в том, чтобы минимизировать издержки, связанные со складскими запасами (в том числе и на различных участках в производстве). В основе этой концепции лежит следующее понятие – Bill Of Material (BOM – спецификация изделия, за которую отвечает конструкторский отдел), которое показывает зависимость спроса на сырье, полуфабрикаты и пр. в зависимости от плана выпуска (бюджета реализации) готовой продукции. При этом очень важную роль играет время. Для того, чтобы учитывать время, системе необходимо знать технологию выпуска продукции (последовательность операций и их продолжительность). На основании плана выпуска продукции, BOM и технологической цепочки осуществляется расчет потребностей в материалах, привязанный к конкретным срокам. Главной задачей MRP-систем является обеспечение наличия на складе необходимого количества требуемых материалов/комплектующих в любой момент времени в рамках срока планирования. Сначала с помощью MRP-систем просто формировался на основе утвержденной производственной программы план заказов на определенный период. Это не вполне удовлетворяло возрастающие потребности предприятий. С целью повышения эффективности планирования в конце 70-х гг. в MRP-системах была реализована идея воспроизведения замкнутого цикла (Cloosed Loop Material Requirment Planning), подразумевающая составление производственной программы и ее контроль на цеховом уровне. К базовым функциям планирования производственных мощностей и планирования потребностей в материалах были добавлены дополнительные функции (например, контроля соответствия количества произведенной продукции количеству использованных в процессе сборки комплектующих, составления регулярных отчетов о задержках заказов, об объемах и динамике продаж продукции, о поставщиках и др. Cозданные в процессе работы модифицированной MRP-системы отчеты анализировались и учитывались на дальнейших этапах планирования, изменяя (при необходимости) программу производства и план заказов, обеспечивая, тем самым, гибкость планирования по отношению к таким внешним факторам, как уровень спроса, текущее состояние дел у поставщиков комплектующих и др. У MRP есть серьезный недостаток. Его суть в том, что, рассчитывая потребность в материалах, мы не учитываем (как минимум) производственные мощности и их загрузку. Поэтому, возникла концепция MRP II (Manufacturing Resource Planing – планирование производственных ресурсов). MRP II позволял планировать все производственные ресурсы предприятия (сырье, материалы, оборудование, персонал и т.д.). Впоследствии концепция MRP II развивалась, и к ней постепенно добавлялись возможности по учету остальных затрат предприятия.
Задачей информационных систем класса MRP II является оптимальное формирование потока материалов (сырья), полуфабрикатов (в том числе находящихся в производстве) и готовых изделий. Система класса MRP II – имеет целью интеграцию всех основных процессов, реализуемых предприятием.
При использовании стандарта MRP II достигнуты следующие результаты:
–получена оперативная информация о текущих результатах деятельности предприятия как в целом, так и с полной детализацией по отдельным заказам, видам ресурсов, выполнению планов;
–использовано долгосрочное, оперативное и детальное планирование деятельности предприятия с возможностью корректировки плановых данных на основе оперативной информации;
–получена возможность решения задач оптимизации производственных и материальных потоков;
–привело к реальному сокращению материальных ресурсов на складах;
–осуществлен контроль за всем циклом производства с возможностью влияния на него в целях достижения оптимальной эффективности в использовании производственных мощностей, всех видов ресурсов и удовлетворения потребностей заказчиков;
–автоматизация работ договорного отдела с полным контролем за платежами, отгрузкой продукции и сроками выполнения договорных обязательств;
–финансовое отражение деятельности предприятия в целом;
–значительное сокращение непроизводственных затрат;
–защита инвестиций, произведенных в информационные технологии;
–возможность поэтапного внедрения системы, с учетом инвестиционной политики конкретного предприятия.
В основу MRP II положена иерархия планов. Планы нижних уровней зависят от планов более высоких уровней, т.е. план высшего уровня предоставляет входные данные, намечаемые показатели и/или какие-то ограничительные рамки для планов низшего уровня. Кроме того, эти планы связаны между собой таким образом, что результаты планов нижнего уровня оказывают обратное воздействие на планы высшего уровня. Если результаты плана нереалистичны, то этот план или планы высшего уровня должны быть пересмотрены. Таким образом можно проводить координацию спроса и предложения ресурсов на определенном уровне планирования и ресурсов на высших уровнях планирования.
Следующим этапом развития методологии создания АСУ является создание системы ERP (Enterprise Resource Planning – Планирование ресурсов предприятия), называемая иногда также планированием ресурсов в масштабе предприятия (Enterprise-wide Resource Planning). В основе ERP лежит принцип создания единого хранилища данных (repository), содержащего всю деловую информацию, накопленную организацией в процессе ведения деловых операций, включая финансовую информацию, данные, связанные с производством, управлением персоналом, или любые другие сведения. Это устраняет необходимость в передаче данных от системы к системе. Кроме того, любая часть информации, которой располагает данная организация, становится одновременно доступной для всех работников, обладающих соответствующими полномочиями. Концепция ERP стала очень известной в производственном секторе, поскольку планирование ресурсов позволило сократить время выпуска продукции, снизить уровень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении административного аппарата. Стандарт ERP позволил объединить все ресурсы предприятия, таким образом, добавляя управление заказами, финансами и т.д.
Различие между концепциями MRP II и ERP заключается в том, что первая ориентирована на производство, а вторая – на бизнес. Например, такие вещи, как условия кредитования заказчика по отгрузке готовой продукции, попадают в поле зрения ERP, но не MRP II.
Термин «ERP-система» может употребляться в двух значениях.
Во-первых, это—информационная система для идентификации и планирования всех ресурсов предприятия, которые необходимы для осуществления продаж, производства, закупок и учета в процессе выполнения клиентских заказов.
Во-вторых, это—методология эффективного планирования и управления всеми ресурсами предприятия, которые необходимы для осуществления продаж, производства, закупок и учета при исполнении заказов клиентов в сферах производства, дистрибьюции и оказания услуг.
Большинство современных ERP-систем построены по модульному принципу, что дает заказчику возможность выбора и внедрения лишь тех модулей, которые ему действительно необходимы. Модули разных ERP-систем могут отличаться как по названиям, так и по содержанию. Тем не менее, есть некоторый набор функций, который может считаться типовым для программных продуктов класса ERP. Такими типовыми функциями являются:
–ведение конструкторских и технологических спецификаций, которые определяют состав конечного изделия, а также материальные ресурсы и операции, необходимые для его изготовления (включая маршрутизацию);
– управление спросом и формирование планов продаж и производства, эти функции предназначены для прогноза спроса и планирования выпуска продукции;
–планирование потребностей в материалах, что позволяет определить объемы различных видов материальных ресурсов (сырья, материалов, комплектующих), необходимых для выполнения производственного плана, а также сроки поставок, размеры партий и т.д.;
–управление запасами и закупочной деятельностью, что позволяют организовать ведение договоров, реализовать схему централизованных закупок, обеспечить учет и оптимизацию складских запасов и т.д.;
–планирование производственных мощностей, эта функция позволяет контролировать наличие доступных мощностей и планировать их загрузку;
–финансовые функции (функции финансового учета, управленческого учета, а также оперативного управления финансами);
–функции управления проектами.
В мировом масштабе (но не в России!) ERP можно рассматривать как пройденный этап. В развитых странах большинство корпораций внедрило у себя систему такого класса. Авторитетная консалтинговая компания Gartner Group заявила о завершении эпохи ERP-систем в 1999 году. На смену была предложена концепция ERP II – Enterprise Resource and Relationship Processing, управление внутренними ресурсами и внешними связями предприятия. По определению, данному Gartner Group ERP II, – это бизнес-стратегия предприятия, принадлежащего к определенной отрасли, и набор ключевых для данной отрасли приложений, помогающих клиентам и акционерам компаний увеличивать стоимость бизнеса за счет эффективной ИТ-поддержки и оптимизации операционных и финансовых процессов как внутри своего предприятия, так и во внешнем мире – в рамках сотрудничества с другими корпорациями.
Основная идея ERP II заключается в выходе за рамки задач по оптимизации внутренних процессов организации, что позволяют управлять взаимоотношениями с клиентами, цепочками поставок, вести торговлю через Интернет.
Функции систем, которые реализованы в ERP II:
1. Управление взаимоотношениями с клиентами (CRM)
2. Позволяет эффективно управлять контактами с клиентами, рекламными кампаниями, сбытом, проводить маркетинговые исследования. Существует также возможность тарифицировать различные типы контактов и точно оценивать затраты на проведение различных мероприятий.
3.Благодаря интеграции с другими подсистемами появляется возможность сопоставления с результатов маркетинговых кампаний с фактическими данными продаж. Это позволяет повысить координацию работы служб маркетинга, сбыта и снабжения.
4.Сервисным подразделениям система дает возможность организовать эффективное управление послепродажным обслуживанием клиентов. При этом заявки на сервисное обслуживание могут быть инициированы как самими клиентами, так и автоматически, согласно сервисному контракту.
5. Интеграция с подсистемой управления запасами позволяет при приеме заказа на сервисное обслуживание выяснить наличие запасных частей, а в случае их отсутствия определить сроки поступления на склад или зарегистрировать заявку на приобретение. Клиент в любой момент может проследить, как выполнялся заказ и его статус.
Система ERP II позволяет осуществлять электронную коммерцию. Для продвижения своего бизнеса в Интернет необходимо, прежде всего, выстроить и отработать свои бизнес- процессы до открытия Интернет- представительства. Помимо оптимизации рабочих процессов, решения ERP II позволяет создать клиентскую базу, хранить и анализировать данные по предпочтениям. Компания также получают возможность прогнозировать сроки последующих заказов постоянных покупателей и предоставлять более персонализированный сервис, что служит выработке приверженности покупателей к сотрудничеству и установлению длительных отношений с клиентами. Таким образом, использование ERP-систем при ведении электронной торговли позволяет компаниям добиться преимущества по отношению к конкурентам.
Постепенно между MRP II и ERP образовалась промежуточная группа систем, называемая MES (Manufacturing Execution Systems). Она возникла вследствие обособления задач, не относящихся ни к одной из ранее определенных групп. К системам MES принято относить приложения, отвечающие: за управление производственными и людскими ресурсами в рамках технологического процесса, планирование и контроль последовательности операций технологического процесса, управление качеством продукции, хранение исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям, техническое обслуживание производственного оборудования, связь систем ERP и SCADA/DCS. Одна из причин возникновения таких систем – попытка выделить задачи управления производством на уровне технологического подразделения. Но очень быстро выявились недостатки разделения задач планирования и управления производством на два уровня. Опыт показал, что информационная база этих задач должна быть единой. Клиент-серверная технология позволяет разделить клиентские части задач управления и планирования производства на два уровня: предприятия и цеха. Теперь можно использовать общие серверы базы данных и приложений, а клиентские места распределить по цехам и заводоуправлению. Второй путь возникновения систем MES—снизу, от АСУТП. Так произошло отделение тактических задач оперативного управления технологическими процессами от стратегических задач ведения процесса в целом. В частности, в химической, металлургической, пищевой и некоторых других отраслях промышленности можно выделить задачи управления технологическими последовательностями (batch control). Их суть – в обеспечении выпуска продукции в нужном объеме с заданными технологическими характеристиками при наличии возможности перехода на новый вид продукции. Отделились и задачи ведения архива значений технологических переменных с возможностью восстановления производственных ситуаций прошедших периодов и анализа нештатных ситуаций. Появились программы обучения технологического персонала и оптимизации ведения технологических процессов.
На сегодняшний день большое распространение получило использование инструментов электронной коммерции в системах B2C (Business to Customer) и B2B (Business to Business), обслуживающих взаимоотношения предприятий с покупателями (B2C) и между собой (B2B).
Пример B2C-системы – онлайновый интернет-магазин.
По сравнению с использованием традиционных электронных систем обмена данными (Electronic Data Interchange, EDI), рассчитанных на работу в пределах внутренней сети предприятия, работа с применением B2B во многих случаях оказывается выгоднее, особенно для компаний, желающих установить связи с малыми потребителями и поставщиками, но не имеющих возможности поддерживать сложные и дорогостоящие EDI-технологии.
Технологии B2B в настоящее время переживают настоящий бум, который связан с вступлением развитых стран в постиндустриальный период. Во все больших масштабах крупные корпорации стремятся избавляться от производства, оставляя за собой исследования, проектирование, маркетинг и продажи. Производство же размещается на фабриках, расположенных в странах с дешевой рабочей силой, и являющихся независимыми предприятиями-подрядчиками. Понятно, что такая схема ведения бизнеса невозможна без совершенных B2B-систем.
Со второй половины середины 90-х годов широкое распространение получили концепции CRM (Customer Relations Management) и SCM (Supply Chain Management) – управление отношениями соответственно с заказчиками и с поставщиками. Особо преуспела в этом компания Oracle с системой Oracle Applications, которая ориентирована на доступ к приложениям не только из локальной сети предприятия, но и извне через Интернет.
В дальнейшем была разработана система CSRP – Customer Synchronized Resource Planning (Планирование ресурсов, синхронизированное с покупателем), которая охватывает также и взаимодействие с клиентами: оформление наряд-заказа, техзадание, поддержка заказчика на местах и пр. Таким образом, если MRP, MRP-II, ERP ориентировались на внутреннюю организацию предприятия, то CSRP включил в себя полный цикл от проектирования будущего изделия, с учетом требований заказчика, до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи. Основная суть концепции CSRP в том, чтобы интегрировать Заказчика (Клиента, Покупателя и пр.) в систему управления предприятием. То есть не отдел сбыта, а сам покупатель непосредственно размещает заказ на изготовление продукции – соответственно сам несет ответственность за его правильность, сам может отслеживать сроки поставки, производства и пр. При этом предприятие может очень четко отслеживать тенденции спроса и т.д.
Корпоративные ресурсы, охватываемые CSRP-системой, обслуживают такие этапы производственной деятельности, как проектирование будущего изделия с учетом специфических требований заказчика, гарантийное и сервисное обслуживание. CSRP это первая бизнес методология, которая интегрирует деятельность предприятия, ориентированную на покупателе, в центр системы управления бизнесом.
При использовании модели бизнеса CSRP, традиционные бизнес-процессы пересматриваются в направлении к обслуживанию покупателей и создании продуктов, удовлетворяющих их потребности. CSRP позволяет построить двунаправленный свободный поток информации между покупателем и производителем.
При реализации ERP-проекта для типового предприятия на первом этапе необходимо выбрать базовую промышленную программно-технологическую ERP-платформу. Таблица 1 знакомит с обзором рынка программных продуктов в классе ERP-систем.
Таблица 1. Обзор рынка программных продуктов
На выбор конкретной платформы оказывают влияние следующие факторы:
–функциональность системы (необходимый набор функций);
–возможность интеграции функций оперативного и бухгалтерского учета с функциями автоматизации процессов принятия решений в управлении;
–масштабируемость системы (максимальное число рабочих мест, распределенность системы, способность к расширению); -стоимость системы (стоимость лицензий, стоимость внедрения и сопровождения);
–объем доработок при внедрении системы;
–гибкость системы (настраиваемость на изменения финансового и налогового законодательств);
–распространенность системы (примеры успешного функционирования системы на предприятиях сходного профиля);
–сервис по сопровождению системы.
В качестве одного из вариантов оптимального решения на основе платформы развертывания корпоративной информационной системы управления и интеграции ее подсистем можно рассмотреть следующее:
–ERP-систему – mySAP.com компании SAP AG;
– СУБД – СУБД промышленного уровня Oracle компании Oracle;
–систему управления документооборотом—Document urn компании Docuinentum Inc.;
–программную систему управления информационной инфраструктурой -OpenView Operations (Hewlett Packard);
–серверную операционную систему—HP-UX компании Hewlett-Packard;
–аппаратно-техническую платформу—серверы компании Hewlett-Packard.
Требования к серверам числу процессоров, оперативной памяти, дисковому пространству – могут быть определены только по результатам обследования, после того как будет определена структура рабочих мест пользователей ERP-системы и других прикладных систем.
Система SAP—это программное обеспечение, при помощи которого можно автоматизировать профессиональную деятельность представителей разных специализаций. Такие приложения «заточены» под конкретную отрасль и существенно упрощают работу в ней и связь с другими структурными единицами. SAP состоит из нескольких функциональных блоков, включает управление, интеграцию и решение всех задач для:
–бухгалтерии и отдела финансов;
–торговли, отношений с клиентурой (системы CRM);
–бюджетирования, казначейства;
–персонала, административной деятельности;
–производства, снабжения, складов, логистики (SCM, EWM);
–рисков и стратегического планирования (GRC);
–системного администрирования, контроля данных и web-сервисов и так далее.
Глава 2. Структура отечественной интегрированной системы управления предприятием
Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) на сегодняшний день применяется на территории Российской Федерации по методологии MRP и ERP. Оба эти направления являются признанными во всем мире. Что касается появления первых систем автоматизации, то это были системы планирования материальных ресурсов, что соответствовало методологии MRP. Последующие АСУП соответствовали методологии ERP
В настоящее время на российском рынке информационных систем управления предприятием можно выделить три группы этих систем.
Первая из этих групп – это крупные интегрированные пакеты зарубежных разработчиков класса MRPII/ERP, ориентированные на управление на основе бизнес-процессов. Данную группу образуют комплексы интегрированных приложений для автоматизации всей деятельности предприятия различного уровня: от крупной корпорации до среднего предприятия. К данной группе относятся продукты высшего ценового класса от SAP AG (R/3), ORACLE (Oracle Application), BAAN (BAAN IV), Navision-Microsoft (AXAPTA) и другие. Западные системы обычно сделаны «под ключ», поставщики внедряют свои системы как самостоятельно, так и с помощью российских партнеров. Формирование стоимости систем трехуровневое и включает стоимость лицензии на инсталляцию, стоимость консалтинга и обучения персонала, стоимость настройки и внедрения. Причем стоимость настройки и внедрения в три-четыре раза выше стоимости инсталляции системы.
Вторая группа на Российском рынке – это средние интегрированные пакеты отечественных разработчиков (Галактика, Парус, БОСС-Корпорация). Используя западные платформы, например СУБД ORACLE, российские производители предлагают свои корпоративные системы управления, превосходящие западные по двум параметрам – доступным ценам и учету российской специфики уже в исходных модулях.
Третья группа из этой классификации – малые интегрированные и локальные пакеты отечественных разработчиков.
В современном промышленном производстве все большее значение приобретает возможность оперативного доступа к достоверной и точной информации из любой точки управления производством, поскольку это определяющим образом влияет на эффективность работы предприятия, включая производительность труда, качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции.
Эта задача решается путем создания интегрированной многоуровневой распределенной автоматизированной системы управления (АСУ). В соответствии с ГОСТ 34.003-90 С.2. “Автоматизированные системы. Общие понятия” интегрированная автоматизированная система, это совокупность двух или более взаимоувязанных автоматизированных систем (АС), в которой функционирование одной из них зависит от результатов функционирования другой (других) так, что эту совокупность можно рассматривать как единую АС.
Интегрированная автоматизированная система – взаимосвязанная совокупность автоматизированных промышленных систем, функционирующих в едином информационном пространстве путем стандартизации представления информации на этапах проектирования, управления, эксплуатации технических средств.
В состав интегрированных автоматизированных систем могут входить следующие типы автоматизированных систем.
1.Автоматизированная система управления предприятием (АСУП).
2. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП).
3.Система автоматизированного проектирования (САПР).
4.Автоматизированная система управления гибкой производственной системы (ГПС)-(АСУГПС).
5.Автоматизированная система технической подготовки производства (АСТПП).
6.Автоматизированная транспортная или транспортно- складская (транспортно -накопительная) система (АТСС).
7.Автоматизированная система инструментального обеспечения (АСИО).
8.Автоматизированная система контроля (САК).
9.Автоматизированная система удаления отходов (АСУО).
10.Система обеспечения профилактикой и ремонтом оборудования (СПР).
Можно выделить множество различных частных концепций ИАСУ, в которых на первый план в зависимости от целей интеграции могут выступать проблемы технической, информационной, программной, организационной совместимости и взаимодействия, функциональной интеграции, организации согласованной работы между различными видами АСУ, интеграции автоматизированной и неавтоматизированной частей системы управления, отдельных фаз цикла управления, системы автоматизированной обработки данных, а также данных, необходимых для принятия решений.
Рассмотрим интегрированную систему автоматизации предприятия, состоящая из двух систем: автоматизированная система управления производством (АСУП) и автоматизированной системы управления технологическими процессами АСУ ТП. Данная интегрированная автоматизированная система может быть представлена в виде 5-уровневой пирамиды (0-4), рис.2.1. Причем уровни 0-2 относятся к АСУ ТП, а уровни 3-4 – к АСУП.
Рис.2.1 Уровни интегрированной системы автоматизации производства
Каждый уровень управления характеризуется циркулирующей в нем информации, рис.2.2.
Исторически сложилось так, что верхний уровень (АСУП) и нижние уровни (АСУТП) развивались независимо друг от друга и фактически отсутствовал достаточно интеллектуальный интерфейс, который бы их объединял.
Рис. 2.2. Контуры циркулирующей информации по уровням автоматизации
Это обстоятельство на современном уровне развития промышленности стало тормозящим фактором. Для эффективной работы производственного предприятия и для принятия на верхнем уровне как стратегических, так и тактических решений требуется интеграция всех систем управления производством.
Возможности систем управления производством во многом определяются составом и функциями комплекса инструментальных программных средств, предназначенного для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами и для интеграции их как с системами управления производством верхнего уровня, так и со средствами управления нижнего уровня (датчики, исполнительные механизмы и др). Использование такого инструментария обеспечивает возможность создания интегрированных сквозных систем управления производством в реальном масштабе времени.
Типовые функции/уровни управления в интегрированных системах.
1. Планирование ресурсов предприятия (уровень стратегического управления) – ERP –системы. В основном экономические задачи.
2. Управление процессом производства. Функции автоматизации управленческой и финансово-хозяйственной деятельности – MRP – системы.
3. Автоматизация управления производством – MES – системы относятся к АСУ производства: планирование и контроль последовательности операции технологического процесса, учет исходных материалов и произведенной продукции, наблюдение за технологическим обслуживанием производственного оборудования.
4. Передача информации с уровня АСУТП на уровень управления предприятием.
5. Диспетчерское управление предприятием (SCADA – системы).
6. Управление вводом/выводом, непосредственное регулирование технологического процесса (ПЛК).
7. Ввод/вывод информации с датчиков и исполнительных механизмов.
Все функции ИСУ можно разделить на 2 класса:
1. Управляющие системы. Они обеспечивают сбор информации и выдачу команд исполнительным устройствам.
Эти системы работают в реальном масштабе времени, построены с широким использованием вычислительной техники.
2. Информационные системы. Обеспечивают сбор и выдачу информации о ходе технологического процесса. Полученная в результате расчетов информация имеет рекомендательный характер. Все решения принимаются человеком с участием автоматизированных систем.
2.1. Системы управления на уровне предприятия
На уровне предприятия используются системы ERP и MRP, которые являются конкретными программными пакетами, реализующими эти системы. В состав АСУ могут водить разные подсистемы, которые определяются спецификой предприятия. Однако, существует ряд типовых подсистем для производственных предприятий.
Подсистема оперативного планирования и управления основным производством является важнейшей подсистемой АСУ. В соответствии со стадиями процесса управления в этой подсистеме можно выделить следующие функции: планирование, учет и контроль, анализ, регулирование, нормативные расчеты.
Планирование включает решение следующих задач:
–разработка подетального плана производства;
–расчет планового объема выпуска товарной продукции на квартал и месяц;
–определение потребности в материальных, денежных, трудовых и других ресурсах, необходимых для выполнения плановых заданий;
–межцеховое календарное планирование, состоящее в согласовании по срокам выпуска изделий сборочными цехами и запуска деталей в механических и заготовительных цехах;
–внутрицеховое календарное планирование, состоящее в составлении календарных планов запуска-выпуска изделий на участках и в цехах.
Учет и контроль включают решение таких задач:
–ежедневный учет хода выполнения плана в цехах и на участках за истекший день и с нарастающим итогом с начала месяца;
–учет потерь от брака;
–учет и контроль использования рабочего оборудования;
–учет незавершенного производства.
Анализу подвергаются:
–итоги работы цехов и участков за истекший день и отклонения от плана;
–отклонения комплектности оборотных заделов от нормативов;
–использование фонда заработной платы;
–использование оборудования и определение недогруженного и дефицитного оборудования;
–использование материалов;
–обеспеченность производства ресурсами по состоянию на текущий день.
Регулирование производства включает:
–коррекцию календарных планов выпуска деталей и изделий по результатам анализа состояния производства и обеспеченности ресурсами;
–регулирование величин нормативных оборотных заделов;
–составление сменно-суточных заданий на участках и в цехах.
Нормативные расчеты включают расчеты календарно-плановых нормативов, в частности:
–нормативных опережений участков и цехов по технологическому процессу относительно сборки;
–нормативных оборотных заделов;
–экономического размера партий (для серийного производства);
–нормативного уровня страховых заделов (деталей и пр.).
Дифференциация предприятий по типу производства на массовые, крупносерийные, мелкосерийные и единичные обусловила необходимость разработки различных систем планирования и управления. Системы характеризуются разными планово-учетными единицами, степенью централизации системы планирования, а также периодами планирования, контроля и регулирования.
Методы оперативного планирования в массовом производстве основываются на централизованном подетальном планировании для цехов основного производства.
Для заготовительных и механических цехов календарные планы составляются по критерию равномерной загрузки оборудования, с учетом комплектного хода сборки, а для сборочного цеха – по критерию выполнения заказов в директивные сроки (минимизация опозданий). Относительно несложный характер производства и постоянная номенклатура изделий позволяют последовательно переходить от укрупненного планирования на квартал и месяцы к оперативно-календарному планированию на короткие отрезки времени (смена, сутки) на участках с массовым и крупносерийным производством и выдаче сменных заданий на рабочие места. Основной планово-учетной единицей является деталь-операция. Применение АСУ необходимо при выполнении расчетов по годовому подетальному плану, по загрузке оборудования, ритмам работы поточных линий, календарно-плановым нормативам и т. д.
Обобщенная информация, поступающая в АСУ, подсистема “управление” в виде документов, сообщений, сигналов, данных, необходимых для функционирования АСУ, в подсистеме управление производством представлена на рис.2.3.
Схема информационных потоков в подсистеме бухгалтерского учета представлена на рис. 2.4.
Схема информационных потоков в подсистеме управления торговлей и складом представлена на рис.2.5.
Рис.2.3. Схема информационных потоков в подсистеме управления производством
В России хорошо зарекомендовали себя следующие системы в интегрированных АСУ.
1. Система "1С: Предприятие" (разработана компанией «1С»). Предназначена для комплексной автоматизации экономической деятельности предприятий различных направлений деятельности и форм собственности. «1С: Предприятие» позволяет организовать в единой системе эффективный бухгалтерский, кадровый, оперативный торговый учет, а также расчет заработной платы.
Комплексная конфигурация «1С: Предприятие 7.7» обеспечивает интегрированное ведение учета, которое включает единую систему ведения нормативно-справочной информации, автоматическое отражение торгово-складских операций и расчета заработной платы в бухгалтерском учете, финансовый учет по нескольким юридическим лицам, консолидированный управленческий учет.
Рис.2.4. Схема информационных потоков в подсистеме бухгалтерского учета
2. Система «Галактика» Предназначена для автоматизации управления в корпорациях со сложной структурой, финансово-промышленных группах, а также на отдельных промышленных и торговых предприятиях. Система осуществляет информационное обеспечение руководителей различных уровней и категорий, от высшего менеджмента до руководителей подразделений, служб и участков.
3. Система «Парус» Данная система представляет собой программный комплекс для автоматизации управления предприятием любого размера и структуры, построенный на базе СУБД ORACLE и MS Office. Программный комплекс обеспечивает автоматизацию четырех основных бизнес- направлений финансово-хозяйственной деятельности предприятия: управление финансами, логистики, управления производством, управления персоналом.
Рис.2.5. Схема информационных потоков в подсистеме управления торговлей и складом
4. Система AVACCO, как пример интегрированной системы управления, рис. "AVACCO" – комплексная система автоматизации, специально созданная для удовлетворения специфических, персональных потребностей заказчика (создана с применением технологии конструктора), рис. 2.6.
Рис.2.6. Схема информационных потоков в система AVACCO
Система предназначена для динамично развивающихся предприятий, успешно перешедших из числа малых в состав средних и готовых перейти к способам управления более высокого уровня путём комплексной автоматизации бизнеса.
2.1.1. Автоматизированное рабочее место пользователя
Деятельность различных категорий работников в сфере организационно-экономического управления опирается на широкое использование автоматизированных рабочих мест (АРМ), как базового инструмента повышения эффективности их труда. АРМ определяют как совокупность информационно – программно-технических ресурсов, обеспечивающих пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.
АРМ позволяет пользователю перенести на компьютер выполнение типовых повторяющихся операций, связанных с накоплением, систематизацией, хранением, поиском, обработкой, защитой и передачей данных.
Технологическое обеспечение АРМ включает в себя следующие виды обеспечения: организационное, техническое, информационное, математическое, программное, лингвистическое, правовое и эргономическое.
Организационное обеспечение формируется комплексом документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании АРМ в соответствии со своими служебными обязанностями.
Техническое обеспечение АРМ предназначено для непосредственного выполнения всех операций, гарантируя при этом обработку заданных объёмов данных к требуемому моменту времени. Кроме того, техническое обеспечение является основой реализации надёжного обмена данными как в локальных, так и в глобальных сетях. Основную часть технического обеспечения АРМ составляют персональные компьютеры (ПК) универсального назначения, обладающие значительной вычислительной мощностью. В ПК типовым решением стало применение процессоров семейства Pentium 4 (тактовая частота процессоров приблизилась к 4 МГц). Усилена специализация шин, доминирующими интерфейсами становятся: PCI Express – для связи всех, находящихся на системной плате, ключевых компонентов системы; US В 2.0 – для подключения внешних устройств; SATA – для обмена данными с винчестерами. Расширяется практика применения ноутбуков, в том числе мобильными пользователями.
Информационное обеспечение АРМ ориентировано на поддержку привычных пользователям особенностей структуризации используемых данных, позволяющих осуществлять быстрый поиск, внесение необходимых изменений, подготовку документов и отчётов. Типовым решением является обеспечение доступа пользователей с различных АРМ к информационно-справочной системе, например "Консультант Плюс".
Лингвистическое обеспечение объединяет совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц, ориентированных в целом на эффективную реализацию пользовательского интерфейса.
Математическое обеспечение представляет собой совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, обеспечивающих обработку данных с получением требуемых результатов. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы оптимизации исследуемых процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.).
Программное обеспечение (ПО) формируется совокупностью программ, позволяющих организовать решение задач на компьютере. Во взаимодействии с техническими средствами оно непосредственно обеспечивает решение задач того или иного класса; при этом используется как системное, так и специальное (прикладное) ПО. Основу системного ПО для АРМ различного назначения составляют обычно операционные системы (ОС) семейства (клона) Windows. В большинстве случаев конкретная специализация АРМ задаётся функционально ориентированными пакетами прикладных программ. Перепрофилирование АРМ для другой предметной области осуществляется, как правило, изменением состава прикладного ПО. Традиционно использование в качестве прикладного ПО широкого назначения интегрированного пакета программ MS Office, обычно в составе редактора Word, электронных таблиц Excel, СУБД Access, системы подготовки презентаций Power Point, почтовой программы Outlook Express.
Состав специализированного прикладного ПО АРМ определяется его предметной направленностью. Так, АРМ бухгалтера обязательно оснащён программой автоматизации бухгалтерского учёта; в последние годы в этой области доминирует сетевая версия семейства программ "1С: Предприятие 7.7". В области финансового менеджмента, в составе АРМ находит применение программа Project Expert, ориентированная на анализ групп проектов и разработку бизнес-планов. Для работы в реальном времени (в режиме on-line) на финансовых рынках широко используют пакет технического анализа Meta Stock. В банковской практике АРМ реализованы, как правило, в составе автоматизированной банковской системы, например 5NTe BANK; входящий в неё АРМ коммуникаций поддерживает обмен данными с филиалами, системой межбанковских расчётов, клиентами (посредством системы "Клиент-Банк") и др.
Во многом состав специализированного прикладного ПО зависит от положения пользователя в иерархии управления. АРМ руководителей верхнего уровня (директоров, заместителей, главных специалистов) в значительной степени ориентированы на поддержку решения задач стратегического планирования, поиска финансовых ресурсов, формирования инвестиционной политики, организации новых направлений деятельности, предполагающих формирование оперативных аналитических отчётов, прогнозирование поведения экономических показателей, проведение многовариантного имитационного моделирования.
Актуальное значение при определении состава ПО имеет обеспечение информационной безопасности АРМ (регламентация доступа к ресурсам, антивирусная защита, резервное копирование, шифрование, электронная цифровая подпись и др.).
Правовое обеспечение представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и эксплуатации ИС и ИТ.
Эргономическое обеспечение формируется совокупностью методов и средств, предназначенных для создания оптимальных условий высококачественной, высокоэффективной и безошибочной деятельности пользователей. Снижению утомляемости пользователя способствуют: использование дисплея с плоским экраном и антибликовым покрытием (предпочтительнее дисплеи на жидких кристаллах); правильное расположение источников света с номинальной мощностью; поддержание расстояния между экраном и глазами на уровне 40—50 см; перерывы на 15—20 минут после двух часов работы; регулярная протирка экрана, влажная уборка помещения и его периодическое проветривание (эффективны кондиционеры).
Сетевое, локальное и внемашинное обеспечение АРМ. Если считать, что реально ИС является множеством взаимосвязанных АРМ, то по отношению к каждому из них все информационное обеспечение (ИО) следует разделить на локальное и сетевое, рис.2.7.
Локальное ИО – это исходные и результирующие данные и знания, непосредственно находящиеся в АРМ; сетевое ИО – это данные и знания, поступающие в АРМ из локальной сети, другого АРМ, сети Интернет или сетей сторонних организаций.
Сетевое ИО функционирует на основе корпоративных, коммерческих и других порталов, обеспечивающих единообразный доступ к корпоративным информационным ресурсам, а также ресурсам сторонних организаций и сети Интернет.
Типовой состав корпоративного портала, следующий:
–поисковый механизм с единым механизмом доставки информации;
–системы управления данными;
–средства организации совместной работы пользователей с одними и теми же данными;
–обеспечение безопасности.
Рис.2.7. Сетевое и локальное ИО АРМ
Сетевое ИО содержит данные, которые могут быть затребованы для решения задач в различных узлах сети. Его поддержка в рабочем состоянии осуществляется специально создаваемой централизованной службой, в функции которой входит замена устаревших данных, их корректировка или удаление. Как правило, сетевое ИО содержит нормативно-справочные данные, являющиеся едиными для всех подразделений предприятия, а также информацию из сети Интернет и информацию, поступившую от сторонних организаций, рис. 2.8.
В свою очередь, локальное ИО АРМ делится на внемашинное и внутримашинное. Внемашинное ИО – это множество бумажных и других управленческих документов, воспринимаемых человеком, а также методов их построения. Рассмотрим структуру внемашинного ИО, представленную на рис. 2.9. Экономический показатель – это неделимая совокупность реквизитов-признаков и одного реквизита-основания, образующих экономический смысл.
Рис. 2.8. Структура сетевого ИО предприятия
Экономические показатели составляют содержание большинства управленческих документов. Под бумажным (ручным) документом понимается информационное сообщение на естественном языке, зафиксированное ручным или печатным способом на бланке. Бумажные документы, созданные на базе стандартов, называются унифицированными. В состав унифицированной документации входят финансовая, банковская, расчётно-платежная и др.
Все управленческие документы делятся на три группы:
–входные оперативные;
Читать бесплатно другие книги:
