Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Автоматизированные системы управления

05.06.2015 417 587
Хуторской Евгений
Хуторской Евгений, студент 1 курса отделения «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»

Губанова Наталья Александровна
Губанова Наталья Александровна, преподаватель информатики

Калачеевский аграрный техникум

Проектирование систем управления играет важную роль в современных технологических системах. Выгоды от её совершенствования систем управления в промышленности могут быть огромны. Они включают улучшение качества изделия, уменьшение потребления энергии, минимизацию максимальных затрат, повышение уровней безопасности и сокращение загрязнения окружающей среды. Трудность здесь состоит в том, что ряд наиболее передовых идей имеет сложный математический аппарат. Проектирование и функционирование автоматического процесса, предназначенного для обеспечения технических характеристик, таких, например, как прибыльность, качество, безопасность и воздействие на окружающую среду, требуют тесного воздействия специалистов различных дисциплин.

АСУ – это, как правило, система «человек-машина», призванная обеспечивать автоматизированный сбор и обработку информации, необходимый для оптимизации процесса управления. В отличие от автоматических систем, где человек полностью исключён из контура управления, АСУ предполагает активное участие человека в контуре управления, который обеспечивает необходимую гибкость и адаптивность АСУ.

Классификация АСУ

В зависимости от роли человека в процессе управления, форм связи и функционирования звена «человек-машина», оператором и ЭВМ, между ЭВМ и средствами контроля и управления все системы можно разделить на два класса:

1. Информационные системы, обеспечивающие сбор и выдачу в удобном виде информацию о ходе технологического или производственного процесса. В результате соответствующих расчётов определяют, какие управляющие воздействия следует произвести, чтобы управляемый процесс протекал наилучшим образом. Основная роль принадлежит человеку, а машина играет вспомогательную роль, выдавая для него необходимую информацию.

2. Управляющие системы, которые обеспечивают наряду со сбором информации выдачу непосредственно команд исполнителям или исполнительным механизмам. Управляющие системы работают обычно в реальном масштабе времени, т.е. в темпе технологических или производственных операций. В управляющих системах важнейшая роль принадлежит машине, а человек контролирует и решает наиболее сложные вопросы, которые по тем или иным причинам не могут решить вычислительные средства системы.

Информационные системы

Цель таких систем – получение оператором информации с высокой достоверностью для эффективного принятия решений. Характерной особенностью для информационных систем является работа ЭВМ в разомкнутой схеме управления. Причём возможны информационные системы различного уровня.

Информационные системы должны, с одной стороны, представлять отчёты о нормальном ходе производственного процесса и, с другой стороны, информацию о ситуациях, вызванных любыми отклонениями от нормального процесса.

Различают два вида информационных систем: информационно-справочные (пассивные), которые поставляют информацию оператору после его связи с системой по соответствующему запросу, и информационно-советующие (активные), которые сами периодически выдают абоненту предназначенную для него информацию.

В информационно справочных системах ЭВМ необходима только для сбора и обработки информации об управляемом объекте. На основе информации, переработанной в ЭВМ и предоставленной в удобной для восприятия форме, оператор принимает решения относительно способа управления объектом.

Системы сбора и обработки данных выполняют в основном те же функции, что и системы централизованного контроля и являются более высокой ступенью их организации. Отличия носят преимущественно качественный характер.

 Управляющие системы

Управляющая система осуществляет функции управления по определённым программам, заранее предусматривающим действия, которые должны быть предприняты в той или иной производственной ситуации. За человеком остаётся общий контроль и вмешательство в тех случаях, когда возникают непредвиденные алгоритмами управления обстоятельства. Управляющие системы имеют несколько разновидностей.

Супервизорные системы управления. АСУ, функционирующая в режиме супервизорного управления, предназначена для организации многопрограммного режима работы ЭВМ и представляет собой двухуровневую иерархическую систему, обладающую широкими возможностями и повышенной надёжностью. Управляющая программа определяет очевидность выполнения программ и подпрограмм и руководит загрузкой устройств ЭВМ.

Информационное обеспечение и его состав. Информационные потоки

Информационное обеспечение – это часть системы управления, которая представляет собой совокупность данных о фактическом и возможном состоянии элементов производства и внешних условий функционирования производственного процесса и о логике изменения и преобразования элементов производства. При характеристике информации в системе управления выделяются две ее части:

  1. Первичные элементы информации (данные), которые могут быть присущи всем объектам определенного класса и различаются лишь количественным выражением;
  2. Схемы классификационных связей, которые отражают логику изменений в производственном процессе и обосновывают направления преобразования информации (информационной модели).

Они в большей мере связаны со спецификой объекта. Это позволяет выделить два уровня характеристик информационного обеспечения:

  • элементный, т. е. совокупность данных, характеристик, признаков;
  • системный, т.е. воспроизводящий взаимосвязи и зависимости между классификационными группами информации, реализуемый в виде информационных моделей.

При элементной характеристике информации изучаются состав информации, форма и виды носителей, их номенклатура. При характеристике информационной системы исследуются движение информационных потоков, их интенсивность и устойчивость, алгоритмы преобразования информации и соответствующая этим объективным условиям схема документооборота.

Совокупность информации, регистрируемой, передающейся и перерабатывающейся в системе управления, должна отражать все разнообразие фактических и возможных состояний, наблюдаемых и регулируемых системой управления.

Характеризуя информацию как предмет труда в процессе управления, необходимо учесть ряд ее особенностей. Прежде всего, информация—это предмет труда длительного пользования. При использовании она не теряет своих потребительских свойств, хотя и входит в состав готового продукта (управленческого решения), составляя его субстанцию. Такая особенность информации предлагает определенную специфику ее формирования. Наибольший объем работ и затрат связан с первоначальным созданием информационных массивов — банков данных. В последующем данные этих банков периодически обновляются, корректируются, но продолжают использоваться.

Поскольку содержание банков данных может быть использовано для разных подсистем и даже разных объектов управления, они могут быть в значительной мере централизованы.

Информация относится к предметам труда особого рода также потому, что она способна к саморазвитию. Количественное накопление информации дает возможность более четко установить тенденцию развития управляемого объекта и выявить новые связи между отдельными классификационными группами информации. Это позволило в качестве одного из важнейших принципов построения информационной системы сформулировать получение максимума производной при минимуме исходной информации.

Старение информации в ряде случаев связано с потерей ее ценности для конкретных условий и целей, но она может быть омоложена и вновь приобретает ценность с изменением условий. Определенную полезность сохраняет даже ретроспективная информация как база для анализа динамики.

Информация должна быть подготовлена к использованию. В зависимости от степени ее подготовленности может быть выделена:

  • первичная информация как набор данных, показателей, описывающих отдельные стороны процесса и его элементов;
  • вторичная информация, прошедшая определенное упорядочение и классификацию для получения целесообразной производственной информации;
  • информационные модели отдельных элементов и локальных процессов, описывающие статическое состояние объекта;
  • информационные модели динамики, характеризующие изменение отдельных элементов и процессов;
  • интегрированные информационные модели, описывающие определенные решения и имеющие активную направленность.

Первые две степени являются прерогативой информационной службы; третья и четвертая связаны с деятельностью определенных   функциональных подразделений; последняя группа моделей пользуется руководителем.

Решения являются идеальным описанием желаемого состояния объекта и методов достижения этого состояния. Они представляют собой продукт ограниченного применения, так как направлены на конкретный объект в четко описываемых условиях. Качество решения как готового продукта проявляется опосредованно, в деятельности объекта, на который данное решение направлено.

Для анализа информационного обеспечения наибольшее значение имеет выделение следующих разновидностей информации:

  • в зависимости от описываемых процессов – производственно-гномическую, технико-технологическую, организационную, социальную, информацию о внешних хозяйственных связях;
  • по отношению к управляемому объекту – внешнюю и внутрипроизводственную;
  • по роли в процессе управления – директивную, нормативную, плановую, аналитическую;
  • по степени обновляемости и порядку поступления – постоянную и переменную, длительного хранения, оперативную, циклическую, периодическую;
  • по степени агрегирования – простую, интегрированную, усредненную и т. п.;
  • по степени преобразования – первичную, производную, обобщенную;
  • по степени обработки – бухгалтерскую, статистическую, оперативно-производственную и т. п.

При организации информационного обеспечения принципиальное значение имеет распределение информации на прямую, т. е. командную, исходящую от управляющей системы, и обратную, отражающую реакцию управляемого объекта на происходящие изменения и реализуемые решения.

Необходимо отметить, что основным видом информации, циркулирующей на предприятиях (объединениях), является информация, организующая производственные и технологические процессы и реализующая методы управления этими процессами. Разработка конструкторской и технологической документации, создание и поддержание в актуальном состоянии нормативной базы, планирование, учет и оперативное управление производственными процессами создают на предприятиях (объединениях) мощный поток производственно-экономической информации. Она может быть директивной или распорядительной, производственно-экономической или общественно-воспитательной и т. п.

Под экономической информацией понимают информацию, которая возникает при подготовке и в процессе производственно-хозяйственной деятельности предприятия (объединения) и управления этой деятельностью.

Экономическая информация обладает рядом особенностей:

  1. В основной массе она имеет дискретную форму преставления; выражается в цифровом или алфавитно-цифровом виде;
  2. Отражается на материальных носителях (документах, перфолентах, перфокартах, магнитных лентах, дисках и т.д.);
  3. Ее большие объемы обрабатываются в установленных временных пределах, зависящих от ее конкретных функций, чаще всего – это циклическая регулярная обработка;
  4. Исходная информация, возникающая в одном месте, находит свое отражение в различных функциях управления и в связи с этим подвергается различной обработке несколько раз, что требует многократной перегруппировки данных;
  5. Объемы исходной информации достигают больших размеров при относительно малом числе операций ее обработки;
  6. Исходные данные и результаты расчета, а иногда и промежуточные результаты подлежат длительному хранению.
  7. Исключительно важными требованиями к экономической информации в системах управления производством являются требования своевременности, полноты и достоверности, которые следует неукоснительно выполнять при организации обработки экономической информации.

При создании информационного обеспечения ориентируются на усредненную, выровненную потребность в информации руководителей и специалистов. Особое место здесь занимает информация об управлении, в которой отражаются прогрессивные приемы и методы организации управления.

В процессе организации информации принципиальное значение имеет расчленение ее на условно-постоянную, играющую роль нормативно-справочной, и переменную. Оба эти вида информации на основе анализа классификационных связей организуются во взаимосвязанные блоки, которые могут быть описывающими, т. е. характеризующими процесс в статике или динамике, компонентами, отражающими определенную типовую ситуацию.

Необходимо отметить, что важнейшим направлением является исследование движения информации, то есть анализ информационного потока, обеспечивающего связи, необходимые в производственной системе (между структурными подразделениями аппарата управления), и ее контакты с внешней средой (учреждениями и организациями). Обеспечение рациональных связей между источниками и приемниками информации и путей ее циркулирования является одним из непременных условий эффективного функционирования системы управления. Относительное постоянство взаимозависимостей структурных подразделений позволяет выбирать рациональную структуру путей движения информации и наиболее эффективные технические средства для каждого канала связи.

Таким образом, поток информации – движение информации от источника к получателю, направление которого задается адресами источника и получателя информации.

Потоки характеризуются количеством информации, находящейся в системе и обрабатываемой в единицу времени. Данные могут обрабатываться и перемещаться: поточно, по мере возникновения; с регулярной периодичностью, когда информация накапливается, после чего обрабатывается и перемещается через заранее установленные интервалы времени; нерегулярно по мере возникновения отдельных информационных совокупностей.

Вид движения информации и сроки ее поступления в управляющую систему должны быть согласованы во времени с циклом производства и обеспечивать возможность своевременного вмешательства в ход производства.

Руководители, которым для успешного осуществления управленческой    деятельности необходима как информация из внешней среды, поставляемая системой НТИ, так и разнообразная внутрифирменная информация, должны соблюдать принципы систематизации информационных потоков, а именно:

  • обеспечение полноты и достоверности учета всех сторон хозяйственной деятельности, достижение неразрывных связей между оперативным, статистическим и бухгалтерским учетом;
  • минимизация информационного шума и ограничение информационной избыточности лишь требованиями надежности;
  • обеспечение неразрывной связи между   внешней   и внутренней информацией и принятием решений на всех уровнях иерархии управления.

Проблемы и задачи при внедрении АСУ

Внедрение системы автоматизации управления, как и любое серьезное преобразование на предприятии, является сложным и зачастую болезненным процессом. Тем не менее, некоторые проблемы, возникающие при внедрении системы, достаточно хорошо изучены, формализованы и имеют эффективные методологии решения. Заблаговременное изучение этих проблем и подготовка к ним значительно облегчают процесс внедрения и повышают эффективность дальнейшего использования системы.

Далее приведены основные проблемы и задачи, возникающие в большинстве случаев при внедрении систем управления и рекомендации по их решению:

  • отсутствие постановки задачи менеджмента на предприятии;
  • необходимость в частичной или полной реорганизации структуры предприятия;
  • необходимость изменения технологии бизнеса в различных аспектах;
  • сопротивление сотрудников предприятия;
  • временное увеличение нагрузки на сотрудников во время внедрения системы;
  • необходимость в формировании квалифицированной группы внедрения и сопровождения системы, выбор сильного руководителя группы.

Все вышеперечисленные задачи, возникающие в процессе построения информационной системы, и методы их решения являются наиболее распространенными и, естественно, каждое предприятие имеет свою уникальную организационную специфику, и при внедрении могут возникать различные нюансы, которые требуют дополнительного рассмотрения и поиска методов их решения. Собственно для этого и существуют профессиональные бизнес-консультанты.

Автоматизированные системы управления обладают множеством достоинств. Однако при их внедрении не стоит забывать и про недостатки. Чтобы АСУ принесли максимум плюсов и минимум минусов, необходимо:

  • Перед тем, как осуществлять проект внедрения нужно максимально формализовать его цели;
  • Никогда не стоит жертвовать стадией предпроектного анализа. Необходимо привлекать профессиональных консультантов для обследования предприятия и постановки задач менеджмента. Затраты непременно окупятся. Но стараться иметь дело при этом с солидными компаниями, так как, к сожалению, кроме консультантов, существуют еще и псевдо-консультанты;
  • Нужно старательно подходить к выбору программного обеспечения для построения КИС, так как ошибки дорого обходятся; стараться посмотреть как можно больше систем, и посмотреть их "живьем", а не по маркетинговым материалам разработчиков. Не стоит пытаться разрабатывать систему силами своих программистов. Готовые системы разрабатываются специализированными коллективами на протяжении многих лет и имеют реальную себестоимость гораздо выше продажной цены – известный парадокс характерный для программных и интеллектуальных продуктов;
  • Необходимо установить высокий приоритет процессу внедрения системы, среди остальных организационных и коммерческих процессов, наделить высокими полномочиями руководителя проекта;
  • Нужно создать среди всех сотрудников предприятия атмосферу неотвратимости внедрения и стараться организационными мерами повысить темп освоения новых технологий;

Необходимо помнить, что внедрение системы как ремонт – его невозможно закончить, можно лишь прекратить. Так что внедрение, по сути, никогда не закончится, система должна все время совершенствоваться в процессе своей промышленной эксплуатациями вместе с прогрессом информационных технологий и методологий управления деятельностью вашего предприятия.

Библиографический список

  1. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: Учебник для 10-11 классов / И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. - 6-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 246 с.
  2. http://znanija.com
  3. https://ru.wikipedia.org 



Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*