Содержание к диссертации
Введение
1. Автоматизированные системы управления производством на железнодорожном транспорте 11
1.1. Информационное обеспечение работы железнодорожного транспорта 11
1.2. Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте 13
1.2.1. Роль АСУЖТ в управлении отраслью 13
1.2.2. Основные АСУ железнодорожного транспорта 15
1.3. Автоматизированные системы и АРМ локомотивного хозяйства 24
1.3.1. Структура АСУ локомотивного депо 28
1.3.1.1. Управление эксплуатацией локомотивов 28
1.3.1.2. Управление ремонтом локомотивов в условиях АСУТ 32
2. Моделирование системы оперативного управления ремонтом локомотивов 42
2.1. Организационная структура управления ремонтом ТПС 42
2.2. Информационное обеспечение процесса ремонта ТПС 48
2.3. Определение структуры и основных задач системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом локомотивов 54
2.3.1. Интеграция автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом локомотивов с АСУТ 64
2.4. Информационная модель системы оперативного управления ремонтом локомотивов 66
2.4.1. Методы моделирования при исследовании и проектировании сложных систем локомотивного хозяйства 67
2.4.2. Функционирование подсистем оперативно-диспетчерского управления ремонтом локомотивов 75
2.4.3. Функционирование подсистем в условиях влияния случайных воздействий 85
2.4.4. Формализация информационной модели в виде сети Петри 88
3. Автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления ремонтом ТПС 110
3.1. Обеспечение функционирования информационной базы 112
3.2. Компьютерная программа оперативно-диспетчерского управления ремонтом 117
3.2.1. Характеристики работы программы 117
3.2.2. Функции программы 119
3.2.3. Файловая структура 120
3.2.4. Основные рабочие процедуры оперативного диспетчера 125
4. Технико-экономическая оценка внедрения системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом в локомотивное депо 130
4.1. Определение экономической эффективности от совершенствования управления ремонтом 132
4.2. Определение интегрального экономического эффекта и срока окупаемости затрат 134
4.3. Определение влияния сокращения времени простоя в ремонте на производительность локомотивов 137
Заключение 138
Список литературы
- Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте
- Автоматизированные системы и АРМ локомотивного хозяйства
- Интеграция автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом локомотивов с АСУТ
- Компьютерная программа оперативно-диспетчерского управления ремонтом
Введение к работе
В условиях новых принципов регулирования работы и экономической формации железных дорог России проблема автоматизации управления линейными предприятиями особенно важна. От быстроты обработки информации и своевременно принятых решений зависит стабильное функционирование отрасли, снижаются издержки в аппарате управления, используются современные методики учета и анализа.
Работы по созданию комплексной автоматизации железных дорог нашей страны ведутся с 70-х годов прошлого столетия. Одним из важных направлений развития стало создание автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ) [2, 18, 57, 61]. Под эгидой АСУЖТ было создано большое количество АСУ и АРМ, решающих значительное количество задач отрасли. Однако, построение АСУЖТ «сверху вниз» привело к отставанию линейных предприятий по уровню автоматизации, к затруднениям по формированию первичной информации в установленные сроки. Несмотря на это, сегодня линейные предприятия железнодорожного транспорта, проявляют высокую активность, внедряя современные информационные технологии.
Проблемой совершенствования управления и автоматизации различных процессов в локомотивном хозяйстве занимались известные ученые, проделана большая исследовательская и экспериментальная работа по созданию информационно-управляющих систем. Известны работы, выполненные А.П. Петровым, В.А. Буяновым, СВ. Дуваляном, С.А. Абрамовым, В.М. Акулиничевым, В.Н. Кабановым, А.Н. Савоськи-ным, В.П. Феоктистовым, А.А. Воробьевым и другими.
Начиная с 1985 года, проведены исследования по созданию систем регулирования и управления локомотивными депо, среди которых разработки Б.Ч. Озембловского, Р.А. Алиева, А.Э. Церковного, В.Л. Сальченко, Д.К. Сиваева, Я.Н. Николаева. Авторы приводят методы
управления линейными предприятиями, способы оценки и анализа информации, схемы управления потоками данных, представляют разработку автоматизированных систем управления локомотивным депо, а также способы автоматизированного учета наличия переходного технологического оборудования, оперативного учета и состояния ТПС, информации о порчах и неплановых ремонтах [2, 5, 6, 10, 22, 23, 69].
1996 год стал началом нового этапа развития автоматизации железнодорожного транспорта. По решению коллегии МПС были обозначены организационно-технические мероприятия и этапы развития информатизации отрасли [18]. В процессе исполнения поставленных задач были разработаны комплексы информационных технологий, обеспечивающие работу всех направлений железнодорожного транспорта (КИТ).
Для обеспечения качественной работы локомотивного хозяйства с начала 1999 года проводились работы по созданию автоматизированной системы управления локомотивным хозяйством (АСУТ), которая на сегодняшний день построена как единая корпоративная информационно-управляющая система. Её функции соответствуют всем четырем подсистемам комплексной информационной технологии: функционирует как подсистема управления перевозками (КИТ-1), имеет финансовые и экономические подразделения (КИТ-2), управление линейными предприятиями и инфраструктурой (КИТ-3) и работает с кадрами (КИТ-4) [44, 55, 62, 111].
В создании АСУТ принимали участие коллективы ПКБЦТ, отраслевого центра внедрения новых технологий (ОЦВ), научные коллективы ВНИ-ИЖТа, ВНИАСа, МИИТа, ПГУПСа, ОМГУПСа, СГУПСа, ИрГУПСа, ДВГУПСа. Разработки авторского коллектива под руководством И.К. Лакина, ученых Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, А.Л. Горелика, Ю.А. Давыдова и других позволили создать методы и модели по управлению локомотивным хозяйством и алгоритмы работы информационных систем.
Локомотивное депо обрабатывает за сутки огромный объем информации, из которой впоследствии складывается отчетность, дающая
картину работы депо в виде экономических показателей. Анализ состояния автоматизированных систем и АРМ локомотивных депо по сети дорог показывает, что большая половина разработок направлена на эксплуатационную и экономическую деятельность депо, а ремонтное производство не имеет комплексной автоматизации. В ремонтном производстве локомотивных депо эксплуатируются разрозненные АРМ, которые решают определенные задачи, но при этом:
плохо коррелируют друг с другом;
автоматизируют отдельные функции при ремонте локомотивов;
слабо вписываются в основной технологический процесс;
привязаны к структурам данных, поэтому сложны в модификации;
ни в одной системе не охвачены все объекты, участвующие в ремонтном процессе;
- практически не реализованы связи с низовой автоматикой [9, 21].
Разрабатываемые во множестве АРМ автоматизируют локальные
функции, но не решают стратегических задач управления. Причем следует заметить, что в условиях линейных предприятий установлены и работают далеко не все внедренные разработки [44, 84, 88, 95].
В результате анализа информационных моделей управления, вопроса автоматизации локомотивных депо, а также обзора внедряемых на железнодорожном транспорте автоматизированных рабочих мест можно сделать следующие выводы:
существующие математические и информационные модели систем управления локомотивным хозяйством не учитывают основных источников зарождения данных возникающих при ремонте ТПС и не отражают общую динамику работы линейных предприятий;
функции управления при несовершенстве методов обработки информации разделены между специалистами, отделами и руководителями;
несмотря на внедренные АРМ в депо низкая оперативность обработки информации и принятия решения, дублирование данных;
информационные системы, ограниченные решением локальных задач, порой не только не ускоряют процессов, а зачастую и тормозят их, поэтому в современных условиях перенос информации на машинные носители с помощью специальных операторов уже неприемлем;
на сегодняшний день на сети дорог нет ни одного предприятия, для которого была бы разработана комплексная система автоматизации оперативного управления ремонтом локомотивов [34, 37, 42];
в локомотивных депо осуществляется повторный анализ информации, к которой зачастую нет быстрого доступа, поэтому происходят простои локомотивов на ремонте, задержки ремонтного процесса по цехам, неполноценное регулирование ресурсов и т.д. [33, 37, 41].
Исходя из выше сказанного, целью диссертационной работы является: Повышение эффективности управления производственными процессами в локомотивном депо.
Для достижения цели в диссертации поставлены следующие задачи:
проведение анализа информационно-управляющих систем на железнодорожном транспорте и в локомотивном хозяйстве в частности;
исследование организационной структуры управления ремонтным процессом в локомотивном депо с анализом задач структурных подразделений участвующих в ремонте ТПС, определением их функций, приоритетов и взаимосвязи;
определение информационных потоков процесса ремонта;
разработка структуры, функций и основных задач системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом ТПС;
анализ известных методов моделирования сложных систем;
разработка математической модели системы оперативного управления ремонтом тягового подвижного состава с последующим созданием информационной модели управления ремонтным процессом, определение взаимосвязей и алгоритма работы подсистем ремонта;
создание информационной базы системы оперативного управления;
разработка автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом локомотивов на основе созданной информационной модели.
Объектом исследования в диссертационной работе является процесс работы локомотивного хозяйства, функционирование локомотивного депо, организационно-техническая структура ремонтного производства, структура информационных систем рассматриваемых объектов.
Для решения вопросов диссертации использованы методы организационно-экономического планирования, системный подход при анализе сложных систем, методы аналитического исследования с помощью булевых функций, модели в виде универсальных сетей Петри (N-схем) и их аналитические выкладки, имитационное моделирование [8,13,14,17,19,100].
Научная новизна работы состоит в следующем:
предложена методика построения информационной модели ремонта подвижного состава, которая может быть применена для исследования не только ремонтного производства локомотивного депо, но и для других линейных предприятий железнодорожного транспорта, а также предприятий народного хозяйства, имеющих неравномерную технологическую и информационную загрузку;
создана математическая модель функционирования подсистем ремонтного производства, отражающая производственный процесс, с учетом влияния случайных факторов на элементы подсистем и на всю систему ремонта в целом;
создана информационная модель оперативного управления ремонтом;
разработана структура информационного обеспечения всех видов ремонта подвижного состава;
5) предложена методика построения информационной базы локомотивного депо на основе сети Петри. Практическая значимость работы:
Предложенная методика моделирования позволяет создавать полноценные информационные системы управления производственными процессами локомотивного депо.
Создана автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления.
Разработанные в диссертации положения повышают оперативность управления ремонтом локомотивов при одновременном снижении трудоемкости принятия командных решений.
Полученные результаты позволяют повысить качество управления производственными процессами, что в свою очередь повышает качество ремонта.
Сокращено время простоя локомотивов на ремонте, без изменения технологии ремонтных работ.
Сокращен бумажный документооборот, за счет преобразования основных отчетно-учетных форм документирования ремонта в электронный и интерактивный вид.
Спроектирована структура файловой системы оперативного управления ремонтом.
Разработано и внедрено в процесс работы локомотивного хозяйства ДВЖД, филиала ОАО «РЖД», клиент-серверное профаммное обеспечение «Оперативное управление ремонтом».
На защиту выносятся следующие положения:
разработанная структура информационной системы оперативного управления ремонтом ТПС;
математическая модель, описывающая функционирование элементов подсистем ремонтного производства;
информационная модель системы оперативного управления ремонтом и алгоритмы ее функционирования в виде сети Петри;
методика проектирования информационной структуры автоматизированной системы управления;
автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления ремонтом ТПС и ее программное обеспечение.
Диссертационная работа состоит из «Введения», четырех глав, «Заключения», списка литературы и «Приложений». Первая глава направлена на подробный анализ информационных систем железнодорожного транспорта и в частности локомотивного хозяйства. Определены основные функции работы информационных систем в локомотивном депо, даны характеристики их взаимной работы. На основании анализа сформулированы существующие проблемы и возможные направления их решения.
Во второй главе проведена оценка организационной и информационной структуры системы ремонта. Разработана структура информационной системы оперативного управления ремонтом, определены ее функции и задачи. Создана математическая модель функционирования подсистем ремонта и всей системы в целом. Разработана информационная модель системы оперативного управления ремонтом.
В третьей главе приводится создание структуры автоматизированной системы и функциональных блоков информационной базы. Представлена разработка программного обеспечения, описаны характеристики его работы, файловой структуры, выполняемые задачи и др.
Четвертая глава работы посвящена технико-экономической оценке эффективности внедрения разработанной организационно-технической структуры и автоматизированной системы в процесс работы депо.
1. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте
За последние десятилетия на Российских железных дорогах проведены крупные мероприятия по обеспечению стабильной работы отрасли: - совершенствование методов эксплуатации железных дорог; - разработка новых концепций в управлении транспортом; - проектирование новых технических средств железных дорог и др.
К данным мероприятиям относится процесс информатизации железных дорог, внедрения современных ЭВМ, устройств автоматики, телемеханики и связи, которые успешно зарекомендовали себя в работе отрасли. Одним из прогрессивных направлений развития стало принятое в 1971 году руководством железных дорог и правительством решение о создании комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ). Этим решением были установлены основные задачи АСУЖТ, определены пути их решения с помощью научных, организационных и технических методов и средств [2, 6, 61].
В соответствии с общим требованием АСУЖТ является человеко-машинной системой, обеспечивающей автоматизированный сбор, обработку и передачу информации, необходимой для четкой организации, оптимизации и оперативного управления железнодорожным транспортом.
В АСУЖТ осуществляется анализ, а также выдача технологических данных и рекомендаций в соответствии с выбранными методами решений, при этом аппарат управления участвует в принятии решений и доведении их до исполнителей.
Начиная с первых дней ввода в эксплуатацию и по сегодняшний день, АСУЖТ постоянно модернизируется, дополняется новыми составляющими. Функционирование данной системы охватывает практически все стороны производства на железнодорожном транспорте.
Цели разработки и внедрения АСУЖТ состоят в совершенствовании управления железнодорожным транспортом, прежде всего в эффективном управлении эксплуатационной деятельностью, включая оптимальное планирование и поддержание режима работы железнодорожной сети, обеспечивающего лучшее использование технических средств, высокие экономические показатели и высокую производительность труда для удовлетворения потребностей страны в перевозках [57, 62, 111].
Перед АСУЖТ ставятся задачи, как осуществления административных, так и технологических функций управления перевозочным процессом на всех уровнях управления, включая центральный орган - руководство ОАО «РЖД».
Основные задачи, решаемые в рамках АСУЖТ: -долгосрочное, годовое, квартальное, месячное и оперативное планирование грузовых и пассажирских перевозок; - организация эксплуатационной работы; - разработка и выдача основных нормативных документов; - планирование текущего содержания и различных видов ремонта технических средств; - управление ведомственными предприятиями, входящими в структуру ОАО «РЖД»; -управление материально-техническим снабжением, коммерческими операциями, оперативно-статистическим и бухгалтерским учетом, кадрами и др.
В процессе управления физическими процессами имеют место отражающие их огромные информационные потоки, возникающие с проведением любой работы. Все потоки информации должны быть систематизированы, обработаны и использованы для оптимизации процессов управления. АСУЖТ призвана выдавать: качественную, минимально необходимую информацию в определенное время и в определенном месте для поставленных целей управления [1, 3, 10, 23].
Сегодня на железных дорогах России с помощью ЭВМ решается огромное количество задач планирования, технических и финансовых расчетов, диагностирования и т.д. Практически все автоматизированные системы железнодорожного транспорта входят в состав АСУЖТ.
Автоматизированная система оперативного управления перевозками (АСОУП), за 20 лет система внедрена на всех дорогах СНГ и Балтии, в нее включено около 25 тысяч абонентов. С ее помощью осуществляется ведение дорожных динамических моделей основных объектов железнодорожного транспорта, производится оперативный обмен данными по сети дорог, осуществляется поддержка в реальном времени информационной модели перевозочного процесса, прогнозируется и планируется эксплуатационная работа предприятий дороги.
АСОУП обеспечивает информацией практически все уровни управления через существующие системы на станциях и других линейных предприятиях, а также путем взаимодействия с системами верхнего уровня. АСОУП смежных железных дорог взаимодействует друг с другом таким образом, чтобы в конечном итоге на сети железных дорог функционировала единая автоматизированная система оперативного управления перевозками.
Автоматизированные системы и АРМ локомотивного хозяйства
Работа железнодорожного транспорта не представляется без локомотивного хозяйства - одного из самых важных звеньев инфраструктуры отрасли. Сегодня локомотивное хозяйство и его линейные предприятия целенаправленно используют возможности автоматизации управления отраслью, внедряя большое количество информационных технологий. Проблема повышения эффективности обработки информации в локомотивном хозяйстве решается в настоящее время путем автоматизации различных уровней работы локомотивного депо.
Основой информационно-управляющей структуры локомотивного хозяйства является автоматизированная система управления локомотивным хозяйством (АСУТ). Работа системы направлена на повышение эффективности управления локомотивным хозяйством, снижение затрат на содержание и обслуживание ТПС, повышение производительности труда в хозяйстве, повышение безопасности движения, улучшение условий труда работников депо. Цель достигается за счет внедрения на предприятиях локомотивного хозяйства всех уровней единой компьютерной информационно-управляющей системы с переходом на безбумажную технологию работы, автоматическое формирование отчетных форм, автоматизированный анализ, поддержку и контроль принимаемых решений. АСУТ обеспечивает автоматическое выявление и устранение причин, которые привели к некачественному проведению ремонта или неправильной эксплуатации подвижного состава и использованию локомотивных бригад. В состав АСУТ входят комплексы технического диагностирования, расшифровки информации с бортовых устройств безопасности [9].
АСУТ построена как единая корпоративная информационно-управляющая система, состоящая из локальных информационных сетей предприятий хозяйства, функционирующая в рамках единой коммуникационной информационно-вычислительной сети.
АСУТ является управляющей, а не просто информационной системой. Управляющие функции АСУТ реализуются через систему контроля действий операторов, форматный и логический контроль информации, систему интерактивных подсказок оперативному персоналу, систему поддержки принятия решений (СППР).
Функции АСУТ соответствуют всем четырем подсистемам комплексной информационной технологии: депо функционирует как элемент системы управления перевозками (КИТ-1), имеет финансовые и экономические подразделения (КИТ-2) и работает с кадрами (КИТ-4). Однако в основном функции АСУТ соответствуют КИТ-3 (управление инфраструктурой железнодорожного транспорта) [32, 35, 36, 55, 56, 62].
Комплекс АСУТ связан с системами управления на железнодорожном транспорте (рисунок 1.2). Группа АРМ локомотивного депо Основные АСУ железнодорожного транспорта Рисунок 1.2 - Автоматизированные системы управления железнодорожным транспортом АСУТ работает на четырех уровнях управления: уровень локомотивных депо (АСУТ-ТЧ), уровень службы локомотивного хозяйства дорог (АСУТ-Т), уровень региона управлений (АСУТ-Р) и уровень Департамента локомотивного хозяйства (АСУТ-ЦТ), уровень отделения дороги (АСУТ-НОДТ) включен в состав АСУТ-Т. АСУТ на дорожном уровне автоматизирует функции локомотивного диспетчера (ТНЦ), обеспечивает контроль использования локомотивных бригад, повышает эффективность управления работой локомотивного парка, автоматизирует формирование суточной отчётности по использованию локомотивов и локомотивных бригад на участках обслуживания. В АСУТ-Т обеспечивается оперативный доступ к базам данных АРМ линейного уровня - дежурного по депо (ТЧД), нарядчика локомотивных бригад (ТЧБ) всех основных и оборотных депо, расположенных на полигоне обслуживания ТНЦ, позволяющий видеть и прогнозировать ситуацию в депо (рисунок 1.3). Оперативное управление Прогнозирование ситуации в депо под нитки графика движения поездов АРМ —о -о -о -о -о -о текущей ситуации с нарядом локомотивных бригад возможность депо по выдаче бригад состояние локомотивного парка дислокацию локомотивов в депо текущее состояние каждого локомотива план постановки локомотивов на ремонт план подвязки бригад и локомотивов Рисунок 1.3 -Дорожный уровень управления (АСУТ-Т) На уровне АСУТ-Т ведется: - доступ к поездной ситуации на полигоне обслуживания; - доступ к упорядоченной информации о планируемых «окнах» и любых перерывах в движении поездов; - автономная подвязка бригад и локомотивов к ниткам графика движения поездов и передачи сформированного плана подвязки в АРМы ТЧД и ДСП (дежурным по станции); - передача всех распоряжений ТНЦ в электронном виде; - анализ использования локомотивов и локомотивных бригад.
В рамках работы системы АСОУП, а также и как составляющие АСУТ функционируют две подсистемы: контроль дислокации локомотивов (ОКДЛ) и контроль дислокации локомотивных бригад (ОКДБ), которые основываются на динамической модели размещения и состояния локомотивного парка дороги. Исходные данные для функционирования этой модели формируются по данным настольных журналов дежурных по локомотивным депо. ОКДЛ и ОКДБ решают следующие задачи: - оперативный учет наличия локомотивов по депо, станциям, участкам обращения с указанием их технического состояния; - расчет суточного плана постановки локомотивов на ТР и ТО, отслеживание локомотивов поставленных в план ремонтов; - составление суточного диспетчерского доклада; - оперативный анализ использования и технического состояния локомотивов грузового движения; - учет наличия локомотивных бригад грузового движения по участкам их работы и пунктам оборота.
Один из важных элементов управления работой локомотивного хозяйства - система автоматической идентификации подвижного состава САИ «Пальма», предназначенная для считывания номера подвижной единицы с датчиков, закрепленных на кузове при проследовании стационарных считывающих устройств по маршруту следования поезда и контрольных пунктах локомотивных депо. Это позволяет получать информацию о месте и времени прохождения локомотива, что дает возможность на ее основе решать ряд задач:
Интеграция автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления ремонтом локомотивов с АСУТ
Основное назначение блока интеграции с АСУТ: - обеспечение интерактивного режима для наглядности всех операций ремонта, от начала и до конца с отслеживанием затрат времени и ресурсов для их обеспечения, что дает руководству возможность в любой момент времени вмешаться в процесс управления и произвести необходимую корректировку выполнения плана; - предоставление информации в отделы службы локомотивного хозяйства для расчета долгосрочных и краткосрочных планов ремонта, для анализа выполнения плана ремонтов каждым депо, для обоснованного определения потребности в материалах, запчастях и технологическом оборудовании; - анализ зависимости стоимости работ от времени их выполнения и величин потерь при несоблюдении сроков ремонта (позволяет определить наиболее рациональный диапазон выполнения работ); - анализ причин и сроков простоя ТПС в ремонте и его качества.
Технология взаимодействия всех уровней управления в режиме реального времени позволяет: более четко организовать процесс ремонта; дает возможность оперативно «проигрывать» различные варианты совместного выполнения множества операций; прогнозировать технико-экономические показатели локомотивного хозяйства; заблаговре менно выявлять проблемы связанные с реализацией ремонта и выдавать способы их разрешения; обосновывать управленческие решения.
Построение информационной модели системы оперативного управления ремонтом открывает широкие перспективы для создания объективного, качественного, экономически оправданного проекта автоматизации управления локомотивным депо.
Характерной особенностью структуры оперативного управления ремонтом является наличие большого числа взаимно связанных и взаимодействующих элементов в рамках одного объекта, таким образом, данную систему можно отнести в разряд сложных [9, 93, 94]. Для построения четкой функциональной структуры системы, определения поведения и свойств необходимо исследовать ее, применяя математические методы моделирования сложных систем [1, 14, 16, 20, 24, 33, 43, 100, 101, 102]. В данном случае, основное назначение моделирования -это определение свойств объекта, проигрывание различных ситуаций для принятия решения по управлению.
Определяя состояние и характеристики системы ОУР необходимо рассматривать совокупность человеческого, информационного и производственного факторов, учитывать следующие особенности: сложность структуры; стохастичность связей между элементами; большое количество переменных; неполноту исходной информации; вероятностный характер воздействия внешних источников и др. [49, 68, 91, 98, 99, 105].
Зная организационную структуру, определив функции и круг решаемых сложной системой ОУР задач необходимо: - выделить элементы, которые впоследствии можно будет представить в виде подсистем, несущих свою функцию в общем алгоритме работы всего объекта; - рассмотреть параметры и режимы эксплуатации; - определить свойства элементов подсистем; - определить влияние внешних источников на работу подсистем; - представить совокупность взаимодействия внешних и внутренних связей подсистем в виде единой системы.
Для решения поставленных задач необходимо применять метод моделирования способный адекватно описать поведение системы в различных условиях, позволяющий четко прогнозировать условия управления и взаимодействия с внешними объектами.
Моделирование является основным методом исследования и оценки характеристик, используемых для разработки и реализации управленческих решений во всех звеньях локомотивного хозяйства.
Развитие и усложнение производственных задач требует постоянного совершенствования структуры управления, поэтому специалисты по разработке автоматизированных систем управления, организации производства используют методы, основанные на теории сложных систем [1, 10, 13, 29, 37], системотехники и схемотехники [19, 20, 22, 23, 102, 109].
С помощью математических методов и моделей разработаны и предложены новые подходы к организации управления структурой эксплуатации и ремонта локомотивов, методика распределения автоматизированных систем и схемы управления информационными потоками локомотивного хозяйства, оптимизированы отдельные процессы, созданы формализованные модели управления линейными предприятиями, усовершенствованы различные процессы управления и др. (таблица 2.1).
Компьютерная программа оперативно-диспетчерского управления ремонтом
Обеспечение качества ремонта должно осуществляться с применением дополнительной проверки локомотива после выполнения всех ремонтных операций не только приемщиком и комиссией, но и проверкой с применением средств диагностики и неразрушающего контроля. Для обработки данных и обеспечения участников оценки качества ремонта необходимой информацией предусмотрен блок «выходной контроль» (Out_Control): - обработка данных по диагностике и неразрушающему контролю для оценки качества ремонта М (ИШ) = M(hm) - X(tm) + Y{tm); 3.25 - обработка данных по приемке локомотива, формирование до полнительного ремонта MXh]J = {M(h]b2)-X(tm) + Y(t]3])}+{M(h]b3)-X(tm) + Y(t]32)}] 3.26 115 - формирование данных для службы качества депо MVh7i) = M(hm)-X(tm) + Y(tU7). 3.27
Любое производство сопровождается большим количеством документов, информация в которых зачастую пересекается и дублируется. Блок «подготовка отчетов» (Report) позволяет: структурировать информацию по ремонту локомотива; подготовить основной массив данных для составления актов, учетно-отчетных документов, требований и заявок на ресурсы, составить наряды на оплату труда; обеспечить безбумажный документооборот. Основные задачи блока: - формирование табелей на оплату труда M\hm) = M{lhb2)-X{tns)+Y{tw)\ 3.28 - подготовка данных для формирования ТУ-29 ВЦ, ТУ-28, ТУ-30 M {hm) = M{hm)- X(tm) + Г(/ш); 3.29 - подготовка данных для формирования ТУ-125, ТУ-141, ТУ-9 M\hm) = M(hm)- X(tm) + Y(tm); 3.30 - подготовка данных для формирования ТО-30, ТО-15, ТО-4, РБ-2Т M\hm) = M(hm)- X(t ) + Y(tl39); 3.31 - подготовка данных для формирования ТЭУ-21, ТЭУ-38, ТУ-7, ТУ-53, ТУ-5, ТУ-31 А/ (Л,7б) = ЩЬт) ,зб) + У (U) 3.32
Сеть Петри, отражающая работу информационной системы и функционирование основных блоков базы данных, определяют задание на разработку программного обеспечения. Элементы подсистем, характеристики входных и выходных сигналов являются полями файлов данных. Совокупность взаимодействия элементов в подсистемах является прототипом процедур программы. Формализованная информационная модель определяет: структуру базы данных и ее внутреннюю реляцию; схему работы с использованием общих массивов данных.
На основании сетевой математической модели движения информационных потоков при управлении ремонтным производством разработана компьютерная программа «ОУР». Данная программа имеет интеграцию со стандартным программным пакетом MS Project фирмы Microsoft, стоящим в мировой десятке лучших приложений для управления работой предприятий. Применение MS SQL Server и соблюдение сетевых технологий предоставляет возможность одновременной работы неограниченного числа пользователей и обеспечивает совместную работу с комплексами АСУТ. Использование технологий Internet дает возможность руководителям любого уровня в интерактивном режиме работать с данными на специальном сайте, без необходимости загрузки активных приложений программы «ОУР» (приложение 2) [122, 123].
Целью разработки является автоматизация оперативного управления ремонтом ТПС в локомотивных депо и сокращение бумажного документооборота. Программа предназначена для работы в среде Windows. Установка программы и дополнительных компонент производится на любом IBM-совместимом компьютере, обеспечивающим эксплуатацию Windows, свободное дисковое пространство не менее 3 Мбайт без учета места под базу данных.
Программа разработана с учетом требований к организации человеко-машинного интерфейса MMI (Man-Machine Interface). Основные характеристики работы программы: - любое действие программы инициируется пользователем или определяется настройками; - модальные режимы оправданы целостностью базы данных; - любая последовательность действий имеет возможность отклю чения без нарушений целостности базы данных; -любые действия пользователя сопровождаются изменением изображения на экране; - окончание выполнения длительных процедур подтверждается специальными сообщениями; - программа обеспечивает многопользовательский режим работы; - стиль программы соответствует операционной системе Windows; - набор панелей содержит однозначно толкуемый графический образ и надпись, поясняющую действие; - экраны программы, выполняющие аналогичные действия имеют наследуемый интерфейс; - наиболее важная часть информации выделена особым цветом; - однородная информация объединена в смысловые группы; - информация, не подлежащая редактированию, скрыта или недоступна для редактирования; - надписи на экране имеют однозначное толкование; - в программе используются шрифты, поставляемые с операционной системой; -для исключения ввода ложных значений определены границы входных данных; - пользователь имеет возможность формировать цветовые решения всех окон программы и отдельных ее элементов, определять размер экранных форм и их положение на экране; - пользователь имеет возможность восстанавливать первоначальные настройки программы, определять пути доступа к файлам данных и модулям программы;
