Введение к работе
Данная работа выполнена в рамках создания интегрированной автоматизированной системы управления, базовой для предприятий микробиологической промышленности. Диссертация подготовлена как научное обобщение при построении подсистемы управления основным производством для предприятия микробиологической промышленности, интегрированной с АСУТП и построенной на базе персональных ЭВМ.
Актуальность темы определяется тем, что на предприятиях микробиологической промышленности происходит быстрое развитие АСУ технологическими процессами. Однако, система оперативно-диспетчерского управления производством (АСОДУ), которой в основном посвящена диссертация, не получала развития. Необходимость создания АСОДУ возрасла в условиях межцеховой кооперации, когда возникли сквозные технологические маршруты, позволяющие быстро переходить на выпуск новой продукции, обеспечивая при этом максимальную загрузку производственных мощностей. Задачи учета, анализа, регулирования и планирования производства реализованы автором в едином комплесе моделей АСОДУ на персональных ЭВМ.
В условиях рынка возрасла потребность оперативно учитывать последствия изменения цен, а также коныоктуры по снабжению и сбыту, что позволяют делать приведенные в диссертации модели.
Методология исследования. Теоретической основой диссертации яеляются труды ведущих ученых Сибирской научной школы в области экономите-математических исследований и автоматизированных систем управления: А. Г. Аганбегяна, К. А. Багри-новского, И. М. Бобко, Р. Г. Карагедова, М. В. Лычагина, КБ. Мироносецкого. Эта. работа . вьіполі на в порядке дальнейшей разработки одного из аспектов научного направления в области построения интегрированных АСУ для непрерывных и периодических производств, созданного д. э. н. Б. R Прилепским.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является основное.производство микробиологического предприятия. Преобладающая на большинстве предприятий микробиологи-
- 4 -ческого профиля линейная технологическая схема производства была реорганизована в матричную технологическую схему, в которой основную роль играют межцеховые технологические маршруты, обеспечивающие возможность передачи продукта с каждой стадии технологической линии одного цеха на последующую стадию в другие цехи.
Предметом исследования является моделирование и реализация на персональных ЭВМ процессов учета, планирования, регулирования и анализа производства в линейных и матричных технологических схемах.
Цель работы. Целью работы яг іяется повышение эффективности управления микробиологическим производством за счет решения задач управления на трехуровневой системе моделей, позволяющей своевременно контролировать ход процесса производства, корректировать календарные планы и производственную программу, оптимизировать схему технологических маршрутов и производственную программу, имитировать различные ситуации, связанные 'с изменением коньюктуры рынка. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи исследования:
-
Проведение системного анализа процессов производства и управления как основы для построения математических моделей. В частности, анализ и классификация технико-экономических и производственных показателей.
-
Разработка структуры автоматизированной системы управления основным производством в виде принципиальных схем.
-
Построение моделей гибкого микробиологического производства, на которых можно решать задачи учета, планирования и анализа производственных показателей как по отдельным цехам, так и по сквозным технологическим маршрутам. При этом моделируются отношения хозяйственных расчетов между цехами, включая систему взаимных претензий, в условиях межцеховой кооперации.
-
Построение иерархической системы автоматизированных рабочих мест по линии: сменный производственный персонал -начальник участка (ст. мастер) - технолог и начальник щ :а -отделы заводоуправления. Разработка и реализация принципов интеграции АСОДУ с АСУТП.
Научная новизна. При создании интегрированных АСУ мик-
- 5 -робиологических предприятий основные работы велись в области АСУ организационно-экономического управления (АСУП) и АСУ технологическими процессами. Однако, разработке системы оперативно-диспетчерского управления, находящейся между АСУТП и АСУП не уделялось должного внимания. Данная диссертация дополняет исследования, проводившиеся в области интегрированных АСУ, разработкой АСОДУ и, в частности, - разработкой моделей управления на матричной технологической схеме производства. Впервые для микробиологичес ;ого предприятия ставится и решается проблема учета, анализа, регулирования и планирования гибкого автоматизированного производства на единой системе моделей. Кроме того, проведен слемный анализ микробиологического производства как объекта управления.
Праісгичєсюя ценность. Практическим завершением диссертационной работы явилось создание на Бердском заводе биологических препаратов "Автоматизированной системы оперативно-диспетчерского управления" (АСОДУ). Автором диссертации разработаны принципы построения АСОДУ и программное обеспечение автоматизированных рабочих мест (АРМов), являющееся основой АСОДУ.
Наибольшую практическую ценность имеют следующие задачи, реализованные в рамках АСОДУ:
расчет и оперативный перерасчет календарных планов по стадиям технологического процесса;
своевременное нахождение и диагностика узких мест на технологической линиь,
сравнительный анализ различных аппаратурных и технологических решений в цехе, выбор наиболее эффективных;
нахождение закономерностей тех или иных отклонений от нормального хода процесса производства и своевременное их устранение;
автоматическое формирование различных внутрицеховых балансов и ежесуточная выдача сведений о нарушениях этих балансов;
учет неисправностей и времени простоя оборудования, анализ причин неисправностей за плановый период;
документирование хода производства, ежедневная оперативная отчетность перед производственно-техническим отделом;
совместный расчет производственной программы и календарных планов цехов на гибкой технологической схеме, их оперативный перерасчет в условиях изменения коньюктуры рынка.
Результаты исследования, представленные в диссертации, реализованы в первой очереди АСУП Бердского химического завода (ныне Завод биологических препаратов), сданной в промышленную эксплуатацию в 1984 году, во второй очереди той же системы, сданной в промышленную эксплуатацию в 1989 году, в АСУТП цехов основного производства Бердского завода биологических препаратов, в АСУ Степного^ского НПО "Прогресс", а также в автоматизированной системе оперативно-диспетчерского управления, сданной в эксплуатацию на Бердском заводе биологических препаратов в 1991 году.
Основные результаты и положения, выносииые на защиту.
-
Принципиальные схемы управления основным производством, показывающие полный состав компонентов АСУ и их взаимосвязи.
-
Метод выбора состава подсистем и задач АСУ, основанный на поэлементном анализе показателя производственной мощности.
-
Механизм реализации системы взаимных претензий.
-
Модель взаиморасчетов между цехами по межцеховой кооперации.
-
Детерминированные модели и алгоритмы учета произ? водства, адекватно описывающие матричную технологическую схему на базе основной формулы поыаршрутного распределения. Система постадийного контроля достоверности учетной информации.
-
Модель и алгоритмы составления календарных планов производства, построенные, исходя из распределения производственной программы по технологическим маршрутам. Метод поэтапного контроля в процессе диалога допустимости действий технолога, производящего расчет календарного плана, а также предварительной проверки достоверности технологических !.jp-мативов, используемых в этом расчете.
-
Модель расчета производственной программы методом линейного программирования на матричной технологической схе-
.-7-ме, ; составляеющего с календарным планированием единый ите-рактивный процесс.
8. Система оперативно-диспетчерского управления микробиологическим производством, интегрированная с АСУТП и построенная на базе персональных ЭВМ IBM РС-АТ. Обоснованы иерархические уровни АСОДУ, создана их общая информационная база в едином комплексе программ.
Апробация работы. Основные положения диссертации были обсуждены и получили положительную оценку на Первой отрасле--вой конференции "Применение математического моделирования и АСУ в научных учреждениях и на предприятиях" ( Новосибирск, 1978 ), на отраслевом семинара "Обеспечение асептических условий ведения микробиологического синтеза и автоматизированные системы управления" ( Новосибирск, 1981 ), на Первой городской конференции "Роль ЭВМ в управлении производством" ( Бердск, 1987 ). на областном семинаре "Опыт и проблемы применения полного хозрасчета и самофинансирования на промышленных предприятиях" (Новосибирск, 1988).
Личный вклад. Лично автору принадлежат разработка концепции оперативно-диспетчерского управления на матричной технологической схеме микробиологического производства, разработка представленных в диссертации математических моделей и алгоритмов, разработка принципиальных схем управления основным производством и программного обеспечения АСОДУ для персональных ЭВМ.
Публикации. По результатам исследования опубликовано 10 печатных работ, общим объемом 10 печатных листов.
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 89 наименований, приложения. Диссертация изложена на 123 страницах основного текста, включает одну таблицу, 12 рисунков.
