Энциклопедия Челябинской области

главнаяэнциклопедияэнциклопедия новаяобъявления
Точный Средний Глубокий

Автоматизированные системы управления

Автоматизированные системы управления (АСУ), комплекс техн., программных, информационных, организационных и иных решений по автоматизации управленч., производств. и финанс.-хоз. деят-сти с использованием средств вычислит. техники. Первые АСУ начали создаваться в 1960-х гг. По мере развития в них сформировались 3 вполне самостоят. направления: собственно АСУ, системы автоматизир. проектирования (САПР) и выделившаяся в 1980-х гг. из САПР обособл. ветвь автоматизир. систем, к-рая получила назв. «геоинформационные системы» (см. Информатизация). АСУ возникли в самых различных отраслях пром-сти и х-ва, напр., АСУ в стр-ве (АСУС) и т. д. К АСУ относят практически все бытовавшие типы автоматизир. систем: системы обработки данных (СОД) или информации (СОИ); информационно-поисковые системы (ИПС); гибкие автоматизир. пр-ва; автоматизир. системы управления органов гос. власти (АСУОГВ) и др. Создание любых автоматизир. систем базируется на основе новейших достижений в области теории управления, матем. моделирования и высокоэффективной вычислит. техники. Разработка АСУ включает создание 7 взаимосвяз. видов обеспечения: техн. (ЭВМ, средства ввода-вывода и отображения информ., устройства хранения и передачи данных и др.); информационного (базы и банки данных, а также системы управления данными, базы знаний, экспертные системы); матем. (матем. модели, методы, алгоритмы, блок-схемы и др.); методич. (описания и схемы процесса автоматизации, методики разработки, инструкции по внедрению и др.); программного (системное и прикладное обеспечение); лингвистич. (языки программирования, взаимодействия различных вычислит. платформ и др.); организационного (приказы, требования к кадровому составу, средства реализации проектов). АСУ в пром-сти по уровню управления классифицируют на автоматизир. системы управления предпр. (АСУП) и автоматизир. системы управления технолог. процессами (АСУТП). АСУП охватывает уровни от предпр. до цеха, АСУТП — от цеха и ниже (на уровне цеха могут быть средства и АСУП, и АСУТП). В АСУП, как правило, присутствуют след. типовые подсистемы: календарное планирование пр-ва, потребностей в мощностях и мат-лах; оперативное управление пр-вом; сетевое планирование проектов; управление проектированием изделий; управление кадрами, учет и нормирование трудозатрат; бухгалтерия, управление финансами, учет осн. фондов, мат-лов; управление запасами; управление снабжением; статистика и анализ реализации, прогноз, реклама. В последнее время весьма распростран. стали англоязычные аббревиатуры АСУП. Системы, обладающие всеми перечисл. выше функциями, относят к классу ERP-систем (Enterprise Resource Planning). Системы, предназнач. для управления информ. о матлах, пр-ве, контроле и т. п. изделий, называют MRP (Manufacturing Resource Planning). В АСУП важная роль отводится системам управления данными о продукции — PDM (Product Data Management). PDM обеспечивает управление конфигурацией проектов и относится в большей мере к автоматизации проектирования, MRP управляет данными, относящимися к пр-ву. Функциями АСУТП являются сбор и обработка данных о состоянии оборудования и протекании производств. процессов для принятия решений по загрузке станков, по выполнению технолог. маршрутов. Программное обеспечение АСУТП представлено системой диспетчерского управления и сбора данных, называемой SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), а техн. обеспечение — персон. ЭВМ и микрокомпьютерами, связ. локальной вычислит. сетью. Кроме диспетчерских функций SCADA выполняет роль инструмент. системы разработки программного обеспечения для пром. систем компьютерной автоматизации. Для систем АСУТП характерно использование программируемых логич. контроллеров (ПЛК или PLC — Programmed Logic Controller),— компьютеров, встроенных в технолог. оборудование. Мир. лидерами среди систем программного обеспечения АСУП являются системы R3 (фирма SAP) и Baan IV (Ваап), широко известны также Oracle Applications (Oracle), MANMAN/X (Computer Associates CIS), Mapix (IBM), SCALA (Scala), SyteLine (FrontStep) и др. Примерами комплексных систем управления предпр., созд. в России, служат: «АККОРД» (фирма «Атлант Информ»), «Галактика» («Парус») и др. Корпоративные информационные системы разрабатывают также такие рос. фирмы, как «АйТи», «R-Style», «1C», «БЭСТ» и др. В Челябинской обл. АСУ внедрены практически на всех крупных предпр. Наибольшее развитие в пром. секторе экономики области получили АСУ предпр. черной и цветной металлургии. В большинстве случаев они интегрируют АСУ всех осн. пр-в, цехов и служб предприятий, к-рые, в свою очередь, нередко объединяют АСУ технолог. процессов. Нек-рые примеры реально внедр. АСУ на крупнейших предпр. области: ММК — Oracle Applications; ЧМК — R3; ЧЭМК — SCALA; Чел. цинковый з-д — SCALA; ОАО «Уралсвязьинформ»—R3; Чел.з-д«Теплоприбор» — Baan IV; ООО «Центр пищевой индустрии “Ариант”» — БЭСТ; ООО «Фирма “Метран”» — SyteLine. Имея только на ММК 170 цехов, центр АСУ комбината, насчитывающий в своем штате более 600 сотрудников, последовательно решает технолог. и организационные задачи по развитию и техн. перевооружению интегрир. АСУ. На предпр. реально задействованы все классы используемых в наст. время платформ — от мэйфрейма (основная ЭВМ) до программного обеспечения. Существуют пром. серверы баз данных в достаточно широкой гамме (Oracle, Sybase, Informix). Корпоративная вычислит. сеть ММК базируется на самых совр. телекоммуникационных средствах и технологиях, включая волоконно-оптич. каналы связи. Достаточно высокий уровень эффективности использования АСУ имеют такие обл. объединения и орг-ции, как Чел. филиал ОАО «Уралсвязьинформ», ОАО «Челябэнерго», ЮУЖД и мн. др. В Челябинской обл. АСУ находят применение не только в пром-сти, но и в др. сферах жизнедеятельности, что обусловлено необходимостью совершенствования системы планирования и управления финанс.-хоз. деят-стью в органах гос. и муниципальной власти, учреждениях образования, здравоохранения и социальной защиты населения, орг-циях и предпр. всех форм собственности. Наиб. функционально развитой АСУ в социальной сфере Чел. обл. является интегрир. АСУ ЮУрГУ. Она использует совр. компьютерно-телекоммуникационные средства и включает сотни компьютеров в структурных подразделениях ун-та. АСУ разной степ. сложности существуют и постоянно развиваются в большинстве высших и ср. профес., а также общеобразоват. уч. заведений, леч.-профилактич. учреждений и в др. орг-циях, входящих в социальную инфраструктуру Чел. обл. Передовые информационно-телекоммуникационные технологии используются в АСУ Главного управления Центр. банка РФ по Чел. обл., коммерч. банков, страховых компаний, ведущих свою деят-сть на терр. области. Др. ветвью автоматизир. систем для пр-ва являются САПР, к-рые благодаря быстродействию и надежности вычислит. техники, совр. матем. моделям и эффективным методам оптимизации позволяют не только ускорить разработку проектов, освободить инженеров и техников от выполнения рутинных процедур, но и сократить в целом продолжительность создания новых машин и аппаратов, повысить показатели их качества. Классификацию САПР осуществляют по различным признакам. Известными являются классификации по отраслям и целевому назначению. По отраслям наиб. представит. и широко используемыми являются след. группы. 1. САПР для применения в отраслях общего машиностроения. Их часто называют машиностр. САПР- или MCAD (Mechanical CAD)-системами. 2. САПР для радиоэлектроники. Их названия — ECAD- (Electronic CAD) или EDA (Electronic Design Automation)-системы. 3. САПР в области архитектуры и стр-ва. Кроме того, известно немалое кол-во более специализир. САПР, выделяемых в указ. группах или представляющих самостоят. ветвь в классификации. Примерами таких систем являются САПР больших интегральных схем (БИС); САПР летат. аппаратов; САПР электрич. машин и т. п.

По целевому назначению различают САПР или подсистемы САПР, обеспечивающие разные аспекты (страты) проектирования. Так появляется разделение CAE/CAD/CAM-систем [CAE (Computer Aided Engineering) — компьютерная поддержка инж. анализа; CAD (Computer Aided Design) — компьютерная поддержка конструирования; САМ (Computer Aided Manufacturing) — компьютерная поддержка изготовления; PDM (Product Data Management) — системы управления проектными данными].

CAD-системы (конструкторские САПР) используются на этапе конструирования, к-рый предполагает плоское (2D) и объемное (3D) геометрич. моделирование, инж. анализ на расчетных моделях высокого уровня, оценку проектных решений, получение чертежей. К функциям 2D относятся черчение, оформление конструкторской документации; к функциям 3D — получение 3-мерных моделей, метрич. расчеты, реалистичная визуализация, взаимное преобразование 2D и 3D моделей.

CAM-системы (технолог. САПР) применяются для технолог. подготовки пр-ва и обеспечивают разработку технолог. процессов, технолог. оснастки, управляющих программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), моделирование процессов обработки, в т. ч. построение траекторий относит. движения инструмента и заготовки в процессе обработки, расчет норм времени обработки. Сюда же входит задача разработки технолог. документации (маршрутной, операционной), доводимой до рабочих мест и регламентирующей процесс изготовления детали.

CAE-системы (САПР функционального проектирования) используются для анализа, моделирования и оптимизации функцион. свойств проектируемых устройств, их систем, узлов и деталей. Они охватывают широкий круг задач моделирования упругонапряж., деформир., теплового состояния, колебаний конструкции, стационарного и нестационарного газодинамич. и теплового моделирования с учетом вязкости, турбулентных явлений, пограничного слоя и т. п.

В Челябинской обл. САПР успешно внедрены во мн. проектных орг-циях, используются в ЮУрГУ, др. вузах и ПИИ, в орг-циях, а также на мн. пром. предпр. (АМЗ, УралАЗ, ЧТЗ и др.). При автоматизации управления социально-экон. системами одной из наиб. распростран. является цифровая модель местности, поскольку информ. о территориальном распределении анализируемых объектов имеет большое значение в процессе принятия управленч. решений. При этом часть информ., хранимой в АСУ, представляют как совокупность тематич. кадастров, имеющих данные о пространств. привязке их объектов, в частности, таковыми являются все кадастры природных ресурсов (земельный, лесной, водный и др.). Адресная привязка необходима и для ведения кадастров инфраструктуры региона (стр-во, трансп. магистрали и сооружения, водоснабжение, канализация, теплоснабжение, электроснабжение, газ, связь и т. д.). Кадастры хранятся в виде территориально привяз. тематич. слоев. Инструментом для автоматизир. сбора, хранения, поиска, анализа и визуализации пространств. данных является геоинформационная система (ГИС). Поэтому функционально ГИС и связ. с ней распредел. банк данных может рассматриваться как АСУ, обеспечивающая графич. доступ с необходимой степ. детализации и исчерпывающую информ. о территориях, зданиях, сооружениях, инж. и трансп. коммуникациях, экологии, системах образования, здравоохранения, культуры, социальной защиты населения. Большое практич. значение имеет создание на базе ГИС-технологии информационной системы ведения интегрир. автоматизир. кадастра субъекта РФ. В Челябинской обл. активно ведутся работы, направл. на достижение этой цели, приняты гос., регион. и местные программы по развитию автоматизир. систем ведения гос. земельного кадастра, гос. учета объектов недвижимости, градостроит. кадастра. В наст. время наиб. актуальна задача получения достоверной информ. для дальнейшего использования в геоинформационной системе, в т. ч.: результатов наземных топографо-геодезич. измерений; данных наземной съемки с использованием GPS-оборудования; результатов аэрофотосъемки; существующих картографич. мат-лов; данных гос. статистич. отчетности; информ., получаемой в результате работы с участниками кадастровых отношений. Активно работают по созданию кадастров такие муниципальные образования области, как Снежинск, Магнитогорск, Чел., Соснов. р-н и др. Наиб. результативно внедрение ГИС-технологий в процессе создания топограф. основы и инвентаризации объектов недвижимости области осуществляют такие орг-ции, как ФГУП «Уралмаркшейдерия», НПО «Недра», ЧелябинскНИИгипрозем, СП «Урал-Лабтам» и др. Совр. тенденции развития АСУ связаны с существ. изменениями в идейном, организационном и техн. плане: повышением требований к функциональным возможностям информационных систем у пользователей и заказчиков, формированием нового взгляда на взаимодействие автоматизир. систем, связ. с интеграцией АСУ, САПР, АСУТП в рамках одного предпр., и др. Благодаря техн., логич. и информационному взаимопроникновению автоматизир. систем комплексная автоматизация становится реальной производит. силой и охватывает сотрудников предпр. в целом — от технологов-операторов до высшего рук-ва. Предпр. как единый организм при этом функционирует в общем, целостном информационном пространстве. В результате у рук-ва появляется возможность рационально осуществлять стратегич. и оперативное управление финанс.-хоз. и производств. деят-стью. В ближайшем будущем искусств. разделение автоматизир. систем предпр. на АСУ, САПР и АСУТП, вероятно, будет преодолено во всех осн. компонентах: идеологич., информационном, программном, техн. и др. Для практич. реализации этого процесса активно ведется сближение стандартов и сопряжение интерфейсов различных аппаратных и программных средств автоматизации, используемых в рамках как одной, так и нескольких различных систем автоматизации на предпр. В итоге возникают комплексные автоматизир. системы, осн. на т. н. CALS-технологии — технологии комплексной компьютеризации сфер пром. пр-ва, цель к-рой — унификация и стандартизация спецификаций пром. продукции на всех этапах ее жизн. цикла. Осн. спецификации представлены проектной, технолог., производств., маркетингово й, эксплуатационной документацией. В CALS-системах предусмотрены хранение, обработка и передача информ. в компьютерных средах, оперативный доступ к данным. Соответствующие системы автоматизации назвали автоматизир. логистич. системами или CALS (Computer Aided Logistic Systems). Если под логистикой обычно понимают дисциплину, изучающую вопросы снабжения и управления запасами, то функции CALS намного шире и связаны со всеми этапами жизн. цикла пром. изделий. В этом случае применяют более соответствующую расшифровку аббревиатуры CALS — Continuous Acquisition and LifeCycle Support. Применение CALS-систем позволяет существенно сократить объемы проектных работ, т. к. описания мн. составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в базах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологии CALS. В результате существенно облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, а также адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т. п. Специалисты полагают, что в недалеком будущем успех на рынке сложной техн. продукции будет немыслим вне технологии CALS. Одна из наиб. известных реализаций CALS-технологии разработана фирмой « Compute rvision». Эта технология названа EPD (Electronic Product Definition) и ориентирована на поддержку процессов проектирования и эксплуатации изделий машиностроения. Начинается ее активное внедрение на предпр. Чел. обл. В последние годы все большую актуальность приобретают информационные технологии аналитич. обработки данных (OLAP-технологии), используемые при реализации концепции «Хранилище данных» или «Витрины данных». Именно на основе указ. средств, технологий и концепций ведется комплексная автоматизация крупнейшего металлург. объединения области — холдинга металлург. предпр. на базе ММК. Сегодня в Юж.- Урал. регионе происходит обновление системы управления пром-стью и экономикой, осуществляется реформирование всей инфраструктуры пром. комплекса. АСУ имеют в этом процессе ключевое значение. Система управления нар. х-вом в Урал. федеральном округе остро нуждается в высококвалифицир. науч. и инж. кадрах. В Челябинской обл. сформирована система подготовки таких специалистов. Целый ряд факультетов ЮУрГУ (приборостроит., прикладной математики и физики, экономики управления и др.) осуществляют подготовку специалистов по десяткам специальностей подобного профиля, задача к-рых сделать АСУ надежным инструментом управленческо-производств. и финанс.-хоз. деят-сти и одним из гл. компонентов развития информатизации в Челябинской области.

Вы можете дополнить или исправить текст, добавить фотографии и ссылки - правка
Поделиться:
    
Комментарии
Нет комментариев
Добавить комментарий
Имя(2-40 символов)
Комментарий(10-500 символов)
Энциклопедия Челябинской области
Яндекс.Метрика