Автоматизация управления производством

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Информационные технологии управления

2. Принципы автоматического управления

3. Последовательность разработки автоматизированной системы

Заключение

Список литературы



Введение

Актуальность темы: главным направлением перестройки менеджмента и его радикального усовершенствования, приспособления к современным условиям стало массовое использование новейшей компьютерной и телекоммуникационной техники, формирование на ее основе высокоэффективных информационно управленческих технологий. Средства и методы прикладной информатики используются в менеджменте и маркетинге. Новые технологии, основанные на компьютерной технике, требуют радикальных изменений организационных структур менеджмента, его регламента, кадрового потенциала, системы документации, фиксирования и передачи информации. Особое значение имеет внедрение информационного менеджмента, значительно расширяющее возможности использования компаниями информационных ресурсов. Развитие информационного менеджмента связано с организацией системы обработки данных и знаний, последовательного их развития до уровня интегрированных автоматизированных систем управления, охватывающих по вертикали и горизонтали все уровни и звенья производства и сбыта.

В современных условиях эффективное управление представляет собой ценный ресурс организации, наряду с финансовыми, материальными, человеческими и другими ресурсами. Следовательно, повышение эффективности управленческой деятельности становится одним из направлений совершенствования деятельности предприятия в целом. Наиболее очевидным способом повышения эффективности протекания трудового процесса является его автоматизация. Но то, что действительно, скажем, для строго формализованного производственного процесса, отнюдь не столь очевидно для такой изящной сферы, как управление. Трудности, возникающие при решении задачи автоматизированной поддержки управленческого труда, связаны с его спецификой. Управленческий труд отличается сложностью и многообразием, наличием большого числа форм и видов, многосторонними связями с различными явлениями и процессами. Это, прежде всего, труд творческий и интеллектуальный. На первый взгляд, большая его часть вообще не поддается какой-либо формализации. Поэтому автоматизация управленческой деятельности изначально связывалась только с автоматизацией некоторых вспомогательных, рутинных операций. Но бурное развитие информационных компьютерных технологий, совершенствование технической платформы и появление принципиально новых классов программных продуктов привело в наши дни к изменению подходов к автоматизации управления производством.



1. Информационные технологии управления

"Управление" применяется во всех сферах человеческой деятельности:

- в технике (управление машинами, техническими процессами);

- в производственно-хозяйственной деятельности (управление производственными процессами).

Целью "Управления" является повышение эффективности функционирования подразделений, предприятий, организаций.

В связи с экономической конъюнктурой "Управление" должно основываться на современных информационных технологиях.

Понятие "информационные технологии" можно определить как совокупность программно-аппаратных средств и систем, обеспечивающих комплексное и эффективное решение разнородных задач.

Информационные технологии управления - это методы и способы взаимодействия управляющей и управляемой подсистем строительного производства на основе использования современного инструментария.

Современный инструментарий для управления единым информационным полем во всём жизненном цикле создания здания (сооружения) состоит из:

- электронно-вычислительная машина,

- системы коммуникаций и вычислительных систем,

- банки данных и знаний,

- программно-информационные средства,

- экономико-математические методы и модели,

- экспертные системы.

Разработка структуры и состава базы нормативной информации.

В основных банках данных и знаний значительное место занимает система норм и нормативов информационных процессов. Последняя представляет собой упорядоченное множество взаимосвязанных и научно обоснованных норм и нормативов, выраженных в виде показателей, организационных стандартов и правил. Они определяют технологию, условия использования ресурсов и уровень потребностей в них для выполнения машинных, трудовых и логических операций, а также порядок и методы разработки, проверки, утверждения и применения норм и нормативов на всех уровнях и стадиях формирования готовой строительной продукции.

База нормативной информации распределённого интегрированного банка данных и знаний научного проектно-промышленного строительного объединения включает информацию из стандартов (ГОСТ, ОСТ и др.), каталогов (по видам конструкций и материалов), нормативов и инструкций (СНиП, ЕНиР, СНиР, СН, ценники и т.д.), классификаторов (общегосударственные, межотраслевые, отраслевые, предприятия), руководств и рекомендаций (по проектированию конструкций, зданий и их комплексов).

Разработка структуры и состава справочной информации представлена на схеме №1.



Математическое обеспечение. Пример обоснования и принятия управленческих решений с использованием математических моделей представлен на схеме №2.



1. Модель планирования производственно-хозяйственной деятельности

1.1-модель перспективного планирования

1.2-модель разработки годовых планов

2. Модель оперативного управления

2.1-модель разработки квартальных планов

2.2- модель разработки месячных планов

2.3- модель разработки диспетчерского регулирования

2.3.1-разработка недельно-суточных графиков

2.3.2- разработка часовых монтажно-транспортных графиков

2.3.3- разработка график-расписания

3. Модель материально-технического обеспечения

3.1- определение потребности в ресурсах

3.2 -определение наличия ресурсов

3.3 - распределение ресурсов по объектам и потребителям

4. Модель транспортного обеспечения

4.1 - определение объема перевозок различных видов груза

4.2 - определение потребности в транспорте для перевозки грузов

4.3 - определение возможностей различных видов транспорта

4.4 - распределение объемов перевозок по видам транспорта

5. Модель кадрового обеспечения

5.1 - определение потребности в кадрах

5.2 - определение наличия кадров

5.3 - распределение плана подготовки и переподготовки кадров

5.4 - распределение кадров

Пример рекомендаций по применению математических методов и алгоритмов при разработке ПОС представлен в таблице №1.

Программное обеспечение. ПО АСУ-совокупность программ для реализации целей и задач.

Специальное ПО - совокупность пакетов прикладных программ для реализации конкретных задач.

Программное обеспечение автоматизированной системы управления представлено на схеме №3.

Состав моделей	Методы решения	Частные алгоритмы расчетов
Составление комплексного укрупненного сетевого графика	Метод оптимизации на сетях, теория графов	Алгоритм нахождения кратчайшего пути, мин. Стоимости макс. потока, метод расстановки пометок
Разработка календарного плана строительства	Методы нелинейного программирования, теория расписаний	Симплекс метод, метод потенциалов, венгерский метод, распределительный метод, эвристический алгоритм
Разработка ситуационного плана строительства	Теория графов, методы линейного программирования	Алгоритм нахождения кратчайшего пути, мин. стоимости макс. потока
Разработка стройгенплана	Аналитические методы, теория графов	Методы прямых расчетов, эвристический метод, симплекс метод, экспертный метод
Составление Организационно-технологических схем возведения здания и сооружения и выполнения работ	Аналитические методы линейного программирования, теория вероятностей, математическая статистика	Аналитические методы прямых расчетов по нормативным показателям, симплекс метод, метод потенциалов
Расчет потребностей в конструкциях, материалах и оборудовании	Нормативные методы расчетов	Алгоритм прямых расчетов
Составление графика потребности основных машинных и транспортных средств	Методы линейного программирования, нормативные методы расчетов	Аналитические методы прямых расчетов по нормативным показателям, симплекс метод
Обоснование решений по организации связей и оперативно-диспетчерского управления строительством	Теория массового обслуживания, методы статистического и динамического программирования	Алгоритмы закрытых и открытых моделей
Обоснование методов организации	Методы дискретного математического программирования, методы отсекающихся плоскостей, метод построения последовательных планов	Алгоритмы - Гомари, Юнга, эвристический метод

Пакет прикладных программ - совокупность банков данных, языковых средств и отдельных программ для реализации на ЭВМ комплекса задач управления.

В качестве примера рассмотрим возможности пакета прикладных программ «Петрострой-система»:

· Оплата коммунальных услуг;

· Бухгалтерский учет;

· Расчет смет;

· Начисление кварт. платы.

Эффективный контроль за себестоимостью и рентабельностью производства всей номенклатуры продукции:

· Расчет себестоимости;

· Учет взаиморасчетов;

· Управление складскими запасами;

· Сбыт и реализация;

· Анализ финансового состояния предприятия;

· Эффективный контроль за расходованием материалов;

· Сметные расчеты и контроль исполнения смет;

· Ресурсный расчет сметы в полном объеме;

· Кадры;

· Акты списания материалов;

· Расчет заработной платы;

· Учет денежных средств;

· Учет материалов;

· Учет основных средств.

Экспертные системы поддержки и принятия управленческих решений.

К экспертным относятся автоматизированные системы, ориентированные на решение сложных задач, трудно поддающихся однозначному и формальному описанию. В экспертных системах (ЭС) такие задачи решаются на основе опыта и неформальной логики (экспертных методов), как правило, с привлечением высококвалифицированных экспертов.

В области управления проектами ЭС применяются: при решении задач совершенствования организации и управления инвестиционным проектом; реализации инвестиционного строительного проекта и анализе эффективности выполнения проекта; оценке стоимости проекта и продолжительности его осуществления.

Опыт последних лет показал, что использование экспертных систем при решении сложных задач даёт значительный экономический эффект. Особенно эффективны экспертные системы реального времени, или динамические экспертные системы.

Существенным отличием динамических ЭС от обычных статистических экспертных систем, используемых для поддержания решений, является способность искусственного интеллекта к самосовершенствованию (самообучению). Статистические экспертные системы не способны решать сложные задачи, так как не могут:

- своевременно представлять изменяющиеся во времени данные, поступающие от внешних источников, обеспечивать хранение и анализ изменяющихся данных;

- соединять во времени несколько асинхронно выполненных процессов (т. е. планировать в соответствии с приоритетами обработку поступивших в систему показателей);

- обеспечивать механизм рассуждения при ограниченных ресурсах времени и памяти. Реализация этого механизма требует высокой скорости решения нескольких задач одновременно;

- обеспечивать "предсказуемость" поведения системы, т. е. гарантию того, что каждая задача будет запущена и завершена в строгом соответствии с временными ограничениями;

- моделировать "окружающий мир", обеспечивать создание различных его состояний;

- протоколировать свои действия и действия персонала, обеспечивать восстановление после сбоя;

- обеспечивать наполнение базы знаний для приложений реальной степени сложности с минимальными затратами времени и труда (необходимо использование объектно-ориентированной технологии, общих правил, модульности и т. п.);

- настраивать системы на решаемые задачи, исходя из проблемной и предметной их ориентированности;

- обеспечивать создание и поддержку пользовательских интерфейсов для различных категорий пользователей;

- обеспечивать уровень защиты информации (по категориям пользователей) и предотвращать несанкционированный доступ.

Таким образом, средства создания экспертных систем реального времени должны удовлетворять этим требованиям и, кроме того, общим требованиям к инструментальным средствам создания систем искусственного интеллекта:

1. Специализация инструментальных средств. Переход от разработки инструментальных средств общего назначения к специализированным обеспечивает сокращение сроков разработки приложений, увеличивает эффективность использования инструментария, упрощает и ускоряет работу эксперта, что позволяет повторно использовать информационное и программное обеспечение.

2. Использование языков традиционного программирования и компьютерных рабочих станций. Переход от систем, основанных на языках искусственного интеллекта (Lisp, Ргоlog и т. п.), к языкам традиционного программирования, упрощает "интегрированность" и снижает требования приложений к быстродействию и ёмкости памяти. Использование рабочих станций вместо индивидуальных компьютерных пунктов резко увеличило круг возможных приложений методов искусственного интеллекта.

3. Интегрированность с другими средствами. Разработаны инструментальные средства искусственного интеллекта, легко интегрирующиеся с другими информационными технологиями и средствами.

4. Открытость систем. Разработки ведутся с соблюдением стандартов, обеспечивающих возможность расширения системы.

5. Архитектура должна включать систему "клиент/сервер". Разработка распределённой информационной системы в данной архитектуре позволяет снизить стоимость оборудования, используемого в различных модулях, децентрализовать модули, повысить надёжность и общую производительность за счёт сокращения объёма информации, пересылаемой между компьютерными пунктами. Для этого каждый модуль приложения выпускается на адекватном оборудовании.

Экспертные системы реального времени в составе компьютерной системы управления инвестиционным строительным проектом выполняют следующие основные функции:

- сбор, хранение и обработку данных и знаний о предметной области проектирования или управления строительством;

- приобретение и выделение новых знаний из массива ранее полученных;

- общение с исполнителями инвестиционного проекта на ограниченном естественном языке;

- реализация основных качеств специалиста-эксперта путём имитации участия в мыслительных процессах человека.

Основой функционирования ЭС является база знаний. Это информационный массив, состоящий из жёстко установленных (декларативных) правил и факторов, в том числе фактических данных об инвестиционном строительном проекте, и из процедурной группы знаний, включающей эвристические методы или правила решения задач, в том числе для выработки гипотез, обработки информации и логики получения выводов.

В экспертную систему входят также:

- языковый процессор, предназначенный для общения пользователя с ЭС на понятном для него языке;

- промежуточный буфер (рабочая память) - временное запоминающее устройство, предназначенной для хранения текущего состояния решаемой задачи, т. е. предварительных гипотез и результатов, к которым ЭС приходит во время решения задачи. В этом буфере храниться также информация, извлекаемая системой из динамически меняющегося состояния проекта;

- блок управления правилами, определяющий порядок выполнения правил; он предназначен для выбора правила выполнения того или иного действия ЭС;

интерпретатор правил, ориентированный на применение соответствующих правил к конкретным данным;

- аппарат согласования, корректирующий процедуру оценки достоверности потенциального решения;

- блок обоснования, предназначенный для объяснения пользователю действий ЭС.

2. Принципы автоматического управления

Системы управления разделяются на замкнутые и разомкнутые.

В разомкнутой системе управляющее воздействие вырабатывается на основе информации о величине возмущающих воздействий, характеристиках объекта и цели управления. В таких системах управляющее устройство не получает информации о результатах управления. Такое управление называют жестким.

В замкнутой системе управляющее воздействие вырабатывается на основе информации о характеристиках объекта, цели и результатах управления. В таких системах осуществлен замкнутый цикл передачи воздействий, т.е. значение управляемой величины на выходе объекта влияет на значение управляющей величины на входе объекта, т.е. эта система с обратной связью. Обратной связью называется подача сигнала с выхода какого-нибудь устройства на его вход.

В разомкнутой системе реализуется принцип управления по возмущению.

Основным недостатком разомкнутых систем является то, что в них необходимо измерять и компенсировать отдельно влияние каждого возмущающего воздействия.

Важным достоинством разомкнутых систем является их простота, и они широко используются для решения относительно простых задач управления.

В замкнутой системе управления для формирования управляющего воздействия используется отклонение текущего значения управляемой величины от требуемого значения.

Если обозначить требуемый закон изменения управляемой величины через g(t), то, принцип автоматического управления построен на использовании для управления объектом величины

называемой ошибкой или рассогласованием системы.

Величина отличающаяся от только знаком:

называется отклонением.

Принцип управления, основанный на использовании отклонения для формирования управляющего воздействия u(t) носит название управление по отклонению.

Для его реализации необходимо измерить величину у(t), сравнить ее с величиной g(t) и в зависимости от величины или осуществлять управляющее воздействие на объект, сводя величину отклонения к минимуму или нулю, и тем самым обеспечить изменение управляемой величины по заданному закону.

При управляющее воздействие должно увеличивать управляемую величину у, а при - уменьшать.

При управляемая величина имеет требуемое значение и величина управляющего воздействия u(t) должна быть равной нулю.

Важным преимуществом систем управления, работающих на принципе управления по отклонению, является отсутствие жестких требований к стабильности характеристик элементов управляющего устройства и объекта. Это связано с тем, что изменение параметров управляющего устройства или объекта вызывает появление ошибки (отклонения), которая обнаруживается системой и ликвидируется при помощи управляющего устройства.

Следует отметить, что в системах управления работающих на принципе управления по отклонению, к точности устройств, измеряющих величину отклонения, предъявляются весьма жесткие требования.

Системы управления, работающие по отклонению, представляют собой системы с обратной связью.

В зависимости от того, прибавляется сигнал обратной связи к входному сигналу или вычитается из него, имеет место положительная или отрицательная обратная связь.

Наряду с важными достоинствами, системам с обратной связью присущи и некоторые недостатки:

Во-первых, для управления по отклонению необходимо наличие отклонения, т.е., прежде чем ликвидировать отклонение, необходимо, чтобы оно сформировалось;

Во-вторых, в замкнутых системах возможно возникновение колебаний.

Оба этих недостатка отсутствуют в системах управления, работающих по возмущению. Поэтому для повышения точности систем управления применяются комбинированные системы управления, построенные на использовании сочетания обоих основных принципов управления - по возмущению и отклонению.

Системы комбинированного управления представляют собой один из наиболее совершенных типов. Они находят широкое применение в тех случаях, когда предъявляются высокие требования к точности управления. Для применения комбинированного управления необходимо иметь возможность измерять основные возмущающие воздействия.

3. Последовательность разработки автоматизированной системы

информационный управление автоматизированный

Под технологией проектирования информационных систем (ИС) понимают упорядоченный в логической последовательности набор методических приемов, технических средств и проектировочных методов, нацеленных на реализацию общей концепции создания или доработки проекта системы и ее компонентов. В числе особенностей следует отметить широкие возможности и безусловную необходимость включения в технологию стандартных пакетов прикладных программ, наличие информационных связей с системами автоматизированного проектирования предназначенного на продажу продукта, применение инструментальных средств программирования. Для разработки ИС управления большое значение имеют качество и состав базы проектирования. Элементарной базовой конструкцией технологической цепочки проектирования ИС и ее главного компонента - информационной технологии (ИТ) является технологическая операция, т.е. отдельное звено технологического процесса. Это понятие определяется на основе кибернетического подхода к процессу разработки ИТ. Автоматизация данного процесса предопределяет необходимость формализации технологических операций, последовательного объединения их в технологическую цепь взаимосвязанных проектных процедур и их изображение. Использование разработчиком такого методического приема позволяет сократить временные, трудовые, финансовые затраты на проектирование и модернизацию системы.

Основными нормативными документами, регламентирующими процесс создания любого проекта ИС и ИТ, являются ГОСТы и их комплексы на создание и документальное оформление информационной технологии, автоматизированных систем, программных средств, организации и обработки данных, а также руководящие документы Гостехкомиссии России по разработке, изготовлению и эксплуатации программных и технических средств защиты информации от несанкционированного доступа в информационных системах и средствах вычислительной техники.

Как и любая автоматизированная технология в экономике, ИТ и ИС управления в процессе разработки и функционирования проходят четыре стадии жизненного цикла: предпроектную, проектирования, внедрения и эксплуатацию. Конечной целью проектирования являются создание проекта ИТ и ИС управления, внедрение проекта в эксплуатацию и последующее.



Заключение

Современное общество называют информационным. Широкое развитие средств вычислительной техники и связи позволило собирать и хранить, обрабатывать и передавать информацию в таких объемах и с такой оперативностью, которые были немыслимы раньше. Благодаря новым информационным технологиям производственная и непроизводственная деятельность человека, его повседневная сфера общения расширяются за счет вовлечения опыта, знаний, а сама экономика все в меньшей степени характеризуется как производство материальных благ и все в большей -как создание и распространение информационных продуктов и услуг.

В современных социально-экономических и культурных условиях России развитие системы образования в значительной степени определяется тем, насколько эффективно осуществляется управление всеми ее звеньями. Рыночные отношения коренным образом изменили характер функционирования традиционной системы управления. Четко обозначился переход от вертикальной, авторитарно-бюрократический системы управления к корпоративному стилю, основанному на союзе профессионалов и обеспечивающему управление деятельностью любой структуры по горизонтали.

Управление представляет собой целенаправленный процесс воздействия на объект, а такое воздействие возможно, если известны правила принятия решения и информация, на основании которой оно принимается. Управление описывается взаимосвязью "цель - решение", которая не является однозначной из-за большого числа путей, ведущих к одной цели. Особенно это справедливо для иерархического представления целей (дерево целей). На самом высоком уровне находятся цели, носящие директивный характер (траекторные цели). Они отражают стратегию управления предприятием. Ниже находятся рабочие цели, которые вырабатываются ЛПР. Рабочие цели подчинены траекторной цели и детализируют ее в зависимости от уровня управления.



Список литературы

1. Информационные технологии управления: Учеб. пособие/ Под ред. Г. А. Титоренко. - М.: ЮНИТИ, 2003

2. Компьютерные системы и сети: Учеб. пособие/ В. П. Косарев и др./Под ред. В. П. Косарева и Л. В. Еремина -М.: Финансы и статистика,1999

3. “Управление строительными инвестиционными проектами”. Под редакцией В. М. Васильева, Ю. П. Панибратова. СПб,1997

Размещено на Allbest.ru