Методы автоматизации деятельности электронного предприятия

Автоматизация – одно из направлений научно-технического прогресса, применение саморегулирующих технических средств, экономико-математических методов и систем управления, освобождающих человека от участия в процессах получения, преобразования, передачи и использования энергии, материалов или информации, существенно уменьшающих степень этого участия или трудоёмкость выполняемых операций. Требует дополнительного применения датчиков (сенсоров), устройств ввода, управляющих устройств (контроллеров), исполнительных устройств, устройств вывода, использующих электронную технику и методы вычислений, иногда копирующие нервные и мыслительные функции человека. Наряду с термином автоматический, используется понятие автоматизированный, подчеркивающий относительно большую степень участия человека в процессе.

Анализируя данное определение можно сделать вывод, что автоматизации подлежат:

· производственные процессы;

· проектирование;

· организация, планирование и управление;

· научные исследования;

· бизнес-процессы.

Цель автоматизации – повышение производительности труда, улучшение качества продукции, оптимизация управления, устранение человека от производств, опасных для здоровья. Автоматизация, за исключением простейших случаев, требует комплексного, системного подхода к решению задачи.

Метод – систематизированная совокупность шагов, действий, которые необходимо предпринять, чтобы решить определенную задачу или достичь определенной цели.

При исследовании методов автоматизации управления электронным предприятием необходимо заметить, что основным элементом управления на любом предприятии является документ. Фактором, влияющим на хождение документа внутри и снаружи предприятия – документооборот. А соответственно на электронном предприятии – электронный документооборот.

При исследовании методов автоматизации на электронном предприятии три основных направления, по которым ведется эта работа.

Во-первых, разрабатывают методы эффективного изучения закономерностей объектов управления, их динамики, устойчивости, зависимости поведения от воздействия внешних факторов.

Во-вторых, определяют экономически целесообразные методы управления, тщательно обосновывают цель и оценочную функцию управления, выбор наиболее эффективной зависимости между измеряемыми и управляющими параметрами процесса. На этой основе устанавливают правила принятия решений по управлению и выбирают стратегию поведения руководителей с учётом результатов экономических исследований, направленных на выявление рациональных закономерностей системы управления. При реализации данного подхода обращают внимание, прежде всего на специфику объекта автоматизации, в конкретном случае – особенности управления электронным предприятием.

В-третьих, ставится задача создания инженерных методов наиболее простого, надёжного и эффективного воплощения структуры и конструкции средств автоматизации, осуществляющих заданные функции измерения, обработки полученных результатов и управления. При разработке рациональных структур управления и технических средств их осуществления применяют теорию алгоритмов, автоматов, математическую логику и теорию релейных устройств. С помощью вычислительной техники автоматизируют многие процессы расчёта, проектирования и проверки устройств управления. Выбор оптимальных решений по сбору, передаче и обработке данных основывается на методах теории информации. При необходимости многоцелевого использования больших потоков информации применяются централизованные (интегральные) методы её обработки.

Структура управления, оптимально выбранная для выполнения заданных целей, в сочетании с комплексом технических средств (измерительных, регулирующих, исполнительных, по сбору и обработке информации всех видов и т.д.), во взаимодействии с объектом управления и человеком (оператором, диспетчером, контролёром, руководителем участка) на основе рационально построенных форм и потоков информации образует автоматизированную систему управления (АСУ).

В современную АСУ входят устройства для первичного формирования, автоматического извлечения и передачи, логической и математической обработки информации, устройства для представления полученных результатов человеку, выработки управляющих воздействий и исполнительные устройства. В ГСП все они группируются по функциональному, информационному и конструктивно-технологическому признакам, образуя на унифицированной элементной базе блочные наборы, из которых составляются необходимые агрегатные комплексы средств автоматизации.

В настоящее время все эти методы имеют место, а также появилось множество других разновидностей и комбинаций, прежде чем определить подходящий для области деятельности электронного предприятия метод следует определиться со средствами автоматизации и её уровнем на предприятии.

До настоящего времени три типичные уровня автоматизации промышленных предприятий АСУ (системы автоматизации управленческой и финансово-хозяйственной деятельности), САПР (системы автоматизированного проектирования) и АСУТП (системы автоматизации технологических и производственных процессов) развивались обособленно и независимо друг от друга. Они проектировались и создавались, исходя из требований разных подразделений предприятия и в соответствии с различными правилами игры, автономно обслуживая разные органы единого организма, которым, по сути, и является предприятие. И, несмотря на то, что здоровое, полноценное функционирование всякого организма требует взаимоувязанной работы всех его частей, изначально они не были подчинены единым целям и задачам, оставались слабо связанными физически и информационно, а чаще не связанными вовсе.

Новые технологии, которые развиваются с потрясающей скоростью, позволяют интегрировать эти уровни в единую систему и получить целый автоматизированный комплекс.

Во-первых, все более отчетливо проявляется логическое и информационное взаимопроникновение различных уровней автоматизации бизнес-уровня (АСУ), уровня проектирования (САПР) и производственно-технологического уровня (АСУТП). Интеграция этих систем позволяет автоматизации стать реальной производительной силой и охватить предприятие в целом, от технологов-операторов до высшего руководства. Предприятие едино и должно функционировать в едином информационном пространстве только в этом случае появляется возможность оптимального и оперативного управления его финансово-хозяйственной и производственной деятельностью (рис. 1).

Рисунок 1. Единое информационное пространство современного предприятия

Во-вторых, идет интенсивное сближение стандартов и технологий сопряжения (интерфейсов) различных аппаратных и программных средств автоматизации, используемых как в рамках одного уровня автоматизации, так и при связи одного уровня с другими. Это позволяет без существенных дополнительных затрат объединять в одну систему оборудование от различных производителей, как приобретенное ранее, так и современное и планируемое к выпуску в будущем.

Внедрение подобных открытых технологий позволит предприятию сохранить уже вложенные и вновь вкладываемые в автоматизацию инвестиции в течение длительного срока.

В-третьих, наблюдается бурное развитие технологий Интернет и их все более глубокое проникновение во все уровни системы автоматизации предприятий. Это открывает принципиально новые возможности для взаимодействия пользователей с автоматизированной системой. С одной стороны, при работе в единой информационной среде пользователь может обходиться без специалиста-посредника между ним и системой автоматизации. С другой стороны, для приема и передачи компьютерной информации пространство и время сжимаются доступ к информации становится такой же простой процедурой, как и звонок по телефону.

И, менеджер по продажам, и руководитель высшего звена, и бухгалтер, и оператор прокатного стана могут самостоятельно, с помощью специально для них разработанных графических инерфейсов, не только запрашивать и принимать необходимую информацию, но и осуществлять все необходимые настройки различных режимов своего информационного обслуживания.

Руководитель без посторонней помощи может установить или изменить последовательность и вид поступления информации на свой компьютер сразу после его включения. Например, сначала из бухгалтерии, затем из отдела сбыта, из участка выходной продукции и т.д.

Новые тенденции развития автоматизации позволяют тем, кто уже создал АСУ, в полном объеме или частично, достаточно просто подключить к ней систему АСУТП. Включить в общий процесс электронного документооборота производственную документацию, такую как технологические карты, карты контроля качества, индивидуальные паспорта на изделия и т.п., получить на самом верху оперативную информацию от всех подразделений предприятия, включая и производственно-технологические.

Те, кто только приступает к серьезной автоматизации, могут, с учетом особенностей своего предприятия, спокойно начать её с технологического уровня, с АСУТП (раньше было принято начинать с АСУ, теперь это совсем не обязательно). Вложенные в эти мероприятия инвестиции не будут потеряны.

Еще одна особенность сегодняшнего дня дальновидные руководители сами пошли навстречу процессам автоматизации и активно участвуют в формулировании требований к ней. В результате опыта работы с системами верхнего уровня они осознают, что информации, существующей на уровне АСУ, явно недостаточно для принятия оптимальных управленческих решений. Серьезный анализ вырождается, когда в него не включены основные технологические процессы, нет информации по надежности, качеству, реальной себестоимости производства единицы продукции. Слой технологических параметров должен обязательно учитываться при выработке управляющих решений, иначе управленцы по-прежнему будут опираться лишь на собственную интуицию и индивидуальный опыт этого мало в условиях глобализации рынка и растущего уровня конкуренции. Сегодня нужно уметь оперативно (конкуренты не дремлют, а клиенты становятся все более требовательными!) просчитывать цену и последствия принимаемых решений.

Поэтому на классический вопрос с чего начинать автоматизацию? отныне можно отвечать однозначно с разработки генерального плана развития информационных технологий предприятия (этот план, вообще говоря, является частью стратегии развития бизнеса в целом с учетом рыночных реалий и перспектив).

Этот генеральный план может быть весьма гибким: когда появляются средства выполняется очередной этап работ. Однако в этом процессе очень важна непрерывность, поэтому для поддержания устойчивого финансирования генплана может быть создан специальный фонд развития информационных технологий. Одной из задач такого фонда должно быть страхование инвестиций предприятия в автоматизацию, они не должны быть потеряны, поэтому их нужно четко планировать (в том числе и в долгосрочной перспективе) и контролировать их расходование.

Страховкой для вложенных средств должно быть оптимальное проектирование будущей системы, исключение непроизводительных затрат при ее реализации. Например, вместо того, чтобы несколько раз в году тянуть кабели для каждой из подсистем отдельно (кстати, весьма дорогостоящее мероприятие), можно использовать один и тот же кабель для единой системы и снять тем самым лет на 5–7 головную боль с постоянными переделками и перестройками.

Еще одно необходимое условие реализуемости такого генплана заключается в том, что в его создании и воплощении должны принимать непосредственное участие первые лица предприятий, особенно на стадии формулирования требований к различным подсистемам единой автоматизированной системы предприятия и при принятии решения по их выбору. До последнего времени, например, для АСУТП эти требования задавались технологами, не знающими досконально сути бизнеса и тенденций его развития и не имеющими поэтому возможности оценить, какая информация и в каком виде должна экспортироваться из АСУТП на верхний уровень. В результате даже уже имеющаяся в электронном виде в АСУТП производственно-технологическая информация чаще всего оставалась невостребованной.

Такая ситуация часто приводила к серьезным моральным и материальным потерям. Так на одном известном предприятии, производящем под заказ изделия сложных форм из легких сплавов, сорвался большой зарубежный контракт на поставку продукции в связи с невозможностью обеспечить индивидуальные технологические паспорта на каждое изделие в отдельности. Для этого была необходима автоматическая информационная связь АСУ верхнего уровня с АСУТП с достоверной фиксацией для каждого изделия типа сырья, режимов плавки и дальнейшей обработки.

Напротив, на одном из мясоперерабатывающих предприятий процесс взвешивания продукции по мере ее обработки был автоматизирован и информация поступала непосредственно на уровень АСУ. Это позволило, во-первых, обнаружить места непроизводственных потерь, а во-вторых, обеспечить эффективное планирование выхода основной и побочной продукции, повысив тем самым прибыль предприятия более чем на 15%.

Какие же основные выводы, как нам кажется, должны сделать уважаемые руководители на пороге нового этапа развития автоматизации.

Будущее за полной и комплексной автоматизацией предприятия в целом как единого организма.

Не надо ждать всеобщей, полной и комплексной автоматизации предприятия завтра, слишком общие подходы обычно долго реализуются и требуют слишком больших затрат, поэтому нужно разрабатывать генеральный план вашей автоматизации с привлечением широкого круга специалистов и при обязательном участии самих заказчиков.

Начинать необходимо уже сегодня, независимо от начальных условий и накопленного опыта:

· работаете ли вы с собственными программами и базами данных;

· используете ли стандартные офисные программные средства (типа MS Access или MS Excel);

· выбрали ли специализированные программы (1С, Бэст, Парус, AutoCAD, CADelectro и т.п.);

· внедрили ли корпоративные информационные системы (BAAN, Renaissance, Галактика и т.п.)

А что касается специалистов в области АСУТП, одим из которых является автор статьи, они снабдят ваши работающие АСУ (или их элементы) живой кровью производственно-технологической информации с учетом конкретных требований и перспектив развития вашего автоматизированного предприятия.

Автоматизация управления, не только электронным предприятием, является не новомодным направлением, в которое стоит вкладывать средства различным фирмам, а необходимое действие, гарантирующее современной компании процветать на своем рынке и получать конкурентные преимущества по сравнению с другими. Автоматизация предназначена главным образом для повышения производительности труда, улучшения качества продукции, оптимизации управления, устранения человека от производства, опасного для здоровья.

При подходе к автоматизация на предприятии следует, за исключением простейших случаев, применять комплексный, системный подход к решению задач, следовательно подключать все предприятие целиком.

Методы автоматизации электронного предприятия также носят, как описано выше системный характер, хоть для простоты и эффективности их внедрения, разбитый на отдельные этапы.