Задачи интеграции систем управления

Лекция 4.

4. Информационные системы управления аналитического типа (Метод планирования материальных потребностей, метод планирования производственных ресурсов. Системы управления производством аналитического типа. Компьютеризированное интегрированное производство)

Планирование Производственных Ресурсов (manufacturingResourcePlanning, MrpIi)

Метод планирования всех ресурсов производственной компании. В идеале это - оперативное планирование в единицах продукции, финансовое планирование в денежных единицах с элементами моделирования, то есть план может варьироваться в зависимости от ответов на вопрос: «что, если?..». Касается ряда функций, каждая из которых связана с остальными: бизнес-планирование, планирование продаж и операций, объемно-календарное планирование, планирование потребности в материалах, планирование потребности в производственных мощностях, а также систем поддержки производственных мощностей и материальных ресурсов. Выводы этих систем интегрируются с финансовыми отчетами, бюджетом перевозок и складским планированием в денежных единицах. Планирование производственных ресурсов - это прямое расширение концепции планирования потребности в материальных ресурсах (MRP) с замкнутым циклом планирования.

Методы планирования материальных потребностей (Календарный метод планирования (стандарт системы МКР I)

Система МКР решает три взаимосвязанные проблемы: что производить, в каком количестве и когда. Данная система строится на основе заданного производственного расписания, сформированного по заказам потребителей и на прогнозе спроса, которое определяет сроки и объемы производства конечного изделия.

Система последовательно определяет время и количество материальных ресурсов, необходимые для удовлетворения потребностей производственного расписания

Схема системы календарного планирования МКР I

Для расчета необходимы данные:

· материальных ресурсах и спецификациях на изделие (состав изделия);

· нормативных сроках изготовления каждого элемента или компонента изделия или длительности их производственного цикла;

· нормах расхода материальных ресурсов на единицу изготавливаемой детали, сборочного компонента и готового изделия;

· наличных запасах материальных ресурсов.

Календарный метод не учитывает наличия ограниченных производственных мощностей. Поэтому основным, наиболее существенным моментом в развитии систем данного класса было включение в новую схему МRРII (планирование производственных ресурсов) модуля планирования мощностей на межцеховом и внутрицеховом уровнях, что позволяет сразу увидеть общую разбалансировку плана и более точно и эффективно осуществлять весь цикл планирования и оперативного управления производством. Объемно-календарный план строится путем последовательного нанесения на график (по оси абсцисс которого отложено рабочее время, а по оси ординат — состав операций с соответствующим закрепленным за операцией числом рабочих мест) соответствующих упорядоченных работ по отдельным операциям с фиксацией их длительности (трудоемкости). При обнаружении в процессе составления плана «узких мест» избытка производственных мощностей в отдельные периоды вносятся коррективы, сдвигающие или уплотняющие график работ, отражается на цикловом графике путем изменения сроков и фронта работ. В процессе поступления новых заказов в объемно-календарный план вносятся дополнения.

Интеграция компьютеризированных систем управления

Задачи интеграции систем управления

Управление включает в себя систему функций, органов, методов технологию управления. В процессе управления осуществляется определенная последовательность формирования и реализации таких функций, как целеполагание, прогнозирование, учет, контроль и др.

Методическую основу управления составляют методы модели осуществления функций управления.

Технологическую основу управления составляют процессы регистрации, сбора, приема-передачи, хранения, преобразования и отображения информации, характеризующие требуемое, прогнозируемое и фактически достигнутое состояние управляемых объектов на различных народнохозяйственных уровнях.

Состав компьютеризированных систем управления (КСУ) соответствует составу звеньев народнохозяйственного комплекса и включает классы государственных (ОГАС), отраслевых (ОАСУ), территориальных (ТАСУ) и низовых (АСУП, АСУТП) систем. В каждом из классов АСУ можно выделить подклассы функционально-ориентированных (ФОСУ) и предметно-ориентированных (ПОСУ) подсистем. Функционально-ориентированные подсистемы (системы) предназначены для автоматизации и интеграции соответствующих функций управления

CIM (Computer-Integrated Manufacturing) – модель архитектуры информационных систем, в соответствии с которой все производственные процессы контролируются посредством CAD- и CAM-систем.

Описание модели CIM

В соответствии с моделью CIM все информационные системы предприятия делятся на уровни по двум критериям: дискретность оси времени, в единицах которой функционируют информационные системы, и объемы данных, обрабатываемых на каждом уровне модели. В рамках концепции CIM информационные системы образуют пирамиду. Системы верхнего уровня оперируют данными на относительно больших временных промежутках, а нижнего — имеют дело с большим потоком данных реального времени. Каждое сечение пирамиды имеет площадь, пропорциональную объему обрабатываемых данных. На вершине этот объем минимален, в основании — максимален. Для связи дискретной оси времени наверху пирамиды с событиями реального времени в ее основании используются промежуточные системы цехового уровня, (Production Control, или Manufacturing Execution Systems — MES).

Один из вариантов модели CIM.

Нижний уровень модели представляют элементы сбора данных (датчики), средний — устройства с программным управлением (например, контроллеры станков с ЧПУ), затем идут автоматизированные системы диспетчерского управления SCADA, взаимодействующие с оборудованием. Над ними находятся MES-системы, собирающие данные о технологических процессах и предоставляющие информацию для ERP-систем.

Одной из основных концепций CIM было понятие интерфейса, т. е. способа взаимодействия информационных систем. При этом разработчиков модели не интересовало, какая именно информация передается с помощью интерфейсов (с какой частотой и точностью, как она преобразуется в процессе обмена данными) — в фокусе их внимания находились способы связывания систем различного уровня. CIM предлагала лишь модель развития различных видов интерфейсов интеграции приложений.

Особенностью модели CIM является практически полное отсутствие информационных потоков из внешней рыночной среды. Авторы CIM полагали, что в условиях постоянного рыночного спроса, избытка клиентов и недостатка товаров ключевыми бизнесцелями должны быть стабилизация производственных процессов и обеспечение надлежащего качества продукции. Таким образом, с биологической точки зрения предприятие уподоблялось простейшему организму, живущему по своим собственным законам, не взаимодействующему со своими “сородичами” и находящемуся в относительном равновесии с внешней средой. При этом основным назначением его информационной системы является сбор информации о собственном состоянии с целью поддержания внутреннего равновесия.

Задачи модели CIM

• Улучшение способа применения информационных технологий для сбора, обработки и использования информации на предприятиях с дискретным типом производства.
• Устранение островков автоматизации, т. е. информационных систем, обслуживающих определенную группу пользователей, решающих локальную задачу и не взаимодействующих с иными информационными системами (например, геометрические модели, создаваемые в САПР).
• Повышение производительности и конкурентоспособности предприятия.

Недостатки модели CIM

• Не учитывался человеческий фактор.
• Не было четкой методологии внедрения модели.
• Не удавалось правильно оценить трудозатраты на создание интеграционных решений.