Меню

Тема 1 Системы управления технологическим оборудованием

Управление оборудованием предприятия

4 июля 2012

Управление оборудованием предприятия

Дмитрий Танасичук

руководитель направления «Ремонт-Эксперт» компании «Деснол Софт Проджект»

Поддержание всех технических и технологических систем предприятия в работоспособном состоянии — задача управления оборудованием. Управление оборудованием осуществляется с целью обеспечения:

  • безопасности эксплуатации оборудования;
  • постоянной его работоспособности и поддержания технологических характеристик оборудования;
  • экономической эффективности использования оборудования.

Наиболее распространенной концепцией организации управления оборудованием является управленческая методология, называемая Enterprise Assets Management (EAM) — управление активами предприятия. Основная цель ее применения — поддержание рабочей готовности производственных активов за счет оптимизации управления техническим обслуживанием и ремонтами оборудования, правильной организации материально-технического обеспечения и использования трудовых ресурсов.

Концепция EAM включает методы управления, позволяющие добиться максимального результата максимальной надежности и работоспособности производственных активов — при минимальных затратах. Для этого в качестве инструмента автоматизации используют EAM-системы. Исторически такие системы возникли из систем управления ремонтами (Computerized Maintenance Management System, CMMS), которые, в свою очередь, содержат базу данных оборудования предприятия, модули планирования проведения технического обслуживания и планово-предупредительного ремонта, оформления заявок на проведение ремонта, модули складского учёта и заявок на покупку материалов, финансового учёта.

Как свидетельствует отечественный и мировой опыт, наиболее эффективны системы управления, в том числе и управления активами предприятия и управления ремонтами оборудования, построенные на основе процессного подхода.

Международные стандарты ИСО серии 9000 редакции 2000 года формулируют смысл и назначение процессного подхода следующим образом: «Желаемый результат достигается более эффективным способом, если соответствующими ресурсами и деятельностью управляют как процессами». Простейший алгоритм действий руководителя по управлению процессом и достижению его целей содержит метод Деминга, согласно которому для управления процессом необходимо непрерывно повторять следующие этапы:

  • планирование: установление целей и процессов, необходимых для достижения целей; планирование работ по достижению целей процесса и удовлетворения потребителя; планирование выделения и распределения необходимых ресурсов;
  • выполнение: выполнение запланированных работ;
  • проверка: сбор информации и контроль результата на основе ключевых показателей эффективности, получившегося в ходе выполнения процесса, выявление и анализ отклонений, установление причин отклонений;
  • воздействие (управление, корректировка): принятие мер по устранению причин отклонений от запланированного результата, изменения в планировании и распределении ресурсов.

То есть, цикл управления начинается с планирования. Результаты процессов регулярно контролируются на предмет соответствия заявленным параметрам. В случае отклонения незамедлительно принимаются соответствующие меры.

Системы управления активами предприятия (EAM) позволяют согласованно управлять (по всему циклу управления) следующими процессами:

  • техническое обслуживание и ремонт (ТОиР);
  • материально-техническое обеспечение (МТО);
  • управление складскими запасами (запчасти для ТОиР);
  • управление финансами (в области ТОиР и МТО);
  • управление персоналом (в области ТОиР);
  • управление документами (в области ТОиР и МТО).

Так, по данным консалтинговой компании «А.Т. Kearney», ЕАМ-системы способствуют:

  • повышению производительности ремонта на 29%;
  • сокращению сверхнормативных запасов — 21%;
  • повышению готовности оборудования — 17%;
  • уменьшению случаев нехватки запасов — 29%;
  • сокращению аварийных работ — 31%;
  • уменьшению количества сверхурочных работ — 22%;
  • уменьшению времени ожидания материалов — 29%;
  • сокращению объема срочных закупок — 29%.

Внедрение любой информационной системы представляет собой сложное организационное изменение, связанное с другими организационными преобразованиями, проводимыми на предприятии. Как правило, все они направлены на получение конкурентных преимуществ, повышение качества продукции, сокращение затрат.

Внедрение ЕАМ-системы требует совершенствования организационной структуры предприятия и бизнес-процессов, что должно коснуться как собственно процессов эксплуатации оборудования, так и процессов управления, которые включают учет оборудования, ведение базы различных нормативов, учет параметров эксплуатации оборудования, планирование ремонтов, управление персоналом ремонтной службы, планирование и учет МТО, учет и анализ выполненных работ.

Улучшение процессов эксплуатации оборудования реализуется организационно-техническими мероприятиями и направлено на сокращение и/или устранение основных эксплуатационных рисков предприятия, таких как:

  • длительные простои оборудования, приводящие к остановке производства и срыву выполнения производственных планов;
  • непредсказуемые поломки оборудования и необходимость проведения дорогостоящих внеплановых аварийных ремонтов;
  • чрезмерное и необоснованное увеличение затрат на ремонт и эксплуатацию производственных активов;
  • снижение производительности труда за счет неэффективной эксплуатации оборудования.

ЕАМ-системы позволяют, кроме того, оптимизировать управление персоналом. Управление распорядительными документами (нарядами-допусками к работам, нарядами на выполнение работ), ведение учета квалификации и компетенций персонала, планирование потребности в трудовых ресурсах на выполнение ремонтных работ, проведение аттестации персонала, определение результатов выполнения работ — все это крайне важно для эффективного управления техническим обслуживанием и ремонтами оборудования предприятий.

Источник



Тема 1. . Системы управления технологическим оборудованием

Дата добавления: 2015-08-31 ; просмотров: 4564 ; Нарушение авторских прав

Управление — это целенаправленное воздействие на объект управления (управляемый процесс), приводящее к заданному изменению его параметров или поддержанию его параметров в заданных пределах.

Автоматическое управление – это управление, осуществляемое без непосредственного участия человека, но по составленным им алгоритмам управления.

Система управления (СУ) — это комплекс взаимосвязанных устройств, обеспечивающих сбор информации о текущем состоянии объектов управления (ОУ), ее обработку в соответствии с заданным алгоритмом и формирование команд управления исполнительными устройствами.

СУ должна содержать три основные элемента:

Читайте также:  БАНКОВСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЯПОНСКОЙ ФИРМЫ PRO INTELLECT TECHNOLOGY детекторы валют сч тчики купюр банкнот ун

1. устройства контроля состояния объекта управления;

2. устройства обработки полученной информации в соответствии с заданным алгоритмом управления и формирование команд управления;

3. исполнительные устройства.

В качестве устройств контроля применяются датчики физических величин, преобразующие различные параметры системы управления в сигналы, выраженные в виде напряжения или тока с различной модуляцией.

В настоящее время все устройства обработки полученной информации строятся на базе цифровой вычислительной техники, основой которых являются персональные компьютеры или микропроцессорные комплексы.

Исполнительными устройствами в большинстве случаев являются электроприводы и гидроприводы.

Автоматизация технологических процессов не сводится только к автоматизации работы металлорежущего станка или промышленного робота. В настоящее время под автоматизацией технологических процессов все больше понимают создание автоматических участков, цехов и целых предприятий. В этом случае все электронные устройства управления участка, цеха или предприятия объединяются при помощи локальной вычислительной сети в единую систему с центральным процессором (сервером) во главе. Производство (участок, цех, предприятие), объединенное единой системой управления и работающее в автоматическом режиме, принято называть гибким автоматическим производством (ГАП).

Гибкое автоматическое производство базируется на использовании технологического оборудования с программным управлением, построенным по модульному принципу. Основные технологические модули (ТМ) это металлорежущие станки, промышленные роботы, транспортные средства, контрольно-измерительные устройства, автоматические склады и т. д. Каждый ТМ оснащен собственным устройством программного управления. В процессе функционирования в автоматическом режиме собственные устройства управления контролируют техническое состояние и формируют команды управления данным ТМ.

Один или несколько ТМ могут объединяться посредством общей системы управления в производственные ячейки с общей программой, реализующей их совместное функционирование. Производственную ячейку можно рассматривать как единый объект, идентичный ТМ. В этом случае управление технологической ячейкой организуется по двухуровневой схеме.

На первом (нижнем) уровне находятся собственные устройства программного управления, а координация работы нескольких ТМ осуществляется от общей систем управления второго (среднего) уровня.

Несколько технологических ячеек могут быть объединены в линии или участки, а совокупность нескольких линий или участков — в цех. Соответствующие производственные единицы (линии, участки, цеха) управляются единой системой управления третьего (высшего) уровня.

Если первый уровень управления базируется на устройствах собственного программного управления, а второй уровень управления, как правило, на промышленных контроллерах, то третий уровень управления базируется на персональных компьютерах большой производительности. Эти компьютеры называются центральными.

Устройства управления первого уровня осуществляют программное управление ТМ, их диагностику и коррекцию режимов работы.

Системы управления второго уровня обеспечивают координацию совместной работы нескольких ТМ на базе анализа значений их текущих параметров и заданной временной последовательности выполнения технологических операций. Системы управления второго уровня реализуют штатные операции управления, которые можно отнести к тактическому управлению.

Системы управления третьего уровня осуществляют стратегическое управление, которое заключается в координации работы всех производственных единиц (линий, участков, цехов), разрешении нештатных (аварийных) ситуаций, смены программ управления на всех уровнях, наладке и коррекции технологического оборудования, а также информирование соответствующих служб предприятия о производительности и текущем состоянии производства.

Под управлением металлорежущим станком будем понимать формирование команд на перемещение управляемого объекта (режущего инструмента, заготовки, и т. д.) по заранее рассчитанной траектории при заданной скорости и точности движения, а также включение и выключение различных устройств (двигателей, электромагнитных муфт, реле, пускателей и т. д.) на различных этапах работы технологического оборудования.

Такое управлениепроизводится специальным устройством без участия человека, но по заранее составленной им программе, и называется программным управлением. Программное управление ведет к повышению автоматизации процессов механической обработки машиностроительной продукции и является одной из основных задач в современном развитии станкостроения.

Применение технологического оборудования с программным управлением позволяет:

1) повысить производительность труда за счет сокращения вспомогательного и машинного времени обработки на технологическом оборудовании;

2) исключить предварительную ручную разметку и сократить слесарно-доводочые работы;

3) повысить точность обработки при уменьшении штата контролеров с сокращением пригоночных работ в процессе сборки;

4) упростить и удешевить специальную оснастку;

5) сократить производственные площади;

6) сократить период освоения новой продукции;

7) расширить технологические возможности предприятия.

В то же время виды и характер работ по технологической подготовке и эксплуатации производства с использованием оборудования с программным управлением существенно отличаются от работ, производимых с помощью обычного универсального оборудования. В этом случае значительно возрастает сложность задач и трудоемкость проектирования технологических процессов. Встает задача использования обслуживающего персонала высокой квалификации и применения специалистов новых специальностей, которые ранее не использовались в условиях промышленного производства. К таким специалистам относятся программисты, математики, электронщики, технологи, корректирующие чертежи на технологичность их применения в условиях оборудования с программным управлением.

Системы числового программного управления (СЧПУ) — совокупность функционально взаимосвязанных технических и программных средств, предназначенных для управления металлорежущими станками в автоматическом режиме.

К техническим средствам относятся станок, устройства подготовки управляющих программ, устройства управления станком, устройства размерной настройки режущего инструмента и т.д. К программным средствам относятся инструкции, методики, техническое и функциональное программирование и т.д.

Читайте также:  Приложение N 3 Методика расчета показателя Техническая вооруженность сектора исследований и разработок бала

Программа управления — группа команд, составленных на языке данной системы управления и предназначенных для управления станком в автоматическом режиме.

Числовое программное управление базируется на программе, в которой команды выражены в виде чисел.

Устройство числового программного управления (УЧПУ) — часть системы числового программного управления, управляющее работой станка по командам, поступающим из управляющей программы.

УЧПУ выполняют две основные функции:

1) формирование траектории движения режущего инструмента;

2) управление устройствами автоматики станка.

Вопросы для самопроверки по теме 1.1

1. Какие функции выполняют первый, второй и третий уровни управления в автоматизмрованном производстве?

2. Какие преимущества дает применение технологического оборудования с программным управлением?

Источник

Уровни управления на предприятии

date image2014-02-02
views image8099

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Любое предприятие является сложной системой, которая состоит из большого числа разнородных объектов и процессов, имеющих собственные управляющие органы. Для согласования функционирования всего предприятия необходима общая многоуровневая система управления. В практике менеджмента принято выделять три основных уровня управления (иерархии управленческой деятельности): стратегический, тактический, операционный. Управленческая пирамида, отражающая уровни возрастания власти, ответственности и динамику принятия решений, показана на рисунке.

Рис. 6.1. Управленческая пирамида предприятия

Каждый из уровней управления характеризуется собственным набором функций, уровнем компетентности и ответственности и нуждается в соответствующей информационной поддержке (рис. 6.2). Это находит отражение в том, что информационные системы общего назначения включают в себя локальные управленческие подсистемы соответствующего уровня.

Уровни управления определяются сложностью решаемых задач. Чем сложнее задача, тем более высокий уровень управления требуется для ее решения. Необходимо также учитывать динамику реализации принимаемых решений, что позволяет рассматривать управление с учётом времени.

Рис. 6.2. Управленческая пирамида и информационные подсистемы управления

Стратегический уровень обеспечивает выработку управленческих решений, направленных на достижение долгосрочных стратегических целей организации. Поскольку результаты принимаемых решений проявляются спустя длительное время (месяцы, годы), особое значение на этом уровне имеет такая функция управления, как стратегическое планирование. Ответственность за принятие управленческих решений чрезвычайно велика и определяется не только результатами анализа с использованием специального математического аппарата и информационных систем поддержки принятия решения, но и профессиональной интуицией менеджеров.

Пример. На основании анализа финансового состояния фирмы принимаются решения об увеличении (уменьшении, снятия с продажи) производимой продукции, о выпуске нового продукта, об открытии филиала, об увеличении активов компании, о привлечении кредитов.

Тактический уровень обеспечивает решение задач, требующих предварительного анализа большого количества разнородной информации, поступающей с верхнего и нижнего уровней. На этом уровне особое значение приобретает такая функция управления, как анализ. Объем решаемых задач уменьшается, но возрастает их сложность и ответственность за результаты. При этом не всегда удается выработать нужное решение оперативно — требуется дополнительное время на осмысление, сбор недостающих сведений и т. п. Управление связано с некоторой задержкой между моментом поступления информации и принятием решений и их реализацией, а также между моментом реализации решений и получением реакции на них.

Пример. На основании анализа статистических данных по спросу на продукцию, о ценах конкурентов и пр. прогнозируется прибыль и разрабатывается план выпуска продукции на ближайший период (неделю, месяц, квартал). Анализируются данные управленческого учета. Решается вопрос о привлечении дополнительных работников или об их сокращении.

Функционально-операционный уровень управления обеспечивает решение многократно повторяющихся задач и операций и быстрое реагирование на изменения входной текущей информации. На этом уровне достаточно велики как объем выполняемых функциональных операций, так и динамика принятия управленческих решений. Этот уровень управления часто называют оперативным — из-за необходимости быстрого реагирования на изменение ситуации. На уровне оперативного управления большой объем занимают учетные задачи.

Пример учетных задач: учет затрат времени, сырья и материалов при выполнении отдельных производственных операций; учет произведенной и проданной продукции; бухгалтерский учет и т. д.

Источник

Классификация и уровни автоматизированных систем

Общие понятия автоматизированной системы

Все функции автоматизированных систем направлены на достижения определенной цели посредством определенных действий и мероприятий. Основополагающая цель АС – наиболее эффективное использование возможностей и функций объекта управления.

Выделяют следующие цели:

  • Обеспечение релевантных данных, необходимых для принятия решения.
  • Более быстрый и качественных сбор информации и ее обработке.
  • Уменьшение числа решений, которые обязано принимать лицо, принимающее решения (ЛПР ).
  • Увеличение контроля и дисциплинарного уровня.
  • Оперативное управление.
  • Уменьшение затрат ЛПР на реализацию процессов.
  • Четко обоснованные принимаемые решения.

Классификация автоматизированных систем

Основные выделяемые признаки, по которым осуществляется классификация автоматизированных систем:

  • Сфера, в которой функционирует объект управления: строительство, промышленность, непромышленная сфера, сельское хозяйство.
  • Вид рабочего процесса: организационный, экономический, промышленный.
  • Уровень в системе государственного управления.

Категории автоматизированных систем

Классификация структур автоматизированных систем в промышленной сфере разделяется на такие категории:

Децентрализованная структура. Система с данной структурой применяется для автоматизации независимых объектов управления и является наиболее эффективной для этих целей. В системе имеется комплекс независимых друг от друга систем с индивидуальным набором алгоритмов и информации. Каждое выполняемое действие осуществляется исключительно для своего объекта управления.

Читайте также:  Защитное ограждение с блокировкой

Централизованная структура. Реализует все необходимые процессы управления в единой системе, осуществляющей сбор и структурирование информации об объектах управления. На основании полученной информации, система делает выводы и принимает соответствующее решение, которое направлено на достижение первоначальной цели.

Централизованная рассредоточенная структура. Структура функционирует по принципам централизованного способа управления. На каждый объект управления вырабатываются управляющие воздействия на основании данных обо всех объектах. Некоторые устройства могут быть общими для каналов.

Алгоритм управления основывается на комплексе общих алгоритмов управления, реализующиеся с помощью набора связанных объектов управления. При работе каждый орган управления принимает и обрабатывает данные, а также передает управляющие сигналы на объекты. Достоинством структуры является не столь строгие требования относительно производительности центров обработки и управления, не причиняя ущерба процессу управления.

Иерархическая структура. В связи с возрастанием количества поставленных задач в управлении сложными системами значительно усложняются и отрабатывающиеся алгоритмы. В результате чего появляется необходимость создания иерархической структуры. Подобное формирование значительно уменьшает трудности по управлению каждым объектом, однако, требуется согласовать принимаемые ими решения.

Типы автоматизированных систем

  • АСУП – системы управления предприятием.
  • АСУТП – системы управления технологическими процессами.
  • АСУПП – системы подготовки производства.
  • ОАСУ – отраслевые системы управления.
  • организационно-административные.
  • АСК – системы контроля качества продукции.
  • ГПС— гибкие производственные системы.
  • ЧПУ – системы управления станками с числовым программным обеспечением.
  • группы систем или интегрированные системы.

Автоматизированные информационные системы

Автоматизированная информационная система – это комплекс аппаратных и программных средств, необходимых для реализации функций хранения данных и управления ими, а также для вычислительных операций.

Главная цель АИС – это хранение данных, обеспечение качественного поиска и передачи данных в зависимости от запросов для наибольшего соответствия запросов пользователей.

Выделяют наиболее важные принципы автоматизации процессов:

  1. надежность;
  2. окупаемость;
  3. гибкость;
  4. безопасность;
  5. соответствие стандартам;
  6. дружественность.

Классификация автоматизированных информационных систем имеет следующую структуру:

  1. Система, охватывающая один процесс в организации.
  2. Осуществляется несколько процессов с организации.
  3. Нормальная работа одного процесса сразу в нескольких взаимосвязанных организациях.
  4. Система, организующая функционирование нескольких процессов в нескольких взаимосвязанных системах.

Классификация по степени автоматизации

Информационные системы классифицируются также по степени автоматизации проводимых операций:

  • ручные;
  • автоматизированные;
  • автоматические.

Ручные – в них отсутствуют современные средства для обработки информации, и все операции осуществляются человеком в ручном режиме.

Автоматические – абсолютно все операции по обработке информации осуществляются с применением технических средств без участия человека.

Автоматизированные информационные системы производят операции как с помощью технических средств, так и с помощью человека, однако, основная роль передается компьютеру. ИС классифицируются по степени автоматизации, а также по сфере применения и характеру деятельности.

Уровни автоматизированных систем

Выделяют три уровня автоматизированных систем управления:

Нижний уровень. Оборудование. На этом уровне внимание отводится датчикам, измерительным и исполнительным устройствам. Здесь производится согласование сигналов с входами устройств и команд с исполнительными устройствами.

Средний уровень. Уровень контроллеров. Контроллеры получают данные с измерительного оборудования, а после передает сигналы для команд управления, в зависимости от запрограммированного алгоритма.

Верхний уровень – промышленных серверов и диспетчерских станций. Здесь осуществляется контроль производства. Для этого обеспечивается связь с низшими уровнями, сбор информации и мониторинг протекания технологического процесса. Этот уровень взаимодействует с человеком. Человек здесь производит контроль оборудования с помощью человеко-машинного интерфейса: графические панели, мониторы. Контроль за системой машин обеспечивает SCADA система, которая устанавливается на диспетчерские компьютеры. Данная программа собирает информацию, архивирует ее и визуализирует. Программа самостоятельно сравнивает полученные данные с заданными показателями, а в случае несоответствия проводит оповещение человека-оператора об ошибке. Программа производит запись всех операций, в том числе и действия оператора, которые необходимы в случае нештатной ситуации. Так обеспечивается контроль ответственности оператора.

Существуют также критичные автоматизированные системы. Это системы, которые реализуют различные информационные процессы в критичных системах управления. Критичность представляет собой вероятную опасность нарушения их стабильности, а отказ системы чреват значительными экономическими, политическими или другими ущербами.

Что же относится к критичным автоматизированным процессам? К критичным относят следующие системы управления: опасными производствами, объектами атомной отрасли, управления космическими полетами, железнодорожным движением, воздушным движением, управление в военных и политических сферах. Почему они критичны? Потому что решаемые ими задачи имеют критичный характер: использование информации с ограниченным доступом, использование биологических и электронных средств обработки информации, сложность технологических процессов. Следовательно, информационные автоматизированные системы становятся элементом критичных систем управления и в результате этого, получили принадлежность к этому классу.

Выводы

Подводя итоги, можно отметить важность автоматизации систем управления в различных сферах. На сегодняшний день внедрение подобных систем обеспечивает более качественное управление производством, сводя к минимуму участие человека в этих процессах и исключая тем самым, ошибки, связанные с человеческим фактором. Развитие и разработка автоматизированных систем управления дает возможность улучшать многие сферы: производство, экономику, энергетику, транспортную сферу и другие.

Источник