Исследование системы управления

1.Управление и кибернетика. Производственная организация как кибернетическая система.

Управление – процесс организации такого целенаправленного воздействия на объект, в результате которого объект переходит в требуемое (целевое) состояние.

Объект управления – та часть окружающего мира, составление которой нас интересует, и на которую мы можем целенаправленно воздействовать (управлять). Кибернетика открыла сходство и общность принципов, которым подчиняются системы живой и неживой природы: 1)Саморегулирование. 2) Изоморфизм. 3)Обратная связь. 4)Иерархичность управления. 5)Деление целого на подсистемы.

Кибернетическая система – система, имеющая информационную сеть со входами и выходами, отличающаяся большой сложностью и обеспечивающая на основе автономного управления ее саморегулирование.

Признаки кибернетической системы: 1)наличие в ней информационной сети. 2)автономного управления в кибернетической системе является вторым признаком. 3)саморегулирования. 4)входы и выходы. 5)большая сложность.

Систему, в которой реализуются функции управления, обычно называют системой управления и выделяют в ней две подсистемы: управляемую и управляющую. Управляющая подсистема осуществляет функции управления, а управляемая является ее объектом.

На информационные входы управляющей подсистемы воздействует информация:

• Маркетинговый исследований;
• О наличии на рынке конкурентов;
• Обо всех видах ресурсов (материалы, комплектующие, оборудование, финансы, люди и т.п.);
• О существующих законах и происходящих в них изменениях;
• О политической ситуации в определенный момент времени;
• О состоянии хода процесса производства, поступающая из объекта управления (обратная связь).

Выходами из управляющей подсистемы являются стратегические планы, бизнес планы, оперативные планы, которые выдаются в соответствии с иерархией управления на уровень цехов, а затем участков. Это так называемая управляющая информация.

Производственная организация как кибернетическая система имеет иерархическую структуру. Например, в управляющей подсистеме в соответствии в иерархией управления работают на верхнем уровне (уровень организации) – генеральный директор, руководители служб главных специалистов, заместители генерального директора, аппарат управления; не среднем (уровень цехов) – начальники цехов со своими заместителями; на нижнем (уровень участков) – начальники участков, старшие мастера, бригадиры.

2.Интегрированная система управления (ИСУ) промышленными предприятиями.

ИСУ – человеко-машинные системы управления, реализующие комплексы задач для различных уровней организации на основе единого системного, информационного, технического, математического и производственного обеспечения достижения поставленных целей.

Есть ряд существенных обстоятельств, обуславливающих важность внедрения ИСУ для промышленных предприятий.

Во-первых, для большинства предприятий характерны:

1.Достаточно сложная система распределения полномочий между головной компанией и производственными подразделениями;

2.Многообразие товарно-материальных потоков, определяемое наличием элементов вертикальной и горизонтальной интеграции;

3.Многообразие рынков сбыта, отличающих своей емкости и эластичности спроса по цене;

4.Многообразие видов деятельности;

5.Усложненная система контроля и стимулирования деятельности подразделений, которая в идеале должна охватывать все факторы хозяйственной деятельности;

6.Различных характер производственного процесса по различным видам деятельности и, как следствие, различные способы учета затрат и финансовых результатов;

7.Недостаточное качество информации обеспечения процесса принятия управленческих решений;

8.Недостаточная регламентированность документооборота и как следствие, снижение эффективности систем учета и контроля деятельности компании.

Во-вторых в настоящее время большинство кампаний активно сотрудничают с зарубежными партнерами в производственной и финансовой сфере. Одной их основных предпосылок ИСУ является ведение управленческого и финансового документооборота в соответствии с международными нормами.

Таким образом, внедрение интегрированной системой управления в компаниях:

1.создает предпосылки для качественного улучшения процесса управленческого планирования и контроля деятельности компании со стороны высшего и среднего руководства;

2.обеспечивает должное представление о результатах деятельности компании западным партнерам и, тем самым, окажет положительный эффект в сфере расширения сотрудничества с зарубежными предприятиями и организациями.

Проект по разработке и внедрению ИСУ на предприятии, как правило, делится на три фазы: обследование компании, проектирование, ввод в действие.

3.Технические средства автоматизации информационно-управленческой деятельности.

В последние десятилетия широкое распространение получили информационные технологии так называемого третьего (высшего) уровня. Они охватывают полный информационный цикл — выработку информации (новых знаний), их передачу, переработку, использование для преобразования объекта, достижения новых, более высоких, целей.

Полная интегрированная автоматизация менеджмента предполагает охват следующих информационно-управленческих процессов: связь, сбор, хранение и доступ к необходимой информации, анализ информации, подготовка текста, поддержка индивидуальной деятельности, программирование и решение специальных задач.

К современным техническим средствам автоматизации информационно-управленческой деятельности относятся: 1.персональные компьютеры, объединенные в сети; 2.электронные пишущие машинки; 3.системы, обрабатывающие тексты (проблемно ориентированные компьютерные системы, имеющие большие функциональные возможности);4. копировальные машины; 5.коммуникационные средства, телефонная техника; 6.средства для автоматизации ввода архивных документов и поиска информации (к ним относятся нетрадиционные носители информации: магнитные диски и ленты, микрофильмы, диски с оптическими записями); 7.средства для обмена информацией — “электронная почта”; 8.видеоинформационные системы; 9.локальные компьютерные сети; 10.интегрированные сети учреждений.

4. Основные направления автоматизации управления.

1.системы автоматического управления (САУ), которые без участия человека выполняют измерение, контроль, регулирование и управление машин и технологических процессов. Такими САУ являются:

• Информационно-измерительные системы;
• Автоматического контроля;
• Автоматическое управление машинами и технологическими процессами.

2. автоматизированные системы управления (АСУ), в которых процессы получения информации, ее переработки, принятия решений и выработки управляющих воздействий невозможны без участия человека. Окончательное решение в таких системах управления остается за человеком. АСУ – человеко-машинная система управления, в которой человек необходимое звено оптимизации управления различными объектами.

3.интегрированные автоматизированные системы управления (ИАСУ) – человеко-машинные системы управления, реализующие комплексы задач для различных уровней организации на основе единого системного, информационного, технического, математического и производственного обеспечения достижения поставленных целей.

5.Классификация АСУ. Определение подсистем: АСУП; САПР; АСНИ; АСУТП.

АСУ уровня предприятия классифицируется следующим образом:

• Научными исследованиями;
• Проектированием;
• Организационного управления;
• Технологическими процессами;
• Проектами.

АСУП (автоматизированные системы управления предприятиями) - предназначены для управления социально-экономическими системами, включающих народное хозяйство, территории, организации различного уровня и т.п. управляющая информация в таких системах передается непосредственно исполнителям, которые обязательно принимают участие в управлении. Это объясняется тем, что не все операции могут быть формализованы, а значит, переданы машинам. Другой причиной является то, что социально-экономические цели и задачи развития коллектива и общества могут быть поставлены только человеком, а не машиной.

САПР (АСУ проектированиями) предназначены для автоматизации проектирования отдельных деталей, узлов технических объектов, проведения расчетов при разработке гидравлических, кинематических, электрических и электронных схем будущих изделий. Такие системы создаются в опытно-конструкторских бюро (ОКБ) и других организациях. Занимающихся проектирование технических объектов. АСУ проектирование иногда входят в контур АСУ научными исследованиями.

АСНИ (АСУ научными исследованиями) создаются и используются для обеспечения высококачественных теоретических расчетов, моделирования будущих ситуаций, проведения научных экспериментов, проведения научных исследований в различных областях науки.

АСУТП (АСУ технологическими процессами) – разновидность систем управления, включающие технические средства, которые обеспечивают замену физического и умственного труда человека работой машин для сбора и переработки информации и выдачи управляющих воздействий. АСУТП применяются для автоматизации разнообразных технологических процессов: нефтехимии, металлургии, машиностроении (обработки деталей и узлов изделий, режимов резания, термообработки) и т.д.

6.Структурное построение ИАСУ. Общесистемные принципы создания ИАСУ.

ИАСУ – человеко-машинные системы управления, реализующие комплексы задач для различных уровней организации на основе единого системного, информационного, технического, математического и производственного обеспечения достижения поставленных целей.

ИАСУ можно отнести к трем группам:

1.стандартная или коробочная продукция, которая характеризуется жестко заданным набором функций, не подлежащих изменениям и дополнениям, реализуется через создание АРМ для конечных пользователей без изменения технологии управления;

2.системы, которые можно настраивать по изменяющимся функциям за счет изменения параметров;

3.системы, разрабатываемые под конкретного заказчика.

При создании ИАСУ используются следующие виды понятий интеграции:

1)пространственная – обеспечивает объединение элементов и подсистем ИАСУ разных уровней иерархии управления;

2)временная – интеграция временных интервалов, позволяющая рационально распределять имеющиеся ресурсы и обеспечивающую более полную координацию действий каждого элемента при реализации целей ИАСУ;

3)организационная - создает возможности для рационального сочетания управленческой деятельности различных уровней ИАСУ;

4)информационная - обеспечивает единую систему сбора, обработки и выдачи информации о состоянии объекта управления;

5)техническая - представляет собой создание принципиально нового комплекса технических средств (КТС), который объединяет в единое целое технические средства локальный АСУ, обеспечивающих эффективное функционирование ИАСУ;

6)программная - заключается в том, что создается взаимосвязанный комплекс математических моделей, алгоритмов и программ на единой методологической основе.

Поэтапно процесс создания ИАСУ может развиваться по следующим цепочкам интеграции:

АС организационного управления = АСУ научными исследованиями = АС проектирование = АСУ технологическими процессами.

Практически для всех, созданных в последние годы ИАСУ, физической основой являются локальные вычислительные сети (ЛВС).

Общесистемные принципы создания ИАСУ. При создании ИАСУ должны соблюдаться следующие принципы: 1) Системный подход к созданию ИАСУ; 2) Непосредственное участие первого руководителя в создании ИАСУ; 3) Максимальная типизация проектных решений; 3) Непрерывное развитие ИАСУ; 4) Комплексная разработка задач и рабочих программ; 5) Минимизация ввода и вывода информации; 6) Согласованность пропускных способностей отдельных частей ИАСУ; 7) Мотивации труда разработчиков ИАСУ и специалистов, ее эксплуатирующих.

1. 1. Локальные вычислительные сети. Архитектура ЛВС.

ЛВС нашли широкое применение в системах автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства, системах управления производством и технологическими комплексами, в конторских системах, бортовых системах управления и т.д.

ЛВС является эффективным способом построения сложных систем управления различными производственными подразделениями.

ЛВС – набор аппаратных средств и алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров, других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.) и позволяющих им совместно использовать общую дисковую память, периферийные устройства, обмениваться данными (LAN; MAN; WAN; корпоративная).

8.Организация разработки систем управления.

Организация разработки систем управления представляет собой комплекс научно-исследовательских, проектных, инженерно-технических и организационных работ, направленных на совершенствование существующей или вновь создаваемой системы управления с применением математических и современных методов управления. Совершенствование системы управления означает переход к качественно новой ступени ее развития, изменения организационной структуры управления и принципов ее функционирования.

Процесс организации и создания систем управления можно представить в виде инвестиционного проекта - план или программа вложения инвестиций в систему управления для достижения поставленных целей.

Инвестиционный проект, начиная от инвестиционной идеи до реализации системы управления, состоит из трех фаз:

•прединвестиционной (предварительное знакомство и оценка инвестиционных возможностей; анализ и выбор эффективного варианта; подготовка ПТЭО, ТЭО; разработка ТЗ; принятие решения об инвестировании);

•инвестиционной (создание правовой, финансовой, организационной основы; разработка эскизного проекта; разработка технического проекта; разработка рабочего проекта; заключение контрактов; приобретение оборудования; набор и обучение персонала);

•эксплуатационной (оперативной) (сдача системы управления в эксплуатацию; внедрение проекта; модернизация и расширение системы управления; сдача системы в промышленную эксплуатацию).

Совокупность проводимых работ по организации и созданию систем управления удобно представлять в виде сетевых моделей (графиков). Детальные сетевые графики содержат сотни и тысячи операций, вид которых определяется в значительной степени сложностью создаваемой системы управления и спецификой организации, для которой она проектируется.