Об эффективности производства при внедрении автоматизированных систем управления производственными процессами
Производство состоит из многих компонентов, рабочая сила, оборудование, материалы, энергия, инструменты и пр. Количество каждого компонента изменяется во времени и не совпадает с потребностью, т.е. имеют место запасы, или резервы.
Законы изменения количеств составляющих производственного процесса может, в известной степени, выбирать и регулировать управленческий персонал. Научный выбор стратегии изменения запасов, рассматриваемый теорией запасов, позволяет наилучшим образом с наибольшим экономическим эффектом использовать резервы производства за счет своевременного пополнения запасов, выбора оптимальных объемов запасов и оптимальных партий заказа. В этом состоит принцип повышения степени использования резервов производства.
Проектирование автоматизированных систем управления технологическими процессами ведется для конкретного процесса, причем требования автоматизируемого объекта, определяемые в процессе проектирования, и параметры автоматизированных систем управления технологическими процессами, как правило, не совпадают. При проектировании используют приемы выбора наиболее подходящих технических систем управления и других частей АСУ ТП, использование которых приводит к наименьшим потерям. В этом состоит принцип соответствия параметров автоматизированных систем управления технологическими процессами характеристикам автоматизируемого объекта.
Эффективность автоматизированных систем управления технологическими процессами зависит от соблюдения общих и частных принципов автоматизации управления. Несоблюдение этих принципов, имеющее место в реальных системах, происходит в основном из-за недостаточной экономической подготовки проектировщиков, сложности индивидуальной разработки проектов и отсутствия готовых рекомендаций, руководящих материалов и образцов проектов.
Рассмотрим возможности снижения стоимости создания автоматизированных систем управления технологическими процессами. Стоимость создания АСУ ТП включает стоимость проектирования, монтажа, наладки, внедрения и стоимость аппаратуры. Вопросы снижения стоимости создания автоматизированных систем управления технологическими процессами целесообразно рассматривать для каждого вида работ и для аппаратуры.
Поскольку настоящая статья в основном посвящена проектированию автоматизированных систем управления технологическими процессами, то в этой главе рассматриваются главным образом способы снижения стоимости АСУ ТП в процессе проектирования.
Экономический эффект, получаемый от создания автоматизированных систем управления технологическими процессами, обусловлен повышением эффективности автоматизируемого производства.
Можно привести пример анализа производства, основных направлений действия автоматизированных систем управления технологическими процессами и получаемой при этом экономии, который был выполнен на уровне связей без количественных характеристик, который, в общем виде, может быть применим к любому производству.
В зависимости от структуры себестоимости продукции участка производства, охватываемого АСУ ТП, разработчики могут сделать ориентировочное распределение экономии и определить основные необходимые направления действия разрабатываемой автоматизированной системы управления технологическими процессами. Это дает возможность определить основные задачи АСУ ТП.
Рассмотрим понятие экономичности информации. Наибольший эффект, который может быть получен при использовании для управления информации, требующей минимальных затрат и позволяющей получить наибольший эффект. Имеется в виду не выбор из необходимой для управления информации какой-то ее части, а снижение стоимости и повышение эффективности всей необходимой информации, одновременно или в среднем.
Минимальная стоимость всей необходимой информации обеспечивается сокращением ее объема, выбором наилучших форм представления информации и наилучших кодов, выбором наиболее эффективных процессов автоматизированного управления и технических средств.
Одним из факторов, определяющих цену информации, является зависимость стоимости технических средств от быстродействия. Процессы оперативного управления в автоматизированных системах управления технологическими процессами, как правило, быстро протекающие, поэтому оценка минимально допустимой скорости работы процессора, обеспечивающего управление в реальном масштабе времени, может значительно влиять на стоимость выбираемого оборудования.
Сокращение объема собираемой и передаваемой первичной информации приводит к некоторому снижению количества необходимой аппаратуры и к снижению трудоемкости формирования и использования данных, вводимых вручную. При этом объем затрат в целом снижается.
Получение информации, имеющей оптимальную ценность, требует преодоления ряда трудностей. Прежде всего, для каждого вида сообщений, а иногда и для каждого конкретного сообщения различно.
В то же время создание и функционирование аппаратуры с большим числом различных по времени циклов сбора и управления повышает ее стоимость. Одновременно усложняется работа диспетчерского аппарата и увеличиваются затраты на диспетчерскую службу.
Этот вопрос можно решить, если учесть характер зависимости ценности информации от времени. Поскольку крутизна параметра оптимального времени небольшая, то использование аппаратуры и процессов, обеспечивающих сбор всей информации, приведет только к потерям от хранения собранной информации.
Если параметр оптимального времени для группы сообщений имеет одинаковое значение, обычно это справедливо для каждой группы однотипных датчиков, собирающих однотипные сообщения, и если число групп датчиков невелико, то организуется сбор информации по нескольким разновременным циклам, входящим в один основной цикл управления. Условие соблюдается для каждого цикла самостоятельно.
С помощью таких приемов соблюдается принцип использования информации, имеющей оптимальную ценность для основной массы первичной информации, собираемой автоматически.
