Пример внедрения асу. Внедрение асу как способ повышения экономической эффективности предприятий теплоэнергетики. Рабочее место и информационное обеспечение менеджера

1. Введение.

2. Автоматизированные системы управления производством: структура.

3. Автоматизированные системы управления производством: функции.

4. Автоматизированные системы управления производством: методы реализации, примеры реализации.

Введение

Классификация автоматизированных систем (АС)

Условно модель любой целесообразной деятельности можно представить как систему, состоящую из объекта (познания, управления, трансформации и т.п.) и некоторой воздействующей на него системы - системы управления (СУ). Система управления может быть полностью автоматической (т.е. взаимодействовать с объектом без участия человека; например, банкомат), неавтоматизированной (т.е. не имеющей в составе компьтер; например, бригада рабочих, роющих траншею), автоматизированной (т.е. содержащей как людей, так и компьютеры; например, автоматизированная система налогообложения).

АСУ - автоматизированная система управления

Автоматизированная система управления - совокупность математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом или процессом в соответствии с заданной целью, а так же коллектив людей объединенных общей целью

В составе АСУ выделяют:

Основную часть, в которую входят информационное, техническое и математическое обеспечение; и
- функциональную часть, к которой относятся взаимосвязанные программы, автоматизирующие конкретные функции управления.

Системы делятся на примитивные элементарные (для них строятся автоматические системы управления) и большие сложные.

Как уже выше было отмечено, АСУ предназначена для автоматизированной обработки информации и частичной подготовки управленческих решений с целью увеличения эффективности деятельности специалистов и руководителей за счет повышения уровня оперативности и обоснованности принимаемых решений.

Различают два основных типа таких систем: системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) и системы организационного управления (АСОУ). Их главные отличия заключаются в характере объекта управления (в первом случае – это технические объекты: машины, аппараты, устройства, во втором – объекты экономической или социальной природы, то есть, в конечном счете коллективы людей) и, как следствие, в формах передачи информации (сигналы различной физической природы и документы соответственно).

Следует отметить, что наряду с автоматизированными существуют и системы автоматического управления (САУ). Такие системы после наладки могут некоторое время функционировать без участия человека.

САУ применяются только для управления техническими объектами или отдельными технологическими процессами. Системы же организационного управления, как следует из их описания, не могут в принципе быть полностью автоматическими. Люди в таких системах осуществляют постановку и корректировку целей и критериев управления, структурную адаптацию системы в случае необходимости, выбор окончательного решения и придание ему юридической силы.

Как правило, АСОУ создаются для решения комплекса взаимосвязанных основных задач управления производственно-хозяйственной деятельностью организаций (предприятий) или их основных структурных подразделений. Для крупных систем АСОУ могут иметь иерархический характер, включать в свой состав в качестве отдельных подсистем АСУ ТП, АС ОДУ (автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления), автоматизированные системы управления запасами, оперативно-календарного и объемно-календарного планирования и АСУП (автоматизированная система управления производством на уровне крупного цеха или отдельного завода в составе комбината).

Самостоятельное значение имеют автоматизированные системы диспетчерского управления, предназначенные для управления сложными человеко-машинными системами в реальном масштабе времени. К ним относятся системы диспетчерского управления в энергосистемах, на железнодорожном и воздушном транспорте, в химическом производстве и другие. В системах диспетчерского управления (и некоторых других типах АСУ) используются подсистемы автоматизированного контроля оборудования. Задачами этой подсистемы является измерение и фиксация значений параметров, характеризующих состояние контролируемого оборудования, а сравнение этих значений с заданными границами и информирование об отклонениях.

Отдельный класс АСУ составляют системы управления подвижными объектами, такими как поезда, суда, самолеты, космические аппараты и АС управления системами вооружения.

Так как большие и сложные системы обладают свойством необозримости, то их можно рассматривать с нескольких точек зрения. Следовательно, классификационных признаков тоже много.

(АСУ), совокупность экономико-математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управлениесложным объектом (например, предприятием, технологическим процессом). Наиболее важная цель построения всякой АСУ - резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса. В СССР АСУ создаются на основе государственных планов развития народного хозяйства.

Основные принципы.

Разработка АСУ, порядок их создания и направления эффективного использования базируются на следующих принципах (впервые сформулированных В. М. Глушковым).

Принцип новых задач. АСУ должны обеспечивать решение качественно новых управленческих проблем, а не механизировать приёмы управления, реализуемые неавтоматизированными метолами. На практике это приводит к необходимости решения многовариантных оптимизационных задач на базе экономико-математических моделей большого объёма (масштаба). Конкретный состав подобных задач зависит от характера управляемого объекта. Например, для машиностроительных и приборостроительных предприятий обычно наиболее важными оказываются задачи оперативно-календарного и объёмно-календарного планирования. Решающий эффект достигается в том случае, когда осуществляется точное согласование во времени всех сменных заданий как производственных, так и обеспечивающих (например, на материально-техническое снабжение и др.), определяются оптимальные объёмы партий продукции и производится оптимизация загрузки оборудования. Аналогичные задачи возникают в строительстве. В ряде случаев на первый план выдвигаются задачи технич. подготовки производства, управления проектно-конструкторскими работами. На транспорте важнейшее значение приобретают оптимизация маршрутов и расписаний движения, а также погрузочно-разгрузочных работ. В системах управления отраслью первостепенное значение имеют оптимальное планирование работы предприятий, точное согласование сроков взаимных поставок, а также проблемы перспективного развития отрасли и задачи прогнозирования.

Принцип системного подхода к проектированию А С У. Проектирование АСУ должно основываться на системном анализе как объекта, так и процессов управления им. Это означает необходимость определения целей и критериев эффективности функционирования объекта (вместе с системой управления), анализа структуры процесса управления, вскрывающего весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям. Этот комплекс охватывает вопросы не только технического, но также экономического и организационного характера. Поэтому внедрение АСУ даёт принципиально новые возможности для коренного усовершенствования системы экономических показателей и экономического стимулирования.

Принцип первого руководителя. Разработка требований к системе, а также создание и внедрение АСУ возглавляются основным руководителем соответствующего объекта (например, директором завода, начальником главка, министром).

Принцип непрерывного развития системы. Основные идеи построения, структура и конкретные решения АСУ должны позволять относительно просто настраивать систему на решение задач, возникающих уже в процессе эксплуатации АСУ в результате подключения новых участков управляемого объекта, расширения и модернизации технических средств системы, её информационно-математического обеспечения и т.д. Математическое обеспечение АСУ строится таким образом, чтобы в случае необходимости можно было легко менять не только отдельные программы, но и критерии, по которым ведётся управление.

Принцип единства информационной базы. На машинных носителях информации накапливается (и постоянно обновляется) информация, необходимая для решения не какой-то одной или нескольких задач, а всех задач управления. При этом в т. н. основных (генеральных) массивах исключается неоправданное дублирование информации. которое неизбежно возникает, если первичные информационные массивы создаются для каждой задачи отдельно. Основные массивы образуют информационную модель объекта управления. Например, на уровне предприятий основные массивы должны содержать самую подробную информацию обо всех элементах производства: кадровые данные на всех работающих; сведения об основных фондах (земле, помещении, оборудовании со всеми характеристиками, необходимыми для принятия решений по их использованию, перераспределению и т.п.); данные о запасах, включая запасы на промежуточных складах и незавершённое производство; информацию о состоянии оборудования; нормативы (трудовые и материальные) и технологические маршруты (последовательности производственных операций, необходимых для изготовления деталей, узлов и готовых изделий); планы (включая заявки на материально-техническое снабжение); цены и расценки; сведения о текущем состоянии банковских счетов предприятия и др. Система обработки первичных документов, а также система автоматических датчиков должны быть организованы таким образом, чтобы данные о любом изменении, происходящем на предприятии, в минимально короткий срок вводились в ЭВМ, а затем автоматически или по указанию оператора периодически распределялись по основным массивам и при этом чтобы сохранялось состояние готовности выдать любую информацию об объекте. В случае необходимости из основных массивов оперативно формируются производные массивы, ориентированные на те или иные производства, изделия или комплексы задач. Производные массивы в таком случае являются вторичными.

В последние годы многие компании занимаются внедрением передовых IT-технологий. Какими бы ни были осваиваемые технологии, их основная задача остается неизменной — повышение эффективности и производительности. При этом всегда подразумевалось, что грамотное, соответствующее специфике организации техническое решение гарантирует достижение желаемых результатов. Однако с недавнего времени на различных российских IT-конференциях и семинарах все чаще и чаще зазвучали «непривычные» слова — «человеческий фактор», «сопротивление персонала», «работа с персоналом клиента»…

Дело в том, что поначалу многие менеджеры и внедренцы были уверены, что между внедрением новых систем и ростом продуктивности персонала компании существует однозначная жесткая связь. Однако на практике все оказалось не так просто, поскольку не только рост производительности, но и даже сама возможность успешного внедрения во многом зависит от реакции персонала компании, являющегося одновременно и объектом, и субъектом преобразований. По результатам исследования, проведенного иностранными коллегами, среди 10 основных трудностей, которые приходится преодолевать в подобных проектах, 4 напрямую связаны с персоналом компании (кадровое обеспечение и текучесть кадров, сопротивление нововведениям, вопросы взаимодействия, организационная политика), и еще 2 — многочисленные задержки и неожиданные функциональные бреши, — также во многом зависят от сотрудников компании-клиента. Значительная доля, не так ли?

Сегодня уже и российская практика подтверждает, что недоучет влияния человеческого фактора и, следовательно, отсутствие специальной работы с персоналом в период внедрения новых автоматизированных систем, могут поставить под угрозу реализацию проекта и благополучие компании в целом. Среди основных рисков специалисты называют следующие:

• незавершение проекта (т.е. инвестиции «впустую»)
• уход из компании компетентных сотрудников
• отказ IT-специалистов клиента внедрять или поддерживать новую систему
• саботаж рядовых сотрудников.

Из-за недооценки этих рисков на свет появляются т.н. «памятники» — установленные системы, которыми никто не пользуется, а деньги и время компании оказываются выброшенными на ветер. Поэтому консультанты, занимающиеся внедрением, иногда шутят, что предлагаемые ими услуги должны называться «установка системы вместе с сотрудниками».

Подобные проблемы касаются, конечно, не только внедрения информационных систем, но и любых других организационных преобразований. За последнее время появилось достаточно много материалов, которые рассказывают, какие «подводные камни» таят в себе программы организационных изменений и как работать с сопротивлением персонала. Поэтому в данной статье мы остановимся лишь на некоторых особенностях, которые связаны именно с внедрением новых информационных технологий.

Внедрение IT-технологий: факторы успеха

Опыт показывает, что целый ряд факторов, тесно связанных с людьми в организации, оказывает критическое влияние на успешное внедрение новых систем:

• «Наверху» есть кто-то, кому это действительно нужно. Уважаемый генеральный директор, прежде чем пригласить консультантов и заплатить им деньги, постарайтесь честно ответить на вопрос: действительно ли я уверен, что это так жизненно необходимо для моей компании? Готов ли я бороться с многочисленными трудностями, которые возникнут на этом пути? И если вы думаете, что для вашей компании эта новая автоматизированная система — дань моде, или просто вас так давно убеждают в необходимости ее внедрения, что вроде уже пора уступить — лучше откажитесь. Сэкономите деньги, энергию и время, избежите многих конфликтов! Потому что даже при наличии самых талантливых консультантов и сильного менеджера проекта с вашей стороны этот сложный процесс, полный подводных камней, не раз потребует вашей личной поддержки и быстрого принятия сложных решений. Без вашей искренней веры в необходимость внедрения этой системы появится еще один «памятник» (если он сможет появиться вообще).
• Акцент не на техническое решение, а на удобство всем пользователям. В комментариях, думается, не нуждается. Если это условие не выполнено, работники компании просто не будут пользоваться нововведениями и, что самое ужасное, будут иметь на это моральное право. Поставьте себя на место бухгалтера, которому предлагают перейти на использование новой автоматизированной системы, «обеспечивающей оптимальный информационный обмен внутри компании». Какой будет его реакция, если за все время ее разработки его ни разу не спросили, в каком формате он обрабатывает информацию сейчас и какие данные ему самому хотелось бы получать от других?
• Сильная мотивация сотрудников. Внедрение новой системы — испытание для многих ваших сотрудников, поскольку требует от них множества дополнительных усилий — от сбора информации в новом формате и обучения новых схемам работы до долгих внеурочных часов, проведенных рядом с консультантами для того, чтобы новинка начала работать. Чтобы подбодрить людей, руководители часто обещают сотрудникам, что внедряемая технология серьезно упростит деятельность на их личном рабочем месте. Однако на самом деле чаще всего она упрощает процессы в организации в целом, а для многих сотрудников — только прибавляет обязанностей или же коренным образом изменяет их функции. А адаптация к новым условиям требует времени, усилий и энтузиазма. Поэтому руководство компанией должно уделить много внимания созданию сильной заинтересованности сотрудников в воплощении проекта — как финансовой, так и эмоциональной, причем она должна быть привязана именно к повышению результатов компании в целом. В первую очередь необходимо выявить тех, кто может оказать серьезное влияние на проект, но не слишком привязан к организации и не заинтересован в проекте, и предпринять действия по их «закреплению». Часто полезным с точи зрения мотивации является разъяснение сотрудникам возможности повышения их личной квалификации (т.е. повышения рыночной стоимости).
• Сильный менеджер проекта. Здесь речь идет не о человеке, который возглавляет работы со стороны консультантов, а о сотруднике вашей компании. Зачем он нужен вообще, и каким он должен быть — вопросы, требующие более подробного рассмотрения, и к ним мы вернемся чуть позже.

Команда, а зачем она нам нужна?

Многие руководители удивляются: «Мы же платим деньги консультантам, пусть они и внедряют все!!! Зачем отрывать наших сотрудников от их обычной работы???». Именно так строится прочный фундамент для «памятника». И разрушить его может только совместная команда, в которой задействованы следующие участники:

Как видно из схемы, для успешного внедрения проекта на сотрудников компании-клиента ложится значительная часть работы, и руководителю необходимо свыкнуться с этой мыслью еще до подписания договора, если он хочет добиться желаемых результатов. Как показывает опыт, для директоров предприятий наибольшие трудности вызывает не просто выделение сотрудников для работы с консультантами, а поручение поставленных задач самым лучшим сотрудникам. Особенно — назначение квалифицированного менеджера проекта со стороны клиента.

Кто он, менеджер проекта?

Вы наверняка хотели бы иметь в своем штате сотрудника, обладающего следующими качествами:

• гибкий
• дисциплинированный
• быстро обучающийся
• умеет быстро принимать «трудные» решения
• сильный политик
• имеет хорошее образование
• умеет нравиться людям и найти общий язык со всеми
• умеет мотивировать людей.

Но именно таким должен быть и руководитель комплексного проекта по внедрению информационных систем со стороны заказчика. Он должен хорошо понимать, какое влияние окажет реализация проекта на бизнес, разбираться в основных бизнес-процессах компании и поддерживать тесный контакт с производственниками, чтобы предлагаемая консультантами модель стала используемым на практике удобным инструментом. Менеджер проекта должен уметь находить контакт практически с каждым сотрудником компании, оперативно решать возникающие конфликты и вдохновлять всех окружающих на упорный труд над внедрением проекта.

Особенно это актуально в ситуации, когда параллельно с внедрением новых технологий организация занимается перестройкой своих бизнес-процессов — априори конфликтной задачей, затрагивающей интересы большинства работников и разрушающей привычные всем процедуры и схемы работы. Но зачастую компании как раз и совмещают эти две задачи, корректируя бизнес-процессы под требования идеальной модели, предлагаемой IT-специалистами. Такой проект является клубком сложнейших задач и потенциальных разногласий, с которыми может справиться только высококвалифицированный специалист — представитель заказчика.

К сожалению, практика показывает, что руководители не хотят отпускать своих самых опытных функциональных менеджеров в лидеры проекта. Тем не менее, многие западные коллеги утверждают, что именно наличие такого лидера является самым важным фактором успеха проекта…

Как работать с «рабочей группой»?

Однако просто понять, что нужен менеджер проекта и группа сотрудников со стороны клиента — еще недостаточно для достижения результата. Приведем здесь несколько рекомендаций по организации рабочей группы:

• Необходимо вовлечь в группу представителей всех подразделений, в особенности тех, деятельности которых коснется новая система. Построение команды только из IT-специалистов является серьезной ошибкой.
• Рекомендуется привлекать людей, которые смогут оказывать влияние на местах — как формальное, так и личностное. По выражению одного из специалистов по внедрению информационных систем, внедрение проекта похоже на «обращение в веру», и потому ее члены должны быть верующими увлеченными фанатиками, способными оказывать влияние на коллег и подчиненных.
• Квалификация членов группы должна соответствовать поручаемым задачам. Часто компании-клиенты выделяют для работы с консультантами тех, кто относительно свободен, кого можно отвлечь от работы, однако такие сотрудники отнюдь не всегда являются достаточно компетентными, чтобы эффективно справиться с поставленными задачами.

Итак, у нас есть поддержка руководства, высококвалифицированный лидер проекта со стороны клиента и рабочая группа. Как же убедить всех остальных поддержать проект?

Информационная кампания

Когда группа «миссионеров» подготовлена, можно начинать планомерное «обращение в веру». К сожалению, многие руководители недооценивают значение информационной кампании как инструмента управления, в т.ч. и при внедрении любых изменений. Однако путем предоставления сотрудникам полной информации о планируемых действиях и обсуждения с ними возможных проблем и путей их преодоления можно добиться гораздо больших результатов, чем угрозами увольнения или обещаниями премии.

Информационная кампания по своему содержанию должна подразделяться на логические этапы:

• объяснение, почему изменения необходимы и неизбежны;
• разъяснение целей, к которым необходимо двигаться, и обсуждение, каким образом это лучше делать;
• разъяснение задач, которые необходимо решать каждому;
• регулярное информирование о достигнутых промежуточных результатах.

Интересным способом запуска проекта может стать, например, «информационная ярмарка», нацеленная на то, чтобы «продать» проект сотрудникам компании. В ней должны быть представлены все направления проекта, его влияние на будущее организации и т.д., и самое главное, важно создать доброжелательную атмосферу, в которой сотрудники могут без боязни задать все беспокоящие их вопросы и получить на них ответы.

Для того, чтобы информация достигла каждого сотрудника, необходимо использовать все возможные виды информационных каналов — от собраний с участием высшего руководства до внутрифирменных газет и e-mail. Обязательной составляющей информационной кампании должна быть т.н. «обратная связь», т.е. возможность сотрудников высказать свое мнение о происходящем, предложить свои идеи, выплеснуть эмоции и т.д. Ведь для многих внедрение информационной системы связано со страхом — потерять рабочее место из-за недостатка квалификации, не научиться пользоваться новой системой, отказаться от привычной практики работы… Среди методов обратной связи и эмоциональной поддержки можно привести в пример «хорошего и плохого полицейского», когда один из них провоцирует сотрудника на самую плохую реакцию на новую систему, сам реагируя достаточно корректно, но без индивидуального подхода. Второй же должен внимательно и рассудительно выслушивать каждого, сочувствуя конкретной ситуации и используя индивидуальный подход.

Последний из названных этапов, информирование о промежуточных достижениях, имеет важное значение, т.к. психологически сотрудникам сложно преодолевать трудности сегодня ради результата через 2 года. Поэтому проект должен быть разделен на подэтапы, завершение каждого из которых должно формулироваться как достижение каких-то положительных результатов и доводиться до сведения всех сотрудников.

Как же их этому научить?

Помимо разъяснения, зачем компании нужна новая автоматизированная информационная система, важно еще и научить в ней работать. Поэтому обучение сотрудников является одним из важных элементов успеха проекта, при этом следует разделить индивидуальное обучение и внутрифирменные семинары.

Внутрифирменные семинары, помимо обучающих целей, являются еще и прекрасным инструментом информационной компании, поскольку на них можно осуществить:

• уточнение «общей точки отсчета» для дальнейшего развития компании;
• обмен мнениями, «информационный прорыв»;
• создание общей терминологии и инструментов анализа.

Например, этапы семинаров для сотрудников компании могут быть следующими (обратите внимание, в общих семинарах основной акцент сделан на понимание принципов работы новой системы, а не на детали ее функционирования):

• сессии по концепции построения системы;
• обсуждения бизнес-концепций и бизнес-процессов компании, ее индивидуальных особенностей и требований к системе;
• принципы построения информационных систем и навигации в них, что снижает риск ошибок интеграции и страх перед современными информационными системами;
• обычные функциональные тренинги, которые консультанты-внедренцы проводят всегда.

Что же касается индивидуального обучения, то очень полезно прикрепить к каждому консультанту специалиста компании клиента, чтобы обеспечить максимальный обмен опытом, иначе с уходом консультантов компания рискует остаться с системой, как работать с которой никто не знает.

Безусловно, внедрение автоматизированных систем управления — сложный и многогранный процесс, и потому многие его проблемы, безусловно, остались за рамками данной статьи. Однако мы надеемся, что описанный нами опыт будет полезен многим руководителям.

Автор выражает огромную благодарность всем коллегам, чьи идеи и опыт помогли при подготовке данного материала: Леониду Андрееву (Завод Электроники и Механики), Валерию Изотову (ЛУКОЙЛ ООО ШаТс), Дмитрию Ким (ЛАНИТ), Ивану Левашову (KPMG Consulting), Алексею Новикову (Alpha Integrator BAAN-Eurasia), Максиму Осорину (SAP Москва), Анастасии Плахиной (PricewaterhouseCoopers), Андрею Рыжову (Череповецкий сталепрокатный завод) и Илье Филипсону (ВИСАНТ).

Лекция

Недостатки внедрённых АСУ и причины их возникновения.

Недостатки внедрённых АСУ:

1. Срок проектирования Автоматизированных Систем [АС] крупных и средних предприятий равен 5¸ 7 лет, что соизмеримо со сроками морального старения технической базы, т.е. основной концепцией и методологии (основных идей, принципов, методов, подходов), а также реализованных проектных решений.

2. Создания машинной копии существующей Системы Управления [СУ] из-за недостаточно качественной проработки вопросов проектирования системы на макро уровне.

3. Ориентация системы на автоматизацию второстепенных задач управления (Часто заказчик неверно понимает цели автоматизации управления, назначения будущей АСУ, информационно-вычислительной потребности пользователей, свои возможности и поэтому направляет разработку системы на автоматизацию второстепенных функций и задач управления).

4. Дискредитация системы из-за ошибок в первичной документации, а также неэффективности способов контроля, достоверности данных, невыполнения сроков представления входной исходной информации и выдачи результатной.

5. Внедрение АСУ Предприятием [АСУП] часто не оказывало существенного положительного влияния на качество управления производством в целом.

Основные причины низкой эффективности функционирования АСУ

1). Неподготовленность предприятий к внедрению АСУП происходит из-за:

а). Низкого качества первичной конструкторско-технологической документации и системы внесения в неё изменений.

б). Отсталости технологии изготовления продукции и устаревшего оборудования.

в). Низкого уровня организации и культуры производства.

2). Низкий уровень проработки вопросов совершенствования существующей системы (макро проектирование).

3). Ориентация на централизованную обработку данных и соответствующие ей периферийные и вычислительные средства.

4). Нереализованность во многих системах свойств адаптивности. Отсутствие объективно-необходимых задач управления без автоматизированного решения, которых эффективность их оказывается низкой.

5). Невыполнение требований оперативности в полноте, достоверности данных, а также к комплектности охвата автоматизации функций управления.

6). Не оптимальность (а иногда недопустимость) принимаемых решений Þ (Низкая степень внедрения оптимизационных задач обусловлена:

а). Неадекватностью (несоответствием) математической модели реальным условиям на объекте.

б). Недостаток вычислительных ресурсов.

в). Необходимость организации автономного информационного обеспечения.

Это не соответствует принципу однократного ввода информации и многократного её целевого использования).

7). Уменьшение степени информируемости руководства высшего ранга управления, т.е. недостаток данных для принятия объективных решений и перегруженность данными, которые не отбираются по важности и по назначению.

Чем выше уровень управления, тем выше цена ошибки от реализации неэффективного решения.

ПРИМЕР: Неподкреплённость информационным обеспечением диспетчерских совещаний на предприятии.

8). Невыполнение принципа формирования единой информационной базы системы по причинам:

а) не использования при создании САУ современных концепций Баз Данных [БД];

б) отсутствие соответствующих ресурсов в Вычислительной системе [ВС];

в) внедрение разработанных в разное время информационно разобщённых комплексов задач управления.

9). Низкий уровень автоматизации процедур принятия управленческих решений (Разрабатывались и внедрялись планово-учётные задачи; параллельное функционирование автоматизированной и ручной СУ; Надо исключить дублирование АСУ ручными операциями).

10). Отсутствие в процессе проектирования этапа имитации новой системы, с целью выбора приемлемых вариантов организации, управления объектом в целом и его частями.

11). Проблема подготовки кадров разработчиков соответствующей квалификации и отсутствие соответствующих методических рекомендаций по автоматизации управления объектом.

Укрупнённая технология разработки САУ состоит в следующем:

1. Обследование объекта и его СУ.

2. Анализ и выявление проблем эффективного функционирования системы.

3. Определение направлений совершенствования существующей системы и обоснование реализуемого варианта.

4. Определение направления автоматизации управления как инструментального средства пользователей новой системы.

5. Разработка проектных решений в полном объёме до внедрения.

Характеристика развития АСУ в народном хозяйстве

Основные этапы развития АУ в народном хозяйстве страны:

Управление - это процесс целенаправленного воздействия на объект, при котором обеспечивается его эффективное функционирование.

Автоматизация управления основывается на соответствующем уровне развития инструментальных средств (средства ВТ, сбора, передачи и обработки), методов управления, включая экономико-математические методы, а также на соответствующих методах и технологиях, существующих как в производстве, так и в управлении.

После внедрения проекта системы начинается её функционирование (сопровождение).

В отделах разработки АСУ целесообразно иметь структурное подразделение (группу, бюро), состоящую из инженеров системных аналитиков по анализу эффективности функционирования внедрённой системы и выявлению новых информационно-вычислительных потребностей пользователей.

Техницизм подхода к автоматизации систем организационно-экономического управления

Существуют 2 технологии автоматизации управления:

1). Организационно-экономическая система (например: предприятие ) существует, и ставиться вопрос создания САУ, либо модификация существующей.

2). Автоматизация управления организационно-экономического объекта в процессе его проектирования.

На первых этапах (см. таблицу выше) отсутствовал опыт проектирования САУ организационно-экономическими объектами Þ использовался опыт проектирования СУ техническими объектами. При этом в период обследования разработчики изучали объект и его СУ. В результате готовились материалы технико-экономического обследования объекта, затем в соответствующих проектных организациях в течение достаточно длительного времени (3¸ 5 лет) разрабатывались технический проект и рабочая документация. Не учитывалось значительное отличие состояние объекта автоматизации при внедрении по сравнению с моментом предпроектного обследования, поэтому при внедрении АС надо было адаптировать к новым условиям.

В результате дефицита ресурсов (времени, финансов, трудовые ресурсы) проект в полном объёме оказывался не реализуемым, и как следствие аппарат управления (заказчики) был разочарован длительным ожиданием трудноосуществимых проектов. Поэтому разработчики часто стремились ускорить получение эффекта от автоматизации управления, что приводило к позадачной разработке единого технического проекта на всю систему. И в конечном итоге, при такой технологии автоматизации управления, внедрённые в разное время комплексы задач содержали большой процент дублирования данных в системе. Тем самым усугублялась проблема корректировки информационной базы системы и не соблюдался принцип единой информационной базы, а разработка системы приобретала недостатки, присущие первым этапам.

АСУП - это человеко-машинная система, использующая совокупность кибернетических, экономико-математических и организационных методов на базе ВТ, средств сбора и передачи информации и направленная на оптимизационное (рациональное) управление производственными процессами предприятия автономно или в составе АСУ производственного объединения.

АСУ - это иерархический комплекс специалистов, методов и средств, реализующий задачи управления при оптимизации процессов обработки данных и Принятии Решений [ПР].

Внедрение АСУ направлено на улучшение управления и повышение эффективности производства. Получаемый эффект делится на социальный и экономический.

Социальный эффект состоит в освобождении управленческого персонала от значительной части многократно повторяющихся монотонных, утомительных, трудоемких расчетных, логических и других операций, высвобождает время для более содержательной, творческой работы, облегчает управленческий труд, способствует наведению большего порядка, четкости, организованности в работе производственного коллектива, создает условия для высокопроизводительного труда.

Экономический эффект от внедрения АСУ проявляется в увеличении прибыли организаций. Дополнительный экономический эффект получают также от снижения сроков производства работ.

При внедрении АСУ и ее использовании для решения комплексов задач необходимо удостовериться, что она действительно эффективнее, чем неавтоматизированный способ решения задач.

При определении эффективности следует учесть преимущества АСУ перед неавтоматизированным способом решения задач:

Уменьшение времени ввода необходимой информации;

Уменьшение времени обработки данных и решения задач на основании этих данных;

Уменьшение вероятности появления ошибок в выходных показателях, а также при их расчетах.

Поскольку в процессе своей деятельности специалист должен использовать большой объем информации, а также держать в голове большое количество информации, то неизбежно увеличение времени решения задач, появление ошибок. При отсутствии должной системы нормирования труда, нарушения эргономических требований рабочего места и других факторов увеличивается вероятность появления ошибок. Как следствие, может потребоваться дополнительное время для пересчета показателей, перепроверки результатов и т.д. В реальном мире, где большое количество решений принимается в условиях дефицита времени, задержки, связанные с проведением расчетов могут повлечь фатальные последствия для организации. Бесспорен и тот факт, что ЭВМ проводит расчет в большое количество раз быстрее, чем человек.

В качестве примера, демонстрирующего преимущества автоматизированного способа обработки информации можно рассмотреть комплекс задач подсистемы управления закупкой оборудования.

В рамках данной подсистемы разрабатывается 11 выходных документов.

Основные показатели:

Периодичность - частота разработки документа,

Значимость - количество символов в документе,

Трудоемкость - количество часов, требующееся для разработки документа одним сотрудником.

Перечень документов подсистемы и их параметры при неавтоматизированных расчетах

1. Значимость:

Общая заявка на закупку медицинского оборудования для нужд ЛПУ:

Кол-во цифр: 23

Кол-во букв: 84

Значимость: 23*4+84*8=764

Спецификация медицинского оборудования:

Кол-во цифр: 23

Кол-во букв: 94

Значимость: 23*4+94*8=844

Список выбранных поставщиков:

Кол-во цифр: 5

Кол-во букв: 25

Значимость: 5*4+25*8=220

План поставки оборудования (общий):

Кол-во цифр: 10

Кол-во букв: 94

Значимость: 10*4+94*8=792

План поставки оборудования (для Поставщиков):

Кол-во цифр: 10

Кол-во букв: 73

Значимость: 10*4+73*8=624

План поставки оборудования (для ЛПУ):

Кол-во цифр: 10

Кол-во букв: 73

Значимость: 10*4+73*8=624

План проведения ПНР (общий):

Кол-во цифр: 18

Кол-во букв: 94

Значимость: 18*4+94*8=824

План проведения ПНР (для Поставщиков):

Кол-во цифр: 18

Кол-во букв: 73

Значимость: 18*4+73*8=656

План проведения ПНР (для ЛПУ):

Кол-во цифр: 18

Кол-во букв: 73

Значимость: 18*4+73*8=656

Претензии к поставщику (поставка):

Кол-во цифр: 33

Кол-во букв: 94

Значимость: 33*4+94*8=884

Претензии к поставщику (ПНР):

Кол-во цифр: 47

Кол-во букв: 94

Значимость: 47*4+94*8=940

При этом стоит учесть также, что источником данных служит несколько документов, для каждого объекта необходимо повторять одни и те же операции. При расчете документов проводят типовые вычисления, и как следствие увеличивается вероятность появления ошибки. В ряде документов для расчета поля необходимо производить сложные операции, с большим количеством данных с большой значимостью.

При автоматизации процесса решения задачи стоит рассматривать время ввода необходимой информации в таблицы базы данных и время оформления итогового документа, в котором используются получившиеся данные. Непосредственное время расчета значительно меньше времени ввода и времени оформления документа и занимает период времени от долей до нескольких секунд.

Перечень документов подсистемы и их характеристики при автоматизации функций ввода и расчетов выходных показателей

Таким образом, становится видно, что использование автоматизированного способа решения задач позволит значительно (от 1,64 до 3,2 раз) сократить время расчетов и трудозатраты на них, уменьшит вероятность неправильного расчета. Стоит отметить также, что реальные цифры по времени ввода данных могут различаться, поскольку множество данных вводимых для одной задачи может частично или полностью включаться в множество данных для другой задачи, а время на ввод требуется всего один раз.

При такой организации труда необходимо контролировать не результаты расчетов, а только правильность ввода исходной информации.

При сравнении результатов неавтоматизированного и автоматизированного способов решения комплекса задач указанной подсистемы, необходимо выяснить эффект от внедрения АСУ в свете его влияния на эффективность деятельности организации.

В результате внедрения АСУ в Управление Здравоохранение Администрации Ленинского муниципального района удастся добиться более высоких показателей в точности и скорости подготовки документации для проведения тендера, более точного и качественного подбора поставщиков для поставки медицинского оборудования, что, несомненно, положительно скажется на общем уровне оказания услуг в сфере здравоохранения во всём Ленинском районе.

В статье рассказано об одном из интересных проектов, реализованных компанией «ОБИС ЭНЕРГОМОНТАЖ» в Московской области, г. Балашихе: в квартальной котельной мощностью 210 МВт была проведена автоматизация котлов ПТВМ‑30, вспомогательного оборудования котельной и РТХ, а также внедрена система диспетчеризации. В результате удалось достичь убедительного экономического эффекта по энергосбережению. В статье подробно описаны технические особенности внедренной системы.

ООО «ОБИС ЭНЕРГОМОНТАЖ», г. Москва

Московская компания «ОБИС ЭНЕРГОМОНТАЖ» работает на рынке энергосбережения уже 12 лет. За эти годы фирма накопила бесценный опыт, собрала команду настоящих профессионалов, приобрела надежных партнеров. Ее специалистам приходилось внедрять системы управления и диспетчеризации в промышленных котельных, на центральных и индивидуальных тепловых пунктах, на газопоршневых электростанциях и ТЭЦ. Ежегодно компания принимает участие в конкурсе «Энергосберегающий проект» в номинации «Энергосбережение на промышленных, научных и строительных объектах».

«ОБИС ЭНЕРГОМОНТАЖ» предоставляет полный комплекс услуг по внедрению систем автоматизации и диспетчеризации»: осуществляет консалтинг, разрабатывает проект, проводит строительно-монтажные работы и сервисное обслуживание.

В статье будет рассказано об одном из проектов, который компания недавно завершила в городе Балашихе Московской области: о комплексной автоматизации и диспетчеризации (внедрении SCADA-системы) квартальной котельной мощностью 210 МВт с шестью котлами ПТВМ‑30, предназначенной для теплоснабжения нового микрорайона.

Всего за год специалисты компании разработали проект автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) основного оборудования и резервного топливного хозяйства (РТХ) котельной, создали программное обеспечение для АСУ ТП, внедрили SCADA-систему и выполнили необходимые строительно-монтажные и пусконаладочные работы первой очереди.

В результате был достигнут впечатляющий экономический эффект, который побудил заказчика принять решение модернизировать другие объекты.

Работа была выполнена на котлах отечественного производства. Установками такого типа укомплектовано большинство котельных, что подтверждает актуальность подобных проектов.

Рис. Структурная схема АСУ ТП котельной 210 МВт, Балашиха

Суть проекта

Автоматизация котлов ПТВМ‑30, вспомогательного оборудования котельной и резервного топливного хозяйства была выполнена на базе контроллеров КРОСС, диспетчерский уровень АСУ ТП построен с использованием SCADA-системы Proficy iFIX.

При этом было обеспечено погодозависимое регулирование температуры прямой теплосети по датчику наружного воздуха в соответствии с тепловым графиком системы. Все оборудование котельной управляется в автоматическом режиме контроллерами КРОСС, расположенными в шкафах автоматики. Автоматический пуск котлов осуществляется нажатием одной кнопки со шкафа автоматики или с компьютера оператора. Для управления дымососами, вентиляторами и насосами использованы частотные преобразователи, что позволяет сэкономить до 60 % электроэнергии, обеспечивающей их работу. Реализована возможность как удаленного, так и мобильного контроля и управления оборудованием.

АСУ ТП котельной включает в себя несколько отдельных, независимых друг от друга систем:

АСУ ТП котлового оборудования (4 котла первой очереди и 2 котла второй очереди строительства);

АСУ ТП вспомогательного оборудования (деаэраторы, вспомогательные насосы и другое оборудование, поддерживающее основные параметры котельной);

АСУ ТП станций сетевых насосов котельной (выполнено другими подрядчиками на оборудовании Siemens);

АСУ ТП оборудования химводоподготовки (выполнено другими подрядчиками);

АСУ ТП оборудования резервного топливного хозяйства.

К диспетчерскому уровню подключены все АСУ ТП котельной, все ее интеллектуальные устройства (частотные преобразователи, узлы учета, регистраторы).

Возможности АСУ ТП котельной

Аппаратно-программные средства SCADA-системы реализуют полномасштабные функции управления и контроля и позволяют решать следующие задачи:

Управление котельной во всех эксплуатационных режимах, включая пуск и останов оборудования;

Дистанционное управление электрифицированным оборудованием;

Регулирование технологических параметров в заданном режиме;

Автоматический контроль и непрерывная диагностика как датчиков, так и средств программно-технического комплекса;

Формирование базы данных исходной и расчетной информации;

Архивирование всех технологических параметров;

Отображение на экране компьютера (панели, крупногабаритного табло) состояния оборудования с разной степенью детализации;

Дифференцированный допуск операторов к отдельным операциям, защита системы от случайного и несанкционированного воздействия;

Протоколирование действий оператора, защита от подачи неправильных команд;

Создание печатных отчетов;

Просмотр архивной информации за указанный промежуток времени;

Реализация и поддержание отдельного архива по принципу «аварийного среза»;

Создание отдельного архива тревог;

Учет потребленного топлива и электроэнергии;

Учет выработанной тепловой энергии;

Агрегатный учет энергоресурсов и выработанной тепловой энергии;

Хранение архивных данных в течение года;

Контроль работы оперативного персонала путем записи в память даты и времени всех переключений, выполняемых операторами.

Объекты контроля и управления АСУ ТП котельной определены ее составными частями.

Так, АСУ ТП котлов типа ПТВМ включает в себя шесть систем: регулирования выходной мощности (температура воды на выходе) котла; подачи воздуха на горение; подачи топлива; регулирования разрежения в топке; регулирования температуры на входе в котел; регулирования расхода воды через котел. И соответственно управляет всем оборудованием, на которых построена работа этих систем.

Рис. АСУ ТП котлового оборудования: экран управления котлом № 4

АСУ ТП вспомогательного оборудования котельной также несет ответственность за шесть систем: поддержания выходных параметров котельной в теплосеть (температура, давление); водоподготовки котельной; деаэрации подпиточной воды; управления необходимой мощностью и количеством работающих котлов; газораспределения котельной; резервного топливоснабжения внутри котельной.

Рис. АСУ ТП вспомогательного оборудования:

экран управления станцией сетевых насосов

В АСУ ТП резервного топливного хозяйства входят три системы: подачи и хранения резервного (жидкого) топлива; подогрева жидкого топлива; загазованности РТХ.

АСУ ТП станций сетевых насосов котельной объединяет систему управления сетевыми насосами и систему управления расходом воды сетевых насосов.

И наконец, АСУ ТП станций химводоподготовки включает в себя одну систему очистки и подготовки воды для котельной.

АСУ ТП котельной управляет технологическим процессом в целом и выполняет задачу информационного обслуживания персонала. Структура АСУ является иерархической и распределенной.

На нижнем уровне АСУ располагаются датчики давления, температуры, уровня, расхода, исполнительные механизмы, а также средства дистанционного управления (местные посты) исполнительными механизмами (задвижками, клапанами и др.), позволяющие оператору вести технологический процесс в ручном режиме.

На среднем уровне реализуется логика управления системы. Здесь расположены основные модули, базирующиеся на промышленных программируемых контроллерах, которые выполняют функции сбора, обработки информации, управления, регулирования и защиты от нештатных ситуаций, подают предупредительные и аварийные сигналы, блокируют, выдают сигналы в штатную котельную автоматику и др. Конструктивно контроллер с необходимыми блоками и модулями, а также релейно-контакторная аппаратура управления исполнительными устройствами установлены в шкафах управления. На лицевой стороне шкафов закреплены панели для отображения параметров.

В верхний уровень АСУ (диспетчеризация АСУ ТП) входят средства, выполняющие функции отображения информации в различной форме, ее архивирование и протоколирование, а также функции дистанционного управления основными модулями контроллеров путем прямого регулирования или изменения параметров и уставок регулирования.

Верхний уровень построен по схеме клиент-серверной архитектуры. Техническими средствами верхнего уровня являются:

Сервер базы данных и тревог;

Автоматизированные рабочие места операторов;

Автоматизированное рабочее место инженера или начальника котельной;

Сервер точного времени;

Преобразователь интерфейса;

Маршрутизатор;

Многофункциональное устройство;

Источники бесперебойного питания.

Верхний уровень построен с помощью следующих программных средств:

Операционной системы Microsoft Windows 7;

Proficy iFIX и Proficy Historian;

Microsoft Office;

Драйверов OPC-сервера для оборудования.

Сервер базы данных и тревог построен на промышленном компьютере повышенной надежности и обеспечивает сбор и хранение данных и тревог, полученных с контроллеров и других интеллектуальных устройств. Этот сервер является «слепым», то есть не отображает информацию для оператора.

Для отображения данных предусмотрены автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов и инженера (начальника котельной), которые построены на обычных ПК. Преимущество данной системы состоит в том, что все АРМ взаимозаменяемы и при выходе одного АРМ из строя его можно быстро заменить другим. Также для удобства операторов используется дополнительное автоматизированное рабочее место с панелью 52″, на которой отображена полная информация по котельной.

Рис. Панель дополнительного автоматизированного рабочего места: тепловая схема

Для сбора данных с устройств, оснащенных интерфейсом RS‑485, используется MOXA nPort 5630-16, то есть 16‑канальный преобразователь интерфейса RS‑485 в Ethernet. На экране АРМ оператора котельной отражается информация о текущем состоянии оборудования и всех объектов управления, об измеренных значениях контролируемых параметров, а также о срабатывании защит. Оператор в любой момент имеет возможность просмотреть все базы данных и вывести информацию на печать.

Для синхронизации времени между устройствами используется датчик (сервер) точного времени, который синхронизирует время по спутникам GPS и образует NTP-сервер времени локальной сети.

Маршрутизатор предназначен для организации локальной сети, беспроводного доступа к сети, доступа к необходимым внешним данным из Интернета, а также для удаленного контроля за оборудованием котельной.