книги из ГПНТБ / Шор, И. Я. Пять бесед о вычислительной технике
.pdfсвое решение в виде реакции орга |
вах. Вот на экране появился пред |
|||||||||||
низма |
(например, |
вызывает движе |
мет— цель. Система управления ро- |
|||||||||
ние руки). Здесь мы встречаемся с |
бота-манипулятора, реализованная |
|||||||||||
обратным, цифро-аналоговым |
|
пре |
на ГВС-100, воспринимает |
инфор |
||||||||
образованием результата |
решения: |
мацию о цели, перемещает «руку» к |
||||||||||
импульсы, |
носящие закодированную |
цели и, сближая «пальцы» на нуж |
||||||||||
информацию, преобразуются эф- |
ную величину, захватывает предмет, |
|||||||||||
фекторными |
нейронами в |
аналого |
задает ему нужную ориентацию и пе |
|||||||||
вую |
форму — непрерывное движе |
реносит в заданное место. Сам ма |
||||||||||
ние руки. |
|
|
|
|
|
|
|
нипулятор возвращается в исходное |
||||
Аналого-цифровая структура жи |
доложение. |
|
|
|
||||||||
вых существ |
указывает на целесо |
Гибридные вычислительные |
сис |
|||||||||
образность применения ГВМ для ис |
темы находят все большее примене |
|||||||||||
следования |
их движения |
с целью |
ние в современной биологии и меди |
|||||||||
создания |
управляемых |
в |
реальном |
цине. Там же, в Институте проблем |
||||||||
времени роботов. |
|
|
|
|
|
управления, ведутся |
работы |
по гиб |
||||
В Институте проблем управления |
ридному моделированию процессов, |
|||||||||||
(г. Москва) на ГВС-100 |
(рис. |
12) |
протекающих в возбудимых тканях: |
|||||||||
реализована программа управления |
шрвных волокнах, мышцах, миокар |
|||||||||||
моделью манипулятора в |
реальном |
де. Попытка исследовать эти процес |
||||||||||
времени. Текущая информация о дви |
сы на АВМ оказывается безуспеш |
|||||||||||
жении манипулятора |
выведена |
на |
ной из-за большого объема требуе |
|||||||||
экран цветной электронно-лучевой |
мой аппаратуры, а применение циф |
|||||||||||
трубки в виде «фильма». На |
экра |
ровых методов приводит к |
весьма |
|||||||||
не — рука |
робота, |
имеющая |
необ |
обременительным затратам |
машин |
|||||||
ходимую подвижность в «плечевом», |
ного времени. Так, |
например, |
ис |
|||||||||
«локтевом» и «лучезапястном» суста |
пользование ГВС-ЮО для моделиро |
1 0 0
вания распространения электричес |
на АВМ. Но современный уровень |
|||||
кого возбуждения |
в |
биологической |
технологических |
процессов требует |
||
возбудимой среде |
сократило общее |
обработки |
больших |
массивов ин |
||
время решения в десятки раз по сра в |
формации, |
применения цифровых ре |
||||
нению с современной ЦВМ. |
гуляторов, |
принятия |
оптимальных |
|||
Снова взглянем |
на |
экран. Перед |
решений. |
Все |
это |
целесообразно |
нами — модель |
сердечной |
мышцы. |
выполнить на ЦВМ. |
эффективного |
||||||||||
Исследуются |
причины и |
условия |
Список |
|
областей |
|||||||||
возникновения патологических нару |
применения ГВМ |
можно |
продол |
|||||||||||
шений проведения |
возбуждения |
в |
жить: моделирование энергосистем, |
|||||||||||
сердечной |
мышце |
при |
инфаркте |
изучение процессов в ядерных реак |
||||||||||
миокарда. |
Исследователь |
меняет |
торах, исследование систем управ |
|||||||||||
сечение поврежденной части мышцы |
ления самоходными |
аппаратами |
и |
|||||||||||
и наблюдает за ходом процесса. Вот |
ряд других. |
|
|
|
|
|
||||||||
волна возбуждения |
завихряется во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
круг поврежденного участка, насту |
|
|
|
* * * |
|
|
|
|||||||
пает фибрилляция желудочков серд |
|
|
|
|
|
|
||||||||
ца — самоподдерживающаяся актив |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ность миокардной ткани. ЭВМ помо |
Итак, |
вы |
познакомились |
с ос |
||||||||||
гает изучать тайны живой природы. |
||||||||||||||
новными |
|
видами |
вычислительной |
|||||||||||
Особо отметим возможности гиб |
|
|||||||||||||
техники: |
цифровой, |
|
аналоговой |
и |
||||||||||
ридного моделирования систем уп |
|
|||||||||||||
гибридной. |
А |
сейчас |
речь |
пойдет |
||||||||||
равления |
технологическими процес |
|||||||||||||
о применении |
электронных |
вычис |
||||||||||||
сами. Нефтяные разработки, прокат |
лительных |
машин |
в |
народном |
хо |
|||||||||
ные станы, химические реакторы |
и |
зяйстве. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
другие объекты удобно моделировать |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
J f f l f f i |
|
100 |
|
040 |
Беседа пятая
ЭВМ: УСПЕХИ, ПЕРСПЕКТИВЫ, НАДЕЖДЫ
2889 год. Герой известного фан таста Жюля Верна Френсис Бен нет садится за «электросчетное пиа нино» и легко справляется с провер кой счетов большого предприятия.
1975 год. Электронные вычисли тельные машины ведут не только бухгалтерский учет. Они помогают управлять производством, решать задачи планирования и прогнозиро вания, учета и контроля.
Реальность обогнала самые сме лые мечты. Обогнала на столетия. Пожалуй, сегодня нельзя назвать такой отрасли народного хозяйства, где бы не нашли применения ЭВМ.
В беседе речь пойдет, в основном,
об автоматизированных |
системах |
управления — одном из |
главных |
приложений современной |
вычисли |
тельной техники. |
|
102
ЭВМ помогает управлять заводом
Человек и машина как единый организм
же круглые сутки. А без оператив ной обработки информации нечего и думать о своевременном принятии оптимальных решений.
На помощь пришли ЭВМ.
«...Ночыо Бахирев кончил анализ |
Вы уже знаете, что запоминание |
|||||||||||||
и обработку больших массивов ин |
||||||||||||||
остановок |
конвейера |
за |
полгода. |
формации человек |
может |
поручить |
||||||||
Цифра |
получилась |
интересная — |
машине. Благодаря |
огромному объ |
||||||||||
около двух третей простоев уходило |
ему памяти и высокому быстродейст |
|||||||||||||
корнями |
|
в чугунно-литейный |
цех. |
|||||||||||
|
вию современные ЭВМ решают за |
|||||||||||||
Он н до |
этого знал, что ЧЛЦ — это |
|||||||||||||
дачи оперативного управления в ре |
||||||||||||||
узкое место завода, но такой цифры |
||||||||||||||
альном масштабе времени, |
находят |
|||||||||||||
не ожидал»... |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
и рекомендуют |
человеку оптималь |
||||||||||
Немало |
бессонных |
ночей стоило |
||||||||||||
ные (по |
заданному |
критерию!) |
ва |
|||||||||||
главному |
инженеру |
Бахиреву |
(ро |
|||||||||||
рианты. |
Но в автоматизированных |
|||||||||||||
ман Галины Николаевой |
«Битва в |
|||||||||||||
системах |
управления |
производст |
||||||||||||
пути») стремление улучшить управ |
||||||||||||||
ление заводом 50-х годов. |
|
|
вом |
(АСУП) человек не исключается |
||||||||||
Для |
обеспечения |
нормального |
из цепи |
управления. |
Освободив |
|||||||||
ритма работы завода 70-х годов не |
шись благодаря ЭВМ от нетворче |
|||||||||||||
обходимо |
обрабатывать |
столь |
ог |
ского |
труда, он |
решает |
узловые |
|||||||
ромные потоки информации, еже |
задачи управления: выбирает и изме |
|||||||||||||
дневно решать такое множество про |
няет его критерии, вносит творчес |
|||||||||||||
тиворечивых проблем, что руково |
кий элемент в поиск наилучших пу |
|||||||||||||
дителю |
современного предприятия |
тей достижения цели, снабжает сис |
||||||||||||
не справиться с этим, |
работай он да |
тему |
первичной |
информацией, |
при- |
13. Объект управления, ЭВМ, люден — все соединила АСУ в замкнутый информа ционный поток
нимает окончательные решения, при |
раций, многие тысячи типоразмеров |
|||||||||||
дав нм юридическую силу. |
материалов, |
сотни поставщиков |
и |
|||||||||
Интересна мысль о заводе героя |
заказчиков, |
это тысячи |
рабочих |
и |
||||||||
уже названного романа: «На заводе, |
служащих. Регулирование же чело |
|||||||||||
как в бою, слабое место —■на стыке |
веческого |
поведения |
|
особенно |
||||||||
частей». АСУП должны исключить |
сложно. |
|
|
|
|
|
|
|||||
слабые места, создать невидимый |
В нашей стране широко ведутся |
|||||||||||
физически, но реально существую |
работы по |
созданию и |
|
внедрению |
||||||||
щий |
конвейер |
между |
отдельными |
автоматизированных |
систем |
управ |
||||||
подразделениями предприятий,слить |
ления, в частности АСУП. Так, АСУ |
|||||||||||
их в единый организм с единым чет |
Нижнетагильского |
вагонострои |
||||||||||
ким пульсом. Они призваны авто |
тельного завода дала подтвержден |
|||||||||||
матизировать информационные про |
ный годовой эффект |
1,5 |
млн. |
руб., |
||||||||
цессы на предприятиях, усовершен |
АСУ |
ленинградского |
объединения |
|||||||||
ствовать формы организации и упра |
«Кировский завод»— 1,75 млн. руб., |
|||||||||||
вления. |
|
|
|
АСУ «Львов» Львовского телевизи |
||||||||
На рис. 13 приведена упрощенная |
онного завода — около |
полумилли |
||||||||||
схема потоков информации в АСУ. |
она рублей. Срок окупаемости по |
|||||||||||
Это |
система |
человеко-машинная. |
следней — 1 год, а срок окупаемости |
|||||||||
Объект |
управления |
такой систе |
АСУ по стране составляет в |
сред |
||||||||
мы — завод, больница, библиотека |
нем 3,3 года. |
|
|
|
|
|
|
|||||
и т. д. Он сложен, что обусловлено |
Большое |
внимание |
внедрению |
|||||||||
большим числом элементов в кон |
современных |
достижений |
управле |
|||||||||
туре управления. Завод — это ты |
ния уделяется за рубежом. В США |
|||||||||||
сячи единиц технологического обо |
1 млн. |
долларов, вложенных в АСУ, |
||||||||||
рудования, тысячи деталей и узлов, |
фактически |
приносит |
в |
среднем |
||||||||
десятки |
тысяч технологических one-.* |
1,1 млн. долларов годовой экономии. |
105
С точки зрения характера выгод от |
«АСУ-Счетмаш» |
|
|
|
|
|
|||||||||||
АСУ свыше 80% обследованных |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
США компаний указали на |
сниже |
Объект управления АСУП, о ко |
|||||||||||||||
ние общих |
издержек производства, |
||||||||||||||||
более 75% — на повышение |
эффек |
торой |
пойдет |
речь,— курский |
завод |
||||||||||||
«Счетмаш». Он выпускает электрон |
|||||||||||||||||
тивности работы конторского персо |
|||||||||||||||||
ные |
машины |
«Вега», |
«Искра», |
||||||||||||||
нала, более |
70% — на |
улучшение |
|||||||||||||||
«Орбита», |
а также |
электромехани |
|||||||||||||||
обслуживания |
заказчиков, |
70% — |
|||||||||||||||
на сокращение числа |
служащих, |
ческие |
счетные |
машины и арифмо |
|||||||||||||
метры. |
|
Судить о сложности объекта |
|||||||||||||||
60% — на |
возросшую |
производи |
|
||||||||||||||
управления |
можно по |
следующим |
|||||||||||||||
тельность, 50% — на |
снижение ма |
||||||||||||||||
данным: |
12 цехов завода |
содержат |
|||||||||||||||
териальных |
запасов. |
По подсчетам |
|||||||||||||||
1500 единиц технологического |
обо |
||||||||||||||||
специалистов, в США ожидается по |
|||||||||||||||||
рудования: |
выпускаемые нм вычис |
||||||||||||||||
лучить до 40 млрд, долларов эконо |
|||||||||||||||||
лительные машины состоят из 9000 |
|||||||||||||||||
мии от внедрения в полном объеме |
|||||||||||||||||
деталей |
и узлов, |
обработка |
и сбор |
||||||||||||||
достигнутых успехов |
в |
управлении. |
|||||||||||||||
ка которых |
включает 25 000 |
техно |
|||||||||||||||
Широко |
применяются автомати |
||||||||||||||||
логических операций. |
|
|
|
||||||||||||||
зированные |
системы |
управления |
в |
|
|
|
|||||||||||
В основу |
«АСУ-Счетмаш» |
|
поло |
||||||||||||||
Японии. В 1971 |
году |
|
здесь |
было |
|
||||||||||||
|
жена |
ЭЦВМ |
второго |
поколения |
|||||||||||||
внедрено 105 АСУ, причем 8 из них |
|||||||||||||||||
работало в режиме автоматическо |
«Мпнск-22». |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
го разделения времени. В ближай |
Из информационно-вычислитель |
||||||||||||||||
шем будущем в стране будут дейст |
ного центра завода к директору по |
||||||||||||||||
вовать 2530 АСУ в реальном мас |
ступает |
оперативная |
информация о |
||||||||||||||
штабе времени. |
|
|
|
|
|
ходе выполнения плана и финансо |
|||||||||||
Остановимся подробнее на конк |
вой деятельности |
предприятия. За |
|||||||||||||||
ретных АСУП, |
работающих в СССР. |
меститель директора |
по коммерчес- |
ним вопросам получает информацию |
о процессе производства, принимает |
|||||||||||
о плановой и фактической отгрузке |
или отклоняет «мнение» ЭЦВМ. |
|||||||||||
готовой продукции, поставках, нали |
Внедренный |
на |
заводе |
пусковой |
||||||||
чии материалов и |
комплектующих |
комплекс АСУ (1969 г.) |
включает |
|||||||||
изделий и пр. Через главного инже |
решение 24 задач. Для технико-эко |
|||||||||||
нера завода замыкаются потоки ин |
номического |
планирования |
АСУ |
|||||||||
формации, поступающие из вычисли |
определяет оптимальную |
производ |
||||||||||
тельной |
машины, |
о |
подготовке |
и |
ственную программу, находит пла |
|||||||
производстве новой продукции, раз |
новую трудоемкость ее по участкам, |
|||||||||||
работке и внедрении |
прогрессивной |
цехам |
и заводу, |
рассчитывает за |
||||||||
технологии, обеспечении инструмен |
грузку оборудования, ведет расчет |
|||||||||||
плана |
по труду и зарплате. |
Целый |
||||||||||
тарием. |
|
|
|
|
|
ряд важных задач |
решают совмест |
|||||
Решения, директивы, |
указания из |
|||||||||||
ными усилиями творческий ум чело |
||||||||||||
заводоуправления |
доводятся систе |
|||||||||||
века и безупречно логичный, емкий, |
||||||||||||
мой до |
руководителей |
подразделе |
||||||||||
быстрый «ум» |
машины, обеспечивая |
|||||||||||
ний (отделов, цехов, складов). Те |
четкий ритм работы предприятия. |
|||||||||||
кущая информация |
о |
производстве |
||||||||||
Мы не станем перечислять все за |
||||||||||||
по специальным линиям связи |
по |
|||||||||||
дачи, |
решаемые |
«АСУ-Счетмаш». |
||||||||||
ступает в ЭЦВМ. Исходя из введен |
||||||||||||
Отметим лишь, что в результате их |
||||||||||||
ных в нее сведений и выбранного че |
||||||||||||
решения АСУ выдает 75 документов. |
||||||||||||
ловеком |
критерия |
|
оптимальности, |
Экономическая |
эффективность |
|||||||
по заранее разработанной програм |
||||||||||||
внедрения первой |
очереди |
«АСУ- |
||||||||||
ме машина решает задачи оптималь |
Счетмаш»— свыше 380 тыс. руб. в |
|||||||||||
ного управления, выдавая рекомен |
год, а |
пускового |
комплекса — око |
|||||||||
дации. Руководство предприятия, |
ло 250 тысяч. Срок окупаемости ка |
|||||||||||
имеющее оперативную информацию |
питальных вложений — 2,5 года. Эти |
107
показатели — результат сокращения внутрпсменных потерь рабочего вре мени, уменьшения простоев, повы шения загрузки оборудования, сни жения трудоемкости обработки доку ментальной информации, улучшения материально-технического снабже ния, повышения ритмичности произ водства, оперативного получения
ДОСТОВерНОЙ информации О СОСТОЯ; ппи производства.
АСУП «Львов»
Эта система разработана н внед рена на Львовском телевизионном заводе. Все информационные про цессы в ней сосредоточены в коор- динационно-управляющем центре предприятия. Находящийся здесь ин формационно-вычислительный ком плекс, на базе двух модернизиро ванных универсальных ЭЦВМ «Минск-22», соединен каналами свя зи с местами возникновения инфор мации — станками, диспетчерскими
пультами цехов и участков, пункта ми технического контроля. Средст вами передачи информации служат устройства телеграфной и телефон ной связи. Интересно, что при печа тании документов их содержание одновременно фиксируется на носи телях, с которых возможен прямой ввод в ЭЦВМ.
В системе широко использованы средства отображения и регулиро вания процессов: промышленное те левидение, телеконтроль н телесиг нализация, экранные пульты. Так, главный диспетчер завода, не отхо дя от пульта управления, может на блюдать на экране телевизора лю бой участок предприятия, световое табло информирует его о количест венной стороне динамики производ ства. В распоряжении диспетчера — телетайп и селектор телефонной свя зи, обеспечивающие двустороннюю связь его с ЭЦВМ и подразделени ями завода. Аналогичное оборудо вание содержат пульты диспетчеров цехов, причем в сборочном цехе
предусмотрено дистанционное управ |
ское |
планирование, |
учет |
матери |
||||||||||||
ление конвейерами. |
|
|
о вы |
альных ценностей. Только перечис |
||||||||||||
Оперативная |
информация |
лить |
даваемые |
АСУП |
сводки, |
|||||||||||
полнении производственных |
процес |
справки, документы было бы весь |
||||||||||||||
сов, поступлении |
материалов и де |
ма утомительным |
занятием. |
Так. |
||||||||||||
талей и т. д. вводится в память ЭВМ |
для оперативно-календарного пла |
|||||||||||||||
непосредственно в момент ее возник |
нирования одного лишь заготови |
|||||||||||||||
новения. Для этого кроме телетайпа |
тельного |
цеха ЭВМ определяет объ |
||||||||||||||
н перфолент |
используются |
специ |
ем партий |
деталей и периодичность |
||||||||||||
альные датчики |
и счетчики, |
даю |
||||||||||||||
запуска |
их в производство, проверя |
|||||||||||||||
щие машине |
информацию |
|
в |
удоб |
||||||||||||
|
ет достаточность |
производственных |
||||||||||||||
ном для нее импульсном виде. |
Ос |
|||||||||||||||
мощностей |
цеха, рассчитывает опти |
|||||||||||||||
нащенная знаниями о состоянии дел |
мальный |
график |
выпуска деталей, |
|||||||||||||
на производстве |
и предварительно |
|||||||||||||||
дает оптимальный план производ |
||||||||||||||||
снабженная |
человеком |
програм |
||||||||||||||
ства |
с учетом |
наличия |
деталей в |
|||||||||||||
мами решения задач оптимального |
незавершенном производстве, сос |
|||||||||||||||
управления производством, ЭВМ го |
||||||||||||||||
тавляет |
ежедневные |
сменные |
зада |
|||||||||||||
товит справки, отчетные документы |
ния и пр. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
н научно обоснованные рекоменда |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ции. Эти |
материалы без замедления |
20% снижения уровня запасов, |
||||||||||||||
выдаются подразделениям |
предпри |
10% |
ускорения |
оборачиваемости |
||||||||||||
ятия и заводоуправлению. |
|
|
|
оборотных |
средств, |
7% |
дополни |
|||||||||
Комплекс задач, решаемых сис |
тельного выпуска продукции, сокра |
|||||||||||||||
темой «Львов», охватывает произ |
щение инженерно-технического и ад- |
|||||||||||||||
водственную |
деятельность, |
|
плани |
мнпнстратпвпо-уиравлепчсского ап |
||||||||||||
рование |
материально-технического |
парата— вот |
основные составляю |
|||||||||||||
обеспечения |
и |
технико-экономиче |
щие успеха АСУП «Львов». |
|
109