книги из ГПНТБ / Применение вычислительной техники на металлургическом заводе
..pdfет с другими подразделениями завода и соисполнителями рациональные способы документооборота, методы коди
рования информации,- |
автоматизированные системы уп |
||||
равления отдельными |
участками производства |
и завода |
|||
в целом. |
Вычислительный |
центр |
завода |
обме |
|
нивается оперативной информацией с |
Головным инфор |
||||
мационным |
вычислительным |
центром |
(ГИВЦ) |
Минис |
терства черной металлургии УССР |
и участвует в созда |
||||
нии автоматизированной системы |
управления |
отраслью |
|||
как |
самостоятельная структурная |
единица. |
|
||
Научно-исследовательская часть |
вычислительного |
центра со |
|||
стоит |
из следующих |
самостоятельных |
лабораторий: |
|
|
а л г о р и т м и з а ц и и и о п т и м и з а ц и и т е х н о л о г и ч е с |
|||||
к и х |
п р о ц е с с о в |
и и н ж е н е р н ы х |
р а с ч е т о в , |
в функции |
которой входят математическая формулировка (разработка алго ритмов) задач технологического характера, оптимизация управляе мых процессов и выполнение различных инженерных расчетов. Ла боратория состоит из групп алгоритмизации технологических про цессов и алгоритмизации инженерных задач;
в н е д р е н и я в ы ч и с л и т е л ь н о й и о р г а н и з а ц и о н н о й т е X н и к п. Задачи лаборатории — внедрение средств вычисли тельной и организационной техники для автоматизации технологи ческих процессов, механизации и автоматизации управления произ водством; изучение возможности и целесообразности применения ЭЦВМ и управляющих вычислительных машин. Лаборатория уча
ствует в |
монтаже, наладке и освоении электронного |
оборудования |
H средств |
оргтехники. В состав лаборатории входят |
группы вычис |
лительной и организационной техники н экспериментально-наладоч
ная |
группа; |
|
|
|
|
|
|
|
а в т о м а т и з и р о в а н н о г о |
у п р а в л е н и я |
п р о и з |
||||
в о д с т в о м |
о с н о в н ы х |
ц е х о в . |
Основная |
задача |
лаборато |
||
рии— создание |
и |
внедрение |
автоматизированных |
систем |
управле |
||
ния |
отдельными |
участками |
основного |
производства и |
завода в |
||
целом, а также разработка и внедрение на перфорационных |
вычисли |
||||||
тельных машинах |
(ПВМ) и |
ЭЦВМ проектов автоматизированной |
и механизированной обработки экономической информации. Лабо ратория состоит из группы алгоритмизации планирования п группы алгоритмизации единой информационной системы основного произ водства;
а в т о м а т и з и р о в а н н о г о |
у п р а в л е н и я |
п р о и з в о д |
|
с т в о м в с п о м о г а т е л ь н ы х |
ц е х о в . Основная |
задача |
лабо |
ратории — создание и внедрение |
автоматизированных |
систем |
уп |
равления отдельными участками вспомогательного производства, а также рационализация информационных потоков. Лаборатория со
стоит из двух групп |
алгоритмизации; |
|
|
п р о г р а м м и р о в а н и я |
и м а т е м а т и ч е с к о г о |
о б е с |
|
п е ч е н и я Э Ц В М . |
Основные |
задачи — составить и отрегулиро |
вать программы по разработанным алгоритмам управления техноло гическими и производственными процессами; провести опытные рас четы; составить и комплектовать библиотеки стандартных программ;
20
освоить и внедрить алгоритмические языки и трансляторы; внедрить новые численные методы решения, производственных задач.
Эксплуатационная часть вычислительного центра состоит из следующих самостоятельных производственно-функциональных от делов:
н о р м а т и в о в |
и с п р а в о ч н о й и н ф о р м а ц и и , |
который |
|
обеспечивает ведение |
нормативных |
карточек материальных |
и тру |
довых затрат, а также документов нормативно-справочного |
харак |
||
тера, подготавливает носители информации с нормативными |
данны |
||
ми материальных, |
технических |
и трудовых затрат. В |
отделе |
хранится нормативная и другая относительно постоянная производ ственная информация, разрабатываемая службами завода н необ ходимая для расчетов по подготовке, планированию и учету про
изводства. В |
состав отдела |
входят три группы; |
п р и е м а , |
к о н т р о л я |
и в ы п у с к а, который принимает |
первичную документацию, подлежащую обработке на всех видах вычислительных машин. Сюда передаются вновь разработанные программы работы ЭЦВМ, которые должны быть перенесены на технические носители информации. Число документов проверяется, регистрируется п с сопроводительным документом направляется на механизированную обработку. Этот же отдел производит размноже ние и выдачу готовых документов и других результатов решений. Отдел состоит из трех самостоятельных групп, формируемых по производственным задачам;
э к с п л у а т а ц и и Э Ц В М ( о б р а б о т к и и н ф о р м а ц и и ) , который осуществляет обработку информации на электронных вы числительных машинах. В функции данного отдела входит обеспе чение проведения вычислительного процесса на ЭЦВМ. На ЭЦВМ поступает скомплектованная к выполнению расчетов информация на различных технических носителях: перфоленте, магнитной ленте и перфокартах. Отдел подготавливает промежуточные результаты, возникающие в процессе расчетов, и передает их на носителях, удобных для храпения, в отдел нормативов и справочной информа ции. Документы с окончательными результатами расчетов переда ются в отдел приема, контроля н выпуска. Отдел состоит из групп эксплуатации и программирования;
э к с п л у а т а ц и и |
С П М и |
С К М, |
который выполняет |
вы |
||
числительные работы |
на счетно-перфорационных |
(СПМ) и |
счети'о- |
|||
клавншиых (СКМ) машинах. На |
СПМ и |
СКМ |
проводится |
как |
ре |
шение задач по проектам, разработанным в лабораториях вычисли тельного центра, так и выполнение подготовительных контрольныхработ для обеспечения решения задач на ЭЦВМ;
т е х н и ч е с к о г о о б с л у ж и в а н и я Э Ц В М , С П М , С К М , который обеспечивает повседневный контроль и поддержание ЭЦВМ, СПМ, СКМ и других электромеханических н электронных устройств в рабочем состоянии. Персонал отдела осуществляет тех нически обоснованную систему профилактических испытаний ЭЦВМ СПМ, СКМ и средств оргтехники, заменяет и ремонтирует отдель ные элементы машин, обеспечивает строгое соблюдение установлен ного режима эксплуатации оборудования, ведет учет отказов и тех нического состояния вычислительных машин и других устройств; контролирует параметры и надежность машин, хранит н восстанав ливает необходимый запас элементов и ячеек ЭЦВМ; наблюдает
21
за выполнением сшерпторпмп правил эксплуатации п техники без
опасности. Отдел состоит |
пз четырех |
функциональных групп; |
|
э к с п л у а т а ц и и и т е х н и ч е с к о г о |
о б с л у ж и в а н и я |
||
У В М , который выполняет |
функции, |
аналогичные |
функциям преды |
дущего отдела, но обслуживает цеховые управляющие вычисли тельные машины. Структура отдела определяется наличием управ
ляющих машин и цеховых систем автоматизированного |
управления; |
р е м о н т и о - м е s а н и ч е с к а я м а с т е р с к а я , |
п которой |
установлено необходимое металлообрабатывающее и другое обо
рудование для ремонта вычислительных машин. Здесь |
ремонтиру |
|
ются отдельные части машин, а также изготовляются |
нестандарт |
|
ные детали, необходимые для работы машин. |
|
|
Планирование |
работы вычислительного центра осуществляет |
планово-диспетчерский отдел, который распределяет загрузку про изводственных подразделений вычислительного центра, следит за ходом поступления информации и выполнением работ в заданные
сроки, обеспечивает контроль прохождения информации по |
задан |
ному технологическому процессу, подготавливает отчетные |
данные |
н т. д. |
|
Следует отметить, что рассмотренная структура при менительно к периоду совместной эксплуатации на ме таллургических заводах счетно-перфорационных машин и ЭЦВМ может быть рекомендована как типовая.
На различных этапах внедрения вычислительной те хники и выработки типовой структуры могут быть пре дусмотрены как самостоятельные структурные подраз деления центральная лаборатория вычислительной тех ники и вычислительный центр, подчиненные одному ру ководителю.
На рис.2 приведена возможная организация структу ры службы вычислительной техники металлургического завода, представленная ЦЛВТ.
В ЦЛВТ установлены должности двух заместителей начальника ЦЛВТ: заместитель начальника по научноисследовательской работе и заместитель начальника по эксплуатации.
Аппарат заместителя начальника ЦЛВТ по научноисследовательской работе распределен по функциональ ным лабораториям, а аппарат заместителя начальника ЦЛВТ по эксплуатации — по функциональным отделам, рассмотренным выше (см. рис. 1).
При разработке организационной структуры службы вычислительной техники на заводе «Азовсталь» исходи ли из того, что вычислительный центр завода не являет ся структурно обособленной эксплуатационной единицей, предназначенной только для обработки статистической,
22
учетной и плановой информации. Выпуск новых серий совместимых ЭЦВМ (АСВТ и др.) позволит в перспек тиве создать иа заводе многомашинные системы, в кото рых ЭЦВМ, установленные на ВЦ, будут решать зада чи стратегии управления предприятием, а управляющие ЭЦВМ, установленные в цехах, — обеспечивать опти мальное оперативное решение задач управления. При
Начальник ЦЛВТ (Заместитель
главного инженера заПодо)
Зам. нач. ЦЛВТ |
Планооо- |
|
|
по научно- |
Зам.нач ЦЛВТ |
||
распределительное |
|||
исслеоовательспои |
по злсллуатацш |
||
бюро |
|||
работе |
|
||
|
|
11 |
V |
*" |
V |
|
Лаборатории |
|
Функциональные отделы |
Рис. 2. Структурная схема Центральной лаборатории вычислительной техники
этом вычислительные машины цехов и ВЦ будут опера тивно обмениваться текущей информацией. Такому сос тоянию внедрения вычислительной техники больше со ответствует структура, представленная на рис. 1.
4. О Р Г А Н И З А Ц И Я РАБОТЫ С Л У Ж Б Ы ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Успешное внедрение ЭЦВМ иа металлургическом за воде зависит от уровня подготовки производства и состо яния алгоритмизации производственных задач. Органи зация собственно расчетов иа ЭЦВМ не представляет методических и технических трудностей. В результате применения ЭЦВМ для автоматизации производства возникла задача описания дискретных процессов. Зада ча описания с помощью алгоритмов дискретных процес сов получила название задачи алгоритмизации [4].
Предписываемый алгоритмом вычислительный процесс носит дискретный характер, вследствие чего он может быть расчленен на отдельные элементарные акты.
По назначению различают алгоритм решения и ма шинный алгоритм. Алгоритм решения является правилом решения задач, сформулированным чаще всего в виде математических выражений. Алгоритм решения называ ют также схемой счета. В схему счета включают указапня о логических связях между арифметическими дейст виями и логическими условиями их выполнения. Каждое такое указание рассматривается как самостоятельная команда или совокупность команд, которые должны быть исполнены человеком или машиной при решении задач.
Машинный алгоритм — то же правило решения задач, по сформулированное уже на языке конкретной вычисли тельной машины. Машинный алгоритм известен также под названием схемы (блок-схемы) программы работы машины. В алгоритм входят точная формулировка зада чи и ее целей; анализ факторов, относящихся к данной задаче, и определение всех условий, необходимых для ее правильного решения. Среди определяющих показателей задачи можно выделить такие, по которым требуется лишь достижение некоторого уровня; другие показатели требуется объединить в целевую функцию, характеризу ющую качество решения и дающую критерий оптималь ности решения.
Затраты на алгоритмизацию и последующее програм мирование во многом определяются детализацией н за
вершенностью |
этапа формулировки задачи. |
В процессе |
алгоритмизации задач осуществляется |
подробное изучение задачи; сбор необходимых данных (численных и др.); формирование представлений о про цессе и конструирование на их основе математической модели, изучение модели; практическая и теоретическая проверка выдвинутых гипотез с помощью выводов, полу ченных при анализе модели; уточнение модели и разра ботка методов исследования уточненной модели. Изу чение и уточнение математической модели осуществляет ся на ЭЦВМ, для чего алгоритмист разрабатывает схему машинного решения задачи. Эта часть работы служит связывающим звеном между формулировкой задачи и программированием. Схему машинного решения про граммист преобразует в программу на языке машины,
24
обеспечивая при этом полную адекватность программы и алгоритма. Решение задачи заключается в получении искомого результата по введенным в машину исходным данным и программе.
Для алгоритмизации и решения задач на ЭЦВМ вы деляют определенную группу программистов, руководи мую опытным специалистом по решению задач данного типа и понимающим физический смысл задачи. Уточне ние постановки задачи, выбор численного метода реше ния и составление логической схемы программы прово дят математики-программисты, а непосредственное расписание команд программы или кодирование инфор мации при автоматическом программировании—техники- программисты. При решении сложных задач наблюдает ся наибольшая специализация с ярко выраженным раз делением функций. При решении относительно простых задач некоторые функции могут быть совмещены. Наи более сложными являются экономические задачи.
Условия большинства экономических задач можно представить при помощи аналитической зависимости между параметрами (показателями). Тогда правила ре шения задачи будут выражены посредством формул. Однако при помощи математических формул нельзя вы разить правила решения всех экономических задач [5]. Процесс решения экономических задач заключается в пе реработке исходных данных с целью получения конечно го результата. Длительность и сложность этого процесса зависит прежде всего от характера самой задачи. Решен ной экономическая задача считается тогда, когда полу чена результативная информация, т. е. найден искомый ответ. Алгоритм выполнения экономических расчетов имеет свои особенности. Экономическая информация пре образуется по следующим основным правилам:
1. Постоянная информация должна быть отделена от переменной. Постоянная информация подлежит длитель ному хранению и должна фиксироваться на отдельных носителях.
2.От источников поступает большее количество ин формации, чем требуется для обработки в каждый дан ный момент, поэтому необходимо пополнять и выбирать исходную информацию.
3.Одни и те же исходные данные могут многократно перегруппировываться по заданным признакам. Подбор,
25
упорядочение и сравнение являются основами логических преобразовании экономической информации.
4. При обработке экономической информации важно получение промежуточных данных, которые носят регу лирующий характер для завершения обработки инфор мации.
Формализация экономической задачи подразумевает:
1.Определение производственно-экономической сущ ности задачи, в которой содержатся сведения о названии, содержании и оценке экономической эффективности ее решения; определение всех понятий, входящих в перечень исходной il результативной информации; условия и огра ничения, которым должно удовлетворять решение; воз можные критерии оптимизации для задач оптимального планирования и управления.
2.Перечень нормативно-справочной информации, не обходимой для решения задачи.
3.Перечень оперативной информации, т. е. данные, которые вводят перед каждым очередным решением за дачи и которые отражают значение некоторых парамет ров производственного процесса к моменту решения за дачи.
4.Перечець промежуточной информации, которая под лежит временному хранению и используется для повтор ных решений той же или других задач.
5.Формы входных документов пли структуру входных сообщений.
6.Результаты решения, оформляемые в виде доку ментов или машинных сообщений; при этом приводят формы документов; указывают единицы измерения каж дой из величин и точность (число десятичных знаков или проценты), с которой величина должна быть вычислена.
При алгоритмизации производственных задач |
следу |
ет иметь' в виду, что математическая оптимизация |
часто |
недостижима. Но так называемая экономическая опти мизация дает возможность рассчитать несколько вари антов решения, например составить различные планы с учетом разных комбинаций затрат пли разных условий организации работ [6].
На заводе «Азовсталь» в алгоритмизации экономиче ских задач совместно с лабораториями ЦЛВТ участвуют функциональные службы и отделы 'заводоуправления. Приказом по заводу в каждом структурном подразделе-
26
мни назначен ответственный исполнитель за постановку H внедрение экономико-математических методов п ЭЦВМ для механизации управленческих работ и автоматизации технологических расчетов в цехах. В качестве ответст венных исполнителей назначаются ведущие и главные специалисты, заместители начальников цехов и отделов и др. Они отвечают за постановку задачи, согласование форм исходной и результативной информации, разработ ку или описание методик расчета с последующей алго ритмизацией, за рассмотрение научно-исследовательских работ и выполнение внешними соисполнителями договор ных обязательств. Исполнители от цехов и отделов рабо тают совместно с инженерами ЦЛВТ. Они тщательно изучают организацию производства и технологические процессы, составляют задание на разработку темы. Зада
ние оформляется за подписями начальника цеха |
(отде |
|
ла) и начальника |
ЦЛВТ и утверждается главным |
инже |
нером завода. До |
введения такой практики часто |
случа |
лось, что в период опытной эксплуатации заказчик от цеха (отдела) вносил изменения в законченную разра ботку, что вызывало значительные дополнительные за траты труда и времени программистами.
В табл. 1 приведены перечень и краткая характери стика основных экономических задач, алгоритмизацию и решение которых осуществляют отделы заводоуправле ния и ЦЛВТ.
Алгоритмизация отдельных |
производственных |
задач |
па металлургическом заводе |
подчинена общей |
цели — |
созданию автоматизированной системы управления пред приятием — и основывается на системном подходе к ре шению вопросов управления. Системный подход к рабо там требует анализа алгоритмической, информационной и технико-экономической специфики управления произ водством [7].
На заводе «Азовсталь» придается большое значение системному подходу к решению задач управления. Алго ритмизация и решение производственных задач осущест вляются на основе разработанной Институтом экономики промышленности (НЭП) АН УССР (г. Донецк) органи зационно-экономической схемы АСУП, которая представ ляет собой методическую основу конкретных разработок,
увязанную с |
укрупненной схемой последовательности |
и взаимосвязи |
решения задач планирования, учета п ана- |
27
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
Задачи, решаемые В Ц завода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Достигнутый |
|
||
|
|
Ц е х |
( о т д е л ) - с о и с п о л - |
или |
о ж и д а е |
|
|
Наименование задачи |
Год внедрения |
мый |
экономи |
Краткая'характзрпстика |
|||
|
шітель |
ческий |
эф |
алгоритма^решения задачи |
|||
|
|
|
|
фект, |
тыс. |
|
руб.
Механизация на ЭЦВМ уче |
Поэтапное внедре |
Отдел |
кадров |
|
||||
та и движения личного со |
ние, |
начиная |
с |
|
|
|
||
става |
|
|
1971 |
г. |
|
|
|
|
Расчет месячного и декад |
|
1970 |
|
Отдел |
сбыта, |
желез |
||
ного планов |
поставки |
ваго |
|
|
|
нодорожный цех |
||
нов под погрузку продукции |
|
|
|
|
|
|
||
по дорогам |
назначения |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет штрафных санкций |
|
1972 |
|
Отделы: |
снаб |
|||
|
|
|
|
|
|
юридический, |
||
|
|
|
|
|
|
жения, оборудова |
||
|
|
|
|
|
|
ния, |
сырья и |
топли |
|
|
|
|
|
|
ва |
|
|
Формирование оптовых |
цен |
|
1971 |
|
Прокатные цехи |
|||
на готовую продукцию |
|
|
|
|
|
|
|
|
Оптимальное |
распределение |
|
1972 |
|
Отдел |
сбыта, ПРО |
||
квартальной загрузки по ме |
|
|
|
|
|
|
||
сяцам и формирование |
порт |
|
|
|
|
|
|
|
феля заказов |
|
|
|
|
|
|
|
—Задача решается метадом прямого счета и сор тировки массивов инфор мации
То же
205
»»
150
10Составление экономикоматематической модели. Расчет по формулам
10Математическое модели рование распределения заказов и набора порт феля заказов
Продолжение табл. I
|
|
|
|
Достигнутый |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
или |
о ж и д а е |
Краткая |
характеристика |
||||
|
|
|
Ц е х (отдел) - соиспол |
мый |
эконо |
||||||
Наименование задачи |
|
Год внедрения |
алгоритма |
решения |
|
||||||
|
нитель |
мический |
эф |
|
|||||||
|
|
|
|
ф е к т , |
тыс. |
|
задачи |
|
|
||
|
|
|
|
руб . |
|
|
|
|
|
|
|
Движение металла на |
скла |
1972 |
Мартеновский цех, цех |
|
— |
|
Учет прихода |
и |
расхода |
||
де холодных слитков за сут |
|
блюминг |
|
|
|
металла |
и |
выявление |
|||
ки и с начала месяца |
|
|
|
|
|
|
остатков |
на |
любые |
с у т |
|
|
|
|
|
|
|
|
ки |
|
|
|
|
Анализ рентабельности |
сор |
1973 |
Прокатные цехи |
|
|
|
Экономико - |
математиче |
|||
тамента по профилемаркам |
|
|
|
|
|
ское моделирование |
фак |
||||
|
|
|
|
|
|
|
торов, влияющих |
на |
рен |
||
|
|
|
|
|
|
|
табельность по каждому |
||||
|
|
|
|
|
|
|
профилю |
и м а р к е |
с т а л и |
Контактный |
график |
обслу |
1972 |
Железнодорожный |
30 |
|
живания |
цехов железнодо |
|
цех |
|
||
рожными перевозками |
|
|
|
|||
Контроль выполнения |
наряд- |
1972 |
|
10 |
||
заказов |
по отгрузке |
|
|
Отдел сбыта |
|
|
Заготовление |
материалов |
1971 |
Бухгалтерия |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . |
Первая задача |
внедрена |
в 1970 г. по ИТР и с л у ж а щ и м : |
шестая з а д а ч а |
||
гая — в систему оперативного планирования. |
|
|
Математическое модели рование обслуживания производства цехов Сопоставление и нахож дение разницы по зака зам и счетно-платежным ведомостям
Моделирование экономи ческих процессов по рас чету заготовительных цен по основным материалам
входит в подсистему, а деся
.4 из а. В 1973 г. намечено завершить разработку единой информационной системы (ЕИС) в АСУ заводом «Азовсталь», под которой понимается:
а) совокупность первичной производственной инфор мации, необходимой и достаточной для полной реализа ции функций учета, планирования, анализа, отчетности, подготовки производства и непосредственного управле ния им;
б) комплекс организационных принципов, методов и технических средств, обеспечивающих формирование потоков информации, ее автоматизированный отбор, классификацию, сбор и передачу в вычислительный центр для переработки, использования и хранения.
К выполнению работ по созданию ЕИС привлечены организации-соисполнители. Экономическое обеспечение ЕИС разрабатывает НЭП АН УССР. При этом под эко номическим обеспечением понимается конкретное опре
деление |
полного объема всей информации, |
входящей |
в ЕИС |
(в том числе, информация техническая, |
оператив |
ная и экономическая). Работы выполняются на основе организационно-экономической схемы АСУ П.
Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (ЦНИИКА, г. Москва) раз рабатывает принципы технической структуры ЕИС (для выдачи технического задания на проектирование) и сов местно с ИЭП АН УССР принимает участие в анализе информационных потоков. Проектные работы по единой информационной системе выполняет Ждановский фили ал Укргипромеза.
В табл. 2 приведены перечень и краткая характери стика основных экономических задач, алгоритмизацию и решение которых осуществляет завод совместно с орга низациями-соисполнителями. Координацию и определе
ние научного |
направления работ по |
алгоритмизации |
и внедрению |
задач учета, планирования |
и управления |
осуществляют главный инженер и заместитель директо ра завода по экономическим вопросам. Конечной ста дией подготовки информационной задачи к решению на ЭЦВМ является программирование.
Для решения задач на машинах алгоритмы их реше ния должны быть преобразованы в рабочие машинные программы, воспринимаемые данной "машиной. Один из основных принципов построения универсальных ЭЦВМ