Сучасні інформаційні технології /5
Прохоренко Д.В.
Херсонский национальный
технический университет
Синтез структуры системы обработки
информации и управления промышленным производством
В связи с переходом на экономические
методы управления народным хозяйством намечен новый перспективный этап
комплексной автоматизации производства на основе создания и использования систем обработки
информации и управления (СОИУ), в которых реализуются основные направления технического прогресса в
промышленности: интеграция проектирования и изготовления объектов производства
(ОП); управление производственными системами; совершенствование организации
производства на базе широкого применения многоцелевого
технологического оборудования.
Основные задачи синтеза СОИУ, как
иерархических систем управления производством соответствуют государственным
научно-техническим программам, сформулированным в Законе Украины “О
научно - производственной деятельности”, что подтверждает актуальность
данного исследования.
На основании анализа данных,
приведенных в литературных источниках [1-4]
установлено, что в настоящее время синтез структуры СОИУ выполняется:
1. С
использованием агрегативно-декомпозиционного подхода [1], включающего
последовательную декомпозицию выполняемых системой целей, функций и задач;
агрегатирование (объединение) элементов на соответствующем уровне детализации
для генерирования вариантов построения системы на основе выбранных критериев
эффективности.
2. Параметризацией
исходной задачи по размерности вектора управляющих переменных для отдельных
элементов, которые входят в состав сложного объекта [2]. Критерий оптимальности
параметризированной задачи экспоненциально зависит от ее размерности и включает
коэффициенты, учитывающие сложность алгоритмов оптимизации различных уровней
системы управления.
3. С
использованием представления системы в виде графа сигналов. В основе
методологического решения данной задачи лежит идея последовательного расширения
структуры системы путем присоединения к заданной структуре дополняющейся части придающей
системе требуемые свойства [3].
4. На
основе эвристических правил, нередко приводящих к структурно-порочным системам
[4].
Общие недостатки известных подходов –
огромные затраты и несовершенство, требующие последующей доработки и не всегда заканчивающихся
удовлетворительными результатами.
Целью исследования является
разработка строго формализованного метода, основанного на
теоретико-множественных конструкциях. В качестве объекта исследования нами
принят процесс синтеза структуры управления производством. В качестве предмета
исследований – аппарат и математические модели принятия решений.
Для решения поставленной задачи
использованы методы теории системного анализа и синтеза оптимизации
организованных структур.
Решение поставленной задачи
базируется на теоретико-множественном подходе, в основе которого лежит
представление системы в виде совокупности множества элементов, соответственная
структура которых определяется как совокупность поверхностей различных классов
и множеств сопряжения, определенных на элементах структуры, а процедура синтеза
в виде теоретико-множественных операций над множествами [4].
Структуру системы обработки
информации и управления (СОИУ) промышленным производством (ПП) можно
представить в виде совокупности организационной (ОС), информационно-управляющей
(ИУС) и исполнительной (ИС) систем (рис.
1).
Организационная система (ОС) –
совокупность средств и методов, определяющая цели и критерии функционирования ПП на основе целевого
задания и его текущего состояния. Основная функция ОС - формирование для ИУС
формализованного целевого задания. Для ее реализации требуется ряд
вспомогательных функций: получение и анализ информации от ИУС о состоянии
системы; получение и интерпретация целевых заданий с верхних уровней управления;
получение программ обработки и описаний маршрутов техпроцессов от
автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП) [3]
на новые объекты обработки и включение их в библиотеку ИУС и базу данных. При
этом организационная система должна поддерживать работоспособность ПП при
состояниях системы, на которые не рассчитана ИУС, для этого она должна
выполнять следующие функции: распознавание экстремальных ситуаций; принятие
решения по их устранению, обеспечивать реакцию на различные запросы с
вышестоящих уровней управления, т.е. осуществлять получение запросов,
обеспечивать их формализацию для ИУС, передачу данных из ИУС в вышестоящую систему управления
Исполнительная система (ИС) –
совокупность исполнительных средств, способная обеспечить выполнение всех
требуемых операций заданного набора из
плановых заданий. Исполнительные средства – все виды оборудования и люди с навыками работы. Входными
параметрами для ИС являются материальные потоки (заготовки, инструмент,
приспособления), плановое задание и информация о незавершенном производстве.
Информационно – управляющая система
(ИУС) – система, обеспечивающая взаимодействие управляющих элементов между собой, в процессе выполнения целевого
задания в соответствии с целями и критериями функционирования, заданными
организационной системой. Управляемыми параметрами являются порядок и сроки
запуска в производство всех деталеопераций из планового задания.
Для синтеза оптимальной структуры
СОИУ использован теоретико-множественный подход, который является одним из
наиболее эффективных, поскольку обеспечивает возможность наиболее полно
наделять полученные конструкции конкретными математическими структурами и
предельно обобщенно подойти к проблеме описания сложных систем, к которым
относятся СОИУ.
Предложенный подход позволяет с
высокой степенью общности подойти к проблеме описания сложных систем, к которым
относятся СОИУ, дает возможность наделять полученные конструкции конкретными
математическими структурами, что способствует детальному изучению и получению
конкретных результатов, обеспечивает снижение временных и денежных затрат.
ЛИТЕРАТУРА:
1.
Мессарович М., Такахара Я. Общая теория систем:
математические основы. - М.: Мир, 1978. - 311с.
2.
Теоретические и прикладные проблемы создания систем управления
технологическими процессам // Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического совещания. – Челябинск,
1990. Часть 1. - 128с.
3.
Ильясов Б.Г., Бабак С.Ф. Синтез динамических систем методом
последовательного расширения структуры: – Сб.: Вопросы проектирования
информационных и кибернетических систем. – Уфа: Техника, 1987. – С. 21-26.
4.
Математические методы оптимизации и структурирования систем /
Межвузовский сб. – Калинин: КГУ, 1980. – С. 115-119.
Сведения об авторах:
Прохоренко Дмитрий Викторович
ул. Бериславское шоссе, д. 24, к. 404
г. Херсон, 73008
8(0552) 326994
Херсонский национальный технический
университет
Соискатель кафедры экономической
кибернетики
Научные
интересы автора: системный
анализ, информационные технологии, автоматизированные системы управления.
АННОТАЦИЯ
Определение структуры и свойств
организационного механизма управления промышленным производством / И.И. Иванов
// Вестник ХНТУ. – 2008. – №_____( ___
). –
С. __ -
___ . – Библиогр.: 4 названия.
В работе представлен
теоретико-множественного подход к синтезу системы обработки информации и
управления промышленным производством.
Ключевые слова: иерархическая
система, выпуклые множества, подмножества, управляемость.
АНОТАЦІЯ
Визначення структури і властивостей
організаційного механізму управління промисловим виробництвом / І.І. Іванов
// Вісник ХНТУ. – 2008. – №_____( ___
). –
З. __ -
___ . – Бібліогр.: 4 назви.
В роботі представлено
теоретико-множинний підхід до синтезу системи обробки інформації і управління
промисловим виробництвом.
Ключові слова: ієрархічна система,
опуклі множини, підмножини, керованість.
SUMMRY
Determination
of structure and properties of organizational mechanism of industrial
operations management / I.I. Ivanov // // Herald of KNTU. – 2008. – №_____( ___ ). – P. __
- ___ . – Pic.
1.: - Ref.: 4 title.
In work is presented теоретико-plural
approach to the synthesis of the system of treatment of information and
industrial operations management.
Keywords: hieratic system,
protuberant great numbers, podmnogestva, dirigibility.