Технические науки. Автоматизированные системы управления на производстве

 

Новожилов А.А.

Сибирский государственный технологический университет, Россия

Механизм рекомендаций в подсистеме мониторинга АСУП

 

Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) представляет собой систему управления, построенную на основе приме­нения средств вычислительной техники, экономико-математичес­ких методов и информационных технологий. АСУП состоит, в свою очередь, из подсистем. Все подсистемы принято делить на две группы — функциональные и обеспечивающие подсистемы [1].

Функциональные подсистемы выделяются в соответствии с управленческими функциями, осуществляемыми на предприятии. Обеспечивающие подсистемы предназначены для обеспечения решения комплекса задач функциональных подсистем. В состав обеспечивающих входят подсистемы технического, информационного, математического, программного и организационного обеспечения. Стабильная работа предприятия достигается эффективным взаимодействием функциональных подсистем АСУП, которые должны находиться под постоянным мониторингом, осуществляющим комплексное слежение и выработку обобщающих показателей работы АСУП.

Автоматизация процессов мониторинга эффективности предприятия является сложной задачей, и ее решение наталкивается на следующие проблемы [1]:

-          измерение и учет параметров, характеризующих состояние предприятия;

-          определение подходящего набора иерархических моделей для решения задач планирования и управления;

-          эффективное  применение экономико-математических методов.

 

Данные проблемы решаются с помощью разработки и внедрения подсистемы мониторинга эффективности в АСУП. Подсистема мониторинга эффективности состоит из блока оценки сравнительной эффективности предприятия, блока анализа структурного состояния предприятия, блока рекомендаций.

Сигналом для анализа структурного состояния АСУ текущего производства служит определение показателя эффективности по методике оценки сравнительной эффективности предприятий [2]. После сбора и анализа данных, подсистема мониторинга позволяет не только предоставить руководящим субъектам информацию о работе АСУП, но выработать ряд рекомендаций по повышению эффективности в ситуации, связанной с изменением эффективности. Сами рекомендации задаются и считываются лицами, принимающими решения, специалистами в области технологии и автоматики предприятия, над которым осуществляется мониторинг. Учитывая уникальность каждого производства, количество объектов и их параметров, можно утверждать, что построение рекомендательных директив, которые система автоматически могла бы формировать и реализовывать, является достаточно трудоемкой задачей, и охватывает область систем поддержки принятия решений. Поэтому предлагается механизм, осуществляющий определение ситуаций в виде символьного выражения и сопоставляющий их с возможными рекомендациями (2). Содержание рекомендаций формируется посредствам специалистов данного производства в удобном для них виде.

Механизм определения рекомендаций формирует множество ситуаций (1), то есть изменений вектора структурного состояния (ВСС) и соотносит рекомендации каждой ситуации (3).

;                                                                        (1)

;                                                                                                    (2)

,                                                                         (3)

где  - ситуация, производимая изменением вектора структурного состояния;

h – индекс ситуации, связанной с объектом АСУП, на котором она произошла, а также с параметрами и уровнями их значений; i – номер АСУП; - рекомендация для объекта i –ого АСУП; Cb – параметр объекта ;  - объект производства;-показатель эффективности, полученный из блока оценки эффективности.

Таким образом, тип и особенности ситуации зависят от предприятия, на котором произошло изменение структурного состояния, и параметров его объектов. Предложим механизм выдачи рекомендаций, который реализуется при наличии информационной базы данных технологической информации об объектах управления и элементах автоматизации. Данная информационная база должна содержат готовые решения по режимам работы объектов (наборов вариаций их параметров), входящих в АСУП. Механизм выдачи рекомендаций в подсистеме мониторинга, описывается в виде алгоритма.

1.        Подсистема мониторинга находиться в режиме выдачи рекомендаций, что означает, что проведен ряд мероприятий по сбору, обработке, анализу данных с АСУ предприятием.

2.        На основе измененного ВСС формируется набор ситуаций по  (1).

3.        Каждая ситуация в зависимости от формирующих ее факторов соотносится своей рекомендации из множества рекомендаций (2). Набор рекомендаций формируется на этапе обучения системы, поэтому в данном режиме подсистема мониторинга предлагает общую информацию о состоянии технологического процесса и производства. После обучения образуется множество ситуаций из (3), имеющих рекомендации и множество внештатных ситуаций , имеющих общий более ограниченный набор рекомендаций (например, обратиться к диспетчеру и выслать ремонтно-наладочный наряд на объект).

4.        Применяя рекомендации, предпринимается ряд шагов по реконфигурации связей и объектов АСУП, для восстановления показателя эффективности. Шагами по рекомендациям могут быть, например:

-          довести характеристику состояния до характеристики Cb аналогичного объекта эффективно работающего АСУП, за счет повышения качества технического обслуживания (привлечения дополнительного персонала);

-          произвести наладочный капительный ремонт, с целью устранения неисправностей и модернизации объекта;

-          предложить по возможности заменить объект АСУП на более современный и менее затратный по своим характеристикам.

После применения рекомендаций, в следующем периоде замерить показатели эффективности повторно, с целью оценить, насколько повысилась эффективность текущего АСУП, либо произошло снижение эффективности, так как были привлечены дополнительные ресурсы при применении рекомендации подсистемы мониторинга. В первом случае мониторинг продолжается в штатном режиме, во втором - подсистема мониторинга запрашивает повторный анализ применяемых рекомендаций с целью их корректировки и уточнения.

В результате построения и внедрения ПМЭ в АСУП с автоматизированным механизмом выдачи рекомендации появляется возможность повысить оперативность осуществления мониторинга предприятий в АСУ, а также эффективно затрачивать информационно-технические ресурсы, так как применение механизма рекомендаций происходит только по сигналу понижения эффективности и только для неэффективных объектов.

 

Литература

 

1.        Охтелев М.Ю. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов /М.Ю. Охтелев, Б.В. Соколов, Р.М. Юсупов. – М.: Наука, 2006. – 410 с.

2.        Новожилов, А.А. Анализ эффективности организационно-технологических комплексов предприятий. / И.В.Ковалев, А.А. Новожилов, Т.А. Рукавицына // Системы управления и информационные технологии. Вып. 4 (42). – Москва-Воронеж, 2010. – С. 36-39.