Головна

Класифікація структур виробничого процесу

  1. Cинхронизация операцій технологічного процесу
  2. DMA. Призначення. Структурна схема контролера
  3. ER-діаграми. Класифікація зв'язків і сутностей.
  4. Event як ресурс PR-кампанії: поняття та класифікація.
  5. I-d діаграма вологого повітря, її структура. Характерні випадки зміни стану повітря і їх зображення на I-d діаграмі.
  6. I. 1.5. Двухпірамідная система Хеопса-Голоду в структурі подвійного квадрата
  7. I. Антибіотики, що мають у структурі ?-лактамні кільце

Структурно виробничий процес описують через відносини між складовими його технологічними елементами. Залежно від рівня деталізації технологічними елементами можуть служити технологічні операції або технологічні процеси.

Відношення між елементами описують технологічною схемою, що представляє собою логічно упорядкований набір технологічних елементів. Технологічна схема може бути виражена у вигляді графа, вершини якого означають технологічні елементи, а дуги ? матеріальні потоки продуктів, що випускаються одним і споживаних іншим технологічним елементом.

Об'єднання всіх технологічних процесів виробництва кінцевих продуктів на підприємстві прийнято називати технологією виробництва.

Структури технологічних схем різних виробничих процесів вельми різноманітні.

Послідовна структура, де в кожному елементі випускається і споживається лише один продукт. Така структура характерна для безперервних виробництв і поточних ліній.

Збіжна структура, де в кожному технологічному елементі випускається тільки один продукт, але споживатися можуть кілька. Така структура характерна для складальних процесів в машинобудуванні.

Розходиться структура, де в кожному технологічному елементі споживається один продукт, а виробляється кілька.

Структури такого типу часто застосовуються в процесах безперервного типу. Наприклад, в листопрокатному виробництві основним вихідним продуктом є сталева заготовка. В ході переробки вона поетапно перетворюється в різні вироби.

Структура з реверсом, де продукти, що випускаються в наступних технологічних елементах, частково споживаються в попередніх.

33) Тип виробничого процесу, а значить і примушує ленного підприємства, визначається типом технологічних процесів, переважно використовуваних в даному про- виробництві. Розрізняють три типи технологічних процесів (виробництв): безперервні, дискретні і дискретно-безперервні.

К безперервним відносяться хімічні процеси, про-процес виробництва енергії, прокату сталевого листа і ін. Для безперервних процесів характерно використання спе-зованих установок або агрегатів, таких, як уста-новки для безперервного розливання сталі, теплообмінні ус-тановки для підігріву рідини і т. п . На вхід цих ус-новок безперервно подається сировина або напівфабрикат. Ви-вихідним продуктом можуть бути речовина (наприклад, хі-етичні матеріали, металеві напівфабрикатів) або енергія (наприклад, електричний струм, рідкий або газооб-різний теплоносій). Надходження сировини (полуфабрі-ката), обробка і вихід продукту відбуваються практично постійно протягом роботи установки. Параметри, кото-римі характеризуються ці процеси, як правило, неодмінно-ної величини: температура, тиск, витрата речовини або енергії, концентрація компонентів в суміші і т. П.

дискретні процеси характеризуються тим, що обра-ться продукти подаються на вхід і видаються на ви-ході окремими порціями. Обробка вхідних продуктів являє собою циклічну послідовність тих-технологічних операцій. Вихідним продуктом дискретного процесу є машини і механізми (або їх вузли), автомобілі, трактори, верстати (або складові їх агре-33

35) Виробничий процес ? пов'язана матеріальних-ними потоками сукупність технологічних процесів, здійснюваних для виробництва кінцевого продукту. На-приклад, сукупність всіх технологічних процесів від виробництва деталей до складання готового верстата можна назвати виробничим процесом виготовлення метало-обробних верстатів.

Описана ієрархія елементів виробничого процесу представлена ??на рис. 8. Очевидно, якщо на підприємстві випускається декілька видів кінцевих продуктів, відповідно можна виділити стільки ж виробничих процесів.

Найпростішим ланкою виробничої сфери підприємства є робоче місце, т. е. частина виробничої площі, де робітник або група робітників виконує певну технологічну операцію (або групу з кількох операцій). Робоче місце може бути осна-щено одним верстатом або агрегатом або групою технологічно пов'язаних одиниць обладнання.

Групи робочих місць з'єднуються в виробничих-ні ділянки, де здійснюється певний технологи-ний процес або окрема його стадія. Сукупність пов'язаних між собою виробничих ділянок обра-зует найбільш велике виробниче ланка ? цех. У це-хе здійснюється певний виробничий про-процес або його відносно закінчена частина. Структура виробничих ділянок і цехів може будуватися за технологічним, предметним або змішаним принци-пам.

Рис.8. Ієрархія елементів виробничого процесу

технологічний принцип побудови структури передбачає технологічну однорідність виробництв-венного ланки. Технологічно однорідними є, на-приклад, механообробні цех, укомплектований металорізальних обладнанням; ділянки штампування, чи-тя, хімічної обробки деталей, оснащені відпо-інди верстатами і різними технологічними оборудо-ням. У таких виробничих ланках можна изготов-лять продукцію з будь-яким технологічним маршрутом, не змінюючи плану розташування обладнання, що дозволяє поліпшити завантаження устаткування, забезпечити взаємозаміни-няемость при виході з ладу окремих агрегатів, манев-рировать робочою силою на ділянці. Недоліком техноло-ня принципу є організаційна роздроблений-ність виконання технологічного процесу, яка за-трудняет взаємодія різних ланок, подовжує і ускладнює транспортні маршрути.

При предметному принципі організації структури виробниче ланка випускає певний закінчений-ве виріб, який може бути кінцевим продуктом підприємства або його частиною (вузлом). Наприклад, на авто-Більні заводі існують цехи двигунів, кузовів; на авіазаводі ? цехи збірки і випробувальні станції для аг-регати і літаків у цілому. У цих цехах об'єднано раз-нообразние технологічне обладнання, на якому здійснюють повний процес виготовлення відпо-ють вироби. При предметному побудові структури створюються сприятливі умови для організації поточити-ного виробництва, т. Е. Процесу, при якому не прихо-диться переналагоджувати обладнання. Основною ланкою по-точного виробництва є потокова лінія, на якій обладнання розташовується по ходу технологічного про-процесу. Предметний принцип побудови структури ефек-деко при масовому і великосерійному виробництві.

Принцип змішаної структури (предметно-технологічної), передбачає поєднання двох описаних принципів в рамках одного виробничого ланки.

36) безпошукове адаптивні АСУ ТП на базі систем зі змінною структурою відносяться до класу адаптивних АСУ ТП, які дозволяють реалізувати адаптивне логи-чеський управління методами пасивної і активної Адапту-ції. Безпошукове оптимальні адаптивні АСУ ТП ре-ють завдання динамічної оптимізації методами беспо-позовної адаптації. Вони відрізняються від аналогічних поис-кових систем тим, що адаптація нестаціонарної системи управління здійснюється під оптимальну еталонну модель. При цьому параметри зазначеної моделі обчислюють-ся за допомогою пошукових процедур динамічної оптимізатора-зації заздалегідь, на етапі проектування. Таким чином, в цих системах завдання пошуку оптимального управління за-міняється більш простий в обчислювальному відношенні заду-чий підстроювання під оптимальну модель системи.

У дворівневої АСЕМ еталонна модель.

37) Виробниче підприємство як система управ-ня складається з керуючої та керованої підсистем, свя-чених між собою каналами передачі інформації і про-разующімі разом єдине ціле (рис. 13). Керовану підсистему (об'єкт управління) можна умовно розглядає-вати як перетворювач ресурсів, на вхід якого посту-пают сировину, матеріали, напівфабрикати, робоча сила і т. П., А вихід є потік готових виробів.

Рис.13. Узагальнена структура виробничого підпри-ємства як системи управління

Всі інформаційні зв'язки виробничої подсис-теми з зовнішнім середовищем можна умовно уявити двома вхідними і одним вихідним інформаційними каналами. На один з вхідних інформаційних каналів надходять державний план, встановлений підприємству, ді-директиви вищестоящих організацій, нормативи вико-вання матеріалів, енергії і т. П. Сукупність цих све-дений визначає мету управління.

Всі впливи на виробничу систему, що надходять із зовнішнього середовища, показані на ри-Сунки у вигляді другого інформаційного входу. Такі факто-ри, як порушення термінів поставок або зниження якості сировини, матеріалів, напівфабрикатів, зміна умов збуту продукції, порушення договірних зобов'язань суміжників і ін., Можуть служити прикладами обурює впливу зовнішнього середовища. Зауважимо, що впливи можуть виникати і всередині виробничої системи, наприклад поломки обладнання, випадкові на-рушення технологічних режимів або зниження якості продукції. Інформаційний вихід виробничої системи є канал для передачі звітів овиполненіі планів, зведень та інших видів звітної ін-формації в зовнішні керуючі організації більш ви-сокого рангу, наприклад міністерство або об'єднання, до складу якого входить дане підприємство.

Як у будь-якій системі управління, керуюча і керована підсистеми пов'язані інформаційними каналами, по яких передаються керуючі впливу і відомості про стан об'єкта управління. Формальна постановка задачі управління підприємством вимагає конкретизації понять, введених в п. 1.2. Припустимо, що розглядається підприємство з дискретним виробництвом. Компонентами вектора стану х (f) можуть бути представлені функціями часу обсяг випуску і реалізації продукції, величини запасів матеріалів і сировини на складах, значення рівнів незавершеного виробництва по цехах заводу, режими роботи технологічного обладнання.

Мета управління підприємству в цілому задається організацією з використанням основних планових і техніко-економічних показників, таких, як обсяг реалізації продукції і її номенклатура, прибуток, рентабельність, ступінь завантаженості обладнання та ін. Для формального представлення мети управління у вигляді (2) необхідно, щоб всі цільові показники виражалися через компоненти вектора стану. Слід зазначити, що визначення і формалізація конкретної мети управління навіть для невеликого підприємства ? завдання вельми складна.

Для здійснення виробничих функцій підприємству виділяються трудові, фінансові та матеріальних-ні ресурси. Величина кожного виду ресурсів обмежена. В рамках цих обмежень підприємство може маневрує-вать ресурсами, розподіляючи їх між підрозділами з метою досягнення певних поточних значень тих-нико-економічних показників. Таким чином, функ-ції, що описують розподіл ресурсів, можна рас-бачати як дії, що управляють u (t).

Компонентами вектора управління є також виробничі завдання підрозділам підприємства (цехах, дільницях, робочих місць) на виготовлення визна-лених деталей в задані моменти часу. Як компоненти вектора впливів, що обурюють f (t) ви-ступають інтенсивності відмов обладнання, величини

шлюбів, зриви поставок сировини і напівфабрикатів і т. п. Для того щоб компоненти векторів х (t) и u (t) були ре-ально з точки зору виробничо-технічних віз-можливостей підприємства, на них накладаються ограниче-ня типу (3). Так, наприклад, слід враховувати допустиму продуктивність обладнання, наявність необхідних матеріалів, інструментів та ін. Описані схема вироби водственной системи і формальна постановка задачі управління вельми узагальнені і умовні. Вони не розкрив-ють внутрішньої будови системи, а лише ілюструють її зовнішні і деякі укрупнені внутрішні зв'язки, характеризують їх природу і призначення, т. Е. Є макроопісаніем виробничого підприємства.

З позицій микроанализа підприємство являє собою складну систему управління. Її складність обу-словлено наявністю багатьох одиниць різноманітного облад-нання, пов'язаного між собою матеріальними, енер-тическими і інформаційними потоками, а також тим, що елементами виробничої системи є люди - виробничий і управлінський персонал.

Спроби описати виробниче підприємство оди-ний моделлю і побудувати єдиний алгоритм управління в вигляді (4) часто виявляються неспроможними. Модель і алгоритм або не вдається скласти, або вони виявляються настільки складними, що їх практичне використання неможливо. Це пов'язано, перш за все, з тим, що розмір-ності векторів стану х (t) і управління u (t) навіть для невеликого підприємства вимірюються тисячами або десят-ками тисяч змінних. Число зв'язків між змін-ними, які необхідно враховувати при побудові мо-діли, зазвичай на два-три порядки перевищує число пере-сних. Сучасні методи і засоби управління ре-шать такі завдання не в змозі.

Одним з методів подолання складності розв'язання задач великої розмірності є їх декомпозиція. Де-композицією називають розбиття вихідної задачі біль-шою розмірності на сукупність взаємопов'язаних завдань меншої розмірності, рішення яких із заданою ступеня-нью точності відповідає рішенню вихідної задачі. Стосовно до складної системи управління декомпозі-ція полягає в розбитті складного об'єкта управління на підсистеми і в організації в кожній з них подсис-теми управління. Сукупність підсистем управління і спосіб їх взаємозв'язку утворюють структуру системи управ-ління.

Структури складних систем управління, як правило, будуються з використанням ієрархічного і функціональних-ного принципів виділення підсистем. Розглянемо ієрархія-хию будови виробничої системи управління. Ус-ловимося вважати найпростішим елементом керованої під-системи окремий верстат, механізм або агрегат. Кожен найпростіший елемент розглядається як елементарний об'єкт управління, а його сукупність з керуючим ор-ганом ? як елементарна система управління. Об'єднаннями-ня найпростіших елементів утворюють більші об'єк-екти управління (технологічна лінія, ділянка, бригади), об'єднання яких утворює ще більші об'єкти управління (технологічна установка, цех, група цехів).

Таким чином, в залежності від масштабності об'єктів управління у виробничій системі можна виділити ієрархічні рівні (рис. 14). Системи управління кожного рівня є підсистеми системи вищого рівня. Кожен рівень характеризується особливостями цілей і операцій управління. Перший (ниж) рівень ієрархії складається з безлічі систем управління окремими технологічних операціями.

40) Адаптація або адаптивна ідентифікація в фільтрі здійснюється на основі настраиваемой моделі об'єкта і методів безпошукове адаптації. Інваріантні АСЕМ реалізують налаштування параметрів регулятора по розімкніть-того циклу. На відміну від них безпошукове АСИ здійснюють за допомогою безпошукове алгоритмів ідентифікації адаптацію контуру управління з обуренню. Безпошукове адаптивні АСУ ТП на базі систем зі змінною структурою відносяться до класу адаптивних АСУ ТП, які дозволяють реалізувати адаптивне логічне управління методами пасивної і активної адаптації. Безпошукове оптимальні адаптивні АСУ ТП вирішують задачу динамічної оптимізації методами безпошукове адаптації. Вони відрізняються від аналогічних пошукових систем тим, що адаптація нестаціонарної системи управління здійснюється під оптимальну еталонну модель. При цьому параметри зазначеної моделі обчислюються за допомогою пошукових процедур динамічної оптимізації заздалегідь, на етапі проектування. Таким чином, в цих системах завдання пошуку оптимального управління замінюється більш простий в обчислювальному відношенні завданням підстроювання під оптимальну модель системи.

41) На виробничому підприємстві здійснюється складний процес перетворення матеріалів, сировини, напівфабрикатів у готову продукцію. Здійснення цього процесу вимагає виконання ряду функцій, сукупність яких прийнято називати виробничо-господарською діяльністю підприємства.Основними функціями явл.: - Виробництво готової продукції, допоміжного обладнання, інвентарю, інструментів і виконання ремонтних робіт; -технічна під-готовка виробництва; -матеріально-технічне забезпечення; -Організаційно-трудова підготовка виробництва;-фінансово-бухгалтерська діяльність; -реалізація готової продукції.

Виробництво готової продукції зосереджено в спеціальних цехах, сукупність яких прийнято називати основним виробництвом підприємства. У цехах основного виробництва організовується виробничий процес, т. Е. Перетворення вихідних продуктів (сировини, матеріалів, напівфабрикатів) в готову продукцію. Виробництво допоміжного обладнання, інвентарю, інструментів і виконання ремонтних робіт здійснюються в цехах допоміжного виробництва. Склад функцій допоміжного виробництва залежить від специфіки і характеру виробничого підприємства.

42) Будь-яку автоматичну систему управління технологічним процесом (АСУ ТП) можна в кінцевому підсумку розділити на 3 основних рівня ієрархії. Самим нижнім рівнем є рівень датчиків і виконавчих механізмів, які встановлюються безпосередньо на технологічних об'єктах. Їх діяльність полягає в отриманні параметрів процесу, перетворення їх у відповідний вигляд для подальшої передачі на вищий щабель (функції датчиків), а також в прийомі сигналів і у виконанні відповідних дій (функції виконавчих механізмів). Середній - рівень виробничої дільниці. Його функції: - збір інформації, що надходить з нижнього рівня, її обробка та зберігання; - Вироблення керуючих сигналів на основі аналізу інформації; - Передача інформації про виробничій ділянці на більш високий рівень. Верхній рівень в системі автоматизації займає т. Н. рівень управління. На цьому рівні здійснюється контроль за виробництвом продукції. Цей процес включає в себе збір надходять з виробничих ділянок даних, їх накопичення, обробку та видачу керівних директив нижнім східцях. Атрибутом цього рівня є центр управління виробництвом, який може складатися з трьох взаимопроникающих частин: - операторської частини, - системи підготовки звітів, - системи аналізу тенденцій. Операторська частина відповідає за зв'язок між оператором і процесом на рівні управління. Вона видає інформацію про процес і дозволяє в разі необхідності втручання хід автоматичного управління. Забезпечує діалог між системою і операторами. Система підготовки звітів виводить на екрани, принтери, в архіви і т. Д. Інформацію про технологічні параметри з зазначенням точного часу вимірювання, видає дані про матеріальне і енергетичному балансі та ін. Система аналізу тенденцій дає оператору можливість спостереження за технологічним параметрами і робити відповідні висновки . На верхньому рівні АСУ ТП розміщені потужні комп'ютери, які виконують функції серверів і забезпечують аналіз і зберігання всієї інформації, що надійшла, а також візуалізацію інформації та взаємодія з оператором. Основою програмного забезпечення верхнього рівня є пакети SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - системи управління і доступу до даних).

43) Сукупність складного керуючого органу і складного об'єкта управління називають складною системою управління. Складні системи управління мають такі важливі особливості: 1. Число параметрів, якими описується складна система, дуже велике. Багато з цих параметрів не піддаються кількісному опису і виміру.

2. Цілі управління не піддаються формальному опису без істотних спрощень. Цілі є функціями часу. Система може складатися з підсистем, кожна з яких має власну мету управління. У процесі управління власні (локальні) цілі підсистем потрібно узгоджувати із загальною (глобальної) метою системи, що, як правило, є складним завданням. 3. Важко або навіть неможливо дати суворе формальне опис складної системи управління. Як правило, основним завданням при моделюванні таких систем є пошук розумного спрощення їх опису.

44)В ієрархічних АСИ кожен рівень ієрархії системи управління технологічними лініями і ділянками безперервного виробництва має відповідну АСИ з ідентифікатором в колі зворотного зв'язку. Дворівневі АСУ ТП з прогнозуючої моделлю, використовують настраиваемую модель для швидкого в порівнянні з перехідним процесом в об'єкті регулювання розрахунку програмного управління і його реалізації в реальному масштабі часу

44 46

В екстремальних АСУ ТП, які відносяться до пошукових систем, здійснюється підтримка режиму технологічного агрегату поблизу точки екстремуму критерію якості в статичному режимі. У таких системах присутні пробні сигнали, що обмежує область їх застосування. Пошукові оптимальні адаптивні АСУ ТП вирішують також завдання динамічної оптимізації на основі пошукових процедур мінімізації критерію якості керованих динамічних технологічних об'єктів управління. Адаптивні системи з ідентифікатором (АСД) реалізують ефективне в АСУ ТП управління по обуренню за допомогою настроюваної моделі об'єкта.

45) Системи управління вельми різноманітні, і їх доцільно розбити на класи. Розглянемо класифікацію систем управління за трьома такими ознаками: ступінь автоматизації функцій управління; ступінь складності та ступінь визначеності.

Залежно від ступеня автоматизації функцій управління розрізняють ручне, автоматизоване і автоматичне керування. При ручному управлінні всі функції процесу виконуються людиною - оператором. автоматизованим називають процес управління, в якому частина функцій виконується людиною, інша частина -Автоматичним пристроями. при автоматичному управлінні всі функції виконуються автоматичними пристроями. Відповідно прийнято розрізняти автоматизовані і автоматичні системи управління. За ступенем складності системи управління ділять на прості і складні. Точного визначення, що дозволяє чітко розділити ці системи, не існує. Поняття «складна система» виникло як відображення факту існування в реальному світі таких об'єктів, досить повний опис яких або важко, або зовсім неможливо. Інтуїтивно уявлення про складну систему можна отримати, розглянувши властивості систем, що складаються з великої кількості елементів. Нехай система складається з п елементів. Максимальне число спрямованих зв'язків між елементами, очевидно, так само п (п -1). Число комбінацій зв'язків (по типу «зв'язок є», «зв'язок відсутній») визначається значенням 2n (n-1). Це означає, що система з трьох елементів може мати число комбінацій зв'язків 64, система з чотирьох елементів - 4096, а система з десяти елементів -1,24-1027. Якщо вважати (спрощено), що стан системи визначається наявністю або відсутністю тих чи інших зв'язків у системі, то легко уявити, як швидко зростає число можливих станів системи при порівняно невеликому збільшенні кількості складових її елементів. Складною прийнято називати таку систему, яку важко або неможливо вивчати шляхом дослідження її всіх можливих станів. Природно, таку характеристику складності потрібно розглядати лише як її ілюстрацію. На практиці доводиться враховувати якісні особливості зв'язків, їх істотність і ряд інших факторів, котор можуть спростити або ще більш усклад дослідження системи.



Виробниче підприємство як система управління. | Функціональна схема системи управління. Склад значення.

Поняття виробничого підприємства і виробничого процесу як системи | Основні завдання управління і обробки інформації при управлінні технологією. | Критерії розбиття систем на прості і складні, детерміновані і імовірнісні. | Наведіть схему системи екстремального керування технолог процесом. | Мат мод об'єкта управління. Наведіть основні рівняння. | Принципи побудови і структури адаптивних сист упр | Узагальнена структура сист упр. | Класифікація адаптивних САУ ТП. | Постановка завдань управління і регулювання. | Структура АСУ ТП на основі цифрових технологій |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати