Інформаційні технології

Сучасний етап розвитку суспільства характеризується різким збільшенням обсягів виробництва і номенклатури виробів, зрос­танням їх складності, широким застосуванням складних машин і механізмів, впровадженням сучасних технологій. Різко зросли інформаційні потоки у виробництві. Здійснення всього цього не­можливо без застосування інформаційних і комп'ютерних техно­логій.

Виробництво товарів здійснюється в технологічному проце­сі. Технологічний процес є окремим випадком фізичних процесів, що відбуваються у навколишньому світі. Фізичним процесом нази­вається послідовна зміна стану об'єкта. Фізичні процеси протікають у навколишній природі (сходить і заходить сонце, віє вітер, йде дощ, відбувається виверження вулканів, утворюються і зникають циклони, проходять сонячні і місячні затемнення тощо). Розріз­няють такі види фізичних процесів:

• механічні (рух фізичних тіл, тобто зміна положення у прос­торі і часі);

•  теплові процеси (нагрівання та охолодження тіл, що пов'я­зані зі зміною теплової енергії);

• електромагнітні процеси (процеси перетворення електрич­ної та магнітної енергії);

• оптичні процеси (випромінювання чи поглинання світло­вих променів, інтерференція, дифракція, поляризація);

•  хімічні процеси ( хімічні реакції, тобто перетворення од­них речовин в інші, утворення розчинів);

•  процеси ядерного перетворення тощо.

На деякі фізичні процеси людина не може впливати, тобто не може ними керувати, вона може їх тільки спостерігати, напри­клад, зміни пір року, утворення припливів і відпливів, землетру­си і виверження вулканів.

Фізичні процеси, параметри яких можна вимірювати і на хід яких можна впливати, вважаються технічними процесами.

Технічні процеси, спеціальним чином організовані для виробниц­тва продукції, називаються технологічними процесами. Техно­логічними процесами є також виробництво енергії, зокрема елект­роенергії, теплової енергії.

Вплив на технічний процес з метою зміни його протікання в пот­рібному напрямку називається керуванням процесом. Керування може здійснюватися безпосередньо людиною, і тоді воно назива­ється ручним керуванням, а може і без участі людини, і в такому разі воно називається автоматичним керуванням. Якщо керу­вання здійснюється за частковою участю людини, то таке керу­вання називається автоматизованим.

Щоб можна було управляти об’єктом необхідне існування набору правил, що дозволяють досягнути поставленої мети (тобто алгоритму керування) i пристрою керування що може виконати цей алгоритм. Керування може здійснювати безпосередньо людина, і тоді воно називається ручним керуванням, а може і без участі людини, і в такому випадку воно називається автоматичним керуванням. Якщо керування здійснюється за частковою участю людини, то таке керування називається автоматизованим.

 Термін автоматичний і автоматизований походить від грець­кого слова automatos — самодіючий, тобто такий, який діє сам по собі, без участі людини. Наука, яка займається вивченням таких пристроїв, їх побудовою і застосуванням на практиці, називаєть­ся автоматикою. Автоматизація — це практичне втілення до­сягнень автоматики в практику для вирішення конкретних зав­дань керування технологічними процесами.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:

1.       Що називається фізичним процесом?

2.       Назвіть види фізичних процесів.

3.       Які фізичні процеси вважають технічними?

4.       Що таке технологічний процес?

5.       Що називають керуванням?

6.       Що може бути об’єктом керування?

7.       Яке керування називають автоматичним?

1. Виробничий процес. 

Керування виробничим процесом

Виробничий процес являє собою сукупність діяльності людей і засобів праці, необхідних на даному підприємстві для виготовлення продукції, тобто це сукупність взаємозв’язаних процесів праці, а іноді й природних процесів, в результаті яких вихідні матеріали та напівфаб­рикати перетворюються в готову продукцію.

Технологічний процес є частиною виробничого процесу, що містить цілеспрямовані дії зміни і встановлення стану предмета праці. Завершена частина технологічного процесу, що виконується на одному робочому місці, називається технологічною операцією.

Класифікація виробничих процесів. 

Залежно від призначення виділяють основні, допоміжні та обслуговуючі виробничі процеси.

Основні виробничі процеси призначені для безпосередньої зміни форми або стану матеріалу товарної продукції. Наприклад, на автомобілебудівному об’єднанні це процеси виготовлення деталей і автомобіля в цілому; на інструментальних заводах – це виготовлення інструменту.

Допоміжними виробничими процесами називаються процеси, в результаті яких виготовляється продукція, яка використовується на самому виробництві, щоб забезпечити нормальне функціонування основних процесів. Наприклад, виготовлення засобів технологічного оснащення, засобів автоматизації та механізації власного виробництва, запчастин для ремонту обладнання, виробництво електроенергії, пари, газу на підприємстві.

Обслуговуючі виробничі процеси забезпечують основні та допоміжні процеси послугами, необхідними для їх нормального функціо­нування. До них належать транспортні та складські процеси.

2. Автоматизація технологічних процесів

Автоматизація технологічного процесу –  сукупність методів і засобів, призначена для реалізації системи або систем, що дозволяють здійснювати управління самим технологічним процесом без безпосередньої участі людини, або залишення за людиною права ухвалення найбільш відповідальних рішень.

Як правило, в результаті автоматизації технологічного процесу створюється АСУ ТП.

Основа автоматизації технологічних процесів — це перерозподіл матеріальних, енергетичних і інформаційних потоків відповідно до прийнятого критерію управління (оптимальності).

Цілі автоматизації.

Основними цілями автоматизації технологічного процесу є:

·  Підвищення ефективності виробничого процесу.

·  Підвищення безпеки.

·  Підвищення екологічності.

·  Підвищення економічності.

Завдання автоматизації і їх рішення.

Цілі досягаються за допомогою вирішення наступних завдань автоматизації технологічного процесу:

·  Поліпшення якості регулювання

·  Підвищення коефіцієнта готовності устаткування

·  Поліпшення ергономіки праці операторів процесу

·  Забезпечення достовірності інформації про матеріальні компоненти, вживані у виробництві

·  Зберігання інформації про хід технологічного процесу і аварійні ситуації

Вирішення завдань автоматизації технологічного процесу здійснюється при допомозі:

·  впровадження сучасних методів автоматизації;

·  впровадження сучасних засобів автоматизації.

Автоматизація технологічних процесів в рамках одного виробничого процесу дозволяє організувати основу для впровадження систем управління виробництвом і систем управління підприємством.

Термін «автоматизований» на відміну від терміну «автоматичний» підкреслює необхідність участі людини в окремих операціях, як в цілях збереження контролю над процесом, так і у зв'язку з складністю або недоцільністю автоматизації окремих операцій.

3. Автоматизовані системи керування

Сукупність об'єкта керування i пристрою керування, взаємодія яких приводить до досягнення мети називається системою керування. Пристрій керування управляє об’єктом за допомогою різноманітних виконуючих механізмів. В сучасних автоматичних системах керування пристроєм керування є комп’ютер.

Кожна система керування має вхід i вихід, між якими існує зв’язок, який називається зворотним зв’язком. Зворотний зв'язок буває двох видів: позитивний i негативний.

Зворотний зв'язок між виходом i входом системи, при якому зміни параметрів на виході системи спричиняють зміни на вході системи в ту саму сторону називається позитивним зворотним зв'язком.

Зворотний зв’язок між виходом i входом системи, при якому зміни параметрів на виході системи в одну сторону спричиняють зміни на вході системи в другу сторону - називається негативним зворотним зв’язком

В системах керування як правило використовується негативний зворотний зв’язок, оскільки позитивний веде до не бажаних наслідків.

Нинішнє становище в сфері наукового та технічного розвитку України свідчить про те, що економічне зростання тісно пов'язане із застосуванням автоматизаційних систем різного рівня. Наприклад, розвиток виробничих потужностей, торгівлі та сфери послуг на початку XXI століття стало ймовірним завдяки тому, що в усі сфери людського життя увійшли системи автоматизації процесів, що включають в себе підсистеми і деякі функціональні вузли.

Автоматизована система керування технологічними процесами являє собою сукупність апаратних і програмних засобів, які виробляють управління і контроль за різними виробничими процесами, підтримуючи зворотний зв'язок і впливаючи на їхній хід. У разі відхилення якогось процесу від заданих параметрів, сама система оптимізує і регулює управління.

На сьогоднішньому етапі розвитку науки і промисловості спостерігається етап інтеграції систем АСУВ (автоматизовані системи управління виробництвом) та стандартних АСУ ТП , що дає можливість значно вдосконалити процеси управління сучасним підприємством.

4. Класифікація АСУ

Класифікацію АСУ проводять за різними ознаками.

1.  За рівнем управління:

§  Загальнодержавна автоматизована система(ЗДАС) - автоматизована система збору і обробки інформації для обліку, планування і управління народним господарством на базі державної мережі обчислювальних центрів (ДМОЦ) і єдиної автоматизованої системи зв'язку країни.

§  Галузева автоматизована система управління(ГАСУ) - АСУ міністерства або відомства, призначена для управління підвідомчими організаціями як автономно, так і у складі ЗДАС.

§  Територіальна АСУ - Система, призначена для управління адміністративно-територіальним районом (республіки, краю, області, району, міста) як автономно, так і у складі ГАСУ і (або) ЗДАС.

§  АСУ виробничим об'єднанням(фірмою) - призначена для управління виробничим об'єднанням (фірмою) як автономно, так і у складі ГАСУ і (або) ЗДАС.

§  АСУ підприємством (АСУП) - призначена для управління підприємством як автономно, так і в складі АСУ, виробничим об'єднанням і (або) АСУ фірмою.

2.   За характером об'єкта управління:

§  АСУ технологічним процесом (АСУ ТП) - призначена для безпосереднього управління технологічним процесом.

§  Автоматизована система організаційного управління (АСОУ) - призначена для управління колективами людей в економічних і соціальних системах.

§  Інтегрована система управління - об'єднуюча в одну систему АСОУ і АСУ ТП.

3.  За функціональним призначенням.

Виділяють АСУ планових розрахунків (АСПР); матеріально-технічного постачання (АСУ МТП); державної статистики (АСДС); науково-технічного прогресу (АСУ НТП) і т.п.

4.  За характером виробництва.

Розрізняють АСУП для підприємств з виробництвом безперервного типу; дискретного (дрібносерійне і одиничне виробництво) і безперервно-дискретного (поточно-масове та великосерійне виробництво).

Контрольні питання

1.  Що являє собою виробничий процес?

2.  Що таке технологічний процес?

3.  Опишіть класифікацію виробничих процесів.

4.  Що розуміють під керуванням виробничим процесом?

5.  Які існують види керування виробничим процесом?

6.  Що таке автоматизація технологічного процесу?

7.  Що є цілями автоматизації виробничого процесу?

8.  В чому полягають завдання автоматизації виробничого процесу?

9.  Що називається системою керування?

10.  Що називається позитивним зворотнім зв'язком? негативним зворотнім зв'язком?

11.   Який вид зворотного зв'язку використовується в системах керування?

12.  Що являє собою автоматизована система керування?

13.  За якими ознаками можна класифікувати автоматизовані системи управління?

14.  Які АСУ виділяють:

а)   за рівнем управління?

б)  за характером об'єкта управління?

в)  за функціональним призначенням?

г)   за характером виробництва?