Інтегрована АСУ металургійним заводом

Завод чорної металургії з повним технологічним циклом здійснює переробку залізної руди послідовно в чавун, сталь і прокат. В силу технологічної спеціалізації загальний виробничий комплекс (підприємство) природно розділений на ряд окремих дільниць виробництва. Це розділення насамперед відбувається за основними фазами виробничого процесу, так званим переділах (коксохімічному, аглодоменного, сталеплавильного, прокатного), і далі на цехи і ділянки.

Металургійні заводи можна розглядати як підприємства з постійним, серійним характером продукції, що випускається. Змішаний тип їх виробничої структури очевидний: для заводу в цілому характерна технологічна спеціалізація по окремих переділів - послідовні технологічно спеціалізовані ділянки виробництва коксу, агломерату, чавуну, сталі, заготовок і прокату. Однак ця спеціалізація в міру ускладнення асортименту продукції технологічних підрозділів (коли однопредметними виробництво закінчується) доповнюється їх предметною спеціалізацією. Так, наприклад, вже в обтискному виробництві виділяють паралельні ділянки виробництва заготовок і виробництва слябів. При широкому асортименті прокатної продукції це розгалуження структури продовжується; виділяють, наприклад, листопрокатного, сортопрокатних, трубне і інші виробництва; вводять найчастіше спеціалізацію і всередині кожного з них.

Сучасний металургійний завод - дуже складний виробничий комплекс. Для нього особливо характерні розгалужені технологічні і організаційні взаємозв'язки між окремими ** частинами; складність цих зв'язків посилюється наявністю в металургійному виробництві потоків гарячого металу, помітною випадковістю результатів ряду технологічних операцій, випадковими коливаннями їх тривалості, випадковими збуреннями ззовні.

У межах встановлюваних заводу обсягів виробництва готової продукції металургійний завод випускає і відвантажує величезне число різних конкретних її марок і типорозмірів, відповідних окремими замовленнями численних споживачів. Замовлення (наряди) на продукцію заводу видають центральні плануючі органи, визначаючи їх за заявками споживачів усередині країни і за кордоном (на експорт).

Металургійне виробництво за своїм характером протікання є безперервно-дискретним. Для безперервного технологічного процесу характерний нерозривний потік матеріалів, що переробляються в агрегаті або ланцюга агрегатів. Такого роду процесами в чорній металургії є виробництво агломерата на стрічкових агломераційних машинах, нагріву металу в методичних або секційних нагрівальних печах, процеси прокату металу на багатокліткових станах безперервної прокатки і т. п. Для дискретних технологічних процесів характерна циклічна (послідовно повторюється) переробка окремих порцій переробляються матеріалів в агрегаті. Прикладами такого роду процесів є виробництво коксу в коксових печах, мартенівське і конверторне виробництво сталі, нагрів металу в нагрівальних колодязях, прокат злитків на обтискних реверсивних станах та ін.

На промисловому підприємстві, в даному випадку металургійному заводі, відбувається процес переробки деяких ресурсів в товарну продукцію. У цьому процесі прийнято виділяти основну виробничу діяльність (власне виробничий процес) і всю супутню їй адміністративно-господарську діяльність по забезпеченню виробництва продукції.

Використовувані у виробництві ресурси по своїй економічній природі, як відомо, ділять на три групи: технічні (агрегати, машини, будівлі і споруди та інші знаряддя праці), матеріальні (сировина, паливо, енергія та інші предмети праці) і трудові (люди). Крім того, важливо мати на увазі, що металургійний завод є не тільки виробником товарної продукції, але і бере участь у сфері її звернення, організовуючи збут, реалізацію своєї продукції. Якщо врахувати це, то його діяльність можна спрощено уявити як сукупність процесів підготовки необхідних матеріальних, технічних і трудових ресурсів, виробництва (за допомогою цих ресурсів) готової продукції, її збуту і реалізації. Тоді структуру підприємства можна представити у вигляді сукупності відповідних складних комплексів, кожний з яких здійснює названі процеси підготовки, виробництва і збуту (рис. 6.10). Зворотній зв'язок тут відображає використання коштів, отриманих від реалізації готової продукції, для заповнення витрачених ресурсів.

Подібна достатньо укрупнена структура дозволяє представити загальну задачу управління металургійним заводом у вигляді взаємопов'язаних завдань управління цими процесами, а систему управління заводом у формі сукупності відповідних функціональних підсистем управління видами його діяльності і загальної системи координації цих функціональних систем. подібна структура АСУ металургійним заводом з її функціональними підсистемами показана на рис. 6.11.

Підсистема координації виконує функції перспективного та поточного планування роботи підприємства, оперативної координації роботи заводу в цілому і всіх функціональних підсистем АСУ. Підсистема управління технічними ресурсами здійснює

Рис. 6.10. Структурна схема підприємства як системи «ресурси збут».

Рис. 6.11. Укрупнена структура управління підприємством (розкладання по функціональних підсистемах).

планування і управління капітальним будівництвом, заміною та ремонтом обладнання, що амортизується в процесі виробництва. Підсистема управління матеріальними ресурсами здійснює планування та управління запасами сировини, матеріалів і палива та ін Підсистема управління трудовими ресурсами забезпечує планування і управління рухом робочої сили, її найманням, заробітною платою та ін.

Підсистема управління процесом виробництва здійснює планування і керування власне виробничим процесом переробки ресурсів у товарну продукцію заводу, її якістю і технологією виробництва. Підсистема управління збутом веде планування, контроль і управління відвантаженням готової продукції, її реалізацією та надходженням коштів заводу, його фондами обігу.

Усі функціональні підсистеми здійснюють облік, аналіз руху своїх ресурсів і ходу процесів, що відбуваються, але управляються загальнозаводською підсистемою координації, отримуючи від неї відповідні плани-завдання. У підсистему координації функціональні системи передають всю необхідну їй укрупнену інформацію про свою діяльність. Певний обмін оперативною інформацією відбувається між функціональними системами безпосередньо.

Представлена на рис. 6.11 структура ілюструє, як можна розбити загальну задачу управління заводом на частини, щоб вирішити взаємопов'язані завдання помітно меншої складності. Ця структура дозволяє створювати загальну, інтегровану АСУ заводом поетапно, за окремими виділюваним функціональним системам. У свою чергу загальна задача управління заводом і завдання управління в кожній з функціональних систем заводу утворюють певну ієрархічну структуру завдань, що вирішуються для різних часових інтервалів (періодів планування і управління).

Подібна сукупність взаємопов'язаних завдань показана на рис. 6.12. Тут виділено перспективне і поточне планування роботи підприємства; оперативне (календарне) планування; оперативне управління виробництвами; управління технологічними процесами.

Рис. 6.12. Укрупнена структура управління підприємством (розкладання по тимчасовим підсистемах).

На рівні перспективного та поточного планування визначають основні концепції збалансованого плану техніко-економічного розвитку підприємства на п'ятирічку, рік. На рівні оперативного планування відбуваються обробка (сортування і аналіз) надходять нарядів-замовлень на металопродукцію н підготовка об'ємно-календарних планів для всіх ділянок основного н обслуговуючого виробництв. Основним завданням, розв'язуваної на цьому рівні, є складання оперативно-календарних планів на місяць, добу або зміну. Підготовлювані плани є основними робочими документами підприємства і справляють істотний вплив на економічні результати його роботи. Тому в даний час при вирішенні цих завдань прагнуть застосовувати математичні моделі і методи оптимізації. Отримані рекомендації, звичайно, вимагають корекції з боку персоналу управління з урахуванням поточного ходу виробництва, наявності ресурсів, змін замовлень.

На рівні оперативного управління виробництвами формують команди управління і забезпечують оперативний контроль і облік ходу основного виробництва і збуту продукції, а також процесів підготовки ресурсів. Йдеться насамперед про визначення ритму і режимів роботи основних виробляють агрегатів і обслуговуючого їх обладнання (забезпечують поточну координацію роботи дільниць виробництва при виконанні замовлень), про оперативне контролі потоку ресурсів та їх відповідності виробничим графіками, про оперативному управлінні транспортними засобами в інтересах роботи основних агрегатів, про оперативній подачі матеріалів зі складів і на склади і т. п.

На рівні безпосереднього управління технологічними процесами використовують АСУ ТП, що включають в себе вельми різноманітні системи автоматичного контролю н регулювання для різних агрегатів і відбуваються в них процесів (див., наприклад, § 4.4).

Верхній, общезаводской рівень перспективного та поточного планування в рамках всіх функціональних підсистем, весь комплекс переробляється інформації та розв'язуваних тут завдань часто і розуміють як АСУП. Два нижніх рівні: оперативного управління виробництвом і управління технологічними процесами-прийнято розглядати як АСУ ТП.

Слід підкреслити, що всі перераховані системи на кожному рівні деталізують рішення вищестоящої системи і передають їй узагальнену інформацію. Для вирішення завдань планування необхідну інформацію накопичують, укрупнюють протягом відповідних періодів планування і використовують узагальнену інформацію. Міра узагальнення визначається ієрархічним рівнем завдань в системі. Чим він вищий, тим більш узагальнена інформація використовується, тим більше укрупнені рішення приймаються на даному рівні. На нижчих рівнях відбувається деталізація рішень на менш тривалі відрізки часу. Прийняті рішення реалізують протягом всього інтервалу планування, коригуючи їх у міру виникнення збурень або періодично.

При оперативному управлінні виробництвами і технологічними процесами інформацію використовують безпосередньо в міру її виникнення в ході виробництва, в реальному часі для прийняття рішення по управлінню.

Подання загальної структури АСУ заводу як сукупності функціональних підсистем (див. рис. 6.11) і підсистем планування і управління (рис. 6.12) доповнюється ще відповідним просторовим розкладанням завдань на кожному рівні тимчасової ієрархії по окремих ділянках виробництва всередині кожної з функціональних систем. Якщо на верхньому рівні (перспективне і поточне планування) вирішуються завдання для заводу в цілому, то чим нижче тимчасової рівень рішень системи, тим для все менш складних виробничих комплексів, але більш детально вирішуються завдання планування і управління в кожній функціональній системі.

Узгодження зв'язків між елементами деталізованих структур в часі і в просторі можливо різним чином, і вибір раціональної структури їх координації представляє одну з фундаментальних проблем синтезу АСУ. На рис. 6.13 показана подібна структура для функціональної системи управління основним виробничим процесом металургійного заводу. Відповідні структури формуються і в рамках виробничих комплексів інших функціональних систем АСУ заводом.

Рис. 6.13. Укрупнена структура управління основним виробництвом.

Зі сказаного очевидно, що сучасна інтегрована АСУ металургійним заводом являє собою дуже складну по структурі систему, орієнтовану як на оперативний, так і на адміністративний персонал заводу, що використовує весь арсенал сучасних, технічних і програмних засобів.

Центральна (загальнозаводські) система (АСУП) реалізується переважно на базі інформаційно-обчислювального центру заводу (рис. 6.14); шляхом видачі документів і за допомогою терміналів в діалоговому режимі система обслуговує керівництво заводу і функціональні відділи заводоуправління. Центральна система отримує інформацію з об'єкта управління шляхом між машинного обміну з цеховими АСУ ТП, зі своїх терміналів на об'єктах (де немає АСУ ТП) шляхом обробки різноманітних документів заводу або зовнішньої системи (нарядів-замовлень на металопродукцію і т. п.).

Усі цехові АСУ ТП (оперативного управління, управління технологічними процесами) використовують зазвичай свої багатомашинні обчислювальні комплекси міні-ЕОМ, численні термінальні пристрої на робочих місцях оперативного та адміністративного персоналу агрегатів, ділянок, цеху. У рамках цих

Рис. 6.14. Машинний зал заводського обчислювального центру.

систем широко використовується як автоматичний, так і ручний збір даних, диспетчерське устаткування для оперативного персоналу, формування та друк численних обліково-звітних документів.

Дата добавления: 2015-07-18