| Публикации: | АСУТП | Теория и технология | Научные работы | Главная |
Национальная металлургия. 2003. №2. С. 41—44.
Автоматизация — ключ к эффективности производства
В условиях, когда передел собственности в российской металлургической промышленности практически завершен, большинство новых владельцев связывают расширение возможностей своего бизнеса с реализацией конкурентоспособных систем управления предприятиями. Одно из средств достижения этой цели — построение, внедрение и использование эффективных систем промышленной автоматизации.
Постановка вопроса
Развитие отечественной металлургической отрасли во многом связано с повышением ее конкурентоспособности на мировом рынке. Отечественные металлургические предприятия, как правило, успешно «гонят» на Запад и Восток сырье и заготовку, в то время как в сфере производства продукции «высоких» переделов успехи в конкуренции с зарубежными производителями достаточно скромны.
Для преодоления возникшего перекоса у российских металлургов есть ряд очевидных преимуществ:
Анализ всех причин, по которым возможности отечественных металлургов пока не реализованы, может занять не один десяток страниц, а потому остановимся на одной из главных – недостаточная эффективность системы управления как конкретными металлургическими предприятиями, так и отраслью в целом.
Повышение эффективности системы управления предприятием зависит от целого ряда факторов, связанных с геополитикой, законодательством, наукой, образованием и многим другим, включая, например, появление в составе того или иного металлургического холдинга ярких личностей, умеющих принимать сильные решения. Не умаляя значимости каждой из составляющих эффективного управления, хотелось бы остановиться на понятии «адекватная автоматизированная система управления предприятием».
Об адекватности АСУ
В отечественной металлургии вопросам автоматизации уделяется немало внимания. На эти цели тратятся значительные средства, однако их количество, зачастую, отнюдь не перерастает в качественный результат. Чтобы понять, действительно ли АСУ соответствует решаемым задачам, нельзя оперировать только такими показателями, как протяженность заводской информационной сети, пропускная способностью каналов связи, емкость заводской базы данных, количество используемых компьютеров, контроллеров и «килобаксов», затраченных на разработку и приобретение аппаратных и программных средств. Все это – лишь «камни в фундаменте» единой информационной системы, строительство которой не начинается с их приобретения.
Прежде, чем строить, неплохо бы определиться с тем, что и как строить, хотя это и непросто, если учесть, например, следующее:
Сложность задач автоматизации промышленных предприятий диктует необходимость их условного деления на слои (контуры) управления:
Классифицируя АСУ по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней иерархии персонала, можно заметить: чем выше по значимости уровень управления (стратегический, функциональный, оперативный), тем меньше объем работ, выполняемых персоналом разного уровня иерархии с помощью АСУ. Однако при этом возрастает сложность и интеллектуальные возможности АСУ, а также ее роль в принятии менеджером решений. Любой уровень управления нуждается в информации из всех функциональных систем (производство, финансы, маркетинг, кадры и др.), но в разных объемах и с разной степенью обобщения.
Некоторое время назад возникло понятие «уровень управления», и дальнейшее развитие систем автоматизации часто основывалось на попытках отделить один слой от другого. В наибольшей степени эта тенденция коснулась «внутреннего» и «внешнего» слоев – АСУ предприятия и АСУТП.
В первом случае этому способствовал успешный опыт внедрения комплексных систем
автоматизации там, где понятие «производство» и «технологический процесс» почти
условны (например, в банковской сфере), и стремление к его тиражированию на
промышленных предприятиях. Среди необъятного перечня появившихся здесь
стандартов и терминов выделим пока один –
Во втором случае тенденция отделения была обусловлена тиражируемостью, «благодарностью» и предсказуемостью задач организации сбора данных и автоматизации элементарных технологических операций. Здесь тоже не обошлось без обилия терминов и стандартов, среди которых чаще звучит SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчеризация и сбор данных).
Труднее
оказался путь к «независимости» среднего слоя – АСУ производства, существование
которого даже без одного из «собратьев» крайне проблематично. Попытки
«возродить единый организм» привели к появлению среди многих других термина MES (Manufacturing Execution Systems –
Пренебрежение «условностью и зависимостью» привело к появлению следующих мнений:
Реализация
подобного подхода в большинстве случаев привела к разочарованию результатами
внедрения автоматизированных систем управления предприятием, а «слово» ERP стало
чаще употребляться как ругательное. (Компания
Среди многих причин хотелось бы выделить отказ от учета специфических особенностей конкретного производства, а иногда и целой отрасли.
В качестве примера
напомним, что в основе концепции MRP (Material Requirement Planning – планирование
материальных потребностей), лежит описание производственной деятельности, как
потока взаимосвязанных заказов. Ознакомимся теперь с тем, как формализовано
понятие «заказ» в базах данных тех металлургических комбинатов и заводов, где
Учет специфики не ограничивается лишь сортаментом выпускаемой продукции. Специфична, как правило, и вся структура управления предприятием, призванная, прежде всего, обеспечить:
Может ли АСУ эффективно использоваться в процессе принятия и исполнения решений, если она не соответствует единой системе управления, частью которой является?
Отождествление ERP-систем с АСУ предприятия – еще один пример игнорирования отличия автоматизации в промышленности от автоматизации в непроизводственной сфере. Правильнее позиционировать АСУ предприятия, например, в CIM (Computer Integrated Manufacturing – компьютерная интегрированная (промышленная) система), лишь частью которой является ERP.
Вызывает
сомнение и правомерность представления АСУТП в виде
Очередной фантом или необходимая реальность?
Немного подробнее необходимо сказать о MES.
Основное
отличие промышленного предприятия от магазина или банка заключается в наличии
четко выраженного производства, автоматизация управления которым часто
ассоциируется с использованием
Проблему оптимизации одиночной плавки можно решить в рамках как взаимодействующих АСУТП отдельных агрегатов, так и единой АСУТП выплавки, внепечной обработки и разливки стали. Труднее осуществить оптимизацию выполнения сменного, суточного или недельного задания этой же технологической линии – даже возможностей интеллектуальных и хорошо взаимодействующих АСУТП агрегатов может оказаться недостаточно. Тем не менее, решать задачи подобного уровня необходимо, поскольку резерв экономии материалов и энергоресурсов здесь на порядок выше, чем может «заметить» АСУТП отдельного агрегата.
Систему, способную оптимизировать работу цеха для выполнения одного или группы заказов, назовем АСУ сталеплавильного производства (заметим, что помимо указанных выше агрегатов, нужно учесть состояние ОКПЛ, участка подготовки стальковшей и промковшей и др.). Подобная система управления должна, как минимум, уметь:
АСУТП каждого агрегата является частью этой системы, а не просто системой другого уровня. В упрощенном варианте подобная АСУ сталеплавильного производства должна уметь предложить оптимизированный режим выплавки одной большой (недельной, месячной или др.) «усредненной» плавки с учетом «усредненных коэффициентов готовности» всех элементов технологической линии. Согласитесь, задача – не из самых простых, а потому для ее решения и выделен целый слой CIS. Попутно возникает вопрос – можно ли построить такую MES при отсутствии полноценных интеллектуальных АСУТП каждого агрегата в ее составе?
Например, построение АСУ сталеплавильного производства на Молдавском металлургическом заводе началось именно с построения интеллектуальных АСУТП отдельных агрегатов. Специфика металлургического производства предопределила необходимость следующего:
Такой подход полностью соответствует принципам «рациональной автоматизации» и позволяет реализовать такие преимущества комплексных решений, как:
Дальнейшее совершенствование системы идет в направлении полноценной интеграции АСУ сталеплавильного производства с другими информационными системами завода, прежде всего с ERP.
О системной интеграции.
И
В общем случае, АСУ металлургического предприятия может и должна эффективно использоваться для:
В основе АСУ должны лежать адекватные содержательные модели всех процессов, между которыми обеспечено эффективное взаимодействие. Для принятия решений и выдачи управляющих воздействий предпочтительно использовать принципы оптимального и субоптимального управления.
Очевидно, что самостоятельно решить задачу построения и развития подобной системы в одиночку не по силам большинству современных металлургических заводов, как, впрочем, и специализированных организаций.
Возникает необходимость в системной интеграции, а первым и главным системным интегратором выступает руководитель конкретного завода. Среди этапов системной интеграции можно выделить:
В проектировании, создании и совершенствовании АСУ, способной решать описанные выше задачи, в той или иной степени должны принимать участие:
К координации деятельности целесообразно привлечь именно тех специалистов,
которым приходится работать на стыке различных областей знаний при разработке и
внедрении АСУ. Чаще всего таковыми являются разработчики и поставщики
Работа по созданию и внедрению АСУ обязательно должна строиться с учетом не только собственного опыта, но и опыта «предшественников», которые среди причин несоответствия фактических результатов ожидаемым чаще всего называют:
Выводы
|
|
© А.К. Бабичев, А.И. Куликов, А.В. Старосоцкий, 2003
| Вверх |