менного выполнения нескольких программ, что можно осуществить при
мультипрограммировании и режиме разделения времени.
Средства общения оператора и ЭВМ (интерфейс пользователя). Для
общения оператора и ЭВМ разрабатывается специальный язык, состоящий из
ограниченного набора команд, представляющих собой слова естественного
языка. Команды вводятся через клавиатуру дисплея. Функциями программ-
ных средств общения являются перевод языка оператора на машинный язык,
интерпретация команды, а затем совместно с другими программами ОС пла-
нирование и реализация действий, требуемых данной командой.
Диагностические программы. Главная цель диагностики - повышение
эксплуатационной надежности АСУТП за счет быстрого обнаружения нор-
мального функционирования ЭВМ и отыскания отказавшего элемента.
Стандартные программы. Хотя каждая АСУТП имеет ряд специфических
черт и поэтому носит индивидуальный характер, во многих из них требу-
ется проведение стандартных технических расчетов и операций над данны-
ми. Поэтому в составе ОС существует библиотека стандартных программ,
не предназначенных непосредственно для выполнения операций управления.
Она используется программистами при создании функциональных и служеб-
ных программ АСУТП.
1.10.4. Понятие автоматизированного технологического
комплекса (АТК)
АТК предназначен для выпуска продукции в автоматизированном режи-
ме. Основное его отличие от АСУТП состоит в том, что в АТК технологи-
ческое оборудование и технические средства системы управления состав-
ляют единое целое, они совместно разрабатываются и эксплуатируются,
- 36 -
друг без друга они работать не могут. Такой подход позволяет упростить
систему за счет лучшего взаимодействия ее частей и повысить качество
ее работы. В настоящее время АТК широко применяются в промышленности
при выпуске продукции, технология производства которой включает в себя
сложные физико-химические превращения или опасна для производственного
персонала.
1.10.5. Понятие автоматизированной системы управления
предприятием (АСУП)
АСУП предназначена для управления всей деятельностью предприятия
в автоматизированном режиме. Она включает в себя системы управления
технологическими процессами, запасами сырьевых материалов, топли-
во-энергетических ресурсов, комплектующих изделий, полуфабрикатов, го-
товой продукции, экономической деятельностью предприятия, автоматизи-
рованной подготовки документации предприятия и отчетных документов, то
есть АСУП включает в себя ряд систем автоматизации, объединенных в
единую сеть потоками информации. Такой подход позволяет сократить зат-
раты труда на передачу информации (отчетов, распоряжений, планов и
т.д.) между подразделениями предприятия, сократить время их подготов-
ки, избежать многих ошибок, ввести в активный режим работы систему уп-
равления качеством на предприятии.
В настоящее время АСУП получают широкое распространение на предп-
риятиях одновременно с внедрением локальных сетей на базе персональных
компьютеров. Особенно широко этот подход к автоматизации используется
на предприятиях с большой номенклатурой выпускаемой продукции, большим
количеством связей с другими предприятиями.
1.10.6. Понятие гибких автоматизированных производств
(ГАП) и интегрированных производственных комплексов (ИПК)
Гибкие автоматизированные производства - это качественно более
совершенный этап в комплексной автоматизации производства. Это система
автоматизации, охватывающая все производство от проектирования изделий
и технологий до изготовления продукции и доставки ее потребителю. Эта
тенденция ведет к созданию высокоавтоматизированных цехов и заво-
дов-автоматов, где средства вычислительной техники применяются во всех
звеньях производства. Станкостроители начали выпускать промышленно се-
рийные гибкие автоматизированные производства (ГАП) на базе обрабаты-
вающих центров и гибкопереналаживаемых автоматических линий.
Автономное развитие АСУ (обработка информации), САПР, АСУТП, сис-
тем управления гибким автоматизированным производством (СУГАП), про-
мышленные роботы не дают желаемого эффекта в повышении производитель-
ности. Так, например, САПР, АСТПП, АСУП повышают производительность
труда примерно вдвое, СУГАП примерно впятеро, а интегрированный комп-
лекс - в десятки раз. Поэтому был взят курс на интеграцию, особенно в
области ГАП.
Основой завода с полностью автоматизированным производственным
циклом является интегрированный производственный комплекс (ИПК), вклю-
чающий системы автоматизации предпроектных научных исследований (АС-
НИ), проектирование конструкции изделий (САПРК) и технологических про-
цессов (САПРТП), проектирование технологической подготовки производс-
тва (АСТПП), гибкое автоматизированные производство (ГАП), систему ав-
томатизированного контроля (АСКИ). Назначением ИПК является проведение
всех работ цикла от исследования до производства на основе использова-
ния общей информационной базы и безбумажной технологии передачи инфор-
мации по составляющим этого цикла с помощью локальных вычислительных
сетей.
- 37 -
Особенно эффективно применение ИПК и ГАП в условиях единичного и
мелкосерийного производства в условиях частой сменяемости номенклатуры
продукции и сокращения времени ее выпуска. Комплексная автоматизация
производства на базе ИПК и ГАП позволяет:
- в 7-10 раз повысить производительность труда;
- сократить длительность производственного цикла;
- повысить технический уровень и качество выпускаемой продукции;
- снизить материало- и энергоемкость продукции;
- увеличить коэффициент сменности оборудования;
- высвободить значительную часть работающих на производстве;
- сократить производственные площади.
Кроме того, число различных классов технических систем удваивает-
ся в среднем каждые 10 лет, объем научно-технической информации, ис-
пользуемой в конструкторских разработках, удваивается каждые 8 лет,
время создания новых изделий уменьшается в два раза каждые 25 лет при
одновременном сокращении срока их морального старения. Это обуславли-
вает пропорциональный рост объемов проектирования (примерно в 10 раз
каждые 10 лет), а при сохранении ручной технологии конструирования не-
обходимо иметь такие же темпы роста числа специалистов. Однако, пос-
кольку на самом деле их число может возрастать в 3 раза каждые 10 лет,
кроме того, возрастает сложность проектируемых систем и количество ва-
риантов, которыми они могут быть реализованы, использование вычисли-
тельной техники при проектировании новых изделий является необходимым.
В соответствии с ГОСТ 26229 гибкая производственная система (ГПС)
(гибкое автоматизированное производство - ГАП) - совокупность в разных
сочетаниях оборудования с ЧПУ, роботизированных технологических комп-
лексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологи-
ческого оборудования и систем обеспечения их функционирования в авто-
матическом режиме в течение заданного интервала времени, обладающая
свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий про-
извольной номенклатуры в установленных пределах значений их характе-
ристик.
Связь элементов ИПК для различных уровней ГПС (ГАП) приведена в
таблице 2.
Периоды развития ГАП:
1 период - 60-70 годы - разработка и проверка базисных принципов
создания;
2 период - 80 годы - разработка и создание элементной техники и
технологии;
3 период - 90 годы - разработка и создание системы комплексов ГП.
Ниже приведена таблица 3 распределения времени загрузки оборудо-
вания в зависимости от типов производств.
Из приведенной диаграммы видно, что узким местом являются вспомо-
гательные операции (вспомогательное время) и время переналадок (неисп-
равности, особенно 2 и 3 смен).
Наибольшее распространение получили ГАП в механообработке. Здесь
сформировались типичные структуры - модули, объединяемые в линии или
участки с помощью транспортно-складских систем. Состав модуля включа-
ет:
- обрабатывающий центр;
- накопитель палет или кассет и средства ЧПУ.
Сравнительные данные по использованию ГАП в различных технологи-
ях:
- металлообработка резанием - 50 %;
- металлообработка формовкой - 21 %;
- сварка - 12 %;
- сборка - 5 %;
- остальные технологии - 12 %.
- 38 -
Таблица 2
┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐
│Элементы ИПК │Структурные уровни в соответствии с ГОСТ 26228-85│
│ ├─────────────┬───────────────┬───────────────────┤
│ │ГПМ (модуль) │ГАЛ (линия) │ ГАЦ (цех) │
│ │ │ГАУ (участок) │ │
├──────────────────┼─────────────┼───────────────┼───────────────────┤
│АСНИ │ │ │ Х │
│АСУП │ │ Х │ Х │
│САПР │ │ Х │ Х │
│АСТПП │ │ Х │ Х │
│АТСС (автоматизиро│ │ │ │
│ванная транспортно│ │ │ │