для асуп основной характеристикой является поддержка каких технологий
Автоматизированные системы управления предприятием (АСУП)
Согласно статистическим данным, рядовой менеджер тратит около 60% своего драгоценного времени на выполнение отчетов и составления документарных задач для персонала. В его нелёгком деле особенно важным помощником станут автоматизированные системы управления предприятием. Эффективная база данных сотрудников, которая является частью управления предприятием, позволяет менеджеру получать быстрый доступ к необходимой информации и совершать действия по приему и перемещению персонала.
Автоматизированные системы управления предприятием необходимы для оптимизации и повышения эффективности работы управленцев и некоторых других кадровых служб предприятия. Специалисты утверждают, что управление предприятием при помощи автоматизированных систем способствует росту конкурентоспособности любой компании.
Внедрение информационной системы управления предприятием, как и любое серьезное преобразование, является сложным и зачастую болезненным процессом. Тем не менее, некоторые проблемы, возникающие при внедрении системы, достаточно хорошо изучены, формализованы и имеют эффективные методологии решения. Заблаговременное изучение этих проблем и подготовка к ним значительно облегчают процесс внедрения и повышают эффективность дальнейшего использования системы. Проблема наличия необходимых материалов и комплектующих в нужное время, в нужном месте и в нужном количестве особенно актуальна для массовых сборочных производств, где простои конвейера недопустимы.
Основные принципы создания АСУП.
Методологические принципы создания АСУП были сформированы советским академиком В.М. Глушковым в 70-х годах. К ним относятся:
1) Принцип новых задач, которые можно решать, используя возможности вычислительной техники;
2) Принцип комплексного, или системного подхода при разработке АСУП, в соответствии с которым необходимо комплексно решать вопросы технического, экономического и организационного характера;
3) Принцип первого руководителя предполагает, что разработка АСУП должна проводится при участии и под руководством директора предприятия (для всей АСУП) или руководителей функциональных служб (для подсистем АСУП);
4) Принцип непрерывного развития системы, в соответствии с которым количество решаемых задач непрерывно увеличивается, причем новые задачи не заменяют уже внедренные;
5) Принцип модульности и типизации, заключающийся в выделении и разработке независимых частей системы и использовании их в различных подсистемах;
6) Принцип согласованности пропускных способностей отдельных частей системы, для обеспечения максимальной производительности системы в целом;
7) Принцип автоматизации документооборота и единой информационной базы.
Основные проблемы и задачи АСУП
Основные проблемы и задачи, возникающие в большинстве случаев при внедрении информационных систем управления предприятием и рекомендации по их решению.
1)Отсутствие постановки задачи менеджмента на предприятии
Большинство руководителей управляют своим предприятием только исходя из своего опыта, своей интуиции, своего видения и весьма неструктурированных данных о его состоянии и динамике. Как правило, если руководителя попросить описать в каком-либо виде структуру деятельности своего предприятия или набор положений, исходя из которых он принимает управленческие решения, дело достаточно быстро заходит в тупик.
Грамотная постановка задач менеджмента является важнейшим фактором, влияющим как и на успех деятельности предприятия в целом, так и на успех проекта автоматизации.
2) Необходимость в частичной реорганизация структуры и деятельности предприятия при внедрении информационной системы управления предприятием.
Прежде чем приступать к внедрению информационной системы управления на предприятии обычно необходимо произвести частичную реорганизацию его структуры и технологий ведения бизнеса. Поэтому, одним из важнейших этапов проекта внедрения, является полное и достоверное обследование предприятия во всех аспектах его деятельности. На основе заключения, полученного в результате обследования, строится вся дальнейшая схема построения корпоративной информационной системы.
3) Необходимость в изменении технологии работы с информацией, и принципов ведения бизнеса
Эффективно построенная информационная система не может не внести изменений в существующую технологию планирования бюджетирования и контроля, а также управления бизнес-процессами. При наличии информационной системы управления предприятием, руководитель способен получать актуальную и достоверную информацию обо всех срезах деятельности компании, без временных задержек и излишних передаточных звеньев. Кроме того, информация подаётся руководителю в удобном виде при отсутствии человеческих факторов, которые могут предвзято или субъективно трактовать информацию при передаче. Внедрение информационной системы управления предприятием вносит существенные изменения в управление бизнес-процессами.
4)Сопротивление сотрудников предприятия
При внедрении информационной систем управления предприятием в большинстве случаев возникает активное сопротивление сотрудников на местах, которое является серьезным препятствием для консультантов и вполне способно сорвать или существенно затянуть проект внедрения. Это вызвано несколькими человеческими факторами: обыкновенным страхом перед нововведениями, консерватизмом, опасение потерять работу или утратить свою незаменимость, боязнь существенно увеличивающейся ответственности за свои действия. Руководители предприятия, принявшие решение автоматизировать свой бизнес, в таких случаях должны всячески содействовать ответственной группе специалистов, проводящей внедрение информационной системы управления предприятием вести разъяснительную работу с кадрами.
На предприятии существуют следующие автоматизированные системы:
— автоматизированные системы управления бизнес-процессами (АСУ);
— автоматизированные системы оперативного диспетчерского управления (АСОДУ);
— системы автоматизированного проектирования (САПР);
— автоматизированные системы коммерческого учета (АСКУ);
— автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).
Ниже представлена структура современной АСУП, включающая указанные системы с пояснением выполняемых задач и соответствующих подразделений предприятия.[1]
Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства. Основными причинами этого являются : непрерывно увеличивающаяся сложность технических средств, применяемых в народном хозяйстве; необходимость в повышении качества управления как техническими, так и организационными системами; расширяющаяся специализация и кооперирование предприятий – основные тенденции развития народного хозяйства.
Функции АСУП устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУП на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУП. Каждая функция АСУП реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУП в общем случае включают в себя следующие элементы:
планирование и прогнозирование;
учет, контроль, анализ;
координацию и регулирование.
Целью создания АСУП является повышение управляемости предприятия и эффективности его деятельности за счет улучшения качества бизнес-процессов, в том числе автоматизации их функций. Автоматизация функций бизнес-процессов позволяет руководству оперативно получать достоверную информацию о себестоимости продукции, состоянии дебиторско-кредиторской задолженности, производственных запасах и прочую необходимую информацию, на основании которой легко принимать обоснованные управленческие решения.
Работы по созданию АСУП выполняются в соответствии с государственными и международными стандартами по проектной технологии, которая включает в себя все стадии жизненного цикла автоматизированной системы:
системное и техническое проектирование;
проектирование организационно-функциональной структуры;
автоматизация и реинжиниринг бизнес-процессов;
обучение пользователей и администраторов;
проектирование и монтаж локальных сетей;
поставку, установку, запуск и обслуживание сетевого оборудования и серверов;
реализацию и ввод в действие автоматизированной системы;
В состав проектных групп входят и специалисты с опытом решения широкого спектра задач по автоматизации бухгалтерского, финансового и управленческого учета на промышленных предприятиях.
Создание систем управления предприятием возможно с привлечением на условиях субподряда консалтинговых компаний и региональных внедренческих фирм-партнеров фирмы, что позволяет повысить эффективность проектов создания АСУП, снизить их стоимость и обеспечить высокое качество технической поддержки и сопровождения.
Построение единой информационной инфраструктуры промышленных предприятий, обеспечивающей совместную работу программных и аппаратных средств систем АСУП и АСУТП, становится все более актуальной задачей.
Появление персональных компьютеров позволило автоматизировать ведение учета и обработку данных даже самым маленьким компаниям. Из-за небольшого размера у таких компаний отсутствовал достаточно квалифицированный персонал, который использовался более крупными фирмами для выполнения задач по обработке информации. Это привело к появлению нового типа коммерческих приложений, интегрирующих несколько функций так, чтобы сделать возможным однократный ввод информации, которая бы затем автоматически использовалась другими частями приложения.
Идея создания единой модели данных в рамках организации стала привлекать внимание международных промышленных компаний, которые искали способ упростить управление производственными процессами. Первым шагом в данном направлении стало MRP, планирование материальных ресурсов (Materials Resource Planning), включавшее только планирование материалов для производства.
Однако у MRP есть серьезный недостаток. Его суть в том, что, рассчитывая потребность в материалах, оно не учитывает производственные мощности, их загрузку, стоимость рабочей силы и т.д. В результате возникла новая концепция. MRP II позволял планировать все производственные ресурсы предприятия, такие как сырье, материалы, оборудование, персонал и т.д..
Концепция ERP стала очень известной в производственном секторе, поскольку планирование ресурсов позволило сократить время выпуска продукции, снизить уровень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении административного аппарата. Стандарт ERP позволил объединить все ресурсы предприятия, таким образом, добавляя управление заказами, финансами и т.д.
Сейчас практически все современные западные производственные системы и основные системы управления производством базируются на концепции ERP и отвечают её рекомендациям, которые вырабатываются американской общественной организацией APICS, объединяющей производителей, консультантов в области управления производством, разработчиков ПО. На мировом рынке сейчас предлагается свыше 500 систем класса MRP II-ERP.
Планирование продаж и производства;
Составление плана производства;
Планирование материальных потребностей;
Управление плановыми поставками;
Управление на уровне производственного цеха;
Планирование производственных мощностей;
Контроль входа/выхода рабочих потоков;
Материально техническое снабжение;
Планирование ресурсов для распределения;
Планирование и контроль производственных операций;
Моделирование для производственной программы;
Оценка результатов деятельности.
Первой в СССР системой для предприятия с крупносерийным характером производства была АСУП «Львов», внедренная на Львовском телевизионном заводе «Электрон». Ее разработка была проведена в 1965-1967 гг. коллективом специалистов Института кибернетики АН СССР совместно с сотрудниками СКБ завода. А в 1970 г., когда система уже успешно эксплуатировалась, ее создатели — В. М. Глушков, В. И. Скурихин, А. А. Морозов, Т. П. Подчасова, В. К. Кузнецов, В. В. Шкурба и др. — были награждены Государственной премией Украины. Решение задачи, поставленной В. М. Глушковым, — создать не индивидуальную для данного предприятия, а типовую для машино- и приборостроительных предприятий систему, привело к методам построения прикладных программ, использующих параметрическую настройку на особенности конкретного предприятия при привязке, наладке и внедрении типовой системы. Эти методы максимального использования параметров, а не числовых значений при построении прикладных программ, разработанные еще при создании первой АСУП, стали со временем широко распространенными и используются до сих пор в интегрированных информационных системах планирования ресурсов предприятия.
В. М. Глушковым было выдвинуто понятие специализированной операционной системы, предназначенной для систем с регулярным потоком задач. Универсальные операционные системы для решения случайных потоков задач в пакетном режиме в вычислительных центрах не позволяли использовать преимущества, которые могло представить знание регулярного потока задач в АСУП. Поэтому в составе программного обеспечения АСУП «Львов и Кунцево» на базе отечественных машин второго поколения серий «Минск» и «Урал» были разработаны программные средства управления расписанием задач, предварительной подготовкой информации и мультипрограммными режимами исполнения прикладных программ. Хотя до штатных операционных систем машин «Минск» и «Урал» такие решения не были доведены.
В конце 60-х — начале 70-х годов после завершения работ по АСУП «Львов» под руководством В. М. Глушкова была создана типовая система «Кунцево», внедренная на Кунцевском радиозаводе. Благодаря инициативе, настойчивости и авторитету В. М. Глушкова были приняты решения о том, чтобы 600 систем, разрабатывавшихся для машиностроительных и приборостроительных предприятий девяти оборонных министерств СССР были построены на основе типовой АСУП «Кунцево».
Новый этап в развитии АСУП пришелся на вторую половину 70-х годов и 80-е годы. Это были комплексные АСУП, в которых органически интегрировались в единое целое задачи автоматизированного проектирования новых изделий (САПР), технологической подготовки производства (АСПП), автоматизации испытаний готовых изделий и автоматизации организационного управления предприятием. Техническую базу нового поколения АСУП составляли, как правило, модели ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ. Комплексные АСУП были разработаны и внедрены на Ульяновском авиационном заводе и других предприятиях оборонного комплекса под руководством В. И. Скурихина, А. А.Морозова.
Внедрения АСУП в России.
На рынке информационных технологий России действуют разработчики ERP-систем и системные интеграторы, предлагающие как собственные разработки, например «Галактика», «Парус», «1С», «Цефей», так и решения мировых поставщиков ERP-систем, таких как SAPR/3, Baan, Scala.
ОАО ‘ПО Красноярский завод комбайнов’ внедряет комплексную автоматизированную систему управления предприятием Baan IV. На первом этапе будут внедрены функциональные направления ERP-системы: ‘Производство’ и ‘Сбыт, снабжение, склады’. Сдача в промышленную эксплуатацию этих модулей позволит оптимизировать следующие основные бизнес-процессы: планирование производства, оперативное управление производством, учет производственных затрат, управление материальными потоками, управление складированием, закупками и продажами. Реализация первой стадии проекта уже предусматривает получение экономического эффекта. В дальнейшем предусмотрено создание полнофункционального решения за счет внедрения остальных подсистем, таких как «Финансы», «Контроллинг» и т.д.
Параллельно на ОАО «ПО Красноярский завод комбайнов» идет внедрение системы CAD/CAM. В итоге, планируется реализовать уникальную для России модель сквозного управления производством, начиная от технологического проектирования изделия и до выпуска готовой продукции, что является одной из первых работ по созданию решения по управлению жизненным циклом продукта.
АСУП безостановочно идут к своему совершенству, ещё более усложняя свою структуру, но вместе с этим облегчая внедрение, управление персоналом для менеджеров. Персонал обучают взаимодействию с такими системами, что повышает производительность всего предприятия и конкурентоспособность компании. Но многие рабочие боятся, что автоматизация и компьютеризация спокойно могут вытеснить человека, что может понизить ценность человеческого труда.
1. АСУП. Структура АСУП. Лекционный материал для студентов [Электронный ресурс]. URL: https://studopedia.su/19_161776_struktura-asup.html (дата обращения- 11.02.2019)
2. Стандарты управления производством MRP/ERP, развитие стандарта MRP/ERP [Электронный ресурс]. URL: http://enisey.name/umk/upr/ch09s02.html (дата обращения- 11.02.2019)
3. Автоматизированные системы. Классификация автоматизированных систем [Электронный ресурс]. URL: https://moodle.kstu.ru/mod/page/view.php?id=11486 (дата обращения- 13.02.2019)
4. История АСУП [Электронный ресурс]. URL: http://www.computer-museum.ru/histussr/asuphist.htm (дата обращения- 13.02.2019)
5.Климец Ю.В. Разработка автоматизированной системы управления предприятием, 2013.
Что такое автоматизированные системы управления?
Автоматизированная система управления (АСУ) – сочетание комплекса программно-аппаратных средств и персонала, которые предназначены для управления различными процессами в масштабе технологического процесса, производства, предприятия.
АСУ применяют в энергетике, различных отраслях промышленности, транспорта и т.п. Автоматизированная система отличается от автоматической сохранением функций (например, не поддающихся автоматизации), которые должен выполнять человек (оператор).
Автоматизированные системы управления
В СССР первые АСУ были разработаны доктором экономических наук, профессором, член-корреспондентом НАН Белоруссии Н.И. Ведутой. В 1962–1967 годах он был руководителем внедрения первых в стране АСУ производством на машиностроительных предприятиях.
Первостепенной задачей АСУ является повышение эффективности управления объектом через рост производительности труда и совершенствование методов планирования процесса управления.
Цели автоматизации управления
Система управления может рассматриваться как совокупность взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. В самом общем виде автоматизация управления выполняется для повышения эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Выделяют ряд целей автоматизации управления:
Состав АСУ
Основные классификационные признаки
АСУ могут быть классифицированы по:
Функции АСУ
Функции АСУ устанавливаются в техническом задании создания определенной АСУ опираясь на анализ целей управления, конкретные ресурсы для их достижения, ожидаемый эффект от автоматизации и в соответствии со стандартами, которые распространяются на данный вид АСУ. Функции АСУ состоят в:
Необходимый набор действий выбирается в зависимости от вида создаваемой АСУ. Функции АСУ могут объединяться в подсистемы по различным признакам. Функции при формировании управляющих действий:
Виды АСУ
Назначение и принцип действия АСУ ТП
Назначение АСУ ТП состоит в поддержании установленных режимов технологического процесса за счет контроля и изменения технологических параметров, выдачи команд на исполнительные механизмы и визуального отображения данных о производственном процессе и состоянии технологического оборудования.
В функции АСУ ТП входит предупреждение аварийных ситуаций, анализ контролируемых значений, стабилизация режимных параметров и технологических показателей. Автоматизация помогает в достижении основных целей политики предприятия в вопросах экономики и качества.
АСУ ТП получила широкое распространение в таких отраслях, как: аграрная промышленность, нефтегазовый комплекс, машиностроение, электроэнергетика, горнодобывающий производственный комплекс, металлообработка, пищевая промышленность и др.
Автоматизируются гидромеханические, массообменные, тепловые процессы; процессы очистки, фильтрации, переработки, разделения, измельчения, хранения, отгрузки, приемки, дозации, пуска и остановки, измерения и множество других.
От состава АСУ ТП зависят потенциальные возможности системы, а также качество функционирования автоматизированного объекта. Назначение АСУ ТП:
В состав автоматизированной системы входит не только совокупность технических средств и программного обеспечения. Работа АСУ ТП невозможна без таких компонентов, как: информационное, математическое, организационное, эргономическое и метрологическое обеспечение.
Несмотря на то, что автоматизация освобождает человека от необходимости выполнять большинство функций контроля, стабилизации и управления, именно оперативный персонал (технологи, инженеры, диспетчеры, машинисты, операторы, аппаратчики) следит за надлежащей работой приборов и автоматических устройств и контролирует технологические параметры.
К аппаратным средствам АСУ ТП относят: операторские станции и серверы системы, сети, счетчики, измерительные преобразователи, сигнализаторы, автоматизированная система диспетчерского управления, контроллеры, датчики, модули цифрового интерфейса, исполнительные механизмы.
Программные средства – это SCADA-системы, системы сбора данных, системы оперативного диспетчерского управления, операционные системы реального времени, средства исполнения технологических программ, специальное программное обеспечение.
АСУ ТП предназначена для решения сложных управленческих проблем, повышения гибкости управляемого процесса и качества управления производственным объектом.
Принцип действия и структура АСУ ТП
Принцип действия АСУ ТП основан на измерении параметров технологического процесса с помощью интеллектуальных средств измерения и последующем управлении технологическим процессом.
На нижнем или полевом уровне АСУ ТП расположены датчики, полевое оборудование, исполнительные механизмы. С датчиков, которые фиксируют контролируемые параметры, поступает сигнал на промышленные контроллеры.
ПЛК (программируемые логические контроллеры) относят к среднему уровню АСУ ТП, именно здесь выполняются задачи автоматического регулирования, логико-командного управления, пуска/остановки оборудования и машин, аварийной защиты и отключения.
С контроллеров информация передается на верхний уровень управления объектом – к диспетчеру. Верхний уровень АСУ ТП содержит базу серверов, инженерных и операторских (рабочих) станций. Функции АСУ ТП:
В свою очередь, диспетчер ведет постоянное наблюдение за процессом производства и управляет работой агрегатов в дистанционном режиме. Также на верхнем уровне формируется отчетность, обрабатывается и архивируется информация на сервере системы.
Все данные, поступающие на операторские станции, отображаются в режиме реального времени на экране сотрудника. Числовые и графические данные представляются в виде удобной мнемосхемы объекта управления. В зависимости от полученных данных, контроллер системы вырабатывает соответствующие сигналы управления для исполнительных механизмов.
Кроме этого, контроллер различает выход заданных параметров за предельные значения, сигнализируя об отказах оборудования, каких-либо отклонениях процесса, а в некоторых случаях блокирует работу установки для исключения аварии.
С внедрением АСУ ТП совершенствуются методы планирования, противоаварийной защиты и контроля, поэтому предприятию удается достигнуть высоких качественных показателей технологических процессов.
Автоматизированная система создает необходимые условия для наиболее эффективного и экономичного использования ресурсов производства, роста производительности труда, снижения затрат, повышения конкурентоспособности и получения максимальной прибыли.
Внедрение АСУ ТП обеспечивает увеличение выхода выпускаемой продукции, стабилизацию производственных показателей, снижение материальных затрат, поддержание рациональных и безопасных технологических режимов, улучшение качественных показателей продукта.
Автоматизированная система управления — это… Что такое Автоматизированная система управления?
Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п.
Термин «автоматизированная», в отличие от термина «автоматическая» подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с Системой поддержки принятия решений (СППР), являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений.
Создателем первых АСУ в СССР является доктор экономических наук, профессор, член-корреспондент Национальной академии наук Белоруссии, основоположник научной школы стратегического планирования Николай Иванович Ведута (1913—1998)[1][2][3][4]. В 1962—1967 гг.
в должности директора Центрального научно-исследовательского института технического управления (ЦНИИТУ), являясь также членом коллегии Министерства приборостроения СССР, он руководил внедрением первых в стране автоматизированных систем управления производством на машиностроительных предприятиях.
Активно боролся против идеологических PR-акций по внедрению дорогостоящих ЭВМ, вместо создания настоящих АСУ для повышения эффективности управления производством.
Важнейшая задача АСУ — повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности труда и совершенствования методов планирования процесса управления.
Различают автоматизированные системы управления объектами (технологическими процессами — АСУТП, предприятием — АСУП, отраслью — ОАСУ) и функциональные автоматизированные системы, например, проектирование плановых расчётов, материально-технического снабжения и т.д.
Цели автоматизации управления
В общем случае, систему управления можно рассматривать в виде совокупности взаимосвязанных управленческих процессов и объектов. Обобщенной целью автоматизации управления является повышение эффективности использования потенциальных возможностей объекта управления. Таким образом, можно выделить ряд целей:
Жизненный цикл АС
Стандарт ГОСТ 34.601-90 предусматривает следующие стадии и этапы создания автоматизированной системы:
Эскизный, технический проекты и рабочая документация — это последовательное построение все более точных проектных решений. Допускается исключать стадию «Эскизный проект» и отдельные этапы работ на всех стадиях, объединять стадии «Технический проект» и «Рабочая документация» в «Технорабочий проект», параллельно выполнять различные этапы и работы, включать дополнительные.
Данный стандарт не вполне подходит для проведения разработок в настоящее время: многие процессы отражены недостаточно, а некоторые положения устарели.
Состав АСУ
В состав АСУ входят следующие виды обеспечений: информационное, программное, техническое, организационное, метрологическое, правовое и лингвистическое.
Основные классификационные признаки
Основными классификационными признаками [5], определяющими вид АСУ, являются:
Функции АСУ
Функции АСУ устанавливают в техническом задании на создание конкретной АСУ на основе анализа целей управления, заданных ресурсов для их достижения, ожидаемого эффекта от автоматизации и в соответствии со стандартами, распространяющимися на данный вид АСУ. Каждая функция АСУ реализуется совокупностью комплексов задач, отдельных задач и операций. Функции АСУ в общем случае включают в себя следующие элементы (действия):
Необходимый состав элементов выбирают в зависимости от вида конкретной АСУ. Функции АСУ можно объединять в подсистемы по функциональному и другим признакам.
Функции при формировании управляющих воздействий
Классы структур АСУ
В сфере промышленного производства с позиций управления можно выделить следующие основные классы структур систем управления: децентрализованную, централизованную, централизованную рассредоточенную и иерархическую.
Децентрализованная структура
Построение системы с такой структурой эффективно при автоматизации технологически независимых объектов управления по материальным, энергетическим, информационным и другим ресурсам. Такая система представляет собой совокупность нескольких независимых систем со своей информационной и алгоритмической базой.
Для выработки управляющего воздействия на каждый объект управления необходима информация о состоянии только этого объекта.
Централизованная структура
Централизованная структура осуществляет реализацию всех процессов управления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и обработку информации об управляемых объектах и на основе их анализа в соответствии с критериями системы вырабатывает управляющие сигналы. Появление этого класса структур связано с увеличением числа контролируемых, регулируемых и управляемых параметров и, как правило, с территориальной рассредоточенностью объекта управления.
Достоинствами централизованной структуры являются достаточно простая реализация процессов информационного взаимодействия; принципиальная возможность оптимального управления системой в целом; достаточно легкая коррекция оперативно изменяемых входных параметров; возможность достижения максимальной эксплуатационной эффективности при минимальной избыточности технических средств управления.
Недостатки централизованной структуры следующие: необходимость высокой надежности и производительности технических средств управления для достижения приемлемого качества управления; высокая суммарная протяженность каналов связи при наличии территориальной рассредоточенности объектов управления.
Централизованная рассредоточенная структура
Основная особенность данной структуры — сохранение принципа централизованного управления, т.е. выработка управляющих воздействий на каждый объект управления на основе информации о состояниях всей совокупности объектов управления.
Некоторые функциональные устройства системы управления являются общими для всех каналов системы и с помощью коммутаторов подключаются к индивидуальным устройствам канала, образуя замкнутый контур управления.
Алгоритм управления в этом случае состоит из совокупности взаимосвязанных алгоритмов управления объектами, которые реализуются совокупностью взаимно связанных органов управления. В процессе функционирования каждый управляющий орган производит прием и обработку соответствующей информации, а также выдачу управляющих сигналов на подчиненные объекты.
Для реализации функций управления каждый локальный орган по мере необходимости вступает в процесс информационного взаимодействия с другими органами управления.
Достоинства такой структуры: снижение требований, к производительности и надежности каждого центра обработки и управления без ущерба для качества управления; снижение суммарной протяженности каналов связи.
Недостатки системы в следующем: усложнение информационных процессов в системе управления из-за необходимости обмена данными между центрами обработки и управления, а также корректировка хранимой информации; избыточность технических средств, предназначенных для обработки информации; сложность синхронизации процессов обмена информацией.
Иерархическая структура
С ростом числа задач управления в сложных системах значительно увеличивается объем переработанной информации и повышается сложность алгоритмов управления. В результате осуществлять управление централизованно невозможно, так как имеет место несоответствие между сложностью управляемого объекта и способностью любого управляющего органа получать и перерабатывать информацию.
Кроме того, в таких системах можно выделить, следующие, группы задач, каждая из которых характеризуется соответствующими требованиями по времени реакции на события, происходящие в управляемом процессе:
Очевидно, что иерархия задач управления приводит к необходимости создания иерархической системы средств управления. Такое разделение, позволяя справиться с информационными трудностями для каждого местного органа управления, порождает необходимость согласования принимаемых этими органами решений, т. е. создания над ними нового управляющего органа.
На каждом уровне должно быть обеспечено максимальное соответствие характеристик технических средств заданному классу задач. Кроме того, многие производственные системы имеют собственную иерархию, возникающую под влиянием объективных тенденций научно-технического прогресса, концентрации и специализации производства, способствующих повышению эффективности общественного производства.
Чаще всего иерархическая структура объекта управления не совпадает с иерархией системы управления. Следовательно, по мере роста сложности систем выстраивается иерархическая пирамида управления.
Управляемые процессы в сложном объекте управления требуют своевременного формирования правильных решений, которые приводили бы к поставленным целям, принимались бы своевременно, были бы взаимно согласованы. Каждое такое решение требует постановки соответствующей задачи управления.
Их совокупность образует иерархию задач управления, которая в ряде случаев значительно сложнее иерархии объекта управления.