Рівні організації комп’ютерно-інтегрованого виробництва
Комп'ютерно-інтегроване виробництво містить п'ять рівнів автоматизації:
- I/O (Input/Output - Вхід/Вихід) - Рівень зв'язку з устаткуванням. Тут забезпечується узгодження зовнішніх елементів з пристроєм управління.
Рівні автоматизації комп’ютерно-інтегрованого виробництва
- Control (Управління) - На рівні управління Control вбудовані в устаткування пристрої управління по сигналах датчиків стану механізмів виробляють команди управління виконавчими пристроями - приводами, клапанами, світловими і звуковими сигналами.
Одночасно з управлінням інформація про роботу устаткування в реальному часі передається на рівень узагальненого контролю і збору даних SCADA.
- SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) - На рівні SCADA ведуть сортування, перетворення і зберігання поточних даних, а також їх відображення на мнемосхемі процесу. Для диспетчера відображується поведінка усіх одиниць устаткування: поточний стан і показники роботи машин, рух матеріальних потоків, узагальнена інформація. Системи SCADA дозволяють спостерігати процес в цілому, відстежувати аварійну інформацію, часові тенденції і статистичні характеристики процесу. При необхідності диспетчер передає узагальнені команди управління устаткуванням.
- MRP (Manufactoring Resources Planning) Рівень планування ресурсів. Це відомий варіант автоматизації офісної діяльності з метою ведення бухгалтерського обліку, управління фінансами і матеріально-технічним постачанням, організації документообігу. На цьому рівні керівники виробництва аналізують кон'юнктурну стратегію: динаміку ринкових цін на продукцію, що випускається, рівень прибутку по різних видах продукції, прогнозований попит.
- MES (Manufacturing Execution System) додатковий рівень виконання завдань, що зв'язує менеджерів верхнього рівня з поточним виробництвом. Тут інформація від SCADA перетворюються в інформацію для MRP, ведеться оновлення бази даних, контролюється послідовність операцій, формується розклад перевірки і ремонту устаткування залежно від тривалості фактичної експлуатації. Після аналізу цієї інформації з позиції виробничої і кон'юнктурної політики підприємства стратегічні рішення менеджера виконуються на нижчих рівнях.
В 1990-х роках стали з'являтися програмні комплекси, які дозволяють отримувати інформацію з будь-якого із п'яти рівнів комп'ютерно-інтегрованого виробництва. Так, менеджер верхнього рівня MRP може спуститись на нижчий рівень автоматизації для аналізу роботи будь-якої одиниці обладнання. З іншої сторони, налагоджувальник обладнання на нижчому рівні може, виходячи в Інтернет через верхній рівень, отримати у виробника з будь-якої точки планети інструкцію налагодження несправностей обладнання.
3.2.Концепція комплексної автоматизації підприємств
Сучасне підприємство повинно забезпечити реалізацію усього виробничого циклу виробу. При цьому портфель замовлень може змінюватися в короткі терміни, також як і склад організацій, що беруть участь у його виконанні. Найбільше ефективний напрямок скорочення часу виконання замовлень - створення інтегрованої системи автоматизації (ІСА) виробничої діяльності підприємства.
Методології побудови ІСА підприємства можуть бути різноманітними. На сьогоднішній день можна виділити п'ять основних напрямків створення ІСА:
1. Розробка ІСА конкретного підприємства по його індивідуальному замовленню фірмою розробником програмних систем із застосуванням алгоритмічних мов високого рівня.
2. Поступова інтеграція систем автоматизації ВДП шляхом розробки або придбання підприємством окремих пакетів, кожний із який вирішує окремі функціональні задачі підприємства.
3. Придбання потужної системи комплексної автоматизації, що складається з багатьох функціональних модулів, які працюють у єдиному інформаційному середовищі системи і частково адаптованих до особливостей підприємства.
4. Створення ІСА з окремих систем, підсистем, пакетів, що мають можливість представлення своїх вихідних даних і знань в інформаційному середовищі підприємства.
5. Прискорене створення ІСА конкретного підприємства під його індивідуальне замовлення з застосуванням інструментальної програмної метасистеми (ІПМ) при участі спеціалістів підприємства.
Наявний досвід реалізації цих напрямків, аналіз стану і перспектив розвитку засобів автоматизації дозволяють сформулювати принципи, на яких повинні будуватися сучасні ІСА:
1. Компьютерно-орієнтована автоматизація всіх етапів ЖЦВ.
2. Інтеграція всіх систем автоматизації виробничої діяльності усередині одного підприємства.
3. Інтелектуалізація.
4. Спеціалізація ІСА кожного підприємства.
5. Індивідуалізація робочого місця ІСА підприємства.
6. Базування на досягненнях сучасних інформаційних технологій інжинірингу (ІТІ).
Комп'ютерна автоматизація означає: пріоритет автоматизації інформаційних потоків; комп'ютерну орієнтацію при автоматизації усіх функцій ВДП; наявність зворотних інформаційних зв'язків; реалізацію основних принципів проектування складних систем (модульність, відкритість і т.п.).
Інтеграція передбачає єдність середовищ, що охоплюють усі системи автоматизації й етапи ВДП: методичної, організаційної, інформаційної, програмної, технічної.
Інтелектуалізація означає:
n розробку і використання інтелектуальних моделей і моделювання при вирішенні усіх функціональних задач на всіх етапах ЖЦВ;
n розподіл на кожному робочому місці знань між людиною і машиною для вирішення функціональних задач, закріплених за робочим місцем, і відповідній комфортній роботі спеціаліста ;
n проектування не тільки об'єктів і процесів, але головним чином, параметризованих процедур їх створення (процедурні моделі);
n уніфікацію і формалізацію процедур обробки знань;
n використання баз знань і інтелектуалізацію прийняття рішень при проектуванні й управлінні виробництвом;
n організацію безупинного накопичення (навчання і самонавчання системи) знань, використовуваних у ВДП.
Спеціалізація означає предметну і виробничу орієнтацію при створенні системи автоматизації підприємства й урахування специфіки підприємств при створенні систем їхньої автоматизації; іншими словами - індивідуальне розв'язання задачі на замовлення при комплексній автоматизації кожного підприємства.
Індивідуалізація означає організацію кожного робочого місця (оснащення програмними засобами, формування баз даних і знань), орієнтованого на конкретного спеціаліста і при його участі.
Ефективність комп'ютерної автоматизації підприємств визначається значними успіхами інформаційних технологій інжиніринга (ІТІ), що базуються на розроблюваних в останні роки технологіях обробки і передачі інформаційних потоків : CALS, CASE, WEB, RAD, Спрут, РДО тощо.