книги из ГПНТБ / Амитан, В. Н. Основы создания автоматизированных систем управления (учебное пособие)

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР

ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

В. Н. АМИТАН

ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ

(учебное пособие)

Донецк — 1974

Гос. п/бгичная научно-тс .∙.κ* ч ос: ⅛⅛ ¾

~ библиотека ■ ⅛'P

3κ*ετ.L~.∙ii⅛i \

ЧИТАЛЬНОГО еA⅛fe-J

⅝<-3<C3⅞2

© Донецкий государственный университет, 1974 г.

ВВЕДЕНИЕ

Рост эффективности общественного производства непо­ средственно связан с научно-техническим прогрессом в народ­ ном хозяйстве, с мобилизацией резервов организации произ­ водства.

Вусловиях высокого уровня механизации и автоматиза­ ции производства применение прогрессивных методов управ­ ления — важнейшая задача экономической науки. «Экономи­ ческие эпохи,— подчеркивается в «Капитале»,— различаются не тем, что производится, а тем, как производится» '.

Вто же время развитие социалистической экономики в условиях планового ведения хозяйства и управления целыми отраслями и всем народным хозяйством ставит все более трудные, постоянно усложняющиеся задачи в области управ­

ления промышленным производством.

Несоответствие между устаревшими методами управления

исложностью современного производства до последнего вре­

мени компенсировалось за счет увеличения численности аппарата управления. Однако, как показала практика хозяй­ ствования и несложные теоретические расчеты, такой путь ни экономически, ни практически не выгоден. Развитие же про­ изводительных сил ставит перед управлением сложную задачу достижения «наибольшей экономии сил и наиболее произво­ дительного применения народного труда» 12. Тем не менее тех­ ническая вооруженность управленческого труда в настоящее время остается наиболее низкой в сфере производственной

деятельности человека, а темпы роста производства сдержи­ ваются несовершенством существующих методов управления;

низкий уровень производительности труда работников этой

категории не соответствует уровню технического развития

1К. Маркс, «Капитал», т. 1, стр. 191.

2В. И. Лепин. Поли. собр. соч., т. 37, стр. 367.

3

производства. Достаточно отметить, что в течение последних 100 лет производительность труда в сфере производства вы­ росла в 15 раз, а в сфере управления — только в 2 раза. Не­

обходимо подчеркнуть, что основной прирост производитель­

ности труда в этой области приходится на последнее десяти­ летие, ставшее началом широкого внедрения технических средств механизации и автоматизации управления производ­ ством.

Между тем для четкого и рационального управления на

всех стадиях деятельности предприятия необходимо точно

определять его производственные возможности, быстро и ка­ чественно перерабатывать большие объемы информации, опе­ ративно принимать эффективные решения, не отставая от ритма и темпа производства. В существующей практике низ­ кий уровень организации и техники управления производ­ ством не обеспечивает положительное решение этих вопро­ сов.

C расширением сферы применения новых методов плани­ рования и материального стимулирования в промышленности объемы управленческих работ увеличиваются. Это происхо­ дит в результате того, что теперь, как никогда ранее, необхо­

димы варианты в расчетах, обоснования любого технического или организационного мероприятия, а главное — нужна до­ стоверная и оперативная информация для контроля за ходом производства, его экономичностью.

Партия и правительство уделяют большое внимание науч­ ным исследованиям в области совершенствования управления народным хозяйством, увеличению производства необходимых для этого приборов и'устройств, расширению номенклатуры и совершенствованию их технического уровня.

Эффективное управление экономикой немыслимо без при­ менения электронно-вычислительной техники. Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народно­ го хозяйства СССР на 1971—1975 гг. предусмотрено широкое использование электронно-вычислительных машин в планиро­ вании народного хозяйства и управлении производством пу­ тем создания автоматизированных систем управления.

В нашей стране и за рубежом накоплен некоторый опыт применения ЭВМ в экономических расчетах. В последние го­

ды расширяется использование ЭВМ. в области комплексного управления производством. Вместе с тем, широкое внедрение автоматизированных систем управления сдерживается отсут­

ствием типовых разработок, с помощью которых можно осу­

4

ществить использование индустриальных методов создания

этих систем.

В настоящей книге показаны современные тенденции про­ ектирования АСУ, определяются классификация и структура систем управления, их задачи и приводятся основные, поло­ жения АСУ, формализуется подход к рассмотрению органи­ зационно-технических предпосылок создания АСУ. Даны ре­ комендации по организационному, информационному, матема­ тическому, техническому и экономическому обеспечению функционирования АСУ. Рекомендуемые комплексы обеспе­ чения подчинены задаче создания АСУ в сжатые сроки с ми­ нимальными издержками производства. Вместе с тем, каж­ дый из перечисленных комплексов и в локальном применении создает условия для повышения эффективности производства. Четко определенный структурный и функциональный состав АСУ позволяет сократить сроки ее разработки и внедрения, а обоснованные алгоритмы управления — обеспечить ее эконо­ мическое функционирование.

Изложенные в книге материалы не исчерпывают всех про­

блем создания АСУ.

Автор поставил перед собой задачу на основе систематиза­ ции передового опыта дать первоочередные методические ре­ комендации для организаций, предприятий и научных сотруд­ ников, участвующих в создании конкретных автоматизирован­ ных систем управления,

I.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ФУНКЦИИ УПРАВЛЕНИЯ

ВУСЛОВИЯХ ЕГО АВТОМАТИЗАЦИИ

Основой для возникновения проблемы управления произ­ водством явилась кооперация труда на самой заре возникно­ вения человеческого общества. Кооперация труда существо­ вала уже в первобытнообщинном строе, когда люди, объеди­

няясь в роды и племена, вступали в борьбу с природой, отвое­ вывая у нее необходимые для своего существования мате­ риальные блага. Такая кооперация труда была примитивна, но уже содержала в себе элементы управления экономическим, процессом.

Не получила особого развития кооперация труда в мел­ ком производстве, основанном на земле, так как такое произ­

5

низма в отличие от движения его самостоятельных орга­ нов»

Существенные коренные изменения в процессы труда, а следовательно и в управление этими 'процессами, вносит ма­ шинное производство. Если раньше оно было направлено

непосредственно на самих участников производственного про­ цесса, то при машинном производстве — в сферу управления входят уже технические факторы. Соотношение между чис­ лом машин различного назначения, размерами и быстротой их действия ставит перед управлением новые задачи и порож­

дает новые функции.

В немалой степени усложнению задач и функций управле­ ния способствовала так называемая первая промышленная революция конца XVIII и начала XIX вв. Изобретение Джем­ сом Уаттом универсального парового двигателя (1784 г.) дало

машинам и их системам необходимую энергию. Появление конвертера Бессемера и мартеновской печи способствовало бурному развитию металлургии и машиностроения. Многие

историки рассматривают промышленную революцию как не-

прекращающийся процесс, и с ними нельзя не согласиться.

Вместе со сложностью производства, его количественным и качественным ростом, возрастала и сложность управле­

ния им.

В. И. Ленин придавал вопросам управления первостепен­ ное значение.

В 20-х годах по указанию В. И. Ленина было создано бо­ лее десяти специальных институтов, исследовавших вопросы

В. В. Куйбышев, С. Μ. Киров и другие.

Нет необходимости говорить о том, как далеко ушло наше народное хозяйство по сравнению с 20-ми годами. Современ­ ное промышленное производство включает в себя сотни отрас­ лей, каждая из которых в свою очередь — сложнейшее обра­

зование, требующее управления и организации.

В настоящее время в народном хозяйстве СССР более 200 отраслей и более 200 тысяч предприятий. Количество ви­ дов производимых товаров и услуг достигает нескольких мил­ лионов. Уже эти цифры позволяют судить о сложности управ­

ления современным производством.

1 К, Маркс и Ф. Энгельс. Соч., т. 23, стр. 342,

7

Исторический опыт социалистического строительства под­ твердил теоретическое положение К. Маркса о том, что пла­ номерное распределение рабочего времени, как важнейший резерв роста эффективности общественного производства, «остается первым экономическим законом на основе коллек­ тивного производства» 1. Реализацию этого закона В. И. Ле­ нин видел в плановости хозяйствования, в превращении «все­

го государственного экономического механизма в единую крупную машину, в хозяйственный организм, работающий так, чтобы сотни миллионов людей руководствовались одним планом» 12. Эта задача, поставленная В. И. Лениным в начале

XX века, остается в силе и сейчас, спустя более полувека после победы Великой Октябрьской социалистической рево­ люции.

Высокие темпы послевоенного развития промышленного производства и усложнения межотраслевых и территориаль­ ных связей, рост сознательности и активности трудящихся требуют нового подхода, более совершенного стиля работы по управлению народным хозяйством страны.

В целесообразной деятельности человека всегда можно выделить функции механического действия человека (его ор­

ганов) и функции по управлению — по согласованию этих усилий для достижения определенного результата.

Управление общественными процессами включает выбор-

цели, выработку плана достижения этой цели, контроль за хо­ дом движения к ней, упорядочивающее, регулирующее воз­ действие, обеспечивающее достижение поставленной цели.

Проблема заключается также в том, что при огромных объемах информации и устаревших (ручных) методах ее об­ работки становится практически невозможно проанализиро­ вать и оценить весь процесс производства и выделить из него те позиции, которые могут или уже стали причинами несогла­

сованности отдельных звеньев, нарушения ритма работы или возникновения диспропорций.

В качестве вывода заметим, что на современной стадии развития производства (а в'конечном счете—общества) мето­ ды управления приходят и уже пришли в противоречие со сложностью задач по управлению потому, что, по сути дела, субъектом управления (управляющий системой) является человек, как представитель (хотя и высший ее продукт) био­

1 Архив К. Маркса и Ф. Энгельса, т. IV, стр. 119,

2 В. И. Ленин, Полное собр. соч., т. 36, стр. 7,

8

логической формы развития, а объектом ее управления — общество, общественное развитие, представляющее собой последующую, более сложную форму развития, а потому нуждающуюся в других, более совершенных методах управ­ ления.

Разработкой современных методов управления занимается кибернетика, использующая в качестве своих основных средств новейшие математические методы, универсальные цифровые машины и автоматы.

По имеющимся данным, максимальное количество инфор­

мации, которое способен воспринимать или перерабатывать человек, не превышает 50—70 двоичных единиц (БИТ) в се­ кунду, тогда, как современная электронная вычислительная

машина (ЭВМ) может перерабатывать информацию со ско­ ростью 1 млн. операций в секунду.

Попытки раскрыть содержание понятия «управление», к

сожалению, до настоящего времени не привели к созданию

единой методологической основы. По мнению одних ученых управление сводится к административной деятельности, дру­ гие отождествляют управление с регулированием, третьи рассматривают управление как искусство и науку координа­ ции человеческой деятельности и т. д.

П. КИБЕРНЕТИКА КАК НАУКА ОБ УПРАВЛЕНИИ ПРОЦЕССАМИ ОБЩЕСТВЕННОЙ ФОРМЫ РАЗВИТИЯ

Практика управления современным производством способ­ ствовала появлению науки об управлении — кибернетики.

Кибернетика является новой областью знаний, ставящей

своей целью отыскание общих принципов функционирования

машин, организмов и общества и на основе этих принципов разработку математических и иных правил управления и ре­ гулирования рабочих систем, включающих в себя обратную

связь.

Свои основные принципы кибернетика нашла в биологиче­ ских организмах. Так, основатель кибернетики Н. Винер пи­ сал, что для него давно стало ясно, что современная сверх­

быстрая вычислительная машина в принципе является идеаль­ ной центральной нервной системой для устройства автома­ тического управления, ее входные и выходные сигналы не обязательно должны иметь вид чисел или графиков, а могут быть также показаниями искусственных органов чувств, на­

9