Управления перегрузочным процессом

Различные технологические процессы по переработке грузов различаются между собой, что обуславливает особые требования к автомати­зации управления подобными процессами и подготовке оперативной информации о них для управляющих вычислительных машин с учетом пространственно-временных ограничений, необходимой точности и надежности, последующего развития системы. Работы по созданию автоматизированных систем управления (АСУ) погрузочно-разгрузочным! i процессами (ПРП) ведут научно-исследователь­ские и проектные организации, крупные промышленные предприятия и объединения. Отечественный и зарубежный опыт показывает, что приме­нение АСУ ПРП на складах позволяет наиболее рационально организовывать работу обслуживающего персонала и погрузочно-разгрузочных ма­шин и механизмов при быстрой окупаемости затрат на создание АСУ.

Четкая и надежная работа склада, оснащенного АСУ, во многом определяется принятой функциональной и организационной структурой, данной в АСУ. Существенное влияние на функциональную структуру оказывают характеристики склада как объекта управления: его назна­чение и роль в производственном процессе; особенности грузопото­ков; тип и число транспортирующих, погрузочно-разгрузочных и складирующих машин; места перегрузки и т. п.

Разработке функциональной структуры, состоящей из подсистем, должен предшествовать анализ грузопотоков 11 потоков ин­формации. При этом определяются маршруты следования грузов, пун­кты разгрузки, погрузки, приема и выдачи грузов, а также технология их обработки. Для АСУ в целом характерно наличие следующих под­систем: оперативного планирования; управления грузопотоками; управ­ления механизмами погрузочно-разгрузочных машин и др.

В составе поде и системы управления механизмам и решаются

задачи логико-программного управления складским и подъем-

но-транспортным оборудованием: штабелерами, трансманипуляторами, конвейерами, перегружателями и т.д.; применяются системы одно- и многопрограммного управления по командам от ЭВМ. При этом алго­ритм управления обеспечивает: работу всех приводов механизмов по заданному закону (например, трапецеидальному графику с участком по­ниженной скорости); контроль точности выполнения технических опе­раций с помощью датчиков обратной связи; автоматическое адресова­ние команд механизмам; сигнализацию положения о работе машин и возникновение аварийных ситуаций.

Режим работы складов отличается исключительной интенсивностью выполнения погрузочно-разгрузочных и складских операций. Склад­ские системы, выполняющие функции материально-технического снаб­жения, характеризуются менее мощными грузопотоками, но более слож­ными и разнообразными технологическими операциями. В структуре технологических процессов первостепенное значение имеют сервис­ные операции, связанные с подготовкой различных грузов для потреб­ления, многономенклатурный учет грузов, финансово-расчетные про­цедуры и др.

По структуре и разнообразию выполняемых производственных опе­раций складской комплекс представляет собой сложную, многофазную, динамичную систему управления. Ситуация в этой системе в силу не­прерывного выполнения погрузочно-разгрузочных, складских и других технологических операций постоянно изменяется во времени. Помимо этого, многие основные производственные процессы системы и, в пер­вую очередь, обслуживание входящих и выходящих транспортных потоков носят вероятностный характер.

Последнее обстоятельство необходимо учитывать не только при про­ектировании оснащения техническими средствами, но и при решении задач планирования и управления.

Комплекс обслуживания складских систем включает погрузочно-раз­грузочные и складские машины, пакетоформирующие и пакеторазборочные автоматы, весы, машины для обвязки и крепления пакетов, разделки древесины, резки металла и бумаги, ЭВМ и другое технологическое обо­рудование. В соответствии с этим к управляемым процессам складской системы относятся: погрузочно-разгрузочные операции, перемещение грузов по территории склада, формирование-комплектация партий, кон­сервирование-хранение, поиск, учет, упаковка, перевеска грузов, формирование и расформирование пакетов и др.

Все перечисленные элементы технологического процесса плани­руются и выполняются в определенной последовательности и в ряде случаев — с применением приоритетных правил обслуживания. С точки зрения организационной структуры автоматизирован­ный склад представляет собой многоуровневую иерархическую си­стему. На верхнем уровне системы располагается центральный орган управления — диспетчерский аппарат, оснащенный ЭВМ, на ниж­нем уровне — непосредственные исполнители: персонал, обслужи-

вающии различные машины и агрегаты. В информационном плане складской комплекс — это пункт переработки мощных внешних и внутренних информационных потоков. Информационные потоки формируются из исходной и ре­зультативной (выходной) информации, содержащей инструкции ис­полнителям. Первая передается от периферийных устройств в вычис­лительный центр, вторая доставляется в обратном направлении исполнителям. Внешние потоки информации циркулируют между пе­риферией и центральной ЭВМ, внутриобъектные — между фазами си­стемы, по мере обслуживания материальных потоков. Информацион­ные потоки формируются как в виде документопотоков, так и в форме сообщений, передаваемых по каналам связи. В подобной ситуации тра­диционные методы управления не обеспечивают синхронизацию мате­риальных и информационных потоков, что задерживает обслуживание транспортных средств, оперативный учет многих тысяч наименований грузов и своевременное, в реальном масштабе времени получение дос­товерной информации о состоянии складского объекта. Из всего этого следует, что управление сложным современным складом для получения оптимальных решений и реализации пла­нов возможно только с помощью АСУ. Для графического изображения операций процесса изменения мате­риального потока используют условные обозначения, принятые в тех­нологических схемах (рис. 2.8).

На схемах условные изображения располагаются одно за другим, образуя модель технологического процесса, позволяющую, например, сравнивать альтернативные решения или находить рациональные пути совершенствования внутрипроизводственного потока материалов (но­вые транспортные средства, слияние транспортных потоков, изме­нение технологических процессов).

Для наглядного представления потока информации разработаны ус­ловные изображения, демонстрирующие не только качественную, но и

 

Рис. 2.8. Условные обозначения операций технологического процесса: I — неупоря­доченное склодирование; 2 — упорядоченное складирование; 3 — транспортирова­ние; 4 — разветвление; 5 — слияние; 6 — ранжирование; 7 — испытание, конт­роль; 8 — поворот: 9 — выделение части объекта; 10 — приияише; II — выдача; 12 — передача; 13 — позицирование; 14 — захват, удержание; 15 — освобожде­ние; 16 — ручная обработка; 17 — упаковывание; 18 — грузопоток

количественную характеристику операций. На рис. 2.9 показан порядок построения информационной схемы по модульному принципу (в каче­стве модуля принят прямоугольник с числовым обозначением внутри).

Комбинируя различные модули, можно получить детальное гра­фическое изображение производственного потока информации. Если нужно отобразить количественные показатели, используются симво-

лы типа С (рис 2.9),которые обозначают количество ходов

важность информации во времени (нерегулярная, непрерывная), значение информации, ее вид. Данные, относящиеся к организационному потоку информации, кодируются в соответствии с рис. 2.10.

Для определения возможности использования АСУ можно ис-пользовать приближенный и точный анализ.

Приближенный анализ начинается с разграничения обла­сти, подлежащей автоматизации, и смежных областей, которые непо­средственно не входят в систему, но изменение состояния которых вли­яет на состояние системы, и наоборот. Исследование может выявить также необходимость автоматизации какой-либо из смежных областей, одна-

 

Рис. 2.9. Символическое изображение потока информации;

А 1 — источник информации; 2 — вид носителя информации; 3 — длина линии;

4 — приемное устройство; В: 5 — вид производственной информации; 6 — значение информации; С: 7 — количество кодов; 8 — распределение времени; 9 — степень подвижности; D: К) — время упаковывания; 11 — время обработки; Е: 12 — изобра­жение информации; F: 13 — другие сведения (например, носитель информации) 33

 

ко его основной задачей является выявление связей между вычис-лительной машиной и автоматизируемыми областями технологического процесса.

Вначале исследуются свойства объектов, например штучных

грузов, по следующим критериям:форма, размеры, масса, поверхностная характеристика, распознаваемость; изменяемость объекта в ходе процесса, количественные соотношения (число наименований, количество объектов одного наименования в одной погрузочно-транспортной единице). На основе анализа объектов выбирают такие внутрипроизводственные потоки штучных грузов, которые хорошо увязываются с автоматизируемой областью склада. Для выбора рациональной схемы потоков штучных грузов необхо-димо рассмотреть альтернативные схемы с различным расположением погрузочно-транспортных и производственных узлов, с учетом наилуч­шего расположения транспортных путей, отсутствие пересечений, «уз­ких» мест (вертикальный транспорт и т. п.), возможность расширения и минимум перегрузочных работ.

По ходу потока грузов устанавливаются необходимые источники и потребители информации. Это позволяет сделать первые выводы отно­сительно ожидаемого информационного потока и соответствующих средств автоматизации.

При точно м анализе определяют требуемый профиль управляю-

щей вычислительной машины, для чего анализируют нормальный ход технологического процесса, возможные нарушения и граничные условия такого процесса. Для этого составляют детальные диаграммы перемещения штучных грузов и протекания информационных потоков на отдельных участках, на транспортирования от пункта идентификации до стеллажно-транспортного агрегата. Это позволяет получить данные для расчета систем управления:

• характеристика данных для определения временной и количественной загрузки вычислительной системы;

требования, предъявляемые к периферийным устройствам компьютера;

• потребность в решении дополнительных задач различного рода на всех стадиях технологического процесса;

• требуемые информационные и программные блоки системы про­граммного обеспечения.

Все более тесная увязка процессов перевозки, переработки и скла-дирования грузов с процессами производства, а также концентрация производства ведут к значительному усложнению транспортного про­цесса, поэтому стремление к повышению эффективности последнего диктует необходимость использования современных научных методов анализа транспортных потоков и систем обслуживания.

Для детального исследования отдельных элементов транспортного процесса и всей транспортной системы используется имитационное моделирован и е. Преимущество применения имитационных моделей заключается в том, что по сравнению с традиционными анали­тическими методами они дают более точные результаты и не требуют столь же дорогостоящей длительной проверки полученных результатов в эксплуатационных условиях. Кроме того, имитационная модель позволяет быстро проверять реакцию принятого варианта организации переработки грузов на складах и перевозочного процесса на различные возмущающие воздействия.

При использовании средств имитационного моделирования транс­портные системы обслуживания — склады, станции, подъездные пути, перегрузочные пункты, контейнерные складские площадки и т.д

рассматривают как объекты, которые характеризуются случайными входными и выходными потоками. Кроме того, при моделировании за­дается интервал времени, на котором исследуют функционирование ре­альной системы, начальное состояние моделируемой системы и некоторые другие параметры.

 

Структура технических средств АСУ включает технологическое обо-рудование вычислительных центров (ВЦ), абонентских пунктов, пери­ферийные устройства, а также схему их размещения на объекте управ­ления. Решающими факторами, которые определяют мощность и структуру технических средств АСУ, являются объем работы складов, мощность информационных потоков, набор решаемых информацион-

 

 

 

 

но-справочных и оперативно-технологических задач, география размещения складских объектов.

В зависимости от этих факторов предусматривается использование ЭВМ на основе создания локальных сетей или организация автономных АСУ, каждая из которых обслуживает склад. Автономные вычислительные системы для управления складами создают при значитель­ных объемах переработки информации. В свою очередь, локальные сети используются не только для обслуживания складов, но и для других транспортных объектов. Узловые ВЦ, а также в известной степени ВЦ крупных грузовых станций, транспортных цехов предприятий можно отнести к локальным сетям.

И автономные, и автоматизированные системы, функционирующие в рамках локальной сети, строятся как одно- и многоуровневые иерар­хические системы.

С развитием микропроцессорной техники и четким распределени­ем функций между отдельными уровнями АСУ все шире применяют двух- и трехуровневые системы управления транспортно-складскими операциями.

Распределение функций между ЭВМ верхнего и нижнего уровней обычно осуществляется следующим образом. Более мощную ЭВМ верх­него уровня применяют для планирования работ складской системы, включая планирование работы погрузочно-разгрузочных и складских машин, управление запасами, учет грузов, формирование партий гру­зов для отправления получателям и др.

ЭВМ нижнего уровня управляют погрузочно-разгрузочными и склад­скими машинами, выполняя функции программируемых контроллеров, осуществляют поиск грузов и являются источниками информации о ситуации на объекте управления, используемой для решения задач ЭВМ верхнего уровня.

Построение и выбор рациональных структур управления транспор­тно-складскими процессами представляет собой самостоятельную про­блему. По своему характеру это многовариантная задача. Основным критерием при выборе рациональной структуры являются технико-эко­номические показатели, надежность и скорость переработки информационных потоков.

Создание автоматизированных складов возможно толь­ко при реализации многоуровневой системы,в которой функции не-

 

 

 

посредственного управления отдельными исполнительными механиз­мами на складах возлагаются на вычислительные машины нижнего уровня, а функции учета, распределения работ между ЭВМ нижнего уровня возлагаются на центральную ЭВМ. Многоуровневые структуры при прочих равных условиях снабжают большим числом последовательно расположенных элемен­тов, поэтому они характеризуются менее высокой надежностью по сравнению с одноуровневыми системами, однако обладают повышен­ной технологической гибкостью и адаптируемостью в конкретных

ситуациях.

При формировании вариантов структуры технических средств склада учитывают функциональные схемы информационных потоков. Для обеспечения качества вариантов пользуются частными и обобщающими критериями эффективности. К частным критериям относят среднее вре­мя и достоверность обработки информации. Обобщающим критерием являются интегральные дисконтированные затраты. Вариант структурной схемы складских комплексов может включать несколько подвариантов, которые формируют с использованием различ­ных типов и моделей технических средств.

При различных критериях определяют компромиссное решение, обоб­щенный критерий, в качестве которого принимают относительные потери.

Компромиссным оптимальным вариантом структуры будет тот, ко­торый доставляет минимум обобщенному критерию R_r В такой поста­новке выбор наилучшего варианта структуры технических средств АСУ является многокритериальной задачей оптимизации. Она решается на стадии разработки технического задания терминальных устройств.

Трехуровневая техническая структура разработана для автоматиза-ции оперативного управления сбытом продукции в реальном масштабе времени, обработки и выдачи информации в АСУ предприятием. Система состоит из трех контуров: стратегического, организационного и технологического.

Функциональное назначение стратегического контура (уровень АСУ завода) — формирование портфеля заказов на год, квартал; его полная ежеквартальная корректировка и частичная в реальном времени при изменении заказов.

Функциональное назначение организационного контура — создание и ведение информационной модели склада и лицевых

 

счетов заказчиков в памяти ЭВМ, принятие решений поотгрузке продукции в различных производственно-сбытовых ситуациях, пе­чать приказов-накладных на отпуск продукции со склада, обеспе­чение информацией и рекомендациями оперативных работников отдела сбыта и склада, определение потребности в транспорте.

Функциональное назначение технологического контуpa — принятие решений по отработке очереди запросов на выполне­ние операций погрузки-разгрузки, управление складским оборудованием согласно принятым решениям, обеспечение информацией работников склада об операциях, выполняемых системой.

Для организации работы системы предусмотрено использование большого числа видеотерминалов, установленных на рабочих местах обслуживающего систему производственного персонала.

Функциональная дифференциация повышает надежность за счет распределения функций между уровнями, расширяет возможность мини-ЭВМ но обслуживанию терминалов (и, соответственно, абонентов).

Комплексы ЭВМ объединены каналами связи, географически разобщены.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: