АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ И РЕМОНТОМ
ОБОРУДОВАНИЯ ЭНЕРГОХОЗЯЙСТВ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
В современный период — период бурного развития научно-технической революции и ускорения промышленного производства — все острее становится проблема эффективности работы каждого звена производственного предприятия. И эту проблему становится все труднее решать без повсеместного внедрения научных методов организации труда, без механизации и автоматизации задач управления производством и применения средств вычислительной техники. Механизация и автоматизация задач управления производством, внедрение экономико-математических методов и вычислительной техники осуществляются в промышленном производстве разработкой и внедрением автоматизированных систем управления предприятием (АСУ П).
Автоматизированные системы управления нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, науке, технике и т. п. Так, автоматизированные системы диспетчерского управления энергосистемами обеспечивают решение задач долгосрочного и краткосрочного планирования, оперативного и автоматического управления. Автоматизированные системы управления на предприятиях и подстанциях электрических сетей обеспечивают решение следующих задач энергоснабжения потребителей: расчет установившегося режима, прогноз нагрузок в узлах сети, оптимизацию режима сети по напряжению и реактивной мощности, выбор оптимального режима многотрансформаторных подстанций и т. д. Автоматизированные системы управления электроподстанциями, ТЭС и АЭС обеспечивают выполнение следующих задач: оперативный контроль параметров режима работы оборудования, регистрацию аварийных ситуаций, расчет технико-экономических показателей, автоматическое ведение суточных ведомостей энергоблоков и электростанций и т. д.
Энергетические службы промышленных предприятий министерств и ведомств также используют на своем уровне автоматизированные системы управления. В основном это автоматизированные системы учета, контроля и управления потреблением электрической и тепловой энергии.
Применяются и автоматизированные системы управления энергообъектами предприятий (АСУ ЭП). Они способны обеспечивать обмен информацией между территориально рассредоточенными энергообъектами и общим для них пунктом управления (диспетчерской) и передавать информацию оперативного, в том числе и аварийного, характера, данные измерений текущих значений параметров по вызову диспетчера или вычислительной машины. Они могут также обеспечивать контроль и сигнализацию неисправности узлов аппаратуры пункта управления и других контролируемых пунктов, а также линий связи. Кроме того, возможен контроль параметров воздушной среды рабочих помещений, регулирование технологических параметров, индикация на цифровом табло или дисплее величины вызываемого параметра и другие задачи. Структурная схема АСУ ЭП приведена на рис. 5.1.
Рис, 5.1. Структурная схема АСУ ЭП предприятия
Одной из подсистем АСУ П и АСУ ЭП могут быть автоматизированные системы управления ремонтом (АСУ Р) оборудования и сетей энергохозяйств.
Как известно, организация рационального и эффективного технического обслуживания и ремонта основных фондов, оборудования и машин на современном промышленном предприятии является достаточно сложной организационно-технической и технико-экономической задачей. Широкая автоматизация технологических процессов, внедрение нового оборудования с программным управлением, автоматизированных линий, гибких производственных систем и т. п. требуют высокого уровня организации и управления их техническим состоянием, надежностью.
Критически оценивая состояние ремонтного производства промышленных предприятий, необходимо сказать, что его развитие как в технологическом, так и в организационно-техническом плане резко отстает от развития основного производства. Это относится и к энергоремонтным службам предприятий. Специфика этой службы состоит в несовершенстве управления цехами и участками, преобладании ручного труда, в многоплановости и непостоянстве функций и задач энергоремонтного производства, неупорядоченности норм и нормативов, информационной базы, в технической и организационной сложности производства, в вероятностном характере планирования из-за многих непредвиденных работ, в отсутствии постоянства потребляемых материалов и запасных частей, в различии конструкторско-технологических параметров регламентируемой техники. Другим важным фактором является то, что энергоремонтная служба является вспомогательной службой со всеми вытекающими отсюда последствиями. Все эти факторы, особенности, которые не легко учесть в обычной повседневной практике, в АСУ учесть еще труднее.
Рассмотрим, что же конкретно подразумевается или может подразумеваться под АСУ Р, какие задачи можно решать в рамках АСУ Р.
Необходимо сразу же развеять иллюзии некоторых оптимистов относительно целей и возможностей АСУ Р. Не надо полагать, что при функционировании АСУ Р к некоей неисправной энергоустановке подойдет некий автоматизированный робот и по заданной и введенной в ЭВМ программе начнет приводить данную энергоустановку в работоспособное состояние. Надо сказать, что такого в обозримом будущем не предвидится. Не надо также отождествлять АСУ Р с некоторыми задачами автоматического поиска неисправностей или автоматического устранения некоторых элементарных неисправностей (отключение неисправного узла, включение какого-то резервного элемента и т.п.). Такое, как известно, существует в реальной жизни.
Не следует также проводить параллель между АСУ Р и автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУ ТП). На рис. 5.2 приведена одна из возможных структурных схем управления технологическим процессом производства изделия. На финише технологического процесса с помощью соответствующих датчиков и ЭВМ производятся необходимые измерения, анализ и выработка управляющего воздействия. Не вдаваясь в подробности работы данной схемы, скажем, что в практике имеется ряд схемных решений АСУ ТП, обладающих теми или иными преимуществами и недостатками. Однако суть их всегда состоит в том, чтобы воздействовать на соответствующий технологический процесс (изготовление изделия, выработка энергии и т. п.).
Отсюда видно, что упомянутая выше параллель между АСУ Р и АСУ ТП все-таки может быть проведена. Однако это относится к частному случаю, когда автоматизируется собственно технологический процесс ремонта. Такое может иметь место при функционировании технологического процесса ремонта техники поточным методом на ремонтном предприятии. Но это другой случай. Система ТОР ЭО рассматривает ремонтные службы предприятий (службы внутри предприятий), а не ремонтные предприятия, где уровень реализации технологических процессов ремонта несравненно выше.
Рис. 5.2. Структурная схема АСУ ТП
Анализ научно-технической и специальной литературы и знакомство с опытом применения ЭВМ в ремонтном производстве промышленных предприятий дают основание классифицировать задачи, решаемые в рамках АСУ Р, на две группы.
Задачами информационно-прикладного характера являются:
- создание на машинных носителях информации, памяти массива справочной базы по оборудованию и сетям энергохозяйства предприятия и массива технико-экономических нормативов; .
- разработка и составление годового плана-графика технического обслуживания и ремонта;
- разработка и составление месячного плана-графика (выборка из годового плана-графика) технического обслуживания и ремонта;
- получение оперативной информации по различным показателям деятельности энергетической службы, характеристикам и параметрам энергоремонтной базы, персоналу, техническому оснащению, парку оборудования энергохозяйства и другой информации;
- получение оперативных машинных заданий-нарядов на техническое обслуживание и ремонт;
- учет наличия и движения материалов, запасных частей и комплектующих изделий;
- учет движения и состояния организации проведения аттестации энергоремонтного персонала по ПТЭ и ПТБ;
- оптимизация планов технического обслуживания и ремонта по цехам, участкам, исполнителям, трудоемкости, очередности и т. п.;
- учет, отчетность и анализ простоев оборудования по причинам;
- расчет сметы затрат на техническое обслуживание и ремонт, включая затраты по труду, материалам, запчастям, энергии и т. п.
Рис. 5.3. Структурная схема АСУ Р информационно-прикладного типа
Рис. 5.4. Структурная схема АСУ Р оперативного типа
Часть изложенных задач сформулирована в укрупненном плане. На стадии реализации они могут быть конкретизированы и дифференцированы. Данная группа задач, основанная на принципах традиционных «систем ППР», может решаться в рамках АСУ Р типа приведенной на рис. 5.3.
В условиях ускорения промышленного производства и повышения производительности труда представляет интерес АСУ Р, обеспечивающая оперативное решение вопросов технического обслуживания и ремонта (рис. 5.4). Подобная система становится необходимостью в условиях поточного производства (ВАЗ, г, Тольятти, БЕЛАЗ, г. Минск и т. д.), однако она эффективна и во многих других случаях. Такая схема включает в себя использование организационно-технических и конструктивных схемных решений.
Согласно рисунку при неисправности станка (оборудования, машины и т. п.) (блок 1) поступает сообщение диспетчеру (блок 2), который выписывает заявку на ремонт оператору телетайпной (блок 3). Оператор связывается по телетайпу с ремонтным подразделением (блок 4) и оформляет наряд на ремонт. Одновременно оператор регистрирует данные и передает их на ИВЦ (блок 5). После выполнения ремонта оборотная сторона наряда заполняется бригадиром ремонтников и лицом, ответственным за эксплуатацию (использование) станка, регистрируется в устройстве регистрации информации трудоемкость ремонта и продолжительность простоя, регистрируется выполнение ремонта в производственном бюро ремонтного подразделения. В ИВЦ ежедневно на соответствующих носителях информации формируется архив выполненных работ, производится формирование архива заказа предстоящих ремонтных работ. Таким образом, применение данной схемы АСУ Р обеспечивает четкий учет выполненных работ, учет и формирование портфеля заказа и оперативное основанное на телетайпно-телефонной связи и на применении нарядов выполнение ремонтных работ.
Комбинация рассмотренных двух типов АСУ Р, несомненно, представляет собой достаточно мощный организационный и производственно-технический потенциал, полное и рациональное использование которого может принести ощутимый эффект предприятию.
Могут быть и АСУ Р другого типа. Имеются установки, обеспечивающие постоянную автоматическую регистрацию простоя оборудования по причинам, суммирование времени простоя по причинам, возможность вызова с рабочего места обслуживающего и ремонтного персонала, накопление информации, постоянный доступ к ней и вывод ее па перфоленту, ввод данных для обработки в ЭВМ и другие функции. Использование таких установок может дать дополнительные возможности в АСУ Р.
Необходимо сказать, что предприятия и объединения, решившие разработать и внедрить АСУ Р, должны всесторонне изучить и обосновать ее целесообразность. Можно отметить ряд основных этапов разработки и внедрения АСУ Р:
постановка задачи разработки и внедрения, составление технических требований и условий;
обследование и анализ состояния энергоремонтной службы;
разработка технического и рабочего проекта будущей системы, определение эффективности ее внедрения;
реализация рабочего проекта системы, ее отладка; внедрение и сдача в эксплуатацию.
На первом этапе, когда установлена и определена целесообразность и необходимость разработки и внедрения АСУ Р, составляются соответствующие условия и требования к будущей системе, структурной схеме системы, устанавливаются конкретные функции и задачи, подлежащие решению.
При составлении технических требований и условий для АСУ Р информационно-прикладного типа рекомендуется учесть принцип системности и взаимосвязанности решаемых задач. Это предполагает определенную последовательность и преемственность в решении задачи системы, т. е. выходная информация, полученная в результате решения предшествующей задачи, должна явиться входной информацией последующих задач при обеспечении и сохранении обратной связи между всеми задачами системы. При этом учитывается то, что однажды созданная информационная база и данные будут использованы многократно. При функционировании на предприятии АСУ П надо предусмотреть возможность взаимоувязанного решения некоторых вопросов в связи с использованием общих технических данных, различных плановых технико-экономических показателей, общего документооборота и единой техники и устройств.
На втором этапе необходим тщательный анализ состояния энергоремонтного производства, форм и методов планирования технического обслуживания и ремонта, форм отчетности по ним, состояния организации выполнения технического обслуживания и ремонта, документооборота. Должна быть изучена и проанализирована существующая нормативно-справочная база, степень ее достоверности и применяемости в данных условиях.
На третьем этапе на основе анализа состояния энергоремонтных служб и исходя из первоначально установленных требований и условий необходима детальная конкретизация функций и задач, подлежащих решению, уточняется и конкретизируется структурная схема системы, разрабатывается технический и рабочий проект системы, определяются предполагаемые первоначальные затраты, затраты на эксплуатацию, определяется эффективность внедрения и т. п.
На последних этапах по мере согласования и утверждения рабочего проекта приступают к реализации системы, приобретают соответствующее оборудование и оснастку, подготовляют площади и помещения, составляют необходимые инструкции и правила эксплуатации системы, отрабатывают процедуры взаимодействия подсистем АСУ Р, устанавливают срок опытной эксплуатации. По мере устранения выявленных недоделок и отладки систему сдают в эксплуатацию.
Приведенные комментарии к указанным этапам работ при разработке и внедрении АСУ Р являются общими. При решении конкретных задач могут быть определенные изменения и вариации в зависимости от конкретных условий.
Необходимо сказать, что на всех этапах разработки и внедрения АСУ Р (даже в случае выполнения этих работ какой-либо подрядной организацией) персонал энергетической службы должен принимать участие во всех ее вопросах.
При разработке и внедрении АСУ Р на уровне объединения должны быть учтены требования и принципы, обеспечивающие взаимосвязь систем между предприятиями данного объединения. Документооборот, требования, показатели и другие элементы АСУ Р (информационное, программное и техническое обеспечение) здесь должны быть унифицированы. '
Разработку и внедрение АСУ Р на низшем уровне, уровне предприятия и энергоремонтной службы рекомендуется начинать с достаточно простых практических задач. Затем по мере накопления опыта и знаний в процессе эксплуатации действующей АСУ Р можно будет, оценив все ее преимущества, недостатки и эффективность, перейти к решению и других задач.
Как известно, одной из трудоемких работ управленческого характера в энергоремонтных службах является составление годового плана ремонта оборудования и сетей предприятия. Обычно эта работа выполняется в конце уходящего года, занимает значительный объем рабочего времени ОГЭ, работа эта ручная, рутинная, неизбежны ошибки. Аналогичная работа, но чуть в меньшем объеме повторяется затем ежемесячно. Эти работы выполнимы АСУ Р.
Таким образом, рассмотрев основные положения АСУР,
мы подошли к рассмотрению главных вопросов функционирования АСУ Р на базе ЭВМ. Рассмотрение данных вопросов проведем в следующих параграфах на примере решения указанной выше задачи.
Решение всякой задачи начинается с ее постановки. Наша задача формулируется следующим образом. Необходимо составить (на языке ЭВМ) годовой и месячный графики ремонта оборудования энергохозяйства предприятия установленного перечня и номенклатуры, при этом следует обеспечить:
введение, формирование, запись и хранение базы данных, годового графика ремонта на носителях информации (магнитной ленте, магнитном диске);
визуальное отображение на экране (дисплее) годового графика ремонта для корректировки, редактирования, анализа;
поиск по заданным условиям и визуальное отображение на экране (дисплее) блока базы данных, месячного графика ремонта;
вывод на печать и получение визуальной записи с печатающего устройства ЭВМ годового и месячного графиков ремонта.
Далее, чтобы перейти к решению данных задач, приведем (в целях лучшего понимания работниками энергоремонтных служб этих новых для них вопросов) некоторые сведения о работе ЭВМ и опишем роль и значение, форму и содержание нормативной базы информационного обеспечения АСУ Р оборудования энергохозяйства предприятия.
