Научно-технический уровень автоматизированных систем управления (АСУ)

Научно-технический уровень Автоматизированных систем управления (АСУ)

Специфика создания и функционирования АСУ затрудняет оценку ее качества. Для одной и той же управляемой системы могут быть созданы самые различные АСУ, внешне вполне удовлетворительно выполняющие свои функции, но на самом деле качественно отличающиеся друг от друга. Тем более затруднительно сопоставлять системы для разных объектов.

Для интегральной оценки в виде некоторого обобщенного количественного показателя степени соответствия качества АСУ поставленным при ее создании задачам, сравнения уровня разработки различных по назначению систем, сопоставления с тенденциями и уровнем научно-технического прогресса введен показатель научно-технического уровня (Т/ТУ) АСУ предприятиями и производственными объединениями. Оценка НТУ проводится на стадиях планирования, разработки, внедрения и функционирования АСУ.

На стадии планирования определяют плановый НТУ исходя из анализа тенденций изменения частных показателей НТУ, отражающих ранее решавшиеся задачи управления и предполагаемые для решения в планируемом периоде.

На стадии разработки проектов оценка НТУ используется для уточнения проектного уровня системы, сопоставления выполненных проектов с заданным проектным уровнем, выбора методов проектирования, обеспечивающих достижение заданного НТУ, определения необходимых для повышения НТУ научно-исследовательских работ. Задают значение НТУ исходя из тенденций развития отрасли народного хозяйства под влиянием научно-технического прогресса.

На стадии внедрения и функционирования оценка достигнутого НТУ позволяет определить направление развития системы и соответствие НТУ проектным условиям.

В соответствии со стадиями создания АСУ различают потенциальный, прогнозируемый, проектный и достигнутый НТУ АСУ.

Потенциальный НТУ - это наивысший из возможных, он используется для оценки перспектив развития АСУ.

Прогнозируемый НТУ получают для различных вариантов АСУ; он позволяет выбрать наилучший из возможных вариантов в условиях ограничений по времени разработки и выделенным ресурсам.

Проектный НТУ определяется конкретными условиями создания и функционирования АСУ. Он не должен быть меньше некоторого уровня, минимально необходимого для возмещения затрат на создание и эксплуатацию системы.

Достигнутый НТУ определяют по фактическим значениям показателей работы АСУ в реальных условиях.

При выборе показателей для определения НТУ предъявляют следующие требования: каждый показатель должен характеризовать элемент или совокупность элементов, от которых зависит НТУ АСУ, а совокупность показателей - АСУ в целом; показатель должен содержать количественную оценку; число показателей должно быть ограничено, чтобы сбор значений и их обработка были достаточно простыми и нетрудоемкими; допустимо для значений показателя применять безразмерную шкалу.

Оценка НТУ для АСУ в целом определяется согласно формуле

где

К_эс + 0,1К_за + 0,1К_опт = 1;

К_эс = 0,4;

К_за = К_опт = 3;

У_э - экономический уровень;

У_с - системотехнический уровень;

У_за - уровень охвата автоматизацией задач управления;

У_опт - уровень организации производства и труда.

Экономический уровень

где Т_Н и Т_И - сроки окупаемости соответственно нормативный и для рассматриваемой системы.

Системотехнический уровень

где Р₁, Р₂, Р₃ - весовые коэффициенты важности показателей: У₁ - организационного, У₂ - технического и У₃ - математического обеспечения. Значения P₁, Р₂, Р₃ в зависимости от класса предприятия приведены в табл. 1.

Таблица 1

В свою очередь

Рис. 1.

Значение У_П определяется в зависимости от принятой методологии проектирования:

при автоматизированном проектировании У_П = 1,0;

на базе типовых проектных решений У_П = 0,8;

в соответствии с руководящими методическими материалами прототипов У_П = 0,7 и при оригинальном проектировании У_П = 0,6.

Значения У₁₁ определяются подготовкой исходных данных:

при индивидуальной подготовке У₁₁ = 6;

при централизованной У₁₁ = 10;

при комбинированной У₁₁ = 8.

В зависимости от использования данных показатель У₁₂ принимает значения:

при регламентации использования документа У₁₂ = 5

при регламентации использования показателя У₁₂ = 10.

По устойчивости к нарушениям различают системы, функционирующие при отказе элемента АСУ с нарушением - У₁₂ = 5; без нарушения за счет резервирования функций персоналом У₁₃ = 8 и за счет резервирования средств автоматизации - У₁₃ = 10.

Если доля оптимизационных задач в общем их числе составляет до 5%, то У₁₄ = 3; от 5 до 20% - У₁₄ = 8 и свыше 20% - У₁₄ = 10.

Показатель уровня технического обеспечения

Значения Р_2i равны: Р₂₁ = 0,5; Р₂₂ = 0,3; Р₂₃ = 0,2. При среднесуточной загрузке ЭВМ до 8 ч У₂₁ = 3; до 14 ч - У₂₁ = 5; до 18 ч - У₂₁ = 8, свыше 18 ч - У₂₁ = 10.

При неавтоматической связи с вычислительным центром У₂₂ = 2; при полуавтоматической У₂₂ = 6 и при автоматической У₂₂ = 10. Если в системе предусмотрена сигнализация при возникновении отклонений, то У₂₃ = 3: при регламентных средствах отображения У₂₃ = 7; при ответно-запросных устройствах У₂₃ = 10.

Показатель уровня математического обеспечения

Значения Р₃₁ = 0,3; Р₃₂ = 0,5; Р₃₃ - 0,2. Для машин серии ЕС и других этого класса У₃₁ = 8.

При локальном решении задач информационного обеспечения У₃₂ = 3; при едином нормативном хозяйстве У₃₂ = 5 и с единой информационной базой У32 = 10.

Если система программирования математического обеспечения относится к алгоритмическим языкам, У₃₃ = 5, а для операционных систем У₃₃ = 10.

Уровень охвата автоматизацией задач управления определяют по формуле

У_за = N_а / N_ст,

где N_a - количество задач, решаемых автоматизированным способом; N_ct - число задач, которые возможно автоматизировать для данного класса предприятия.

Для более точных расчетов может быть дополнительно введена оценка сложности задач, учитывающая состав планируемых и отчетных показателей в задаче и их важность для выполнения определенной функции управления.

Показатель уровня охвата автоматизацией задач управления может быть определен по формуле

где П_р - количество плановых показателей в выходных документах, полученных на основе алгоритма, отображающего традиционные методы планирования;

П_э - количество плановых показателей в выходных документах, полученных в результате использования методов оптимизации;

П_м - количество плановых показателей в выходных документах, полученных при использовании алгоритма, предусматривающего выдачу нескольких вариантов планов и выбор одного из них управленческим персоналом в зависимости от конкретной производственной ситуации;

П_о, О_о - общее количество соответственно плановых и отчетных показателей предприятия, определяемое в результате анализа документооборота предприятия на стадии проектирования;

п, т, k - количество задач, решаемых в АСУ для получения соответственно показателей П_р, П_э, П_м;

О_м - количество отчетных показателей, полученных в выходных формах документов с месячной периодичностью;

О_r - количество отчетных показателей, полученных в выходных формах документов с периодичностью более суток;

l, р, s - количество задач, решаемых в АСУ для получения соответственно показателей О_м, О_е, О_r.

Уровень организации производства и труда по предприятию в целом

где C₁ - зарплата производственных рабочих, руб.;

С₂ - средняя стоимость основных фондов» руб.;

С₃ - средняя фактическая величина нормируемых оборотных средств, руб.;

У_итр - уровень использования трудовых ресурсов;

У_оф - уровень использования основных фондов;

У_об - уровень использования оборотных средств; У_к - уровень качества продукции;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Схема получения входящих в У_отп показателей приведена на рис. 2.

Рис. 2

Уровень использования трудовых ресурсов

где K₁, K₂ и К₃ - коэффициенты соответственно использования рабочего времени, интенсивности труда и использования квалификации рабочих, определяемые по формулам:

где n - количество рабочих;

П - потери рабочего времени одним рабочим;

Ф_р - общий фонд рабочего времени за вычетом потерь;

где S_ср - средний процент нормы выработки;

S_ср.пр - средний прогрессивный процент выполнения плана;

где h - тарифная ставка выполнения работ; h₁ - тарифная ставка рабочих.

Уровень использования основных фондов

У_оф = К₄К₅;

где

- стоимость установленного оборудования;

С_i - стоимость оборудования на балансе;

L - показатель использования оборудования по времени;

0,8 - КПД оборудования;

N_общ - общий расход электроэнергии;

N_e - мощность главного привода;

T_р - располагаемый фонд времени работы оборудования; п_о - число единиц оборудования.

Уровень использования оборотных средств

где К_опл = П/С_о,

К_оф и К_опл - фактическая и плановая оборачиваемость оборотных средств;

П - выручка от реализации (по оптовым ценам); С_о - средний остаток оборотных средств по плану.

Уровень качества продукции

где V₁ - стоимость забракованной продукции;

V₂ - затраты по реализации;

V₃ -затраты на гарантийный ремонт;

V₄ - прочие затраты, связанные с выпуском продукции ненадлежащего качества;

С_П - себестоимость за планируемый период.

Аналитические показатели уровня организации производства и труда представляют собой следующие коэффициенты:

коэффициент ритмичности

К₆ = 1 - УD/П;

где D - невыполнение плана за день или декаду; П - продукция по плану;

коэффициент нормирования труда

К₇ = (Р_с /Р_о)К_н,

где Р_с - число рабочих-сдельщиков; Р_о - общее число рабочих; К_н - коэффициент напряженности норм;

коэффициент поточности

К₈ = П₁/Р_о,

где П₁ - число рабочих, занятых на поточных линиях;

коэффициент охвата механизированным трудом

К₉ = Б₁/Р_о,

где Б₁ - число рабочих, занятых механизированным трудом;

коэффициент специализации

где t_i - трудоемкость i-го изделия;

d - удельный вес изделия в общей трудоемкости;

Т - общая трудоемкость в нормо-часах;

n_и - число видов изделий;

коэффициент освоения норм проектов трудоемкости

где t_i - трудоемкость i-го изделия;

N_i - годовая программа i-го изделия;

q - коэффициент освоения проектной трудоемкости;

Т - трудоемкость на программу;

n_i - число изделий;

коэффициент отношения роста производительности труда и заработной платы

К₁₂ = К_рпт/К_рз,

где К_рпт - коэффициент роста производительности труда за анализируемый период;

К_рз - коэффициент роста заработной платы; коэффициент условий труда

где т - количество рабочих обследованных подразделений;

а - коэффициент соответствия показателей условий труда нормативным.