Управление автоматизированными системами

Управление.

 

1. Понятие системы. Классификация систем. Основные свойства управляемых систем.

 

Под Управлением понимается воздействие органа управления (или управляющей системы) на объект управления (или управляемую систему) с целью эффективного функционирования всей системы, т.е. чтобы цель системы была достигнута.

Орган управления – система и входящие в нее подсистемы (организации и их подразделения), обладающие правом принимать управленческие решения в пределах их компетенции и следить за исполнением принятых решений.

 

Объектом управления является отрасль строительства, как одна из отраслей материального производства с входящими в нее предприятиями, относящиеся к различным формам собственности и т.д.

 

Предметом управления являются отношения, которые складываются в процессе функционирования различных предприятий отрасли строительства.

 

Система – упорядоченный комплекс взаимосвязанных элементов составляющих целостное образование, при этом эти элементы функционируют во времени как единое целое ради общей цели.

 

Признаки системы:

• Наличие частей, из которых она состоит.
• Наличие интегративных свойств, которые присущи только системе в целом и не присущи отдельным её компонентам.
• Взаимодействие между частями системы.

 

Системы делятся на:

1. Динамические и статические.
2. Открытые и закрытые системы (по взаимодействию с внешней средой).
3. В зависимости от уровня развития организации систем не живой, живой и социальной природы.
4. По сложности: простые, сложные, большие.
5. В зависимости от порядка подчинённости и системы принятия решений: централизованные, иерархические (децентрализованные).

 

Динамические системы – системы, в которых накопление опыта выражается в изменении тех или иных ее параметров, существенных для целей системы. Система, которая изменяется во времени.

Статические системы – системы, параметры которой в определенный момент времени, могут рассматриваться как постоянные.

Открытые системы - системы, которые взаимодействует с окружающей ее средой в каком-либо аспекте: информационном, энергетическом, вещественном и т. д. Открытая система выступает как составная часть (подсистема) более общей системы.

Закрытые системы – системы, изолированные от внешней среды. Такая изоляция весьма условна в силу всеобщей взаимосвязанности процессов природы и общества, но в ряде случаев принимается, что данная система настолько слабо связана с окружающей ее средой, что этим можно пренебречь. Следовательно, при рассмотрении закрытой системы можно принять, что входы и выходы у нее отсутствуют либо их состояния неизменны во времени.

К простым системам относятся такие системы, которые, не зависимо от их масштаба, можно описать с помощью детерминированных математических методов и моделей. Как правило, в простых системах связи и взаимосвязи имеют последовательный характер и не перекрещиваются.

К сложным системам относятся системы, имеющие сложную структуру, но для них характерна стохастика (принцип вероятности) по входу, выходу и поведению. В них есть объект и орган управления.

К большим системам относятся системы, в которых присутствует объект и орган управления, а также есть цель и система управления.

Различают также централизованные и децентрализованные (иерархические) системы. Как правило, чаще всего встречаются многоуровневые (иерархические) системы. Им свойственна также полиструктурность, т.е. взаимопереплетение разнокачественных подсистем, образующих несколько связанных между собой иерархических систем (производственно-технологических, территориальных, институционных, социальных и др.). В настоящее время в основном применяется иерархическая система управления, это вызвано её преимуществами: устойчивость, гибкость, легкость в управлении.

 

Организационная система в какой-либо системе искусственного происхождения может рассматриваться как организованная система, поскольку она сложилась в конечном итоге как результат целенаправленных усилий того или иного организатора.

Организационные системы, как правило, включают:

• На нижнем уровне – производственно-технические системы, в которых осуществляется переработка материальных ресурсов и производство продуктов.
• На верхнем уровне – системы управления, результатом их деятельности являются решения.

 

 

 

 

 

Все вместе это кибернетическая система управления, для которых является обязательным наличие органа и объекта управления. В зависимости от состава эти системы можно подразделить на:

1. Простая система управления (управление через документы).
2. Автоматизированная система организации управления (управление с помощью ЭВМ).
3. Автоматическая система управления технологическими процессами (управляет ЭВМ без участия человека).
4. Автоматизированная система управления технологическими процессами (управление с помощью ЭВМ).
5. Ручная система управления технологическими процессами (прямое участи человека в технологическом процессе).
6. Механическая система управления технологическими процессами (через пульт управления).

 

Для того чтобы эффективно управлять  в кибернетических системах, т.е. чтобы орган управления мог воздействовать на объект управления, необходимо следующее:

1. Орган управления должен знать состав объекта управления, это достигается через систему прямых и обратных связей.
2. Орган управления будет воздействовать на те параметры объекта управления, которые поддаются этому воздействию (управляемые).

Параметры объекта управления не чувствительные к этим воздействиям – называются неуправляемыми или возмущающими.

 

Различают два вида управления:

1. Управление по отклонению.
2. Управление по возмущению.

 

Управление по отклонению.

 

 

Решение принято на основе разницы  между должным и существующим состоянием.

Если на входе брак, то воздействие  на вход.

Контроль качества осуществляется на входе, в процессе производства и  на выходе.

 

Управление по возмущению.

 

 

 

При управлении по возмущению, управление осуществляется с входа. Это когда орган управления взаимодействует на входе с неподведомственными ему организациями.

 

Характеристика кибернетических систем (управляемых систем).

 

1. Способность изменять своё движение, т.е. переходить в различные состояния в результате воздействий органа управления. Под движением в кибернетических системах понимается – все изменения, произошедшие с объектом управления.

 

2. В задачах управления существуют два типа входных величин:
• Управляемые
• Возмущающие

 

 

 

К управляющим Х относятся такие величины, значениями которых можно распоряжаться при управлении системой, изменять их с целью осуществления движения предпочтительного для данного предприятия.

К возмущающим У относятся такие воздействия на систему, которые аппарат управления изменять не может.

Воздействие системы на окружающую среду характеризуется значением выходных величин М, совокупность выходов состояний системы, т.е. на основе выходных величин оценивается, достигла ли целей организация.

 

3. Для правильного выбора характера и степени управляющих воздействий орган управления должен знать не только конечное состояние, не только цель, но и должен знать текущее состояние системы. В зависимости от этих результатов, в каком состоянии система находиться в данный момент, орган управления должен принимать соответствующее решение. Чем более эффективны решения принимаемые органом управления, тем более эффективно осуществляется система управления (для  этого нужна альтернатива).

 

4. Для того чтобы управлять, необходимо наличие алгоритма или программы управления. Если требуемое поведение можно формализовать, то в этом случае используется программное управление. Если нельзя заранее формализовать управление, то нет алгоритма управления – совокупности правил, на основании которых информация, поступающая на вход системы, перерабатывается в соответствующие решения.

 

5. Для того чтобы управление было целенаправленным, каждая организация должна правильно сформировать цель. Цель управления – некоторое конечное состояние системы, набор количественных значений системы, которые характеризуют систему на данной стадии управления. Если нет цели, то в этом случае говорят, что нет и системы управления организации.

 

 

6. Для того чтобы эффективно управлять, система должна располагать материальными, финансовыми и трудовыми ресурсами, обеспечивающими реализацию выбранных решений.

 

7. Необходимо каждый раз оценивать качество управления или должен быть определён критерий эффективности.

 

 

2. Структура управляющей и управляемой подсистемы.

 

Система управления на примере строительного предприятия.

 

Производственная подсистема в  строительстве включает:

1. Социальная подсистема, включает исполнительские коллективы (рабочие, инженерно-технические работники, проектировщики), т.е. все те, кто не выполняют управляющие функции и являются основными участниками выпуска продукции. Но они могут являться одновременно объектом управления и субъектом управления.
2. Техническая подсистема, включает вещественные элементы производства (средства производства, строительную продукцию и процессы, совершающиеся между ними).
3. Средства производства – представляют собой совокупность средств и предметов труда, которые мы используем в процессе производства. Средства производства делятся на активные (оборудование) и пассивные (создают инфраструктуру).
4. Предметы труда – это всё то, что мы используем в процессе строительства, что подвергается обработке с целью превращения в готовую продукцию.
5. Строительная продукция – это построенное и сданное в эксплуатацию здание или сооружение, являющееся выходом из работы строительной организации.
6. Организационная подсистема – предназначена для организации процесса производства, т.е. технология производства. Задача – связать все элементы производства в единое целое.
7. Экономическая подсистема – это весь круговорот финансовых отношений в процессе производства. Главная цель – изучение  производственных процессов.

 

Управляющая подсистема в строительстве  включает:

1. Аппарат управления – самостоятельно выполняет различные функции управления  (или с использованием функциональных подразделений). В него входят специалисты, выполняющие функции управления без аппарата управления (т.е. не занимаются конкретно производственным процессом, а только указывают, но не капают).
2. Средства управленческого труда – сети и ЭВМ, т.е. средства обработки и передачи информации (работа с документами).
3. Управленческое воздействие – это воздействие органа на объект управления, которое можно представить в следующем виде: орган управления принимает различные решения в отношении объекта управления, кроме этого, в процессе выполнения работ на объекте орган управления пользуется различными нормами, правилами, стандартами на их основе регламентируется управление.
4. Далее орган управления собирает информацию о фактическом процессе. Информация – совокупность сведений и сообщений, определяющих меру знаний о явлениях, событиях.
5. Результат управленческого труда – решения. Далее он сопоставляет нормы с фактами и получает отклонения. После он корректирует воздействие для достижения цели – решение – результат управленческого труда.

 

Закон Эшби (з-н взаимодействия органа и объекта управления или з-н необходимого разнообразия).

На любую управляемую  систему оказывают воздействие  внешняя среда и процессы, которые  осуществляются внутри системы. Чтобы  удержать систему в рамках заданных параметров, орган управления должен соответствующим образом отвечать на эти воздействия. Он может это, только если он по своей структуре и сложности будет сложнее этих воздействий. При управлении организационной системой можно назвать три наиболее распространённых случая нарушения этого закона:

• Когда информация о воздействиях среды не доходит до органа управления или доходит с опозданием или не верна.
• Когда эта информация доходит, но её слишком много для эффективной обработки органом управления.
• Когда эта информация доходит, но у органа управления отсутствует возможность для эффективного использования этой информации.

 

3. Функции управления.

 

Их появление связано с усложнением  процесса производства. Под функцией управления понимают определенный вид управленческой деятельности (планирование, контроль, учет), который необходим для обеспечения целенаправленного воздействия на объект  управления (процесс производства).