Основные типы технологических систем

С позиций системного подхода ТП - это сложная динамическая система, в которой в единый комплекс объединены оборудование, средства контроля и управления, вспомогательные и транспортные устройства, обрабатывающий инструмент или среды, находящиеся в постоянном движении и изменении, объекты производства (заготовки, полуфабрикаты, сборочные единицы, готовые изделия) и, наконец, люди, осуществляющие процесс и управляющие им.
Указанную сложную динамическую систему называют технологической системой (ТС).
Как и любая другая сложная (большая) система, ТС характеризуется следующими признаками:
Возможностью разбиения системы на множество подсистем, цели функционирования которых подчинены общей цели функционирования всей системы;
Наличием разветвленной информационной сети сложных информационных связей между элементами и подсистемами;
Наличием взаимодействия системы с внешней средой;
Функционированием в условиях воздействия случайных факторов;
Наличием иерархической структуры.

Подсистемой называется часть системы, выделяемая по определенному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам функционирования системы, например подсистема управления качеством продукции. В рамках этих задач подсистема может рассматриваться как самостоятельная система.
Иерархическая структура ТС означает возможность разбиения системы на подсистемы различных уровней, когда подсистемы низших уровней входят составными частями в подсистемы высших уровней. Обычно сложная система входит в качестве составной части в еще более сложную систему, которая по отношению к рассматриваемой системе является метасистемой (рис. 1.1).

Так, ТС предприятий (объединений), являющиеся сами сложными системами, входят составными частями в ТС отрасли народного хозяйства, которая по отношению к предприятию (объединению) является метасистемой.
Показателями качества функционирования ТС являются:
Эффективность (способность к выполнению поставленной перед ней целью);
Надежность (способность к функционированию при отказе отдельных ее элементов);
Помехозащищенность (способность слабо реагировать на нежелательные внешние случайные воздействия);
Устойчивость (способность сохранять требуемые свойства в условиях воздействия различных возмущений).
Технологические системы обладают свойствами, которые облегчают задачу обеспечения установленных показателей качества ее функционирования.

Специализация производства приводит к тому, что части ТС обособляются в виде отдельных участков, цехов, предприятий, отраслей.
При этом структура ТС усложняется, так как возникают дополнительные операции, например, связанные с транспортированием полуфабрикатов и продукции.
Однако это усложнение, как и дополнительные затраты на управление, должны компенсироваться повышением производительности труда, связанным со специализацией производства.
В ТС предприятия обычно выделяют следующие функциональные подсистемы:
-технико-экономическогопланирования;
-технической подготовки производства;
-нормативного хозяйства;
-материально-техническогообеспечения;
-оперативного планирования и управления основным производством;
-вспомогательного производства;
-сбыта готовой продукции;
-кадров;
-финансов;
-бухгалтерского учета и статистической отчетности .

Влияние внешних и внутренних факторов на функциональные характеристики технологической системы, пути его снижения
Те изменения, которые происходят с течением времени в ТС приводят к ухудшению ее функциональных характеристик и даже к потере работоспособности, связаны с внешними и внутренними воздействиями, которым она подвергается
Управление технологической системой, его алгоритмическое и программное обеспечение
Управление ТС - это комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение эффективности производства в соответствии с выбранным критерием (критериями) оптимальности при заданных технологических, экономических и других производственных ограничениях.
Комплекс мероприятий состоит из сбора, обработки и анализа информации о ТП и осуществления на основе этой информации контроля и регулирования ТС с помощью средств автоматизации и методов организации и управления производством с использованием вычислительной техники

Анализ работоспособности сложной системы связан с изучением ее структуры и тех взаимосвязей, которые определяют ее надежное функционирование. Важную роль при этом играет выделение элементов, составляющих данную ТС.
Под элементом будем понимать составную часть сложной системы, которая может характеризоваться самостоятельными входными и выходными параметрами.
Элемент обладает следующими особенностями:
Он выделяется в зависимости от поставленной задачи, может быть, достаточно сложным и состоять из отдельных деталей и сборочных единиц;
При исследовании надежности системы элемент не расчленяется на составные части, и показатели безотказности и долговечности относятся к элементу в целом;
Возможно восстановление работоспособности элемента независимо от -других частей и элементов системы.

Условность расчленения сложной системы на элементы может быть продемонстрирована на примере автоматической линии подготовки ЭРЭ к монтажу.
С позиции надежности могут быть следующие структуры сложных систем:
1.Расчлененные, у которых надежность отдельных элементов может быть заранее определена, так как отказ элемента можно рассматривать как независимое событие;
2.Связанные, у которых отказ элементов является зависимым событием, связанным с изменением выходных параметров всей системы;
3.Комбинированные, состоящие из подсистем со связанной структурой и с независимым формированием показателей надежности для каждой из подсистем.

Эффективность технологической системы - способность системы функционировать во всем диапазоне возможных условий и режимов и установленных предельных значений изменения ее выходных параметров.
Эффективность функционирования ТС оценивают по четырем группам показателей эффективности:
–технологическим (описывающим, например, количество выпущенной продукции за единицу календарного времени);
–организационным (выражающим трудовые затраты персонала на производство продукции);
–экономическим (отражают экономические результаты функционирования системы);
–комплексным (одновременно оценивающим различные стороны функционирования, например технологическую и экономическую).
Если ТП рассматривать как процесс функционирования ТС, то все компоненты ТП-методобработки, применяемое оборудование, последовательность операций, режимы обработки, методы контроля - определяют ее выходные параметры и в первую очередь показатели качества изделия.

Понятие стабильности характеризует ТП только с позиции сохранения в заданных пределах показателей качества продукции, не затрагивая вопросов об изменении с течением времени производительности. Кроме того, стабильным будет и такой ТП, при котором изготавливается продукция с отклонениями от требований технической документации. Другими словами, ТП может быть стабильным, но иметь низкую надежность. Поэтому надежность ТС систем должна оцениваться только по тем параметрам и показателям качества изделия, уровень которых зависит от технологии изготовления.
Отказы ТС могут быть постепенными и внезапными. Постепенные отказы связаны с износом технологического оборудования, инструмента, оснастки и средств контроля, с температурными деформациями, химическими воздействиями и т.п. Внезапные отказы могут быть вызваны ошибками рабочих-операторов, наладчиков или быть следствием дефектов в заготовках и комплектующих изделиях при недостаточном входном контроле и т.п. Эти отказы сводятся к минимуму при организации эффективной системы управления качеством.