11.9.ВЗАИМОСВЯЗЬ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

11.9.ВЗАИМОСВЯЗЬ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Каждый этап развития технических средств современного производства характеризуется определенный уровнем развития технологии. В свою очередь, каждый уровень развития технологии определяет соответствующий уровень авто­матизации технологических и производственных процессов, реа­лизуемых системой управления.

Соответствие уровней автоматизации технологических и произ­водственных процессов и системы управления характеризуется критериями:

технологическими (например, точность обработки, концентрация операций, загрузка оборудования),

технико-эконо­мическими (например, производительность, трудоемкость, себе­стоимость),

управленческими и др.

Все исторически возникшие функции человека в трудовом про­цессе можно разделить на два больших класса.

1.Класс механиче­ских (преимущественно исполнительских) функций,

непосредст­венная обработка заготовки, управление орудием труда, машинные функции (подача предметов труда в механизм, снятие изделия, транспортирование, включение и выключение механизма и др.).

2. Класс умственных (в том числе управленческих) функций: поста­новка цели, технологический контроль, наблюдение, программи­рование, вычислительно-логические функции, поисковые функции технологического процесса (поиск неисправности, поиск наилуч­шего выполнения задачи), инженерно-конструкторские функции, организаторская деятельность и др.

В результате анализа с учетом вышеупомянутых критериев (технологических, управленческих и экономических) могут быть получены всевозможные сочетания технологических процессов и систем управления.

Тенденция значительного взаимного соответствия уровней развития технологии и систем управления технологиче­скими процессами, прак­тически отсутствует. Для неё характерны определенные ограни­чения, накладываемые на систему управления технологией и эко­номической целесообразностью и, наоборот, накладываемые систе­мой управления на технологический метод.

Очевидно, при определении наиболее целесообразного техноло­гического метода решающими факторами для его рентабельности является не только применяемая технология, но также и то, чтобы с использованием оптимальных условий работы были бы полностью исчерпаны и возможности данного технологического метода. На­пример, адаптивные системы обеспечивают возможность такой оптимизации ведения режима.

На основе проведенного анализа взаимосвязи этапов развития технологии и систем управления можно выявить качественные изме­нения в содержании выполняемых функций технологического про­цесса и вызываемые ими изменения в структуре оперативного управления этим процессом. Взаимосвязи, между функциями производственного процесса можно выразить в виде моделей САУ, состоящих из управляемой и управляющей подсистем, соединенных между собой каналами передачи информации и образующих вместе единое целое. При этом на время отвлекаемся от воздействия “внешней среды”, кото­рая существенно влияет на выполняемые функции.

При выполнении технологической операции с применением простого инструмента можно выделить восемь функций материаль­ного процесса и три управленческие функции, связанные в основ­ном с контролем. Контролируется как выполнение процесса обра­ботки, так и его обслуживание и обеспечение заготовками, инстру­ментом.

Если на рабочем месте все эти функции выполняет один рабочий, то их взаимное согласование осуществляется без вмешатель­ства извне. При разделении функций на функции непосредствен­ного выполнения операций и функции технического ухода, налад­ки, ремонта между разными исполнителями возникает необходи­мость согласования их выполнения. Так, форма построения произ­водственного процесса оказывает непосредственное влияние на организацию оперативного управления производственным процес­сом. Взаимное согласование операций производственного процесса, выполняемых на различных рабочих местах и представляю­щих собой частичные технологические циклы, осуществляется о помощью циклов непосредственного оперативного управления на участке, в цехе.

Что касается разработки тактической стороны технологии, то глубина и полнота тактики технологического процесса диктуется типом производства. В единичном и мелкосерийном производстве технолог зачастую ограничивается лишь уровнем стратегии (мар­шрутная технология). В серийном производстве разработка техно­логии содержит существенно больше элементов тактики (маршрутно-операционная технология). В крупносерийном и особенно в мас­совом производстве тактика технологического процесса разраба­тывается весьма детально (операционная технология).

Следовательно, существует принципиальное отличие структуры подсистемы технологической информации для неавтоматизирован­ного и автоматизированного производства. В первом случае носи­телями информации являются технологическая документация и рабочий-станочник, во втором — исключительно технологическая документация. Налицо существенное углубление уровня тактиче­ской проработки технологии технологом, обусловленное возраста­нием сложности производственной системы.

Усложнение производственных систем сопровождается ростом их динамичности, гибкости, адаптации, самоорганизации, причем усложнение происходит под прямым воздействием концепции управления, которая всегда связана с решением двух сопряженных задач экономического развития: обеспечением его стабильности и повышением эффективности на базе различных нововведений.

Рассмотрим конкретные требования к реализации систем автоматического управления для технологического процесса широко используемого в микроэлектронике – ионное легирование.