Диалектика развития автоматизации промышленного производства на различных ее этапах

ДИАЛЕКТИКА РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА РАЗЛИЧНЫХ ЕЕ ЭТАПАХ В.В. Мыльник, д-р экон. наук, профессор,

МАТИ — Российский государственный технологический университет имени

К.Э. Циолковского, г. Москва

Статья посвящена вопросам диалектики развития промышленного производства. В ней отражен процесс развития методологии автоматизации промышленных предприятий, включающий в себя этапы развития промышленности, взаимосвязь различных

подсистем и функций в управлении предприятием

Перевод в современных условиях общественного производства на преимущественно инновационный путь развития базируется на развитии автоматизации промышленного производства и человеческого фактора. Кардинальное ускорение научно-технического прогресса предусматривает формирование интегрированных автоматизированных информационных системах управления (ИАИСУ) на основе системнофункциональной интеграции локальных АИСУ - систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных систем технологическими процессами (АСУ ТП), автоматизированных систем управления предприятием (АСУП) и др. Подобные системы интегрируют машинный и человеческий потенциалы, постоянно взаимодействующие в развитии промышленного производства. Подобный подход, предусматривающий интеграцию ключевых подсистем предприятия и централизацию управления всеми значительными процессами на предприятии, позволяет значительно повысить социально - экономическую эффективность данного предприятия, а также достичь высокого синергетического эффекта.

Реализация инновационных проектов в современных промышленных системах также связана с постоянной автоматизацией и информатизацией предприятий. Так, именно внедрение ИАИСУ позволяет производителю значительно повысить уровень качества продукции благодаря использованию современных систем управления качеством продукции, снизить ее себестоимость за счет высвобождения части сотрудников и автоматизации производственных операций, достичь высоких темпов роста объема производимой продукции при условии соблюдения экологических нормативов функционирования предприятия. Для выявления закономерностей и динамики развития ИАИСУ необходимо проанализировать диалектику развития автоматизации промышленного производства.

Такая постановка вопроса связана с характером современного развития науки и техники, позволяющих совершенствовать сущность труда человека. Этот

труд в дальнейшем все в большей степени будет определяться не физическими усилиями работников, а уровнем их образования, профессионального и интеллектуального развития. Достижение этих целей возможно только при высоких темпах развития науки и техники и эффективного управления инновационным развитием. При этом ускорение темпов инновационного развития, формирование эффективных инновационных промышленных систем, является ключевым фактором в развитии национальной экономики.

На основании диалектики развития технических средств труда и создаваемых на современном этапе на их базе ИАИСУ эволюционный процесс повышения производительности общественного труда можно представить в виде расширяющегося конуса, имеющего спиралевидную форму, по пяти этапам (см. рис.).

Первый этап развития автоматизации промышленного производства характеризуется применением ручной и ножной универсальной техники, а также автоматов, полуавтоматов, агрегатных станков, автоматических линий, и комплексных «жестких» автоматических заводов. На этом этапе машинам были переданы как исполнительные, так и энергетические функции человека. Первый виток развития автоматизации промышленного производства осуществлялся более двухсот лет. Созданный первый токарнокопировальный станок А.К. Нартовым в 1712 г. положил начало автоматизации промышленного производства, а в 1961 г. впервые в мире в нашей стране был создан «жесткий» автоматический завод по производству автомобильных поршней, который был спроектирован ЭНИМСом. За рубежом первый автоматический завод был построен в 1960 г. в США. Он был спроектирован компанией «Тимкен». Автоматизация на первом этапе базировалась на применении электромеханических устройств. В результате автоматизации на этом этапе было достигнуто повышение производительности труда в 5 - 10 раз и снижение себестоимости на 30 - 50%.

5 этап

4 этап

3 этап

2 этап

1 этап

Спираль диалектики развития автоматизации промышленного производства

Следует отметить, что жесткая автоматизация, которая позволяет осуществлять производство только одной детали, сдерживает развитие машиностроительной продукции. Это связано с тем, что создание и отладка «жестких» автоматических линий и заводов требует длительных сроков - от 5 до 10 лет и более, а срок окупаемости составляет 9 и более лет. Это не отвечает все более ускоряющимся темпам научного и технологического развития, влияющим на промышленность, и требованиям разработки новых поколений инновационной продукции взамен устаревающим. В результате повышение производительности труда за счет создания автоматических линий и заводов было достигнуто при полной потере их мобильности.

Второй этап развития автоматизации промышленного производства в основном повторил первый, но на более высоком качественном уровне. Новый качественный уровень был обеспечен за счет создания новых кибернетических машин на основе применения достижений в области электроники. На втором этапе, занимающем промежуток времени около 36 лет, был получен значительный эффект в единичном и серийном производстве. В то же время в массовом произ-

водстве применение кибернетических машин ощутимых результатов не дало из-за большой стоимости создаваемых индивидуальных станков с ЧПУ, вычислительной техники и промышленных роботов.

Быстрые темпы развития электроники, применение ЭВМ и микропроцессорной техники позволили на этом этапе за счет создания новых организационных форм объединения отдельных кибернетических машин в участки и цеха, а также роботизированные технологические комплексы, поднять на более высокий уровень показатели производительности труда. Повысилась гибкость и мобильность производства машиностроительной продукции. Рассматриваемый этап характерен тем, что кибернетическая техника, а также достижения в области таких наук, как кибернетика, математика и экономика позволили параллельно с автоматизацией производства начать создание локальных АИСУ самого различного целевого назначения. На этом этапе развития автоматизации человек передает машине такие функции как исполнительная, энергетическая и частично логическую и управляющую.

Третий этап отличается от двух предыдущих тем, что кибернетическая техника с использованием экономико-математических моделей стала объединяться в системные организации, которые позволили повысить эффект по сравнению с локальнодействующими кибернетическими автоматами и их небольшими организациями в виде участков и цехов из станков с ЧПУ и робототехническими комплексами. На этом этапе, начиная с 1960-х гг. шел процесс создания локальных АИСУ организационного управления (АСУП, АСУ РП и т.д.), АИСУ технологическими процессами (АСУ ТП), а также АИСУ организационно-технологического управления (АСУ ГПС).

Создание таких автоматизированных систем управления привело к передаче машине таких функций человека как исполнительная, энергетическая, логическая и управляющая. С этого момента начался интенсивный процесс вытеснения труда человека из сферы производства и управления за счет автоматизации выполняемых им функций.

Четвертый этап в результате объединения локальных АИСУ организационного и технологического управления в ИАИСУ по определенным цепочкам и в зависимости от количества звеньев в каждой цепочке с точки зрения повышения получаемых социально-экономических результатов привнес новый качественный скачок в развитие промышленного производства. Т акое положение достигается за счет образование синергетического эффекта в результате объединения локальных АИСУ в системные организации на новом качественном уровне. Создание ИАИСУ на этом этапе каких-либо дополнительных изменений функций человека и передачи их машине ничего нового не привнесло, но произошел резкий скачок увеличения получаемых результатов за счет образования синергетического эффекта.

Пятый этап характерен количественными и качественными изменениями, происходящих процессов взаимодействия локальных АИСУ в ИАИСУ в результате самовосстановления как отдельных частей созданных систем управления, так и системы в целом. Этот этап отличается от предыдущих тем, что ИАИ-СУ будут базироваться на надежной и высокоэффективной технике. К этому моменту времени будут отработаны все вопросы, связанные с автоматизацией функций управления предприятием и производством продукции, возможные отклонения от нормального хода процесса производства и осуществление функции самоорганизации системы и ее возврата в первоначальное заданное состояние при минимальном участии человека.

Явление самоорганизации системы при реализации инновационных проектов предполагает взаимодействие в системе различных информационных слоев и уровней, вследствие которого происходит интеграция и дифференциация информационных потоков, а также их распределение внутри ИАИСУ в соответствии с иерархией уровней. При этом в системе взаимодействует большое число процессов, при анализе взаимозависимости которых можно провести параллель между ИАИСУ и живым организмом, в котором все процессы взаимосвязаны и имеют единую общую

цель - поддержание жизнеспособности и дееспособности организма, в котором они протекают. Самоорганизация ИАИСУ при реализации инновационного проекта имеет основной целью поиск наиболее оптимального сочетания информационных потоков в инновационном проекте, благодаря чему максимальной будет степень его новизны, а также социальноэкономическая эффективность. В соответствии со сформированной информационной структурой инновационного проекта происходит подготовка производства и осуществляет производство продукции. Таким образом, уже в ближайшем будущем вероятным будет достижение управляемости разрабатываемого инновационного проекта, благодаря внедрению наиболее новых технологических средств, а также более совершенных алгоритмов анализа и обработки информации при разработке инновационных проектов.

Достижение новых качественных результатов будет обеспечиваться повышением эффекта за счет появления самоорганизации создаваемых ИАИСУ и значительным вытеснением человека из процесса производства и управления. Диалектика развития взаимодействия человека и техники такова, что, как только человек начинает применять новую прогрессивную технику, то сейчас же появляются новые функции по обслуживанию и ремонту этой техники. Но эти функции отличаются от переданных машине тем, что они требуют знания уже определенных основ наук в различных областях и более высокой квалификации. Это, в свою очередь, создает предпосылки для поднятия на новый уровень качества знаний человека.

Создание и применение кибернетической техники заключительной ступенью развития техники, а также изменения функций человека, считать нельзя. Развитие этой техники приведет к поднятию знаний человека на очередной уровень и к его самосовершенствованию, что в конечном итоге должно привести к новым качественным преобразованиям и новому витку в диалектике развития промышленности. Спираль повышения эффективности промышленного производства будет продолжена на более высоком научнотехническом уровне.

Литература

1. Иванова Т.Ю. Теория организации / Т.Ю. Иванова, В.И. Приходько. М.: КноРус, 2006.

2. Туровец О.Г. Теория организации: учеб. пособие / О.Г. Туровец, В.Н. Родионова. М.: Инфра-М, 2003.

3. Маренков Н.Л. Инноватика / Н.Л. Маренков. М.: Либроком, 2009.

4. Волчкевич Л. И. Автоматизация производственных процессов / Л. И. Волчкевич. М.: Машиностроение, 2007.

5. Соснин О.М. Основы автоматизации технологических процессов и производств / О. М. Соснин. М.: Академия, 2007.

8 (499) 141-94-99

Ключевые слова: промышленная автоматизация, инновационное развитие, самоорганизация