Автоматизация производственных процессов является характерной чертой современного прогресса в технике и технологии. Осуществление в массовом масштабе автоматизации производственных процессов со все большим переходом к цехам и предприятиям-автоматам —¦ задача, поставленная перед нашей страной Программой КПСС. Автоматизация производственных процессов становится одним из руководящих направлений в развитии нашей промышленности.
Естественно, что инженер, перед которым поставлена задача автоматизировать определенный производственный процесс, может столкнуться с процессами самого различного свойства. Помимо технологического разнообразия производственных процессов (технологические вопросы рассматриваются в специальном курсе), следует подчеркнуть их структурное, функциональное разнообразие. Тем не менее, задача автоматизации должна решаться. При этом важно решить задачу творчески. Последнее означает, что инженер должен определить, какие операции имеет смысл автоматизировать, а какие— нет, учитывая современный уровень техники, наличие оборудования данного типа, экономические показатели и пр.; каковой должна быть степень автоматизации тех или иных операций; какие средства лучше всего привлечь для формирования данной производственной автоматизированной системы и т. п. Все это означает, что перед инженером ставится задача выбрать наиболее приемлемые для данной ситуации методы и средства построения автоматизированной производственной системы. Другими словами, он должен выбрать оптимальный вариант схемы автоматизации данного процесса. Рассматриваемые в книге методы формализации производ-
ственных процессов и выбора оптимального варианта схемы автоматизации базируются на использовании математических машин, предварительное знание которых необходимо в пределах вузовской программы.
Автоматизация производственного процесса — сам по себе сложный процесс, при осуществлении которого необходимо учитывать взаимоотношения автоматизированной производственной системы с обрабатываемым ею материалом (полуфабрикатом); итогом действия этих отношений является выпуск готового изделия (или его части, детали, узла, блока и т. п.). Следует сразу подчеркнуть, что задача автоматизации производственного процесса не означает обязательной замены человеческой деятельности во всех сферах ее возможного приложения в пределах данного процесса. Как правило, автоматизация производственных операций на низших ступенях обработки исходного материала и высвобождение ручного труда на этих ступенях процесса усложняют работу людей-операторов, остающихся на более высоких ступенях процесса (например, в управлении). Поэтому область взаимоотношений машин в данном процессе следует расширить и включить в рассмотрение взаимоотношения машины и человека-оператора. Сразу оговоримся, что системы «человек — машина» во всей широте этой важной проблемы современности здесь не рассматриваются. Имеются в виду лишь те случаи, когда это сделать необходимо.
Указанные проблемы могут требовать для своего изучения различный математический аппарат. В настоящее время широко развиваются методы, позволяющие исследовать формализованные процессы на математических машинах. Интенсивно развивается теория массового обслуживания, особенно интересная именно применительно к рассматриваемой в этой книге проблеме. Современный инженер должен быть знаком с этими методами, практическая целесообразность и широкая применимость которых доказана многочисленными приложениями. И, наконец, помимо формирования самого процесса в виде некоторой системы оборудования, агрегатов, вспомогательных устройств, приборов и пр., необходимо обеспечить надежную работу средств автоматизации данного процесса. Здесь важно уметь исследовать надежность процесса, т. е. оценить количественные критерии способ-
ности данного производственного процесса сохранять заданные при проектировании свойства в течение определенного промежутка времени и при определенных условиях эксплуатации. В этом плане знание теории надежности необходимо, и уже в наши дни немыслим инженер, не знакомый с этими методами. Следует отметить, что приведенные выше задачи надежности могут решаться и методами теории массового обслуживания, поэтому между излагаемыми в книге методами имеется определенная зависимость.
По существу, в книге основной проблемой является проблема математической «подготовки» к созданию той или иной автоматизированной системы. В этом смысле книга служит пособием по началам алгоритмизации производственных процессов. Естественно, что составление алгоритмов производственных процессов — вопрос настолько важный, насколько и сложный; сегодня еще рано говорить о создании какой-либо единой методики его решения. Авторы будут благодарны за замечания и предложения, которые будут внесены читателем по существу содержания книги.
Главы I, II, Ш (§ 1—6) написаны В. А. Тараном, глава V и § 7—8 главы III написаны Ю. Н. Кофановым, предисловие написано В. А. Тараном и Ю. Н. Кофановым, глава IV написана В. А. Тараном, Ю. И. Кофано* вым и С. С. Брудником.
Москва, апрель, 1966 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Предисловие....................... 3
Глава I. Общие сведения о производственном процессе
как объекте автоматизации .......... 6
§ 1. Производственный процесс.......,"..... 6
§ 2. Схема автоматизации ............... 9
§ 3. Показатели производственного процесса..... 12
§ 4. Показатели поточного производственного процесса 25 § 5. Общие сведения об эргатических производственных
процессах и системах ............... 3^
§ 6. Классификация производственных процессов .... 49
Глава- II. Математические основы формирования схем автоматизации производственных процессов .... 53
§ 1. Общие понятия о формализации производственного
процесса .....i...............53
§ 2. Общие соотношения между показателями и параметрами процесса....................57
§ 3. Изучение технологического процесса и связанных
с ним производственных операций.........63
§ 4. Построение формализованной схемы производствен--
ного процесса'...................71
§ 5. Математическая модель производственного процесса 72
§ 6. Операторная схема процесса............73
§ 7. Пример формализации, производственного процесса
классификации транзисторов по группам.....80
Глава III. Чувствительность производственного процесса 102
§ 1. Предварительные замечания............102
§ 2. Теоретические основы чувствительности производственных процессов................105
§ 3. Соображения о методах определения коэффициентов
влияния.....................П2
§ 4. Определение коэффициентов влияния методом вариаций параметров реального процесса ........ 114
§ 5. Оценка точности определения коэффициентов влияния 116
§ 6. Определение коэффициентов влияния методом преобразованных систем................117
§ 7. Определение коэффициентов влияния методом совмещенного моделирования...............125
§ 8. Определение коэффициентов влияния в задаче оптимизации автоматизированного производственного процесса ......................130
Глава IV. Математические методы массового обслуживания и их использование для построения оптимальных схем автоматизации производственных процессов 134
§ 1. О формализации производственных процессов массового обслуживания ................134
§ 2. Типы систем массового обслуживания и их характеристики.....................138
§ 3. Математическое описание входящего потока требований и работы обслуживающих аппаратов......143
§ 4. Формализация основных типов систем массового обслуживания......... ........... .154
Глава V. Математические методы, используемые для оценки и обеспечения надежности систем автоматизации производственных процессов......; 181
§ 1. Математические основы надежности сложных систем
и их элементов..................181
§ 2. Взаимосвязь основных показателей надежности производственных систем и их элементов.......196
§ 3. Применение теории массового обслуживания при рас-. чете показателей надежности формализованных систем управления производственными процессами . . 203 Литература........................ 213
Цена: 150руб.
