Что такое автоматизированные системы управления, зачем они нужны и какие функции выполняют

В современном мире, где технологии развиваются с невероятной скоростью, автоматизация процессов становится неотъемлемой частью нашей жизни. Автоматизированные системы управления (АСУ) играют ключевую роль в повышении эффективности работы предприятий, оптимизации производственных и бизнес-процессов и улучшении качества продукции. В статье мы расскажем про виды автоматизированных систем управления, принципы их работы, выполняемые функции и перспективы развития.

Что такое автоматизированные системы управления

Автоматизированные системы управления (АСУ) — это комплекс аппаратных и программных средств, а также персонала, предназначенных для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия, организации. Они применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и других сферах и помогают оптимизировать использование ресурсов, сократить время на принятие решений и повысить качество продукции, работ или услуг. АСУ позволяют собирать, обрабатывать и анализировать большие объёмы данных, что способствует улучшению планирования и стратегического управления предприятием.

АСУ отличаются от полностью автоматических систем тем, что сохраняют за оператором некоторые функции, особенно те, которые не поддаются автоматизации или требуют высокого уровня принятия решений. Эти системы играют ключевую роль в повышении эффективности управления объектами за счёт роста производительности труда и улучшения методов планирования процесса управления.

Автоматизированные системы управления и системы автоматического управления (САУ) различаются по степени участия человека в процессе. АСУ предполагают частичное участие человека в управлении, включая подготовку технических средств и наблюдение за их работой. В то же время, САУ полностью исключают участие человека в процессе управления, используя управляющие устройства, средства сбора и обработки информации для самостоятельного принятия решений и выполнения задач. АСУ требуют затрат труда человека для управления и обслуживания, в то время как САУ требуют только обслуживания и контроля функционирования со стороны человека.

Различают АСУ по объектам (например, АСУТП для управления технологическими процессами) и функциональные АСУ, направленные на выполнение конкретных задач, таких как проектирование, материально-техническое снабжение и другие.

Цели АСУ

Основная цель автоматизированных систем управления — сделать работу предприятия эффективнее за счёт роста производительности труда и обновления методик прогнозирования. Достичь этого можно, выполняя определённые шаги. Разработчик схем АСУ создаёт их для конкретной компании и стремится достичь таких целей, как:

• Предоставление лицу, принимающему решение, существенных, конкретных и полных данных для принятия решений.

• Повышение эффективности управления через рост производительности труда и совершенствование методов планирования процесса управления.

• Увеличение скорости выполнения операций по сбору и обработке данных.

• Уменьшение числа решений лицом, принимающим решение.

• Рост уровня контроля и исполнительской дисциплины.

• Рост оперативности управления.

• Снижение затрат на выполнение вспомогательных процессов.

• Увеличение степени обоснованности принятых решений.

Автоматизировать продажи вам поможет inSales. Платформа предоставляет готовые инструменты для управления интернет-магазином и предлагает широкий спектр функций, которые упрощают и ускоряют процессы, связанные с продажами, доставкой и управлением запасами.

inSales помогает автоматизировать онлайн-продажи и предоставляет инструменты для управления запасами. Благодаря автоматизации рутинных процессов и задач, платформа отслеживает количество товаров на складе и автоматически обновляет информацию о наличии на сайте. Это помогает предотвратить ситуации, когда товара нет в наличии, но он отображается как доступный для покупки.

InSales предлагает инструменты для анализа продаж и поведения покупателей, что позволяет оптимизировать ассортимент товаров и усовершенствовать маркетинговые кампании.

Из чего состоят автоматизированные системы управления

Автоматизированные системы управления (АСУ) состоят из основы и функциональной части. Основа АСУ включает в себя комплекс методов, технических средств, информационного и программного обеспечения, структуры, ресурсов и регламентов, которые позволяют управлять сложными объектами и процессами различной природы. Функциональная часть АСУ состоит из набора взаимосвязанных программ для реализации конкретных функций управления.

Информационная база — это совокупность всех данных, которые необходимы для автоматизации управления объектом или процессом. Информация размещается на машинных носителях.

Техническая база — средства обработки, сбора и регистрации, отображения и передачи данных, а также исполнительные механизмы, непосредственно воздействующие на объекты управления (автоматические регуляторы, датчики).

Математическое обеспечение — комплекс программ регулярного применения, которые управляют работой технических средств, функционированием информационной базы, а также обеспечивают взаимодействие человека с техническими средствами АСУ.

Жизненный цикл автоматизированных систем управления

Жизненный цикл АСУ — это последовательность взаимосвязанных этапов, через которые проходит система от момента возникновения потребности в ней до полного вывода из эксплуатации. Структура жизненного цикла основана на трёх группах процессов:

1. Основные процессы.  Реализуются заказчиками, поставщиками, исполнителями и другими сторонами, вовлечёнными в деятельность. К основным процессам относятся:

• Приобретение. Включает в себя инициацию приобретения, подготовку заявочных предложений, подготовку и корректировку договоров, надзор за деятельностью поставщика, приёмку и завершение работ.

• Поставка. Охватывает действия, связанные с поставкой продуктов, услуг и результатов.

• Разработка. Состоит из анализа требований, проектирования, кодирования и тестирования.

• Эксплуатация. Это действия по обеспечению функционирования системы, включая поддержку, обслуживание и устранение неисправностей.

• Сопровождение — модификация, проверка и приёмка изменений, перенос системы в другую среду и снятие системы с эксплуатации.

2. Вспомогательные процессы. Обеспечивают выполнение основных процессов и качество их проведения. К ним относятся:

• Документирование — разработка, выпуск, редактирование и распространение документов, необходимых для всех заинтересованных лиц.

• Управление конфигурацией — учёт состояния конфигурации, оценка конфигурации, а также управление выпуском и поставкой.

• Обеспечение качества. Операции, которые гарантируют соответствие автоматизированной системы и процессов её жизненного цикла заданным требованиям и стандартам.

• Верификация. Определяет, что результаты некоторого действия полностью удовлетворяют требованиям или условиям, обусловленным предшествующими действиями.

3. Организационные процессы. Проводятся для совершенствования комплексной работы. Включают в себя:

• Управление — планирование, выполнение и контроль работ, проверка и оценка результатов, а также завершение проектов.

• Создание инфраструктуры. Охватывает выбор и поддержку технологии, стандартов, инструментальных средств, выбор и установку аппаратных и программных средств.

• Усовершенствование — оценка, измерение, контроль и усовершенствование процессов жизненного цикла АС.

• Обучение — первоначальное и последующее регулярное повышение квалификации персонала.

Классификация автоматизированных систем управления

Автоматизированные системы управления  классифицируются по различным критериям, отражающим их назначение, область применения и функциональные возможности. Выбранные критерии позволяют более точно определить область применения и специфику АСУ, чтобы правильно выбрать подходящую систему под конкретные задачи организации или предприятия.

Так, АСУ бывают:

1. По уровню автоматизации:

• автоматические — системы, которые работают по заданной программе без участия человека;

• автоматизированные — системы, в которых часть операций выполняется автоматически, а часть требует вмешательства человека.

2. По характеру решаемых задач:

• информационные — предназначены для автоматизации процесса сбора, обработки и анализа информации о состоянии управляемых объектов;

• информационно-аналитические — дополнительно включают функции анализа информации и принятия решений;

• административно-организационные — комплексные системы, автоматизирующие все основные процессы управления.

3. По сфере функционирования объекта управления:

• АСУ промышленностью;

• АСУ бизнесом;

• АСУ сельским хозяйством;

• АСУ транспортом;

• АСУ связью.

4. По масштабу применения:

• локальные — применяются на уровне отдельных подразделений или предприятий;

• корпоративные АСУ — охватывают всю организацию или группу компаний.

5. По типу управляемого объекта:

• системы управления технологическими процессами;

• системы управления проектами;

• системы управления ресурсами предприятия.

Функции автоматизированных систем управления

Функции АСУ направлены на достижение целей организации и повышение производительности труда сотрудников на основе научной организации трудового процесса, эффективного планирования ресурсов предприятия и автоматизации выполнения рутинных операций. К основным функциям АСУ относятся:

• Сбор, обработка и анализ информации о состоянии объекта управления. Это позволяет получать актуальные данные о процессах, происходящих в системе, и использовать их для принятия решений.

• Формирование управляющих воздействий. На основе анализа полученной информации АСУ вырабатывает команды, которые передаются на исполнительные механизмы для корректировки работы системы.

• Передача управляющих воздействий на исполнение. Команды, сформированные АСУ, передаются на исполнительные механизмы для непосредственного управления объектом.

• Реализация и контроль выполнения управляющих воздействий. АСУ отслеживает выполнение команд и корректирует работу системы в случае необходимости.

• Обмен информацией с другими автоматизированными системами и внешними источниками данных. Это позволяет интегрировать АСУ в более широкие информационные системы и обеспечивать эффективное взаимодействие между различными компонентами системы управления.

• Поддержка принятия решений. АСУ даёт инструменты для анализа данных и помогает лицам, принимающим решения, выбирать оптимальные стратегии управления.

• Оптимизация функционирования системы. АСУ постоянно анализирует работу системы и предлагает меры по её улучшению, что способствует повышению эффективности управления.

Основные функции обеспечивают автоматизацию процессов управления, повышают точность и оперативность принятия решений, а также способствуют оптимизации работы системы в целом.

Преимущества автоматизированных систем управления

Благодаря ряду преимуществ АСУ стали обязательным элементом современных предприятий и организаций. Так, к достоинствам АСУ относятся:

• Исключение человеческого фактора. АСУ минимизируют ошибки, связанные с человеческой невнимательностью, повышая точность и надежность управления.

• Снижение себестоимости продукции. Автоматизация процессов позволяет сократить затраты на оплату труда, материалы и энергию, уменьшает количество ошибок и брака, что приводит к снижению себестоимости продукции.

• Ведение прозрачной отчетности. АСУ предоставляют точные и своевременные отчёты о работе системы, облегчая анализ и принятие управленческих решений.

• Повышение эффективности производства. АСУ позволяют оптимизировать производственные процессы, сократить время на выполнение операций, предотвращать аварии и быстро реагировать на внештатные ситуации. 

• Улучшение качества продукции, работ и услуг. Автоматизация обеспечивает более строгий контроль над производственными процессами, что ведёт к уменьшению дефектов и повышению качества продукции. Алгоритм системы настроен на работу без ошибок и искажений. Это позволяет повысить не только качество продукции, но и качество выполненных работ.

Перечисленные преимущества делают автоматизированные системы управления ценным инструментом для повышения эффективности, а также конкурентоспособности предприятий и организаций в различных отраслях.

Перспективы развития автоматизированных систем управления

Будущее развития АСУ обещает быть насыщенным новыми технологиями и инновациями, которые продолжат преобразовывать способы управления и ведения бизнеса. Современные тренды в развитии автоматизированных систем тесно связаны с внедрением новых технологий, которые позволяют значительно улучшить эффективность и гибкость управления бизнес-процессами. Среди ключевых направлений развития можно выделить такие тенденции:

1. Интеграция с искусственным интеллектом (ИИ) и машинным обучением. Их использование позволяет АСУ автоматически анализировать большие объёмы данных, выявлять закономерности и принимать решения на основе полученных результатов. Это особенно полезно для оптимизации производственных процессов, прогнозирования спроса и предложения, а также для улучшения качества обслуживания клиентов.

2. Развитие Интернета вещей (IoT). IoT позволяет интегрировать различные устройства и датчики в единую сеть, что открывает новые возможности для мониторинга и управления производственными процессами в режиме реального времени. Это способствует повышению эффективности и снижению затрат на обслуживание оборудования.

3. Применение облачных технологий. Облачные решения обеспечивают гибкость и масштабируемость АСУ, позволяя предприятиям и организациям легко адаптироваться к изменяющимся условиям рынка и потребностям бизнеса. Облачные технологии также способствуют снижению затрат на инфраструктуру и обслуживание.

4. Развитие мобильных технологий. Мобильные приложения и устройства становятся неотъемлемой частью АСУ, предоставляя сотрудникам доступ к необходимой информации и инструментам в любое время и в любом месте. Это повышает мобильность и эффективность работы персонала.

5. Использование блокчейн-технологий. Блокчейн способен обеспечить высокий уровень безопасности и прозрачности в управлении данными и транзакциями, что особенно актуально для финансовых и логистических операций.

6. Развитие технологий виртуальной и дополненной реальности (VR/AR). VR/AR могут использоваться для обучения и подготовки персонала, а также для визуализации сложных производственных процессов, что способствует повышению квалификации сотрудников и улучшению качества продукции.

Новейшие тренды отражают стремление организаций к созданию более эффективных, гибких и интеллектуальных автоматизированных систем управления, способных адаптироваться к изменяющимся условиям и требованиям современного бизнеса.

Заключение

Автоматизированные системы управления играют ключевую роль в повышении эффективности управления производством. Они позволяют оптимизировать производственные процессы, сократить время на выполнение операций, увеличить производительность и качество продукции, а также снизить издержки производства. АСУ обеспечивают более строгий контроль над производственными процессами, что ведёт к уменьшению дефектов и повышению качества продукции.

Благодаря преимуществам использования АСУ увеличивается эффективность производства за счёт оптимизации процессов и сокращения времени на выполнение операций. Помимо этого, улучшается качество продукции благодаря более строгому контролю над производственными процессами. Это ведёт к снижению издержек за счёт автоматизации рутинных задач и уменьшения количества ошибок и брака.

Будущее развития АСУ обещает быть насыщенным новыми технологиями и инновациями. Это интеграция искусственного интеллекта, расширение использования промышленного Интернета вещей, развитие беспроводной связи 5G, применение дополненной и виртуальной реальности, а также распространение облачных и граничных вычислений. Эти направления развития сделают АСУ ещё более эффективными, гибкими и адаптируемыми к изменяющимся условиям рынка и технологическим требованиям.