КЛЮЧЕВЫЕ МОМЕНТЫ В ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УЧЕТА СЫРЬЯ

Корректный учет и контроль качества поставляемого на переработку сырья является одним из наиболее важных критериев для последующей оценки качественных и количественных показателей самого производства. Стоимость сырья - один из ключевых компонентов себестоимости конечного продукта. Поэтому бизнес уделяет этому этапу повышенное внимание, требует оптимизации затрат и повышенной достоверности данных. Одно из очевидных решений этой проблемы – автоматизация участка приемки и хранения сырья.

Автоматизация различных участков производства – это устойчивая тенденция во всех отраслях промышленности. Появившись в передовых странах в 1950-х годах, в настоящее время системы автоматизации только увеличивают темпы внедрения в производственные процессы [1]. Среди очевидных преимуществ автоматизации можно выделить следующие:

• Увеличение производительности;
• Последовательное улучшение качества выпускаемой продукции или повышение предсказуемости ее качества;
• Повышение надежности и согласованности производственных процессов;
• Снижение прямых затрат человеческого труда и расходов на оплату человеческого труда.

Однако, для объективности следует помнить и о наиболее часто встречающихся недостатках автоматизированных систем:

• Автоматизированная система имеет ограниченный уровень компетенции, вследствие чего возможны ошибки, возникающие из-за невозможности применять правила простой логики в различных ситуациях;
• Вследствие своей сложности автоматизированная система может потребовать неожиданного увеличения стоимости разработки. В некоторых случаях стоимость внедрения автоматизированной системы может превышать суммы экономии от ее внедрения;
• Как правило, автоматизация производственного процесса требует больших финансовых вложений по сравнению с удельной стоимостью продукта, хотя стоимость автоматизации может быть распределена среди многих продуктов и с течением времени [2].

Указанные выше преимущества и недостатки следует иметь в виду при разработке технического задания на разработку автоматизированной системы.

Здесь мы подходим к первому важному критерию будущего успешного внедрения – грамотно составленному техническому заданию на разработку. Зачастую заказчик затрудняется внести все свои пожелания в техническое задание, что приводит к неудовлетворенности заказчика конечным результатом.

Для решения этой проблемы требуется в первую очередь привлечение компетентных сотрудников со стороны заказчика, имеющих достаточный опыт работы на участке внедрения. Немаловажна также и мотивация сотрудников на положительный исход внедрения. Возможны ситуации, когда сотрудник, участвующий на этом этапе видит в автоматизации угрозу сокращения своего рабочего места или индивидуального дохода, вследствие чего будет поверхностно относится к составлению задания или намеренно саботировать внедрение автоматизированной системы. Поскольку эти моменты больше относятся к экономике или психологии, не будем дальше заострять на них внимание.

Остановимся подробнее на техническом задании и попытаемся определить отличительные черты качественно составленного технического задания.

В первую очередь, это четкие формулировки. Следует избегать любой неоднозначности в трактовке задач, если существует несколько методов решения задачи, нужно, совместно с исполнителем, определить какой метод предпочтителен. В противном случае весьма высока вероятность того, что при сдаче проекта заказчик останется недоволен результатом, или в процессе реализации потребуется переработка проекта или замена компонентов, которая неизбежно отразится на общей стоимости внедрения.

Конечная цель внедрения проекта должна иметь определенный качественный или количественный показатель. Это может быть сокращение времени, затраченного на технологический процесс или повышение производительности, выраженное в единицах объема или в процентах, или снижение затрат, выраженное в процентах.

Помимо этого, сроки выполнения работ, указанные в техническом задании, должны быть рассчитаны с учетом реально необходимого времени на реализацию процесса. Не стоит забывать, что качество работ, выполняемых в сжатые сроки, как правило, сильно страдает.

Следующим важным критерием успешности проектирования и внедрения является определение стека технологий, которые будут использоваться для решения поставленных задач. На этом этапе важно учитывать насколько выбранная технология отвечает имеющимся требованиям и насколько она будет применима в дальнейшем. Кроме того, следует учитывать возможность обеспечения оптимизации, масштабируемости и безопасность решения в будущем [3].

Следует учитывать и распространенность технологий, входящих в стек, и долгосрочность их жизненного цикла. Это поможет в дальнейшем избежать проблем с поиском сотрудников достаточной квалификации для обслуживания и расширения внедренной системы.

При выборе технологий необходимо учитывать и масштаб проекта: инструмент должен подходить для решения поставленной задачи. Это касается всего стека, каждый компонент должен быть оптимальным соотношением между производительностью и потребляемыми ресурсами. И тут мы пересекаемся со следующим ключевым моментом – строгое определение границ и масштабов проекта. И здесь мы снова возвращаемся к грамотно составленному техническому заданию.

Чтобы немного проиллюстрировать приведенные выше доводы, приведем несколько примеров неудачного выбора стека технологий на том предприятии, где работает автор.

Неправильный выбор СКУД. На предприятии установлено несколько высокоточных колориметров, помогающих контролировать качество конечного продукта. Автоматизированная система, поставляемая разработчиком колориметров, записывает результаты замера цветности для каждого из семи приборов в базу данных один раз в секунду. Одновременно с этим происходит считывание этих записей для последующей обработки алгоритмами автоматизированной системы. В качестве хранилища встраиваемая файловая СУБД MS Access. За один сезон переработки размер базы данных вырастает на 500-600 МБ, ограничение для общего размера базы данных Access (ACCDB- или MDB-файла), включая все объекты и данные, составляет 2 ГБ [4]. Таким образом за 3-4 сезона переработки файл mdb переполнится, что сделает невозможной дальнейшую работу автоматизированной системы. Очевидно, что при проектировании системы этот момент не был учтен, или им пренебрегли для упрощения разработки. Отметим, что в качестве альтернативы Access можно предложить другую встраиваемую файловую СУБД – SQLite. Эта СУБД распространяется свободно и не требует лицензионных отчислений, при этом максимальный объем файла БД составляет 140 ТБ [5]. Отметим также, что с SQLite можно работать через ODBC, что существенно упрощает перевод системы на новую СУБД.

Неправильный выбор языка программирования. На предприятии используется автоматизированная система отбора проб. В качестве промышленных логических контроллеров используются Siemens Simatic S7-300. Часть автоматизированной системы работает под управлением ПО написанного с помощью инструмента разработки от Siemens (TIA portal), между тем другая часть работает под управлением ПО разработки фирмы поставщика оборудования. Вторя часть написана на visual basic и использует файловую СУБД MS Access. Из-за неоднородности проекта периодически возникают проблемы с синхронной работой механизмов. В качестве решения этой проблемы можно предложить разработку проекта на Siemens Simatic PCS7 [6]. Это мощное и универсальное решение для автоматизации практически любой системы. Обратной стороной медали является высокая стоимость лицензий и необходимость приобретения отдельного сервера для работы проекта.

Проектирование автоматизированной системы сложный и трудоемкий процесс, от качества выполнения которого зависит успех или неудача последующей разработки и внедрения. Выработка четких формулировок и решений на этом этапе позволяет значительно ускорить разработку конечного продукта и гарантирует стабильность работы при минимальном вмешательстве в работу системы в будущем.

Список литературы:

1. Иванова Т. Н., Жуков А. В. Автоматизация промышленности как фактор развития и совершенствования производительных сил // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 38. – С. 91–95. – URL: http://e-koncept.ru/2016/56879.htm.
2. Хлебенских Л. В., Зубкова М. А., Саукова Т. Ю. Автоматизация производства в современном мире // Молодой ученый. — 2017. — №16. — С. 308-311. — URL https://moluch.ru/archive/150/42390/
3. Franck LN A Basic Guide to Choosing the Right Tech Stack for Client Work – URL: https://medium.freecodecamp.org/a-basic-guide-to-choosing-the-right-tech-stack-for-client-work-adbd0e056742
4. Access specifications – URL: https://support.office.com/en-us/article/access-specifications-0cf3c66f-9cf2-4e32-9568-98c1025bb47c
5. Limits In SQLite – URL: https://www.sqlite.org/limits.html
6. Современная система управления процессом SIMATIC PCS 7 для решения любых задач. URL: https://w5.siemens.com/web/ua/ru/iadt/about/references/gaz/broschures/Documents/Simatic_PCS7.pdf