Система "Львів" – перший визначальний крок

Кузнецов Володимир Костянтинович – кандидат технічних наук,
ст. н. співр. Інституту кібернетики ім. В.М.Глушкова НАН України

На початку 60-х років минулого століття вже серійно вироблялися ЕОМ на напівпровідниковій елементній базі. На основі цих ЕОМ на ряді підприємств країни були створені обчислювальні центри для автоматизації планово-економічних розрахунків.

Але В.М. Глушков вважав, що такі обчислювальні центри повинні виконувати більш широкі функції. А саме, на основі обробки планово-економічної інформації вони повинні вирішувати завдання управління підприємством, тобто бути автоматизованими системами управління (АСУ). Далі об'єднання АСУ окремих підприємств деякої галузі промисловості засобами передачі даних дозволяло створити галузеву автоматизовану систему в інтересах даного галузевого міністерства. І, нарешті, об'єднання галузевих АСУ відкривало шлях для реалізації заповітної мрії Віктора Михайловича Глушкова - створення Загальнодержавної автоматизованої системи (ЗДАС), яка обслуговує Держплан, ЦСУ та інші державні органи.

Але до цього було ще далеко. Спочатку необхідно було зробити перший крок - створити діючу АСУ підприємством.

У 1961 р. в Інституті кібернетики АН УРСР під його науковим керівництвом було розроблено ескізний проект ЗДАС, який передбачав створення мережі обчислювальних центрів, що об'єднуються мережею передачі даних. Але ні обчислювальні машини, ні системи передачі даних того часу за своїми технічними можливостями були мало придатні для такої інтеграції. Проте, В.М. Глушков вирішив розробити і на практиці підтвердити працездатність і ефективність фрагмента такої мережі.

В силу обставин, що вдало склалися промисловим об'єктом для створення АСУ став Львівський телевізійний завод, а автоматизована система оперативного управління виробничим процесом, шо розроблялася отримала назву АСУ "Львів".

У 1962 р. мені і колезі В.В. Шкурба доручили розробити ескізний проект такої системи. Я відповідав за обчислювальний комплекс системи, а Шкурба - за розробку та впровадження алгоритмів і програм об'ємно-календарного планування. Розроблений ескізний проект був схвалений керівництвом заводу, і між заводом та Інститутом кібернетики в 1963 р. був підписаний договір на розробку та впровадження на заводі АСУ. В якості базового обчислювача системи була обрана ЕОМ "Мінськ-2", що серійно вироблялася в СРСР, а в якості кінцевих терміналів для введення-виведення оперативної інформації - серійно вироблені в країні телетайпні апарати. Слід мати на увазі, що в ті часи ще не було широко поширених в даний час моніторів.

Для введення-виведення оперативної інформації проект передбачав установку 32 телетайпів. Їх зв'язок з ЕОМ здійснювався за допомогою спеціально розроблених пристроїв сполучення, а також комутаторів зв'язку останніх з ЕОМ. Для управління цими пристроями і процесами введення-виведення інформації ми вдосконалили пристрій управління ЕОМ, розробили систему переривання програм, ввели ряд нових команд, що дозволило ЕОМ працювати в мультипрограмному режимі, в режимі реального часу.

Програми введення-виведення оперативної інформації і програма управління обчислювальним процесом в АСУ, що отримали назву програми "Диспетчер", представляли собою прообраз операційної системи сучасних ЕОМ.

Автоматизована система "Львів" була першою в СРСР системою, яка працює в режимі реального часу, що забезпечує оперативний зв'язок з 32 абонентами (диспетчерами виробничих цехів і складів). Це дозволило підвищити ритмічність роботи складального конвеєра за рахунок скорочення часу непродуктивних його простоїв.

У 1967 р. АСУ "Львів" була здана державній комісії, яка рекомендувала її для широкого застосування на підприємствах з масовим характером виробництва.

Створення системи "Львів" послужило не тільки першим кроком на шляху автоматизації управління виробництвом, а й вперше висунуло такі вимоги до ЕОМ, як режим поділу часу, мультипрограмна робота, обробка інформації в реальному масштабі часу.

Отриманий при створенні АСУ "Львів" досвід дозволив приступити до створення АСУ більш масштабними народногосподарськими об'єктами. В якості такої системи слід назвати розробку АСУ матеріально-технічним постачанням України, яка створювалася паралельно з АСУ плановими розрахунками Держплану. Інтеграція цих систем з галузевими АСУ в комплексі повинна була привести до створення Республіканської АСУ України (РАСУ), як однієї з найважливіших підсистем ЗДАС.

Створення АСУ МТП (Матеріально-Технічне Постачання - МТП) УРСР було направлено на підвищення рівня забезпечення народного господарства республіки всіма видами продукції виробничо-технічного призначення, а також на скорочення сукупних витрат на її виробництво, обіг і споживання за рахунок підвищення оперативності здійснення процесів постачання і збуту і знаходження оптимальних рішень в плануванні і управлінні господарськими зв'язками між постачальниками і споживачами.

Замовником системи був Головпостач України, а її розробка виконувалася колективом ВТВ "Укрголовпостачсистема" під науково-методичним керівництвом Інституту кібернетики Академії наук УРСР. Це об'єднання здійснювало також функції її впровадження та експлуатації. Об'єднання складалося з СКБ і мережі обчислювальних центрів, розташованих в ряді обласних центрів України.

Система створювалася в кілька етапів. Спочатку у вигляді окремих завдань, що об'єднуються потім в комплекси задач функціональних і продуктових підсистем, що інтегруються в подальшому в єдину АСУ МТП УРСР - складову частину республіканської автоматизованої системи (РАС) і загальнодержавної автоматизованої системи (ЗДАС).

Обчислювальними центрами об'єднання в складі підсистем тільки першої черги вирішувалося понад 500 завдань, за якими проводилося більше 15 тис. розрахунків за рік.

Обчислювальні центри об'єднання були оснащені ЕОМ серій "Мінськ 32", "Мінськ-22", які за допомогою системи передачі даних були взаємопов'язані і складали єдиний багатомашинний комплекс технічного комплексу АСУ МТП УРСР. Як пристрої передачі даних використовувалася апаратура "Аккорд-1200ПП", яка сполучається з ЕОМ через пристрої "Мінськ-1560". Дані, що зберігаються на магнітній стрічці однієї з ЕОМ, передавалися по телефонних каналах зв'язку на магнітну стрічку іншої. Максимальна швидкість передачі даних становила 150 байт/с.

Типове математичне забезпечення системи включало 40 операцій по обробці даних на ЕОМ, управління якими здійснювала програма "Диспетчер" на ЕОМ "Мінськ-32".

Процес розрахунків починався з вирішення завдань територіальними обчислювальними центрами визначення потреби підприємств економічного району на майбутній плановий період по всім видам продукції. Ця інформація потім надходила в Головний обчислювальний центр об'єднання, який складав матеріальні і територіальні баланси, а також баланси підприємств і організацій республіки для Держплану УРСР.

Зведена потреба підприємств і організацій республіки в матеріально-технічних ресурсах, необхідних їм для виробничої діяльності на майбутній плановий період, була основою для проведення подальших планово-економічних розрахунків в системі матеріально-технічного постачання, а саме: рішення задач формування господарських зв'язків між різними підприємствами і господарськими об'єктами. Велика роль відводилася автоматизації розрахунків задач оперативного управління, які включали в себе облік, контроль і регулювання руху продукції від виробників до споживачів по всім продуктовим підсистемам. Оптимізація господарських зв'язків досягалася за рахунок мінімізації транспортних витрат на перевезення.

В СКБ об'єднання був розроблений комплекс програм оптимального прикріплення споживачів до постачальників, розташованих в будь-яких містах мережі залізниць СРСР. Розрахунки проводилися з таких видів продукції як ліс, вугілля, метал, цемент та ін. АСУ матеріально-технічним постачанням УРСР спільно з іншими галузевими АСУ наочно демонструють якими мають бути ланки задуманої В.М. Глушковим системи "ЗДАС".

У 1973 р. з ініціативи Київського міськвиконкому з фахівців Інституту кібернетики та інших інститутів міста була створена робоча група для розробки техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) створення АСУ міста Києва. Мені доручили очолити цю групу. Для подальшого втілення запропонованого ТЕО необхідно було отримати "найвище благословіння". Глушков доповів на засіданні Політбюро наші пропозиції. Було прийнято рішення про необхідність створення в м. Києві такої АСУ. З метою інтенсифікації її розробки створили спеціальний підрозділ при Київському міськвиконкомі - "Міськсистемотехніка", яке в подальшому здійснювало розробку і впровадження АСУ в Києві.

Наведені приклади свідчать про широту задумів Віктора Михайловича. Але перший крок на цьому шляху було зроблено при розробці системи "Львів". Як це було зроблено, добре видно з наведеної нижче статті. (Скурихін В.І., Шкурба В.В., Кузнецов В.К., Скосирев Н.А.// Кібернетика. – 1967. - №5)

Основні принципи побудови системи "Львів"

При розробці технічного і алгоритмічного комплексу, а також комплексу організаційних заходів системи "Львів" розробники керувалися такими основними положеннями.

При проектуванні технічного комплексу системи в максимальному ступені використана стандартна апаратура, прилади, елементи. У системі передбачена можливість розширення і вдосконалення її технічної бази, зокрема, використання ЦОМ (цифрова обчислювальна машина – ЦОМ), що паралельно працюють, засобів диспетчеризація та відображення інформації. Конструктивно реалізований режим поділу часу, що забезпечує найбільш ефективну організацію обчислювального процесу і розподілу вирішення завдань.

Алгоритмічний комплекс завдань управління підприємством забезпечує реалізацію принципу циклічності організації ритмічної роботи підприємства. У прийнятій методиці планування і контролю використання матеріальних ресурсів реалізований принцип локального регулювання і статистичного прогнозування запасів. В організаційному плані розробники системи керувалися практичною доцільністю централізації обробки даних на підприємстві, передбачивши створення в структурі управління підприємством спеціальних служб інформації та інформаційно-обчислювального центру.

Інформаційно-управляюча система "Львів" розробляється і впроваджується поетапно.

Математичне забезпечення

У комплекс математичного забезпечення першого етапу системи входять завдання управління виробництвом, що включають оперативно-календарне планування цехів серійного виробництва, оперативне управління цехом зборки телевізорів, управління комплектувально-заготівельною ділянкою, завдання планування матеріально-технічного забезпечення виробництва і нормативних розрахунків, а також завдання організації обчислювального процесу в системі: прийом і первинна обробка інформації, диспетчеризація обчислювального процесу.

Завдання управління виробництвом:

- програми розрахунку величин партій деталей і періодичності їх запуску у виробництво;

- програми побудови та коригування календарних планів-графіків роботи цехів серійного виробництва;

- розрахунок незавершеного виробництва для механо-штампувального цеху;

- оперативне управління цехом масового виробництва (цех збирання телевізорів);

- управління комплектувально-заготівельною ділянкою (КЗД).

Вирішення цих завдань забезпечує координоване і взаємопов'язане управління всіма основними цехами заводу і службами комплектації.

В результаті вирішення цих завдань визначаються:

- загальний ритм роботи підприємства, розміри партій, оброблюваних деталей в цехах серійного виробництва, стандарт-план роботи підприємства в цьому ритмі;

- ритми роботи складальних поточних ліній;

- стеження за страховими запасами на поточних лініях;

- календарні плани-графіки роботи основних цехів;

- обробка повідомлень про порушення план-графіків і коригування початкових планів;

- змінні завдання по цехах і ділянках;

- графік поставок матеріалів і комплектуючих виробів для забезпечення план-графіка.

Завдання планування матеріально-технічного забезпечення виробництва:

- планування потреби матеріалів для цехів основного виробництва;

- стеження за запасами на складах заводу;

- розрахунок дефіциту матеріалів, що йдуть на товарний випуск на складах заводу.

Вирішення цих завдань забезпечує комплексне рішення задач планування матеріально-технічного забезпечення на підприємстві, контроль запасів матеріалів на підприємстві.

Результати рішення задач істотно використовуються службами матеріально-технічного забезпечення в їх практичній роботі.

Завдання обліку:

- облік матеріалів і покупних виробів на складах заводу;

- розрахунки з постачальниками заводу;

- облік матеріалів в цехових коморах;

- облік нормативних витрат на основне виробництво (нормативні калькуляції);

- облік роботи основного устаткування в складальному і механо-штампувальному цехах.

Результати рішення задач обліку в системі використовуються службами фінансового контролю та бухгалтерського обліку при аналізі економічних показників підприємства і складанні звітності.

Рішення завдання обліку основного обладнання дозволяє організувати дієвий облік і контроль завантаження устаткування і трудових витрат на найбільш відповідальних ділянках виробництва.

Організація обчислювального процесу в системі:

- прийом і первинна обробка інформації;

- диспетчеризація обчислювального процесу в системі.

Ці програми дозволяють організувати ефективне координоване вирішення основних завдань управління і обліку в системі, забезпечують одночасне з прийомом даних рішення задач в режимі поділу часу.

Математичне забезпечення системи "Львів" на другому етапі має включити в себе наступний перелік програм.

Завдання управління виробництвом:

- управління інструментальним цехом;

- управління цехом зборки футлярів.

Завдання обліку:

- облік руху деталей і вузлів у виробництві і аналіз виконання календарного плану-графіку випуску продукції;

- вартісна оцінка незавершеного виробництва;

- комплекс програм бухгалтерського обліку;

- облік праці та заробітної плати.

Завдання техніко-економічного планування:

- комплекс програм обробки інформації про нормативні витрати та розрахунку планових показників роботи виробництва.

Завдання першої і другої черг системи охоплюють всі методологічно підготовлені для автоматизованого рішення задачі виробничого управління і контролю.

Технічний комплекс

Технічний комплекс системи "Львів" представляє засіб для вирішення задач оперативного управління виробництвом і надання службам підприємства (за запитами або в заздалегідь встановлені терміни) систематизованих даних, що дозволяють аналізувати результати господарської діяльності за певний проміжок часу і приймати відповідні рішення.

Технічний комплекс системи "Львів" для вирішення завдань першого етапу складається з:

- універсальної ЕОМ "Мінськ-22", доукомплектованої і модифікованої блоком переривання програм (БПП) і блоком додаткових команд (БДК), що забезпечують роботу ЕЦОМ в режимі поділу часу;

- пристроїв введення та виведення даних в ЕОМ по телеграфних лініях зв'язку від ТА (УУТА, УПТВ), що забезпечують одночасну і незалежну роботу будь-якої кількості ТА з 30 можливих;

- пристрої введення даних від автоматичних і напівавтоматичних датчиків обліку кількості випущених виробів і робочих кроків конвеєрних ліній складального цеху (БСН), що дозволяє здійснити одночасне і незалежне введення від 30 точок;

- пристрої введення даних від автоматичних датчиків обліку робочого стану обладнання типу "ТАК-НІ" (БСО), що дозволяє здійснювати облік робочого стану 36 одиниць обладнання;

- пристрої виведення інформації на світлове табло-індикатор (СТІ), що представляє поле з 240 люмінесцентних індикаторів, на кожному з яких може бути висвітлена будь-яка з десяти цифр;

- пристрій генератора поточного часу (ГПЧ), що дозволяє виконувати синхронізацію завдань управління і обліку з ходом виробничого процесу в єдиному масштабі часу;

- пристрої ДВЧ (датчик випадкових чисел), що дозволяє отримати випадкові числа, які розподіляються по рівномірному закону, паралельно з роботою ЕОМ за основною програмою;

- пристрої сполучення (РГЩС, РВКС) ЕОМ з апаратурою передачі даних по телефонних каналах зв'язку (АПД);

- пристрій КЗП (комутатор зовнішніх пристроїв), що забезпечує зв'язок додаткових зовнішніх пристроїв, перерахованих вище, з ЕОМ "Мінськ-22".

Технічний комплекс системи "Львів" є необхідною і достатньою технічною основою системи, призначеної для вирішення завдань оперативного управління і обліку виробництвом, реалізованого за допомогою завдань першої черги на підприємствах з масовим і крупносерійним характером виробництва.

У технічному комплексі системи "Львів" розвинені можливості універсальної ЕОМ "Мінськ-22" введенням режиму поділу часу, керованого програмою "Диспетчер", і додаткових пристроїв обміну оперативною інформацією з виробничим підрозділом підприємства, що забезпечило її використання в якості базової машини технічного комплексу системи "Львів".

При включенні в комплекс завдань управління підприємством, вирішення яких передбачається на другому етапі впровадження системи, до складу технічного комплексу необхідно включити другу ЕОМ "Мінськ-22".

На Львівському телевізійному заводі, крім технічних засобів, необхідних для вирішення завдань, передбачених ТЗ на систему "Львів", застосовані промислові телевізійні установки ПТУ-102, установки передачі інформації завантаження устаткування УПІ-1, установка диспетчеризації складального цеху і ряд інших засобів (пульти- датчики).

Зазначена додаткова апаратура дає можливість оперативного контролю за виконанням прийнятих системою рішень і своєчасного втручання в хід виробництва.

Організаційні заходи

У комплекс організаційних заходів входить створення інформаційно-обчислювального центру, що містить служби прийому і контролю інформації, нормативів, оперативних розрахунків, технічного обслуговування, а також служби розробок економіко-математичного забезпечення і розробок технічних засобів підсистем збору інформації.

Розроблено положення та інструкції:

- за структурою і організацією роботи ІОЦ підприємства;

- по системі підготовки вихідних даних для вирішення завдань і оформлення документів;

- по системі заходів, що забезпечують надійність зберігання інформації на магнітних носіях;

- по ліквідації наслідків збоїв і відмов у роботі обладнання;

- зі складання бібліотеки масивів інформації і організації роботи з ними.

Розроблено методи:

- забезпечення заданого тимчасового графіка обробки даних і статистичного моделювання виробничих процесів;

- збору первинних даних та запропоновано відповідні засоби забезпечення одночасної фіксації даних на документі і носії інформації, рахунку продукції, визначення стану обладнання.

Економічна ефективність системи

Умовно-річний економічний ефект від впровадження першого етапу системи "Львів" становить 201,5 тис. руб. Термін окупності системи - 2,7 року.

Впровадження першого етапу системи дозволяє заводу збільшити план випуску телевізорів в 1968 р. без збільшення виробничих потужностей на 18 тис. штук.

Крім того поліпшується оперативність стеження за залишками товарно-матеріальних цінностей, що призведе до зниження нормованих запасів матеріалів і прискоренню оборотності оборотних коштів в 1967 р. на 1,3 дні (327,1 тис. руб.) і на 1968 р. ще на 1,4 дні (426,1 тис. руб.).

Впровадження другого етапу системи "Львів" має підвищити загальну культуру економічного планування та аналізу, підвищити обґрунтованість і об'єктивність застосовуваних рішень економічного характеру, поліпшити умови роботи інженерно-технічних працівників і адміністративно-управлінського апарату.

Розмір капітальних витрат при впровадженні системи "Львів" на інших підприємствах буде значно нижче, ніж на Львівському телевізійному заводі. Термін окупності також скоротиться.

Перетворення системи "Львів" (навіть на першому етапі) в реальний інструмент господарського керівництва сприяє підвищенню продуктивності праці, зростанню виробництва, поліпшенню ритмічності виробництва, зниженню собівартості продукції, зменшенню непродуктивних витрат при збереженні виробничих потужностей.

Перераховані фактори сприяють збільшенню і економічної ефективності від впровадження системи, однак відсутність методики вартісного обліку впливу даних факторів не дозволяє в повній мірі відобразити вплив цих факторів на економічну ефективність системи.

Стан розробки системи "Львів"

В даний час перша черга системи "Львів" здана комісії.

В результаті приймальних випробувань системи комісія сформулювала наступні основні висновки:

- приймально-здавальні випробування автоматизованої системи управління промисловим підприємством з масовим і крупносерійним характером виробництва (система "Львів") в обсязі першого етапу з урахуванням зауважень і рекомендацій комісії вважати задовільними і рекомендувати технічний комплекс до виробництва;

- вважати за можливе і доцільне здійснити впровадження першого етапу системи "Львів" на ряді підприємств, не чекаючи закінчення робіт по другому етапу;

- вважати за необхідне продовжувати роботу щодо другого етапу системи "Львів" з метою якнайшвидшої реалізації повного комплексу системи.

Технічний і алгоритмічний комплекс системи "Львів" може бути використаний, крім підприємств радіотехнічного профілю, в управлінні машинобудівними і приладобудівними підприємствами масового виробництва, зокрема на заводах автотранспортного і сільськогосподарського машинобудування та ін.

Ефективне впровадження системи "Львів" в автоматизованому управлінні підприємством стане можливим із створенням спеціалізованої фірми, яка розробляє, впроваджує і забезпечує функціонування автоматизованого управління підприємством.