ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ И РАЗРАБОТКИ ЗАДАНИЙ

Появление промышленных роботов на рабочих местах вызывает изменение требований к проектированию организационных структур, которые охватывают поведенческую, вычислительную и организационную иерархии (рис. 7.4 и 7.5).

В успешно развивающихся организациях большой сложности всегда используется иерархическая система управления, т. е. система, в которой цели (задачи), выбранные на верхнем
уровне, разбиваются на последовательности подзадач, передаваемых в один или несколько функциональных блоков на следующем, более низком уровне иерархии. Каждый из этих блоков более низкого уровня производит декомпозицию поступившей на его вход команды в контексте информации, полученной по обратной связи из других блоков того же или более низких уровней или из внешней среды, и выдает последовательности подзадач группе подчиненных блоков. Эта же процедура повторяется на каждом следующем иерархическом уровне до тех пор, пока на самом нижнем уровне иерархии не будет сформирована последовательность примитивных действий, управляющих отдельными исполнительными механизмами — электродвигателями, параметрами систем сервоуправления, гидравлическими клапанами или мышцами людей. Схема такой организационной иерархии представлена в левой части рис. 7.5.

Одна из командных цепей организационной иерархии, показанной на рис. 7.5, слева, приведена в центре этого рисунка в виде вычислительной иерархии. Такая вычислительная иерархия состоит из трех параллельных иерархий — иерархии декомпозиции задач, иерархии обработки сенсорной информации и иерархии модели мира. Иерархия обработки сенсорной информации включает ряд вычислительных блоков, каждый из которых извлекает конкретные признаки и информационные образы, необходимые блоку декомпозиции задач на этом уровне. Каналы обратной связи идут с каждого уровня иерархии обработки сенсорной информации на соответствующий уровень иерархии декомпозиции задач. Информация поступает по каналам обратной связи с того же или более низких уровней иерархии либо из внешней среды. Она используется модулями иерархии декомпозиции задач для упорядочивания своей выходной информации и модификации функции декомпозиции таким образом, чтобы цели верхнего уровня были достигнуты, несмотря на влияние возмущений и появление непрогнозируемых событий во внешней среде.

Иерархия модели мира состоит из ряда баз знаний, генерирующих прогнозы, с которыми модули обработки сенсорной информации могут сравнивать поток наблюдаемых сенсорных данных. Прогнозы основываются на хранимой в базах знаний информации, к которой обращается задача, выполняемая в данный момент. Блоки обработки сенсорной информации могут использовать информацию из баз знаний для выбора конкретных алгоритмов обработки, соответствующих прогнозируемым сенсорным данным, и информировать блоки декомпозиции задач о всех различиях между наблюдаемыми и прогнозируемыми данными (ошибках). Блоки декомпозиции задач могут в свою очередь сформировать отклики — изменить дейст-

4. Обобщенная схема системы, применимая к широкому спектру ав- лия flj.

4. Обобщенная схема системы, применимая к широкому спектру ав- лия flj.

5. Структура и взаимосвязи организационной, вычислительной и повив так, чтобы привести

5. Структура и взаимосвязи организационной, вычислительной и повив так, чтобы привести

наблюдаемые сенсорные данные в соответствие с прогнозируемыми, либо изменить входные данные для модели мира, чтобы прогноз соответствовал наблюдениям.

Любой вычислительный блок в иерархиях декомпозиции задач, обработки сенсорных данных или моделирования мира

веденческой иерархий [1J

веденческой иерархий [1J

может быть представлен как конечный автомат. На каждом шаге по времени каждый блок считывает свою входную информацию и в соответствии со своим текущим внутренним состоянием вычисляет выходной сигнал с очень малой временной задержкой.
Если выходной сигнал каждого из блоков иерархии декомпозиции задач представить в виде вектора и изобразить его вО’ времени в векторном пространстве, то получится поведенческая иерархия, например, такая, как в правой части рис. 7.5. На указанном рисунке цель (задача) верхнего уровня (ПОСТРОИТЬ СИСТЕМУ ABCD) является входной информацией для верхнего уровня подзадач, из которых первой является подзадача (СОБРАТЬ АВ). Эта «сложная» подзадача (команда) посылается в блок декомпозиции задач Я4. Блок Я4 производит декомпозицию указанной «сложной» подзадачи в последовательность «простых» подзадач (ПОДАТЬ А), (ПОДАТЬ В), (СТЫКОВАТЬ В с А), (ПРИКРЕПИТЬ В к А). Блок Я3 производит декомпозицию последовательно каждой из «простых» подзадач в цепочку «элементарных движений» вида (ПРИБЛИЗИТЬСЯ к А), (ЗАХВАТИТЬ), (ПРИБЛИЗИТЬСЯ к X), (ОТПУСТИТЬ) и т. д. Затем блок декомпозиции Н2 вычисляет цепочку сегментов траектории в системе координат, зафиксированной относительно рабочего пространства, захватного устройства робота или рабочего места. Сегменты траектории могут включать профили ускорения, скорости и замедления движения робота. В блоке HI каждый из этих сегментов траектории преобразуется в угловые перемещения сочленения, а для выполнения требуемых движений задействуются приводы сочленения.

На каждом уровне блоки G выбирают информацию, необходимую модулям Я иерархии декомпозиции задач. Блоки М генерируют прогнозы (ожидаемые значения) сенсорных данных на основе хранимых в базах знаний сведений об окружающей среде в контексте выполняемой задачи.

Применение подобного иерархического управления в производстве иллюстрирует рис. 7.5. Здесь представлен информационный поток от роботов в автоматизированной гибкой производственной системе. Такие организационные структуры образуют систему диспетчерского (супервизорного) управления, т. е. систему, в которой производственные процессы и производительность труда управляются операторами с помощью терминалов.

Архитектура, показанная на рис. 7.4, представляет собой обобщенную систему, которую используют в самых различных автоматизированных производствах; ее применение можно распространить и на другие области.

Базовая структура является иерархической, причем вычислительная нагрузка распределена равномерно по различным вычислительным блокам на разных уровнях этой иерархии. На самом нижнем ее уровне находятся отдельные роботы, обрабатывающие центры с числовым программным управлением, интеллектуальные датчики» роботизированные транспортные тележки, конвейеры и автоматизированные склады, причем каждый из этих элементов может иметь собственную внутреннюю иерархическую систему управления. Эти машины сгруппированы в автоматизированные рабочие посты, каждый со своим блоком управления. Несколько блоков управления постами могут быть сгруппированы в цех и получать входные команды от его блока управления и т. д. Такая иерархическая система управления может быть распространена на любое количество уровней с любым количеством модулей на каждом из них, какое потребуется.

В правой части рис. 7.4 показана база данных, которая содержит программы обработки деталей для обрабатывающих центров, программы манипуляций деталями для роботов, полученные исходя из базы данных по конструкциям деталей, требования к материалам, размеры и допуски, а также алгоритмы и планы процессов, необходимые для разработки технологических маршрутов, планирования, выполнения механической обработки и фиксации объектов. Эти данные генерируются системами автоматизированного проектирования и автоматизированного планирования процессов (САПП). Содержащая их база данных иерархически структурирована так, что информация, требуемая на разных иерархических уровнях, доступна в любой момент, как только она понадобится.

В левой части рис. 7.4 изображена вторая база данных, содержащая данные о текущем состоянии завода. Любая деталь, участвующая в данный момент в производственном процессе на данном предприятии, имеет в этой базе данных собственный файл, где хранятся информация о местоположении детали и ее ориентации, степени завершенности ее изготовления, номере партии, в которую она входит, и данные контроля качества. Эта база данных также имеет иерархическую структуру. На самом низком ее уровне положение каждой детали привязано к конкретному бункеру или столу. На следующем, более высоком уровне (автоматизированное рабочее место) положение детали привязано к бункеру. На уровне участков указано, на каком именно рабочем месте находится деталь. Процессоры обратной связи (см. левую часть рисунка) просматривают базу данных на каждом уровне и извлекают информацию, представляющую интерес для следующего, более высокого уровня. Управленческая информационная система позволяет обращаться с запросами к базе данных на любом уровне и определять текущее состояние любой детали или задания в цехе. Она также может устанавливать или изменять приоритеты различных заданий.

В связи с такой организационной структурой возникает ряд важных вопросов:

(Перепечатано с разрешения Общества инженеров-технологов из Proceedings of the 13th International Symposium on Industrial Robotics/Robots 7, copyright 1983)

Разделение труда вертикальное горизонтальное Локальное распределение рабочей силы

число рабочих мест, на которых выполняется задание ранг, присваиваемый заданию Социальные аспекты

степень индивидуализации работы

конфигурация рабочих помещений (например несколько изолированных рабочих мест в одной комнате)

последовательная структура рабочего участка (например, ленточный конвейер)

степень ингегрированности объекта (например, производственный цех) наличие групповой работы Зависимости

функциональные временные или локальные Структура рабочего времени

рабочие чаем (есть ли удлиненные смены?) перерывы и их очередность

наличие приоритета временнйх интервалов над моментами наступления

событий

объем работы, который необходимо выполнить (все перечисленное относится к ремонтному персоналу) Система обратной связи

по качеству, состоянию процесса производства и т. д. диапазон и скорость передачи информации в цепи обратной связи Оплата труда!

система ранжирования заданий способ оплаты

переходная система оплаты на случай изменения требований к рабочей квалификации Планирование использования трудовых ресурсов в условиях избыточности рабочей силы при образовании новых рабочих мест при перегруппировке согласно требованиям к квалификации возможности продвижения по службе Развертывание трудовых ресурсов требуемый минимум ротация

разбиение на бригады Руководство персоналом

изменение потребностей в руководящем составе

совместимость организационной структуры и потоков информации в роботизированных и нероботизированиых системах Стратегия включения роботов в производственный процесс информационная политика включение рабочих в процесс роботизации

участие рабочих, которых автоматизация затрагивает иепесредственно

Каково оптимальное распределение функций между человеком, осуществляющим супервизорное управление (диспетчером), и ЭВМ?

Какова зависимость между числом машин, управляемых одним диспетчером, и производительностью всей системы?

Каким должно быть оптимальное число машин, которое можно поручить одному диспетчеру?

Каково влияние изолированного характера работы диспетчера в компьютеризованной рабочей среде на качество его Жизни и интеллектуальное здоровье?

Предложенная выше стратегия организационной реконструкции, ориентированной на введение в производственные процессы промышленных роботов, игнорирует человеческий фактор. Адекватная и полная стратегия реконструкции организационной структуры и самих технологических заданий должна учитывать все факторы, указанные в табл. 7.7, и включать в фазу реконструкции любые оправданные изменения. Окончательные выводы относительно реконструкции зависят от учета в данной организации факторов, перечисленных в табл. 7.8.

Январь 24, 2019 Психология труда, инженерная психология, эргономика
Еще по теме
8.4.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА И РАЗРАБОТКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗАДАНИЯ
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
"ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
"ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
"ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
"ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
Вопросы и темы для размышления и разработки
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
Вопросы и темы для размышления и разработки
ВОПРОСЫ И ТЕМЫ ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ РУЧНЫХ СРЕДСТВ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ 9.2.1. КЛАВИАТУРЫ
Вопрос 4. Трудовые конфликты в организации
Добавить комментарий