Лекції - проектування АСОИУ

Лекція (7-11). Doc (1 стор.)
Лекція (8). Doc (1 стор.)
Лекція (9). Doc (1 стор.)
Пр.АСОІУ (7). Doc (1 стор.)
Про.АСОІУ (1-6). Doc (1 стор.)
Оригінал


Лекція




Недоліки впроваджених АСУ та причини їх виникнення.



Недоліки впроваджених АСУ:

  1. Термін проектування Автоматизованих Систем [АС] великих і середніх підприємств дорівнює 5  7 років, що порівнянно з термінами морального старіння технічної бази, тобто основною концепцією та методології (основних ідей, принципів, методів, підходів), а також реалізованих проектних рішень.

  2. Створення машинної копії існуючої Системи Управління [СУ] через недостатньо якісного опрацьовування питань проектування системи на макро рівні.

  3. Орієнтація системи на автоматизацію другорядних завдань управління (Часто замовник невірно розуміє цілі автоматизації управління, призначення майбутньої АСУ, інформаційно-обчислювальної потреби користувачів, свої можливості і тому направляє розробку системи на автоматизацію другорядних функцій і завдань управління).

  4. Дискредитація системи через помилки в первинній документації, а також неефективності способів контролю, достовірності даних, невиконання термінів подання вхідний вихідної інформації та видачі результатної.

  5. Впровадження АСУ Підприємством [АСУП] часто не робило істотного позитивного впливу на якість управління виробництвом в цілому.


^ Основні причини низької ефективності функціонування АСУ
1). Непідготовленість підприємств до впровадження АСУП відбувається через:

а). Низької якості первинної конструкторсько-технологічної документації та системи внесення до неї змін.

б). Відсталості технології виготовлення продукції і застарілого обладнання.

в). Низького рівня організації та культури виробництва.

2). Низький рівень опрацювання питань вдосконалення існуючої системи (макро проектування).

3). Орієнтація на централізовану обробку даних і відповідні їй периферійні і обчислювальні засоби.

4). Нереалізованість в багатьох системах властивостей адаптивності. Відсутність об'єктивно-необхідних завдань управління без автоматизованого рішення, яких ефективність їх виявляється низькою.

5). Невиконання вимог оперативності в повноті, достовірності даних, а також до комплектності охоплення автоматизації функцій управління.

6). Чи не оптимальність (а іноді неприпустимість) прийнятих рішень  (Низький ступінь впровадження оптимізаційних завдань обумовлена:

а). Неадекватністю (невідповідністю) математичної моделі реальним умовам на об'єкті.

б). Недолік обчислювальних ресурсів.

в). Необхідність організації автономного інформаційного забезпечення.

Це не відповідає принципу одноразового введення інформації та багаторазового її цільового використання).

7). Зменшення ступеня інформіруемості керівництва вищого рангу управління, тобто недолік даних для прийняття об'єктивних рішень і перевантаженість дані, що не відбираються за важливістю і за призначенням.

Чим вище рівень управління, тим вище ціна помилки від реалізації неефективного рішення.

^ ПРИКЛАД: непідкріплені інформаційним забезпеченням диспетчерських нарад на підприємстві.

8). Невиконання принципу формування єдиної інформаційної бази системи з причин:

a) не використання при створенні САУ сучасних концепцій Баз Даних [БД];

б) відсутність відповідних ресурсів в Обчислювальної системі [НД];

в) впровадження розроблених в різний час інформаційно роз'єднаних комплексів завдань управління.

9). Низький рівень автоматизації процедур прийняття управлінських рішень (Розроблялися і впроваджувалися планово-облікові завдання; паралельне функціонування автоматизованої і ручної СУ; Треба виключити дублювання АСУ ручними операціями).

10). Відсутність у процесі проектування етапу імітації нової системи, з метою вибору прийнятних варіантів організації, управління об'єктом у цілому і його частинами.

11). Проблема підготовки кадрів розробників відповідної кваліфікації та відсутність відповідних методичних рекомендацій з автоматизації управління об'єктом.
Укрупненная технологія розробки САУ полягає в наступному:


  1. Обстеження об'єкта та його СУ.

  2. Аналіз і виявлення проблем ефективного функціонування системи.

  3. Визначення напрямків удосконалення існуючої системи та обгрунтування реалізованого варіанта.

  4. Визначення напрямку автоматизації управління як інструментального засобу користувачів нової системи.

  5. Розробка проектних рішень у повному обсязі до впровадження.


^

Характеристика розвитку АСУ в народному господарстві


Основні етапи розвитку АУ в народному господарстві країни:

Етап

Найменування етапу

Основні характеристики

До 1960р.

Рішення окремих економічних задач на ЕОМ I покоління

1). Порівняно прості алгоритми.

2). Невисокі вимоги до обчислювальних ресурсів.

1961-1965гг.

Створення АС Обробки даних [АСОД] на ЕОМ II покоління.

1). Формування позадачних інформаційних масивів.

2). Велике завантаження вступних пристроїв.

3). Копіювання існуючої АСУ.

4). Застосування методу індивідуального оригінального проектування систем.

5). Дослідження в галузі теорії управління (організаційно-економічними об'єктами) і обробки даних.

1966-1975рр.

Створення АСУ на ЕОМ II покоління.

1). Впровадження планово-облікових завдань.

2). Формування інформаційних масивів для комплексу завдань.

3). Створення нормативно-довідкової системи.

4). Пошук ефективних методів проектування.

5). Випуск інженерів-системотехніків (1969р.).

1976-1980рр.

Створення АСУ на ЕОМ III покоління.

1). Стабілізація складу завдань АСУП.

2). Впровадження організаційних завдань.

3). Створення єдиної інформаційної бази системи, заснованої на концепції БД.

4). Зниження завантаження вступних пристроїв.

5). Підвищення рівня узгодження, оперативності та порівнянності прийнятих рішень.

З 1981р ...

Створення інтегрованих АСУ.

1). Автоматизація функцій управління по всьому циклу виробничо-господарської діяльності об'єкта (комплексний охоплення функцій) і на всю глибину ієрархії управління.


Управління - це процес цілеспрямованого впливу на об'єкт, при якому забезпечується його ефективне функціонування.

Автоматизація управління грунтується на відповідному рівні розвитку інструментальних засобів (кошти Вт, збору, передачі та обробки), методів управління, включаючи економіко-математичні методи, а також на відповідних методах і технологіях, що існують як у виробництві, так і в управлінні.

Після впровадження проекту системи починається її функціонування (супровід).

У відділах розробки АСУ доцільно мати структурний підрозділ (групу, бюро), що складається з інженерів системних аналітиків з аналізу ефективності функціонування впровадженої системи та виявленню нових інформаційно-обчислювальних потреб користувачів.
Техніцизм підходу до автоматизації систем організаційно-економічного управління
Існують 2 технології автоматизації управління:

1). Організаційно-економічна система (наприклад: підприємство) існує, і ставитися питання створення САУ, або модифікація існуючої.

2). Автоматизація управління організаційно-економічного об'єкта в процесі його проектування.

На перших етапах (див. таблицю вище) був відсутній досвід проектування САУ організаційно-економічними об'єктами  використовувався досвід проектування СУ технічними об'єктами. При цьому в період обстеження розробники вивчали об'єкт і його СУ. В результаті готувалися матеріали техніко-економічного обстеження об'єкта, потім у відповідних проектних організаціях протягом досить тривалого часу (3  5 років) розроблялися технічний проект і робоча документація. Чи не враховувалося значне відміну стан об'єкта автоматизації при впровадженні в порівнянні з моментом передпроектного обстеження, тому при впровадженні АС треба було адаптувати до нових умов.

В результаті дефіциту ресурсів (часу, фінансів, трудові ресурси) проект у повному обсязі виявляється не реалізованим, і як наслідок апарат управління (замовники) був розчарований тривалим очікуванням важкоздійсненним проектів. Тому розробники часто прагнули прискорити отримання ефекту від автоматизації управління, що призводило до позадачной розробки єдиного технічного проекту на всю систему. І в кінцевому підсумку, при такій технології автоматизації управління, впроваджені в різний час комплекси завдань містили великий відсоток дублювання даних в системі. Тим самим посилювалася проблема коригування інформаційної бази системи і не дотримувався принцип єдиної інформаційної бази, а розробка системи набувала недоліки, властиві першим етапам.

АСУП - це людино-машинна система, що використовує сукупність кібернетичних, економіко-математичних і організаційних методів на базі ВТ, засобів збору і передачі інформації та спрямована на оптимізаційне (раціональне) управління виробничими процесами підприємства автономно або в складі АСУ виробничого об'єднання.

АСУ - це ієрархічний комплекс фахівців, методів і засобів, який реалізує завдання управління при оптимізації процесів обробки даних та прийняття рішень [ПР].
^

Лекція




Декомпозиція (структуризація) систем



Структуризація (розподіл цілого на частини) необхідна для отримання осяжній частини системи і в кінцевому підсумку для створення умов розробки систем. Як недолік - проблематичність узгодження цілісного функціонування систем.

Під структуризацією розуміється процес розподілу системи на частини і фіксування зв'язку між ними. Структуризація проводиться за різними ознаками:



  1. ^ Функціональний ознака



Функціональна частина - це сукупність завдань і процедур, що представляють змістовну сторону управління. Відповідно з традиційною технологією проектування весь процес управління виробництвом промислового підприємства чи іншого об'єкта може бути розділений на окремі підсистеми [п / с].

Для АСУ це наступний склад функціональних п / с:

  1. П / с Управління технічної підготовки виробництва [УТПП].

  2. П / с Техніко-економічного Управління [ТЕУ]. (ТЕУ = Техніко-економічне планування [ТЕП] + Бух. Облік).

  3. П / с Оперативного Управління Основним Виробництвом [ОУОП].

  4. П / с Управління матеріально-технічного постачання [УМТС].

  5. П / с Управління Збутом готової продукції [УС].

  6. П / с Управління кадрів [КК].

  7. П / с Управління Фінансами [УФ].

  8. П / с Управління Якістю Продукції [УКП].

  9. П / с Управління допоміжним виробництвом (сюди входить п / с управління енергетичним, ремонтним, інструментальним і транспортним обслуговуванням виробництва).

^ Функціональна п / с дозволяє автоматизувати відповідні функції управління, а виконання цих функцій управління має сприяти досягненню заздалегідь поставлених цілей функціонування об'єкта.

^ ОРММ - загальногалузеві керівні методичні матеріали.
Укрупнення схема взаємодії АСУП з керованим об'єктом
СПРД - Засоби підтримки виконання функцій директора та деяких його заступників.


Забезпечує частина - це сукупність умов є необхідними для функціонування системи в автоматизованому режимі.

У забезпечує частина входять:

  1. ^ Інформаційне Забезпечення [ІО].

ІО АСУ - це сукупність методів і засобів систематизації, включаючи класифікацію, кодування техніко-економічної інформації, а також власне актуалізованих даних про стан керованого об'єкта на всіх етапах його життєвого циклу.

  1. ^ Програмне Забезпечення [ПЗ].

ПО АСУ - це сукупність програм на носіях інформації з відповідною документацією.

  1. Технічне Забезпечення [ТО].

ТО АСУ - це сукупність засобів реєстрації, введення, передачі, обробки, зберігання та виводу у відповідному зручному для користувача форматі.

  1. Математичне Забезпечення [МО].

МО АСУ - це сукупність методів, моделей і алгоритмів обробки інформації, використовуваних при функціонуванні системи.

  1. ^ Організаційне Забезпечення [ГО].

ГО АСУ - це сукупність документів, що визначають необхідну для виконання управлінських функцій організаційну структуру управління і діяльність персоналу в умовах АУ.

  1. ^ Правове Забезпечення [ПрО].

ПрО АСУ - це сукупність правових норм, що регламентують правовідносини при функціонуванні системи і юридичний статус її результатів (роботи системи).


  1. ^ Лінгвістичне Забезпечення [ЛВ].

ЛВ АСУ - це сукупність мовних засобів, що використовуються при розробці та функціонування системи.

  1. ^ Метрологічне Забезпечення [МТО].

МТО АСУ - це сукупність способів, що забезпечують виконання вимог до точності вимірювання параметрів і до метрологічних характеристик вимірювальних каналів системи.

^ 9. Ергономічне Забезпечення [ЕО].

ЕО АСУ - це сукупність взаємопов'язаних вимог, спрямованих на узгодження характеристик і можливості людини-оператора з параметрами робочого місця та робочого середовища.

  1. ^ Структурно-організаційний ознака.

Для великих СУ характерна ієрархічність. Під організаційною структурою розуміється склад і підпорядкованість структурних підрозділів і окремих співробітників, що виконують функції управління об'єктом. Структурної п / с - називається частина СУ відповідно деякого структурному підрозділу керованого об'єкта.

^ Приклад структурних п / с: АСУ цехом, АСУ складом.


  1. Тимчасової ознака.

Комплекси завдань системи діляться на завдання з різною періодичністю (наприклад: раз на рік, раз на квартал, раз на місяць, раз на декаду, раз на п'ятиденку, раз на зміну (доба), або управління в реальному часі).

  1. ^ Ознака структуризації систем по фазах управління.

Управління складний процес його ділять на кілька часових фаз управління.
Схема взаємодії фаз управління



  1. ^ Ділення системи здійснюється за ознакою, умовно званого «набір завдань».

Завдання з певною черговістю впровадження і розробки складають «набір завдань».
^
Локальні області автоматизації управління при створенні

інтегрованих САУ



АСТПП - АС технічної підготовки виробництва.

АСУОТ - АСУ Організаційно-Технологічні.

Ісауї - Інтегровані САУ Об'єднанням.

ГПС - Гнучкі Виробничі Системи.

АСУТП - АСУ Технічним Процесом.



Літ-ра: Морев В.М. Орг.-технолог. АСУ Ленінград.: Маш Л.О. 1983р.



^

Лекція




Основні вимоги при декомпозиції систем на підсистеми





  1. Забезпечення max автономності функціонування системи.

  2. Наявність сильної інформаційно-функціонального взаємозв'язку між завданнями конкретної п / с.

  3. Використання результатів вирішення завдань конкретної служби управління.


Ознаки виділення п / с:



^ Технологія проектування САУ

В даний час повна автоматизація функцій управління об'єктом або технічно нездійсненна або економічно недоцільна, тому управління об'єктом здійснюється у відповідності зі схемою (див. вище).

^ Проект САУ являє собою технічну документацію як комплекс взаємопов'язаних елементів, в якому описані всі рішення щодо створення та функціонування системи.

Під ^ Інформаційно-обчислювальної Системою [ІТТ] розуміється організаційно-обчислювальний комплекс, що забезпечує функціонування системи в автоматизованому режимі, тобто виконання процедур реєстрації, збору, введення даних в систему з контролем достовірності, передачі, обробки, зберігання, виконання і виведення у відповідності з проектними рішеннями в зручному для користувача форматі.

^ Метою проектування є створення проекту системи, що забезпечує проектованої системі задані споживчі властивості та експлуатаційні характеристики.

Впровадження проекту має забезпечити:

  1. Задоволення інформаційно-обчислювальних потреб користувача як правило більшою мірою за рахунок автоматизації процедур ПР;

  2. Адекватність системи реальним інформаційним і технологічним процесам керованого об'єкта на момент впровадження системи і далі на досить тривалому часовому інтервалі. Щоб проект системи відповідав керованої об'єкту на досить тривалому часовому інтервалі, створювана система повинна володіти адаптивними властивостями.

  3. Високу економічну ефективність.

На найзагальнішому рівні до проекту системи пред'являється 3 вимоги:


Споживчі властивості САУ
^ 1. Функціональна повнота.

Характеризує ступінь автоматизації управлінських робіт на об'єкті, тобто ступінь задоволення інформаційно-обчислювальних потреб користувачів в автоматизованому режимі. Кількісною мірою є коефіцієнт функціональної повноти:






Де П А - кількість показників, що формуються в автоматизованому режимі протягом деякого часу t  [t 1, t 2]; T = t 2 - t 1 - тривалість інтервалу. Зазвичай Т = 1год.

П - загальна кількість показників, що використовуються при управлінні об'єктом.

Для контролю відповідності проекту системи потребам предметної області необхідно їх досить повно визначити і в явному вигляді записати в технічне завдання. Технічне завдання необхідно:

  1. Розробники для створення проекту системи;

  2. Замовнику для контролю виконання ТЗ.


2. Своєчасність.

Характеризує можливість своєчасного отримання необхідної інформації. Оцінюється коефіцієнтом своєчасності:





П А t - кількість значень показників, що формуються в автоматизованому режимі протягом t  [t 1, t 2];

 П А - кількість значень показників, що формуються із затримкою по відношенню до необхідному терміну подання вихідної інформації.

Для оцінки рівня своєчасності забезпечення інформаційно-обчислювальних потреб користувача може використовуватися параметр, що характеризує сумарну затримку у часі:



 t ij - затримка в часі при розрахунку j-го значення i-го показника.
^ 3. Функціональна надійність.

Це властивості АС виконувати функції з обробки даних.

4. Адаптивна надійність.

Під адаптивною надійністю розуміється здатність комплексу алгоритмів і програм пристосовуватися до реальних особливостям ОУ в часі і просторі.

Адаптивність в часі припускає можливість тривалого функціонування системи. Адаптивність у просторі передбачає використання одного і того ж пакету на різних споріднених об'єктах. Підвищення адаптивності веде до зниження витрат на супровід системи протягом тривалого інтервалу часу, а також можливості автоматизації СУ родинними об'єктами.

Чим ширше виконано властивість адаптивності, тим більше витрати на проектування, а також вимагає підвищених обчислювальних ресурсів для функціонування. Тому діапазон адаптивності повинен бути таким, щоб виграш був досить істотним. Для додання проекту системи адаптивних властивостей необхідно на етапі обстеження вивчати особливості управління на даному об'єкті на досить тривалі віддалені терміни, а також обстежувати родинні об'єкти. Дана властивість оцінюється часом T Ф = t ф 2 - t ф 1 t ф  [t Ф 1, t ф 2] протягом якого ІТТ відповідає інформаційним і технологічним процесам керованого об'єкта.

Проект системи повинен володіти адаптивними властивостями, щоб замовник без перепроектування та суттєвої модифікації міг налаштовувати систему на мінливі умови.

Час T ф досягає max можливого значення при відповідності складу параметрів настроювання програмно-алгоритмічних засобів системи складом варьирующихся характеристик керованого об'єкта.

Адаптивна надійність є функцією відмови систем. Під відмовою розуміється факт неотримання користувачем результатів рішення деякої задачі. Тому Т ф характеризує час знаходження системи в працездатному стані незважаючи на що відбуваються на об'єкті зміни в межах, що враховуються при проектуванні вимог.

При створенні САУ важливим є забезпечення високого рівня сопровождаемости, який полягає в мінімізації витрат ресурсів на функціонування системи. Супровід програм - процес виявлення і виключення в ній помилок або розширенні функціональних можливостей управління.

Лекція




Вимога ефективної сопровождаемости проекту передбачає необхідність забезпечення:

  1. Доброю опознаваемость;

  2. Якісної модифікованості.

Для забезпечення опознаваемость треба забезпечити однозначне відповідність системи та проектної документації на неї (некоректне внесення змін до проекту: програма - алгоритм). Тому в сучасній технології розробки САУ передбачається автоматизоване ведення проекту, тобто в цьому проекті зберігається поточний стан та ретроспектива. Після впровадження проекту системи, роботи по супроводу системи в процесі її функціонування виконують специ, більшість яких не брало участь у розробці та впровадженні (ефект відчуження розробника від результатів своєї праці). Тому вимога ефективної сопровождаемости повинен бути необхідною умовою реалізації розробниками.

^ 5. Економічна ефективність.

Це оцінка результативності системи, обумовлена ​​співвідношенням між витратами і одержуваних при цьому ефекті. Основним джерелом економічного ефекту від створення САУ є поліпшення економічних показників функціонування об'єкта, однак факторів, що сприяють ефективному функціонуванню системи, багато, а саме:

  1. вдосконалення технології виробництва;

  2. Модернізація обладнання;

  3. Зміна номенклатури продукції;

  4. Підвищення кваліфікації робітників;

  5. Підвищення обсягу (кількості) та якості продукції, що випускається.

Тому розрахунок економічної ефективності повинен грунтуватися на ресурсному підході. При цьому в якості основної мети приймається підвищення ефективності використання ресурсів, а саме праці, матеріальних ресурсів, сировини, палива, виробничих ресурсів. Таким чином, потрібно оцінити вплив автоматизації управління на підвищення ефективності використання ресурсів, зокрема зменшення виробничих втрат. Використання ресурсного підходу передбачає проведення на етапі системного проектування комплексного і тематичного (тобто за окремими функціями управління) економічного аналізу використання виробничих ресурсів. У результаті може бути побудована матриця "заходу - резерви".
^ Аналіз матриці дає можливість:

  1. Визначити склад функцій і процедур автоматизації управління, які дозволяють ефективно використовувати наявні в системі ресурси (+ визначити склад функцій і процедур).

  2. Визначити вплив автоматизації управління на економічну ефективність.




Комплекс

Заходів


Функції управління

Ф 1

................................................

Ф n




1 ..............











Поняття технології проектування
Технологію проектування визначають (як і інших будь-яку технологію) наступні 3 частини:


  1. Принципи і методи;

  2. Засоби проектування, які в свою чергу діляться на 2 групи:

  1. Інструментальні, як засоби підтримки деякі технології проектування (дозволяють  ефективність праці проектувальника);

  2. Об'єктні - це такі кошти, в результаті використання яких можна отримати проектне рішення створюваної системи.

3. Організаційні прийоми, як деяка упорядкована сукупність структурних елементів технології, а саме стадій, етапів, видів робіт і технологічних етапів проектування.

Для кожного з структурних елементів технології визначається вхід і вихід, а для технології операції проектування алгоритм її реалізації, а також використовувані при проектуванні кошти і ресурси. Під технологією проектування САУ розуміється сукупність принципів, методів, засобів і організаційних прийомів по створенню або модифікації проекту системи.

Будь техпроцес визначають:

  1. Дії;

  2. Послідовність цих дій;

  3. Виконавці;

  4. Засоби S;

  5. Ресурс R;

Необхідно прагнути до формалізації технології проектування САУ. В даний час ГОСТи та інші керівні методичні матеріали виразно регламентують виконання тільки стадій і етапів. Реалізація інших елементів залишається за розробником.
Навчальний матеріал
© uadoc.zavantag.com
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації