18422

Технология проектирования автоматизированных систем

Лекция

Менеджмент, консалтинг и предпринимательство

Лекция 7. Технология проектирования автоматизированных систем. Предпроектной стадия создания АСУ. Предпроектной стадии предшествует ознакомление организацииразработчика с объектом автоматизации и создание организационных предпосылок для начала работ по создан...

Русский

2013-07-08

76 KB

10 чел.

Лекция 7.

Технология проектирования автоматизированных систем. 

Предпроектной стадия создания АСУ.

Предпроектной стадии предшествует ознакомление организации-разработчика с объектом автоматизации и создание организационных предпосылок для начала работ по созданию АСУ (издание приказа о создании АСУ, назначение руководителя работ, подбор группы по оперативному управлению разработкой, организация специализированного подразделения по созданию АСУ на объекте и пр.). Предпроектная стадия включает три основных этапа работ:

—диагностическое обследование объекта;

— анализ результатов обследования;

— разработка технического задания на создание АСУ.

Диагностическое обследование объекта. Основные цели диагностического обслёдования следующие:

— выявление проблем, присущих объекту и системе управления, которые снижают эффективность достижения целей, стоящих перед объектом;

— определение степени подготовленности объекта к созданию АСУ (степень начальной подготовленности управленческого персонала к применению новых методов и средств управления, наличие необходимых площадей и т. п.);

— получение сведений для определения возможностей использования типовых проектных решений и оценки объемов их доработок;

— определение объемных информационных характеристик объекта для ориентировочной оценки потребности вычислительных мощностей;

— определение основных технико-экономических показателей для предварительной оценки экономической эффективности АСУ.

В соответствии с указанными целями можно выделить два основных направления обследования:

— проблемно - диагностическое, направленное на достижение первых двух перечисленных целей;

— технологическое, направленное на достижение остальных целей и представляющее собой неотъемлемый этап технологического процесса комплексного проектирования АСУ.

Результатом проблемно-диагностического обследования является список проблем управления, на решение которых направлены задачи, включаемые в АСУ. Проблемно-диагностическое обследование осуществляется специалистами по системному анализу от организации-разработчика совместно с главными специалистами объекта, на котором создается АСУ.

Технологическое обследование осуществляется в основном заказчиком под методическим руководством разработчиков АСУ. Результаты обследования фиксируются в стандартизированных формах подготавливаемых организацией-разработчиком. В процессе обследования изучаются:

— общая характеристика системы;

— организационная структура объекта и его подразделений, технико-экономических показателей, а также административных связей с другими подразделениями;

— функциональная структура: функции управления, реализуемые в каждом подразделении, и функциональные связи с другими подразделениями;

— информационная система: потоки информации, циркулирующие в системе в виде документов либо устных сообщений, поступающих в данное подразделение, накапливающихся в подразделении и выходящих в другие подразделения;

— технологические особенности каждого подразделения и материальные потоки деталей, изделий, материалов между подразделениями;

— методы реализации основных функций управления по подразделениям.

Описание общей характеристики системы включает такие вопросы, как роль и место данной АСУ в общей системе управления, ее функциональная и производственная специализация, структура низовых производственных звеньев и их краткая характеристика, территориальное размещение низовых звеньев (для ОАСУ - объединения и предприятия, для АСУП цехи и отделы и т. д.), характер связей данной системы с другими системами. К общим характеристикам системы и ее звеньев можно отнести: производственные площади, количество единиц оборудования, число работающих, объем производства, номенклатура выпускаемых изделий и их годовой выпуск, номенклатура материала и комплектующих изделий, основная специализация. Территориальное размещение низовых звеньев отражается в таблице адресов, куда заносится полное и краткое наименование производственных объектов, почтовый и телеграфный адрес. Сложность связей описывается количеством организаций-поставщиков ресурсов, поставщиков услуг, количеством потребителей основных изделий и услуг, количеством других организаций, связанных с данной системой (директивных, подшефных, контролирующих и др.).

Основные технико-экономические показатели определяются для предварительной оценки экономической эффективности АСУ. Например, для оценки экономической эффективности АСУ по данным годовой и месячной отчетности выпуска товарной продукции необходимо определить ритмичность работы предприятия и себестоимость годового выпуска реализуемой продукции, а также исходные данные для расчета возможной экономии сырья и материалов по основным изделиям. Кроме того, за последние пять лет определяется динамика основных показателей, таких, как товарный выпуск в сопоставимых ценах, расходы по обслуживанию производства и управления, средняя заработная плата на одного производственного рабочего, выработка на одного производственного рабочего, оплата сверхурочных, потери от брака, сверхнормативные остатки материальных ценностей, штрафы, пени, неустойки, уплаченные за нарушение договоров, и г. п.

Для описания организационной структуры управления используют штатное расписание, телефонные справочники, схемы организационной структуры, документы, регламентирующие распределение обязанностей между руководителем и его заместителями, и т. д. На каждом уровне управления можно выделить линейных руководителей, функциональные подразделения и производственные подразделения, являющиеся системами более низкого уровня управления. На уровне предприятия линейными руководителями являются директор предприятия и его заместители, функциональными подразделениями — отделы заводоуправления, производственными подразделениями — производственные цехи и заводские склады и т. д. При описании организационной структуры применяют типовые структуры для данного класса объектов. Необходимо также кратко описать состав, численность, квалификацию специалистов по основным структурным подразделениям, особо следует отметить подразделения, занимающиеся совершенствованием управления.

Функциональная структура АСУ определяется на основании типовых перечней функций управления для данного класса объектов, которые приводятся в общеотраслевых руководящих методических материалах по АСУП. Особое внимание следует обратить на отличие функций некоторых подразделений от их функций в типовой структуре. Для этого собираются положения о подразделениях и службах данного объекта и производится опрос руководителей подразделений. Замеченные отклонения от типовой структуры более детально изучаются на этапе анализа.

Цель описания технологических процессов - ознакомление с особенностями выпускаемой продукции и ее изготовления, с характером материальных потоков на управляемом объекте, с уровнем механизации и автоматизации технологических процессов. Продукция характеризуется циклом производства, серийностью, сложностью (количеством деталей и узлов), трудоемкостью, металлоемкостью, удельным весом покупных комплектующих изделий, количеством изменений конструкции и т. д. Технологический процесс характеризуется составом операций, их количеством, особенностью оборудования, специальными требованиями (шум, чистота, температура, пожаро- и взрывобезопасность и т. д.), уровнем механизации и автоматизации процессов.

Описание материальных потоков включает описание потоков материалов, полуфабрикатов, инструмента, при этом указываются порядок получения, выдачи и хранения, а также точки регистрации информации. Одновременно определяются существующие и создающиеся каналы связи между подразделениями объекта и территориальное размещение подразделений,  территориальное размещение наносится на географические карты, для АСУП используют генеральный план застройки данного предприятия. Отдельно составляется перечень оборудования, применяемого для механизации и автоматизации управленческого труда, указывается его назначение, место расположения, количество и стоимость.

При описании процессов управления ставится задача изучения методов и технологии управления в данной системе. Процессы управления описываются в порядке очередности операций, указываются подразделения, время начала и окончания работ, документы, средства механизации по каждой операции или задаче, а также маршруты движения информации. Указываются также методы решения каждой задачи. К описанию процесса прилагаются функциональные схемы, образцы документов, предложения заказчика по улучшению процесса управления в данной подсистеме и перечня задач, которые должны решаться в первую, очередь централизованно с помощью ЭВМ.

Анализ результатов обследования. Результаты обследования анализируются силами разработчиков, в необходимых случаях привлекаются специалисты от заказчика. На основании анализа определяют - управляемого объекта, функциональную и организационную структуры системы, структуру информационной системы, состав задач, подлежащих автоматизации, состав технических средств, эффективность затрат на создание АСУ.

Разработка технического задания на АСУ. Техническое задание (ТЗ) на АСУ является основным документом, регламентирующим организацию работ, объемы работ, затраты и ожидаемый экономический эффект от внедрения АСУ. Т3 разрабатывается на основании результатов обследования объекта и включает следующие разделы.

1. Основание для проектирования. Указывается номер постановления или приказа вышестоящей организации на создание АСУ; организации, которые могут быть привлечены к созданию АСУ; возможности создания и укомплектования соответствующих служб в данной организации; источники получения финансирования.

2. Краткая характеристика объекта. Приводится назначение объекта, характер связей с другими объектами, основные экономические показатели работы, характер процесса функционирования, организационная структура, характеристика площадей, оборудования, работающих, выпускаемой продукций и т. д.

3. Основные положения АСУ. Указывается цель создания АСУ, ее возможная структура, состав обеспечивающих и функциональных подсистем.

4. Требования к функциональным подсистемам. Приводится характер задач и функций управления по подсистемам и ориентировочная очередность их автоматизации.

5. Требования к информационному обеспечению, даются требования, предъявляемые к составу машинных массивов информации, к машинным носителям, к составу картотек в подразделениях, к первичным документам.

6. Требования к техническому комплексу АСУ. Приводятся требования, предъявляемые к средствам сбора, обработки, передачи, хранения и выдачи данных даются требования к ИВЦ и периферийным пунктам для сбора и выдачи информации, требования к оснащению средствами оргтехники и вспомогательным оборудованием.

7. Требования к математическому обеспечению. Приводятся требования, предъявляемые к операционной подсистеме, обслуживаю щей подсистеме, средствам автоматизации программирования, требования к типизации программ решения экономических задач в АСУ.

8. Требования к персоналу АСУ. Перечисляются требования, которым должен удовлетворять персонал подразделений по разработке АСУ, персонал ИВЦ, персонал, обслуживающий периферийные пункты.

9. Этапы разработки и внедрения АСУ. Приводятся основные этапы и сроки создания АСУ, требования, предъявляемые к составу задач, массивов и технических средств по этапам, степень охвата АСУ подразделений и служб на каждом этапе.

10. Состав проектной документации. Приводится состав документации технического проекта и рабочего проекта для каждого этапа внедрения АСУ.

11. Расчет окупаемости затрат. Должен быть приведен ориентировочный перечень затрат на приобретение оборудования, строительство ИВЦ и периферийных пунктов, на монтаж и эксплуатацию оборудования, на проектирование АСУ, а также ожидаемый экономический эффект от внедрения АСУ. На основании полученных данных определяется срок окупаемости затрат.

12. Приложение, в котором приводится перечень первоочередных задач АСУ, ориентировочный перечень технических средств, координационный план выполнения работ по созданию АСУ.

Как указывалось ранее, одной из целей предпроектной стадии является определение возможностей использования ТПР. Состав ТПР, которые целесообразно использовать при создании АСУ для конкретного объекта, устанавливается на основе материалов диагностического обследования объекта. Возможность использования ТПР определяется предварительно специалистами по функциям управления организации-разработчика АСУ и объекта-заказчика.

После проведения обследования объекта и определения перечня задач, включаемых в АСУ, сравнивают перечень ТПР с перечнем задач, включаемых в ТЗ. При сравнении возможны три ситуации:

1) в перечне ТПР имеется решение, соответствующее задаче, включенной в Т3 на АСУ; в этом случае ТПР используется;

2) в перечне ТПР нет решения, соответствующего требуемой задаче, но имеются ТПР, эквивалентные какой-либо из задач по назначению; в этой ситуации используется проектная док по ТПР для разработки оригинального проектного решения;

3) в перечне ТПР не имеется проектного решения, эквивалентного по назначению задаче, включенной в ТЗ. В этом случае все задачи, включенные в ТЗ, разрабатываются как оригинальные проектные решения.

При определении целесообразности применения ТПР в отдельные разделы ТЗ вносятся соответствующие рекомендации по применению ТПР. Эти рекомендации являются предварительными, так как имеющаяся на предпроектной стадии информация о составе содержании входных и выходных данных и методике расчета экономических показателей является недостаточной для принятия окончательных решений.

Проектирование АСУ.

Проект АСУ представляет собой логически обусловленную взаимосвязанную совокупность текстов, таблиц, графиков, кодов, экономико-математических моделей, расчетных формул, схем и других знаков, обосновывающих и описывающих, как устроена система, как она работает и как развивается. Иными словами, проект — это знаковая (семиотическая) модель будущей АСУ, выраженная в терминах некоторых языков (язык схем, математических выражений, таблиц и др.), материально-энергетическое и информационное овеществление которой приводит к функционирующей системе. Известно, что модель любой сложной системы представляет собой иерархию локальных моделей, для системной методологии проектирования АСУ характерными являются три основных уровня проектирования и соответствующие им уровни проектов: АСУ в целом и ее обеспечивающих подсистем, функциональных подсистем, функциональных задач.

В практике проектирования для уникальных АСУ приняты три стадии проектирования: разработка эскизного, технического и рабочего проектов, а для остальных классов АСУ — две последние. При этом эскизный проект разрабатывается лишь для верхнего уровня проектирования — АСУ в целом и ее обеспечивающих подсистем. В соответствии с системной методологией проектирования АСУ на начальных стадиях (эскизное и. техническое проектирование) разрабатывается система вширь, а на конечных (рабочее проектирование) — вглубь, т. е. эскизный и технический проекты разрабатываются на полную систему, а рабочий — лишь на часть ее, соответствующую одной очереди создания АСУ.

Стадия эскизного проектирования характеризуется большим объемом научно-исследовательских работ и состоит в выработке концепции функционирования АСУ, разработке основных методологических положений развития системы и других глобальных вопросов построения уникальных АСУ. Стадии технического и рабочего проектирования для уникальных и типовых АСУ по содержанию работ существенно не отличаются. Ниже рассматриваются состав технического и рабочего проектов и содержание работ по их выполнению.

Разработка технического проекта АСУ. В состав технического проекта включаются следующие разделы:

1. Ведомость документации технического проекта.

2. Основные решения проекта. Здесь должны быть отражены: основание для проектирования; краткие характеристики объекта; структура АСУ, язык АСУ, взаимосвязь подсистем; основные решения по организации информационных массивов, по составу документов, по составу показателей, по организации потоков информации, по выбору технических средств, по составу задач и процедур; по функциональным подсистемам, по МО; основные принципы функционирования АСУ, основные решения по подготовке объекта к внедрению АСУ, предложения по совершенствованию организационной структуры объекта, технико-экономическая оценка проектных решений.

3. Информационное обеспечение АСУ. Должны быть отражены: состав и содержание машинных массивов; состав и содержание справочников, каталогов и картотек; состав и содержание входных и выходных документов АСУ и маршруты их движения, машинный массив документов в АСУ; описание информационных языков АСУ; информационная модель АСУ; экономическая оценка проектных решений.

4. Технический комплекс АСУ. Должны быть отражены: состав технических средств, разработка структурной схемы КТС, определение количества средств, описание функционирования КТС, экономическая оценка принятых решений.

5. Функциональные подсистемы АСУ. По каждой подсистеме должны быть отражены: блок-схема реализации задач и функций управления; характеристики задач; связь с информационной базой системы; содержательные постановки задач; алгоритмы решения задач; функциональная структура подсистемы на равных этапах внедрения АСУ; связь подсистемы с оргструктурой управления, экономическая оценка проектных решений

б. Математическое обеспечение. Должны быть отражены: структура и состав МО АСУ, доработка операционной подсистемы, доработка обслуживающей подсистемы, алгоритмы стандартных программ для решения задач АСУ, краткое описание проблемно-ориентированных алгоритмических языков и сферы их применения, описание стандартных программ обслуживания информационных массивов, алгоритмы, экономическая оценка принятых решений по АСУ.

7. Проект ИВЦ и периферийных пунктов (ПП). Проект должен включать: основные функции ИВЦ и ПП, организационную структуру ИВЦ и ПП, перечёнь оборудования и схему его размещения, расчет потребного персонала, расчет площадей, описание технологического процесса обработки информации, требования и исходные данные для разработки строительной части, сметно-финансовые расчеты.

8. Организация функционирования АСУ. Раздел должен включать: разработку последовательности функционирования АСУ в различных режимах по этапам с определением состава задач, массивов и подразделений на каждом этапе, разработку информационных моделей АСУ по этапам с учетом ручной и машинной обработки данных, разработку функциональных моделей АСУ по этапам и подсистемам с учетом ручной и машинной реализации процедур управления; организацию процесса функционирования в условиях АСУ:

организационную структуру управления в условиях АСУ; описание процесса ликвидации отклонений от нормального функционирования АСУ, функционирование АСУ при полном и частичном отказах технических средств.

9. Экономическая эффективность АСУ. Должны быть приведены: сводный расчет затрат на проектирование и внедрение АСУ, расчеты затрат на эксплуатацию АСУ, ожидаемого экономического эффекта от внедрения АСУ, сроков окупаемости АСУ.

10. План мероприятий по подготовке объекта к внедрению АСУ. Приводится перечень мероприятий с оказанием ответственных исполнителей и сроков исполнения.

В процессе разработки технического проекта АСУ реализуется второй этап анализа пригодности ТПР для конкретного объекта. Возможность использования ТПР определяется степенью пригодности модулей ТПР и соответствием их общим требованиям Т3 на АСУ. Работы выполняются специалистами по разработке постановок задач с привлечением в отдельных случаях специалистов по программированию.

Технический проект АСУ на базе ТПР представляет собой совокупность типовых проектных решений, включаемых в технический проект без доработок, типовых проектных решений, включаемых в технический проект с заменой отдельных модулей оригинальными, и оригинальных проектных решений.

Использование ТПР без изменений возможно в случае пригодности всех его составляющих: входных и выходных форм документов, алгоритмов решения и системы классификации и кодирования. Если эти требования не выполняются, то для конкретного проекта можно использовать лишь отдельные модули ТПР. В случае частичного использования ТПР в постановку задачи включается специальный раздел “Особенности решения задачи”, в котором излагаются дополнительные требования, содержащие перечень конкретных объектов, для которых должна решаться задача, периодичность решения задачи, связь данной задачи с другими решаемыми в АСУ, способ организации сбора исходных данных, другие данные общего характера, необходимые для разработки АСУ. При изменении характеристик реквизитов в документации по постановке задачи для конкретной АСУ по сравнению с характеристиками, принятыми в ТПР, в разделе “Особенности решения задачи” указывается характер этих изменений.

При несоответствии форм документов в ТПР формам, требуемым в задаче АСУ, анализируется возможность получения реквизитов требуемого выходного документа на основе данных выходных массивов ТПР. Если состав этих массивов достаточен для формирования требуемого выходного документа, то при использовании данного ТПР должны быть разработаны ОПР по формированию выходных данных. При невозможности образования требуемого выходного документа на основе выходного массива ТПР определяется возможность формирования выходного массива на основе промежуточных массивов ТПР. Если такая доработка признана целесообразной, то разрабатывается алгоритм получения выходного массива. Состав реквизитов во входных документах должен быть достаточным для формирования входного массива ТПР. В противном случае разрабатывается оригинальная программа ввода данных. Для стыковки ОПР с выбранным комплексом ТПР необходимо определить по каждому ОПР состав работ, которые нужно выполнить на стадии технического проектирования, разработать документацию ОПР, использовать в ОПР терминологию, условные обозначения систему идентификации, принятые в ТПР.

Состав фонда нормативной информации зависит от состава ТПР и ОПР, включаемых в технический проект АСУ. По выбранному комплексу ТПР определяется состав справочников, необходимый для включения в технический проект. Кроме того, проектные материалы следует дополнить справочниками для реализации ОПР. Состав работ по поддержанию справочников в рабочем состоянии определяется на основании общих положений по ведению нормативно-справочной информации, принятых в системе ТПР.

Если в документации по постановкам задач используются ОПР в ТПР, то ОПР разрабатываются по аналогии с ТПР.

Разработка рабочего проекта АСУ. Структура рабочего проекта должна соответствовать структуре технического проекта, однако его содержание имеет более конкретный характер. Рабочий проект разрабатывается на каждую очередь создания АСУ и состоит из исходной и эксплуатационной документации (чертежи, схемы, инструкции, программы), которая непосредственно используется в процессе внедрения и эксплуатации АСУ. Объемы работ на этом этапе значительно превышают объемы работ на этапе технического проектирования. В основном эти объемы обусловлены высокой трудоемкостью разработки программ решения задач и остальной эксплуатационной документации по задачам.

Рабочий проект содержит следующие разделы:

1. Ведомость документов рабочего проекта.

2. Обоснование изменений проектных решений. Приводится перечень измененных по сравнению с техническим проектом решений и обоснование необходимости этих изменений.

3. Информационное обеспечение АСУ. Дается методика организации информационной базы АСУ; альбомы форм входных, нормативных и выходных документов; каталоги и справочники номенклатур объектов АСУ; типовые инструкции персоналу АСУ по ведению информации в системе; приводится модель функционирования информационной базы АСУ.

4. Технический комплекс АСУ. Приводятся краткие характеристики технических средств, применяемых в АСУ, дается модель функционирования КТС; инструкции по эксплуатации КТС; инструкция по проведению регламентных работ, связь с другими системами.

5. Функциональные подсистемы АСУ. Приводятся рабочие проекты по каждой функциональной подсистеме. Каждый проект включает следующие разделы: функциональная модель подсистемы; описание задач подсистемы; машинные алгоритмы задач; рабочие программы решения задач и инструкции по их эксплуатации; взаимосвязь с другими подсистемами и с неавтоматизированной частью; расчет экономической эффективности от внедрения данной очереди системы.

6. Математическое обеспечение. В раздел входят операционная система, программирующая система, система контроля и диагностики, стандартные программы обслуживания массивов, программы обмена с внешними абонентами, типовые программы решения экономических задач, программы отладки в системном режиме; набор форм обращения к подпрограммам при программировании, рабочие инструкции по ведению программного хозяйства.

7. Рабочий проект ИВЦ и ПП. Рабочий проект содержит строительные чертежи, документацию по установке технических средств, состав оборудования, технологию обработки информации, должностные инструкции обслуживающему персоналу, сметно-финансовые расчеты.

8. Организация функционирования АСУ. Раздел включает: экономико-организационную модель функционирования данной очереди АСУ; состав данной очереди АСУ (состав задач, массивов, технических средств, персонала; связь с неавтоматизированной частью системы); организацию процесса управления в условиях функционирования АСУ; должностные инструкции производственному и управленческому персоналу в условиях функционирования АСУ; действие персонала в случаях частичных и полных отказов; связь с другими системами.

9. Уточненный расчет эффективности данной очереди АСУ.

10. План мероприятий по внедрению данной очереди АСУ с указанием конкретных мероприятий, исполнителей и сроков исполнения.

Документация рабочего проекта АСУ формируется из документации, разработанной по аналогии с документацией ТПР (структура, содержание, обозначения).

PAGE  40


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

60520. Історія комп’ютеризації освіти Голованівського району 817.5 KB
  У газеті Аспект була надрукована стаття у якій автор детально описує початок комп’ютеризації освіти Голованівського району. Дядьки чемно відмовляються від вечері і зникають так само несподівано як і з’явились...
60521. Архитектурный план дома 442.5 KB
  Сегодня мы поговорим про проектирование дома коттеджа и т. Рассмотрим какие рекомендации должен соблюдать дизайнер разрабатывая план частного дома а также план капитального ремонта жилых домов план каркасного дома архитектурный план...
60522. Демографический кризис – проблема нравственности 7.63 MB
  Учитель: Добрый день дорогие ребята Я приветствую вас на нашем классном часе. Раскроем тайны библейских и заповедей: а Почитай отца твоего и мать твою б Не прелюбодействуй...
60525. Общая характеристика покрытосеменных и их классификация 50 KB
  Сформировать у учеников понятия об общих признаках покрытосеменных растений и современную их классификацию. Оборудование: мультимедийный проектор компьютер учебники рабочие тетради гербарные образцы однодольных и двудольных растений...