Читайте также: |
|
Концепция CIM реализуется в компьютерно-интегрированных системах управления производством, получивших широкое распространение в разных модификациях в крупнейших фирмах.
ИАСУ как многоуровневая иерархическая система. ИАСУ состоит из автономных систем, функционирующих по взаимоувязанным критериям на базе согласованного организационного, информационного, программного и технического обеспечения в условиях распределенной обработки данных. Она действует как многоуровневая иерархическая АСУ.
Ввиду сложности структуры и системы управления предприятием ее расчленяют на части (объекты, подсистемы, модули, элементы) по различным признакам. Выбор принципа выделения составных частей должен удовлетворять следующим основным условиям: обеспечивать их максимальную автономность, учиты-
вать необходимость координации действий для достижения об- \ шей цели функционирования, а также совместимость отдельных частей. Характерны следующие виды иерархии: временная, пространственная, функциональная и информационная [5].
Признаком деления временной иерархии является интервал времени от момента поступления информации о состоянии объек-, та управления до выдачи управляющего воздействия. Чем больше интервал, тем выше уровень элемента. Управление может осуществляться в реальном масштабе времени, с интервалом в смену, сутки, месяц, квартал и т.д. При этом интервал управления выбирается не произвольно, а исходя из критериев, определяющих устойчивость и эффективность функционирования всей системы.
В частности, управление технологическим процессом осуще-■ ствляется в реальном времени, а управление цехом требует определенного временного интервала. По этому виду иерархии выделяются следующие уровни управления предприятием: долгосрочный, годовой, квартальный, месячный, сменно-суточный и реальное время.
Признаком деления пространственной иерархии является занимаемая площадь. Чем больше площадь объекта, тем выше его ранг. Данный признак является субъективным, так как не всегда площадь, занимаемая объектом, соответствует его значимости.
В основе функциональной иерархии лежит функциональная
! зависимость элементов системы. На рис. 3 показана функциональ-
i ная иерархия предприятия, основанная на управлении движени-
ем материального потока. Очевидна также функциональная
иерархия по признаку административной подчиненности.
Вид информационной иерархии является существенным. Здесь в основе деления на уровни лежат оперативность и обновляемость информации. Именно через эти признаки прослеживается иерархия информации по уровням управления предприятием. На нижнем уровне хранится и обрабатывается периодически повторяю-, щаяся и часто обновляемая информация, необходимая ежедневно, т.е. для оперативного управления. Следующий уровень составляет информация более обобщенная, чем оперативная. Она груп-. пируется по функциональным областям и применяется для принятия решений в процессе управления производством. На самом верхнем уровне сосредоточивается и обрабатывается стратегическая информация. Для нее характерны высокая степень обобщенности, неповторяемость и достаточно редкое использование.
Для уменьшения неопределенности в процессе управления предприятием выделяются уровни сложности принимаемого решения - слои (по М. Месаровичу [4]). При этом решение вышестоящей задачи определяет ограничения при принятии решений на нижележащем уровне. Выделяются три уровня управления: организационно-экономический, технической подготовки производства (научные исследования, конструкторская, технологическая, инструментальная и материальная подготовка), управление технологическими процессами (табл. 4).
ИАСУ как согласованное множество локальных АСУ пред-ставима в виде многоэшелонной иерархической структуры. Локальные системы, являясь относительно независимыми, взаимодействуют между собой. При этом в каждой из них принимаются частные решения, т.е. осуществляется внутреннее автономное управление. Однако их иерархическое расположение (многоэшелонная структура) указывает на то, что нижележащие системы управляются вышестоящими.
Организационная иерархия подразумевает, что система состоит из множества взаимодействующих подсистем, причем нижележащие находятся под влиянием или управляются вышележащими подсистемами. Уровень в этой системе называется эшелоном (см.). Системы такого рода являются многоуровневыми, многоэшелонными или многоцелевыми, поскольку различные подсистемы, обладающие правом принятия решения, имеют обычно противоречащие одна другой цели.
Функциональная структура ИАСУ. Функциональную структуру ИАСУ образуют комплексы функциональных структур взаимодействующих ИС (АСУП, САПР, АСУ ТП и т.д.). При создании ИАСУ могут быть построены разнообразные модели. В любом случае в ее составе выделяются компоненты, рассматриваемые как самостоятельные АИС.
На верхнем уровне стратифицированного описания ИАСУ создается обобщенная модель, отображающая состав взаимодействующих АСУ. Далее разработка функциональной структуры ИАСУ базируется на методологии системного анализа, позволяющего закреплять автоматизируемые функции за основными компонентами таким образом, чтобы их совместное функционирование обеспечивало достижение всего комплекса поставленных целей. При этом руководствуются принятым составом уровней иерархии и функциями управления по уровням. Функциональную структуру головного компонента целесообразно представлять в виде функциональных структур подсистем с указанием взаимосвязей с подсистемами и комплексами задач других компонентов. В комплексы задач могут объединяться задачи, обеспечивающие расчет показателей по фазам (планирование, учет, контроль, анализ, регулирование) или по уровням управления (предприятие, производство, цех, участок, рабочее место). Все комплексы задач ИАСУ должны быть ориентированы на достижение конечных целей предприятия.
В общем виде функциональная структура ИАСУ включает автоматизированную систему управления предприятием (АСУП) или объединением (АСУО) и автоматизированную систему управления научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами (АСУ НИОКР). Дальнейшая декомпозиция АСУП позволяет выделить АСУ основным и вспомогательным производством, АСУ цехами, системы управления гибкими автоматизированными участками (СУ ГАУ), СУ гибкими автоматическими линиями (СУ ГАЛ), СУ гибкими производственными модулями (СУ ГПМ). В свою очередь, АСУ НИОКР содержит автоматизированную систему научных исследований (АСНИ), систему автоматизированного проектирования (САПР) изделий, автоматизированную систему технологической подготовки производства (АС ТПП) (рис. 4). Каждая из этих систем может быть подвергнута дальнейшей структуризации.
На верхнем уровне осуществляется стратегическое планирование, производится автоматизация проектирования технологического и экономического развития предприятия, проведение маркетинговых исследований, управление финансами, производственно-хозяйственной деятельностью, материально-техническим снабжением, сбытом готовой продукции, трудовыми ресурсами. Здесь же концентрируются функции финансово-бухгалтерской
деятельности. АСУ НИОКР реализует функции технико-экономического планирования и управления научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами, автоматизированного проектирования, управления научно-техническим уровнем и качеством разработок.
На среднем уровне выделяют функции и задачи управления основным и вспомогательным производством (инструментальное,;' энергетическое, ремонтное, транспортное хозяйство), управление цехами, а также задачи автоматизации конструкторской и технологической подготовкой производства, решение которых позволяет значительно сократить сроки подготовки и постановки на производство новых изделий, получить обоснованные нормативы материальных и трудовых затрат. На этом уровне функционируют АСНИ, определяющие направления развития научно-технического потенциала предприятия. САПР реализует функции автоматизированного конструирования деталей и сборочных единиц. АС ТПП выполняет функции автоматизированного проектирования технологических процессов и средств технологического оснащения (специального инструмента и оснастки).
На нижнем уровне обеспечивается автоматизация оперативного управления производством, в том числе и в реальном масштабе времени по участкам, автоматическим линиям, рабочим местам, включая АСУ ТП, СУ ГАЛ, СУ ГПМ. АСУ ТП предназначены для регулирования и оптимизации сложных технологических процессов, характеризующихся большим числом параметров и сложностью алгоритмов управления. К АСУ ТП относятся также системы числового программного управления станками и комплексами станков, промышленными роботами, испытательными стендами, т.е. СУ ГАЛ и СУ ГПМ.
Роль компонентов ИАСУ неодинакова. Задачи организационно-экономического управления, реализуемые в АСУП, определяют цели функционирования системы в целом. ИАСУ обеспечивает реализацию всего взаимосвязанного комплекса функций управления во всех сферах деятельности предприятия, вплоть до рабочих мест и технологических операций.
Направления развития ИАСУ. Современный уровень развития информационных технологий устанавливает следующие направления развития ИАСУ по отдельным областям.
В области экономико-организационного обеспечения:
расширение состава ИС путем ввода в эксплуатацию новых систем, подсистем и расширения состава задач функционирующих подсистем;
проектирование и внедрение маркетинговых ИС;
охват автоматизированным управлением всего жизненного цикла производства продукции: от исследования рынка и управления НИОКР до непосредственного управления технологическими процессами, контроля и анализа надежности функционирования изделий в эксплуатации;
автоматизация всех иерархических уровней управления предприятием;
широкий диапазон автоматизации на всех уровнях временной иерархии управления - от перспективного планирования до управления технологическим оборудованием в реальном масштабе времени;
широкое использование методов оптимизации;
переход от создания информационно-справочных и информационно-советующих систем к системам информационно-управляющего типа, подготавливающим оптимальные варианты управленческих решений.
В области программного обеспечения:
применение современной технологии и методологии программирования;
применение средств автоматизации вычислительного процесса, обеспечивающих повышение надежности эксплуатации программных систем;
разработка новых программных средств, позволяющих упростить и унифицировать решение задач АИС, а также обеспечивающих сохранение и защиту информации от несанкционированного доступа.
В области информационного обеспечения:
создание единых баз данных ИС, обеспечивающих минимизацию общего объема данных и их рациональное использование на различных уровнях управления, в том числе создание иерархических и распределенных баз данных;
создание систем управления базами данных, позволяющих производить наиболее рациональную организацию, обслуживание и поиск информации, информационную совместимость баз данных, а также логическую и физическую независимость данных;
осуществление полной информационной увязки функций управления различных уровней.
В области технического обеспечения:
соблюдение технической совместимости АИС различных уровней;
использование многофункциональных периферийных технических средств для упрощения и ускорения обработки информации;
создание технологического оборудования, оснащенного конструктивно-встроенными или сопряженными измерительными, решающими и исполнительными устройствами, обеспечивающими его функционирование в режиме автоматического управления;
создание робототехнических комплексов для сквозной автоматизации технологических процессов;
внедрение локальных вычислительных сетей (ЛВС), объединенных в единую информационную сеть предприятия.
Повышение эффективности проектной деятельности по созданию ИАСУ достигается путем совершенствования методологии проектирования. В процессе проектирования должны быть решены вопросы методического характера, последовательность решения которых представлена на рис. 5.
Наибольшую сложность при разработке ИАСУ представляют вопросы комплексирования, в частности, минимизация зат-
рат на взаимосвязи (интерфейсы) между отдельными компонентами, модулями, входящими в систему. Минимизация затрат на разработку интерфейса обусловлена тем, что их удельный вес в больших системах, какими являются ИАСУ, требует около 50% общих затрат на разработку.
Следует отметить, что ИАСУ представляет собой сложную систему, при исследовании которой решающую роль играют методы декомпозиции системы и методы интеграции ее составных частей. При разработке ИАСУ необходимо обеспечить самостоятельность и законченность отдельных компонентов (модулей), предусмотрев их комплексную увязку, что позволит пользователю получить желаемый интегральный эффект.
В настоящее время появился ряд новых терминов для наименований сложных многокомпонентных многоуровневых систем - мультиагентные системы, корпоративные информационные системы (см.), глобальные сети и системы. Понятие интегрированной системы является основой разработки виртуальных систем (см.).
Первоначально при появлении корпоративных информационных систем (КИС) считали, что этот термин может заменить термин «интегрированная система». Однако в последующем стало очевидным, что КИС ориентированы на определенные виды деятельности предприятия (КИС финансовые, материально-складские и т.п.) и что по мере развития автоматизации предприятия вновь потребовалось понятие интеграции отдельных КИС в обобщенные системы.
Поэтому понятие интегрированной системы следует трактовать в расширенном смысле, и при разработке востребованных в настоящее время автоматизированных систем (мультиагентных систем, интеграции КИС и т.п.) учитывать изложенный опыт разработки ИАСУ, накопленный в период, когда ставились задачи комплексной автоматизации на всех уровнях управления нашей страной - от предприятий до отраслей и государства в целом (см. Автоматизированная система управления).
• 1.0 л ей ни к С. У. Автоматизированные системы управления машиностроительными предприятиями: учеб. для вузов / СУ. Олейник, В.И. Иванова, Г.М. Макарова и др. / под ред. СУ. Олейника. - М.: Высш. школа, 1991. 2. Михалев СБ. АСУ на промышленном предприятии: методы создания: справочник / СБ. Михалев, Р.ССедегов, А.С.Гринберг и др. - М.: Энергоатомиздат, 1989. 3. Информационные системы:учеб. пособие /
Под общ. ред. В.Н, Волковой и Б.И. Кузина. - СПб.: СПбГТУ, 1998.
4. Месарович М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Ме-
сарович,Д. Мако,И.Такахара.-М.: Мир, 1973. 5. Советов Б.Я. Автома
тизированное управление современным предприятием / Б.Я. Советов,
В.В. Цехановский. -Л.: Машиностроение, 1988. 6. Соколицын С.А.
Многоуровневая система оперативного управления ГПС / С.А. Соколицын,
В.А. Дуболазов, Ю.Н. Домченко.-Л.: Политехника, 1991. 7. Юрьев В.Н.
Маркетинговые информационные системы промышленных предприятий /
В.Н. Юрьев.-СПб.: СПбГТУ, 1998. В.Н. Юрьев
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА (ИС) предназначается для сбора, хранения, обработки и поиска информации, необходимой для управления предприятием или любой другой организацией, проектирования, учебного процесса и т.п., для удовлетворения потребностей индивидуального потребителя информации.
В широком смысле ИС - это любое хранилище информации: архивы, библиотеки, картотеки, досье документов, наборы статистических данных и т.п.
Однако до распространения механизации и автоматизации хранения и поиска информации для совершенствования систем управления предприятиями и организациями понятие ИС обычно не использовалось.
В истории становления понятия ИС относительно независимо развивалось несколько направлений.
При этом, поскольку понятие ИС начало переосмысливаться и формироваться в связи с автоматизацией хранения и поиска информации, история эта практически неотделима от понятий Автоматизированная информационная система (см.) и Информационно-поисковая система (см.).
При переходе к рыночной экономике, к правовому государству возрастает роль важного вида информации - нормативно-правовой и нормативно-методической, регламентирующей деятельность предприятий при- предоставлении им большей самостоятельности, для чего разрабатываются системы нормативно-методического обеспечения управления (СНМОУ) и их автоматизированный вариант - АСНМОУ.
Этот вид информации занимает как бы промежуточное место между фактографическими и документальными ИС, поскольку законодательные нормативно-методические документы (законы, постановления, уставы, стандарты, инструкции и т.п.) представляют собой тексты, но, как правило, достаточно хорошо структурированные, что облегчает извлечение из них фактографичес-
кой информации - правовых норм, статей, функций управления и т.п. Поэтому СНМОУ разрабатываются как документально-фактографические информационные системы.
В настоящее время, учитывая важную роль нормативно-правовой информации при внедрении рыночных принципов управления экономикой, создаются автоматизированные системы нормативно-правовой документации (АС НПД) разного рода и назначения (типа систем «Консультант», «Кодекс», «Гарант» и т.п.).
В последнее время появился широкий спектр специализированных ИС - экономические (ЭИС), бухгалтерские (БУИС), банковские (БИС), ИС рынка ценных бумаг, маркетинговые ИС (МИС) и т.п.
Обобщенная классификация приведена на рисунке.
Для целей анализа и создания ИС, используемых в сфере экономики, удобен широко используемый на Западе следующий перечень разновидностей (типов) этих систем, отличающихся степенью сложности [6].
• Системы электронной обработки данных, или просто сис
темы обработки данных (СОД).
• Информационные системы управления (ИСУ). Используются для слабоструктурированных задач. Обеспечивают возможность манипулирования данными за счет системы управления базой данных (СУБД). Осуществляют не только поиск, но и обработку входной информации. Выходную информацию можно представлять в виде специальных управленческих отчетов. Решения в таких системах принимает человек. ИСУ могут использоваться на уровне стратегического планирования, управленческого и оперативного контроля.
• Системы поддержки принятия решений (СППР). Используются для решения в режиме диалога плохо структурированных задач, для которых характерна неполнота входных данных, частичная ясность целей и ограничений. Участие человека в работе системы велико, он может вмешиваться в ход решения, модифицировать входные данные, процедуры обработки, цели и ограничения задачи, выбирать стратегии оценки вариантов решений. Помимо СУБД СППР включает в себя базу моделей и систему управления этой базой, а также систему управления диалогом. СППР используется на уровне стратегического планирования, оперативного и управленческого контроля.
• Экспертные системы (ЭС). Основываются на моделировании процесса принятия решения человеком-экспертом с использованием компьютера и разработок в области искусственного интеллекта (см.). ЭС основываются на использовании не только данных и информации, но и знаний, улучшающих принимаемое человеком решение. Назначение ЭС - консультировать пользователя при принятии решения, обеспечивать экономию за счет замены высокооплачиваемого эксперта сравнительно низкооплачиваемым специалистом. Существуют различные ЭС. Они могут использоваться на разных уровнях управления.
• Гибридные экспертные системы (ГЭС). Являются гибридом ЭС и СППР. ГЭС обеспечивает доступ человека к решению задачи на любой стадии, и решение в ней принимает человек, а используется она на уровне стратегического планирования и управленческого контроля.
• Информационные системы мониторинга (ИСМ).Предназначены для обеспечения высших звеньев системы управления важной укрупненной информацией о состоянии среды и деятельности фирмы. ИСМ помогают оперативно выявлять проблемы, требующие принятия решений, а также полезны при анализе разного рода управленческих ситуаций.
Все виды ИС на практике могут существовать одновременно, выполняя свои специфические функции в процессе принятия решений.
Таким образом, сложился спектр разнообразных ИС, которые в настоящее время разрабатываются в основном как автоматизированные информационные системы (см.)
• 1. Информационные системы: учеб. пособие/Под общ. ред. В.Н.Волковой и Б.И.Кузина. - СПб.: СПбГТУ, 1998. 2. Информационные системы в экономике / Под ред. В.В. Дика. - М.: Финансы и статистика, 1996. З.Соколов А.В. Информационно-поисковые системы / А.В. Соколов. -М.: Радио и связь, 1981. 4. Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем управления предприятиями и производственными объединениями (АСУП). - М.: Статистика, 1977. 5. Техническое задание на совершенствование Единой системы научно-технической информации в стране. - М.: ГКНТ СМ СССР, 1972. 6. Матвеев Л.А. Системы поддержки принятия решений: учеб. пособие / Л.А. Матвеев. - СПб.: Изд-во СПбГУиЭФ, 1993. В.Н. Волкова, Б.И. Кузин
ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВАЯ СИСТЕМА - термин, введенный первоначально применительно к системам научно-техни-
ческой информации и распространенный в последующем на все виды информационных систем (см.).
Понятие об информационно-поисковой системе (ИПС). Структура ИПС. Структура и функционирование конкретной ИПС зал/висят от вида и состава информационных источников, от способов реализации информационного поиска. В то же время есть ^некоторые общие принципы построения и функционирования
\yaic.
; Представление об ИПС развивалось.
Под ИПС первоначально понималась некоторая совокуп- ',■ ность, или комплекс взаимосвязанных отдельных частей, пред-J" назначенных для выявления в каком-либо множестве элементов ^информации (документов, сведений и т.д.), которые отвечают на /информационный запрос, предъявляемый к системе [2].
С учетом сути процесса информационного поиска ИПС (IPS) 'определяли следующим образом: с
IPS = <D,Q,R, D' >, (1)
def D'aD
где D - некоторое множество документов или библиотека (поисковый массив); [ Q - множество информационных запросов; D' - ответ на информационный запрос;
R - множество отношений, свойств, при наличии которых любому запросу q. e Q ставится в соответствие подмножество D'.
Более полно А.И. Черный предложил представить ИПС в виде совокупности четырех основных компонентов [5, С. 18]:
IPS = <LS,D,7S,N>, (2)
def
где LS - логико-семантический аппарат (т.е. информационно-поисковый язык, правила индексирования и критерии выдачи);
D - поисковый массив (т.е. определенное множество снабженных поисковыми образами документов, в котором отыскиваются необходимые);
TS - технические средства (т.е. некие приспособления или устройства, которые необходимы для записи и хранения поисковых образов, для хранения документов и осуществления процесса сопоставления поисковых образов документов с поисковым предписанием или поисковым образом запроса);
N - люди, взаимодействующие с системой (т.е. те, кто пользуются данной ИПС и обслуживают ее - осуществляют индексирование документов и информационных запросов, выбирают стратегию поиска, а также выполняют другие интеллектуальные операции, без которых невозможен информационный поиск).
Затем для обеспечения возможности автоматизации процедуры информационного поиска было предложено [2, 5] в ИПС выделить два уровня рассмотрения - абстрактный и конкретный.
Абстрактной ИПС была названа совокупность ИПЯ (retrieval language - RL), правил индексирования (IND) и критерия выдачи или критерия смыслового соответствия (KSS):
IPS = <RL, INDt KSS >. (3)
def
Конкретной ИПС названа практически реализованная система, включающая массив документов D, в котором производится информационный поиск, технические средства TS реализации ИПС, а также взаимодействующих с ней людей N.
Схема функционирования ИПС в таком понимании приведена на рис. 1 [5].
В дальнейшем в соответствии с рассмотренным выделением в ИПС абстрактного и конкретного уровней и с учетом особенностей хранения документальной информации (библиотеки, архивы и другие хранилища) процедуру информационного поиска до-
' кументальной информации было предложено разделить на два контура [4]:
1) семантическое осмысление запроса и выдача адресов (шиф-ов, кодов), соответствующих запросу документов; на рис. 1 этот уонтур показан сплошными линиями;
>. 2) отыскание самих документов (вручную или с помощью спекал из иро ванных технических средств, если ими оборудовано Хранилище); на рис. 1 - штриховые линии.
Второй контур связан с разработкой специализированных технических средств хранения больших массивов документов и работой по переоборудованию хранилищ, а собственно проблемы информационного поиска решаются в первом контуре.
С учетом рассмотренного первый контур ИПС состоит из трех ■ основных блоков: информационно-поискового языка, системы 'перевода (индексирования) на этот язык и логики, обеспечивающей поиск, которые, в свою очередь, могут быть детализированы и реализованы разными способами (рис. 2).
Представление ИПС в виде двух контуров является в настоящее время наиболее распространенным.
В некоторых системах контуры могут быть совмещены, что имело место, например, при поиске в массивах апертурных перфокарт типа Filmsort (микрокарты, выполненные на прозрачной подложке), в некоторых из первых документальных ИПС - на ди-амикрокартах Filmorex, диамикрокарта которой содержит зону
для ПОД и зону для изображения одного кадра с микроизображением документа - письма, приказа, заявления и т.п.; Minicard, диамикрокарты которой содержат вместе с поисковым образом документа (ПОД) аэрофотоснимки, чертежи и т.д., представляющие собой документы, хранящиеся в таких ИПС, и др. [2]), в автоматизированных ИПС, содержащих тексты документов относительно небольшого объема вместе с их адресами, и т.п.
Напротив, иногда возникает необходимость выделять не два, а большее число контуров, что помогает организовать последовательно углубленный анализ текстов документов. Такие варианты реализуются, например, в документально-фактографических системах нормативно-правовых и нормативно-методических документов.
В принятой символической форме абстрактная ИПС (1-й контур) представляет собой совокупность ИПЯ (RL), правил (системы) индексирования (IND) и логики (LOG), включающей наряду с критериями смыслового соответствия базисные отношения:
IPS = <RL, IND, LOG >. (4)
def
Виды информационно-поисковых систем. Существуют понятия документальной (см.) и фактографической (см.) ИПС.
Документальные ИПС (ДИПС) в ответ на вводимые в них информационные запросы выдают оригиналы, копии или адреса хранения документов, содержащих требуемую информацию.
Подкласс документальных ИПС, выдающих лишь библиографические описания искомых документов, иногда называют библиографическими ИПС.
Фактографические ИПС (ФИПС) предназначены для выдачи непосредственно требуемой информации (например, температура кипения какой-либо жидкости, статистические показатели, содержащиеся в соответствующих отчетных документах, и т.п.).
При этом существуют фактографические системы двух видов:
1) сразу формирующие массивы фактографической информации;
2) формирующие их на основе массивов документальной информации.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 256 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Практическое применение ГИС: решение задачи коммивояжера. 10 страница | | | Практическое применение ГИС: решение задачи коммивояжера. 12 страница |