Интегрированная система автоматизации управленческой деятельности промышленного предприятия

Актуальность проблемы. Современный этап развития экономики характеризуется дальнейшим увеличением объемов перерабатываемой информации при одновременном ужесточении требований к времени обработки данных и уровню интеграции процессов обработки. Поэтому в настоящее время остается значимой проблема автоматизации управленческой деятельности средних и крупных предприятий посредством разработки и внедрения автоматизированных интегрированных систем управления предприятием (АИСУП), к качеству и эффективности работы которых предъявляются все более высокие требования.

Накопленный опыт разработки и эксплуатации информационно-управляющих систем (ИУС) позволил создать теоретические и практические предпосылки для методологии их проектирования. Однако, не смотря на существование развитых методов и моделей проектирования, умение конструировать абстрагированное описание ИУС как целостной системы остается слабым звеном. Такая ситуация возникает в результате того, что локальные модели АИСУП обычно используют самостоятельные методики построения и описания и, следовательно, часто взаимодействуют между собой только на базе субъективного представления разработчика. При всем разнообразии моделей концептуального уровня недостаточно используются такие модели, которые бы позволяли интегрировать весь процесс разработки АИСУП: от анализа предметной области (ПрО) до внедрения, сопровождения, модификации системы.

Поэтому является актуальной задача развития теоретических и методологических основ, моделей, методов комплексного проектирования АИСУП, обеспечивающих снижение трудоемкости создания, настройки, модификации таких систем. Необходимо найти способы сделать архитектуру АИСУП открытой таким образом, чтобы могли подключаться новые функциональные компоненты, и чтобы функциональные возможности системы можно было конфигурировать гибкими способами, в соответствии с потребностями пользователя информационной системы (ИС).

Целью работы является разработка гибкой интегрированной системы автоматизации организационно-управленческой деятельности промышленного предприятия на примере АИСУП «Управление «Тепловодоканал», включающая комплексное описание этапов, методов проектирования и формализованного структурного анализа сложных ИУС.

Методы исследования основаны на использовании системного анализа, теории баз данных, методов исследования операций, теории графов, методов организации вычислительных систем, технологии программирования, теории вероятностей и математической статистики.

Научная новизна.

— Разработан способ формального представления композиционной понятийной модели предметной области, основанный на описании семантики предметной области на базе дополненной модели типа «сущность-связь», отличающейся от классических вариантов расширением в виде проблемно-ориентированной надстройки, которая учитывает дополнительные понятия, использующиеся при удовлетворении функциональных требований.

— Разработан метод представления функциональных составляющих АИСУП на основе формализованного описания ее структуры в виде модели собы-тийно-управляемых цепочек процессов, которая совместно с композиционной понятийной моделью образует метамодель АИСУП и характеризуется согласованным представлением двух подходов: структурного подхода — в виде взаимодействующих процессов, и объектно-ориентированного подхода — в виде информационных объектов-менеджеров процессов.

— Создан механизм программной реализации гибких информационных систем, основанный на использовании системы настроечных реестров для удовлетворения динамических функциональных требований, который имеет следующие отличительные особенности: трехуровневая архитектура позволяет осуществлять разграничение по глубине настройкимеханизм базируется на данных комплексной модели, что позволяет контролировать структуру и значения настроечных параметров. — Предложен способ, разработаны модели и алгоритмы структурного анализа функционирования системы на основе использования статистического учета и анализа изменений системой рабочих состояний в процессе эксплуатации АИСУП.

Практическая ценность.

Разработанная АИСУП применяется на «МУП «Тепловодоканал» г. Инта Республика Коми и также может быть использована в качестве базовой автоматизированной системы управления на промышленных предприятиях рассматриваемого типа. Использованная методическая схема проектирования позволяет упростить и ускорить адаптацию и модификацию таких систем, включая коренную переработку.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались: на VI Санкт-Петербургской Международной конференции «Региональная информатика — 98», Санкт-Петербург, июнь 1998.

Эффективность разработанных в диссертационной работе концепций, моделей, методов и собственно АИСУП подтверждена опытом разработки, внедрения, использования и сопровождения АИСУП «Управление «Тепловодоканал» г. Инта Республика Коми.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 научные работы, из них 1 статья и 2 тезиса докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из: введения, четырех глав, приложения и списка литературы, включающего 68 наименований. Основная часть работы изложена на 119 страницах машинописного текста. Работа содержит 20 рисунков.

Выводы по главе.

1) Рассмотрены вопросы практической реализации процесса автоматизации организационно-управленческой деятельности АИСУП на примере АИСУП УТВК. Осуществлена программная реализация подсистем АИСУП УТВК в виде распределенных в локальной вычислительной сети программных модулей и предметных БД.

2) На базе поведенного ранее структурного анализа системы проводится анализ функционирования системы в ЛВС, оптимизация конфигурации и распределения в сети исполняемых модулей и предметных БД системы.

3) Рассмотрены вопросы рационального аппаратного обеспечения АРМ на основе классификации видов деятельности пользователя и дальнейшего анализа статистики временного распределения видов деятельности. Используются, рассмотренные ранее способы сбора статистической информации и получены практические данные по результатам опытной и промышленной эксплуатации АИСУП УТВК.

Заключение

.

Разработана гибкая интегрированная система автоматизации организационно-управленческой деятельности промышленного предприятия на примере АИСУП «Управление «Тепловодоканал», включающая комплексное описание этапов и методологии проектирования. Получены следующие основные результаты и выводы:

1) Разработан способ формального представления композиционной понятийной модели ПрО, основанный на описании семантики предметной области на базе дополненной модели «сущность-связь», отличающейся от классических вариантов расширением в виде проблемно-ориентированной надстройки, которая вводит дополнительные понятия, использующиеся при удовлетворении функциональных требований.

2) Создан метод представления функциональных составляющих АИСУП с помощью формализованного описания ее структуры на основе модели событийно-управляемых цепочек процессов, которая совместно с композиционной понятийной моделью образует метамодель АИСУП;

3) На основе построенных моделей разработан сценарий анализа структуры информационных потоков и состава подсистем (структурных звеньев) и дальнейшей их функциональной декомпозиции на отдельные подзадачи.

4) Разработана процедура группирования объектов данных с учетом их семантической и функциональной связности и распределения групп данных по предметным БД на основе анализа информационных связей по использованию объектов данных подзадачами.

5) Разработан способ программной реализации гибких информационных систем, основанный на направленном использовании возможностей и преимуществ объектно-ориентированного и процедурного подходов при реализации элементов системы на различных уровнях представления.

6) Предложен способ, разработаны модели и алгоритмы структурного анализа функционирования системы на основе использования статистического учета изменений системой рабочих состояний в процессе эксплуатации АИСУП.

7) Осуществлена программная реализация АИСУП «Управление «Те-пловодоканал» в виде распределенных в локальной вычислительной сети программных модулей и предметных БД. Предложены способы рационального аппаратного обеспечения АРМ на основе классификации видов деятельности пользователя и анализа статистики временного распределения видов деятельности при эксплуатации АИСУП.