Также как детализируются функции управления, так и ИС могут решать различный круг задач, т.е. ИС автоматизирует выполнение определенной функции управления

Существуют прочие типы ИС, выполняющие вспомогательные функции в зависимости от специфики фирмы, например, ИС руководства, выполняющие функции:

· контроль за деятельностью фирмы;

· выявление оперативных проблем;

· анализ управленческих и стратегических ситуаций;

· обеспечение процесса выработки стратегических решений.

В зависимости от охвата функций и уровней управления различают корпоративные (интегрированные) и локальные ЭИС.

Корпоративная (интегрированная) ЭИС автоматизирует все функции управления на всех уровнях управления, Такая ЭИС обязательно является многопользовательской и функционирует в распределенной вычислительной сети.

Локальная ЭИС автоматизирует отдельные функции управления на отдельных уровнях управления

Классификация по признаку структурированности задач

При создании ИС неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным (однозначным) – математическим или алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависит эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решений на основе получаемой информации.

Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе решения задачи. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Различают три типа задач, для которых создаются ИС:

· структурированные (формализуемые);

· неструктурированные (неформализуемые);

· частично структурированные.

	Структурированная (формализуемая) задача – задача, в которой известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.   Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить связь между ними.

В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю. Подобные системы называются автоматическими.

Примером подобной задачи может служить задача расчета заработной платы, которая и была автоматизирована одной из первых.

Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Возможности использования здесь автоматизации невелики. Решение в подобных случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.

Пример: если попытаться формализовать взаимоотношения в студенческой группе, то вряд ли это будет возможно, так как для данной задачи существен психологический и социальный факторы.

В практике работы любой организации или фирмы существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными (см. Рис. 6).

Пример: требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие.

Пути решения этой задачи могут быть разными, например:

· выделение дополнительного финансирования на увеличение численности работающих;

· перенесение срока окончания работ на более позднюю дату.

В этих условиях можно создать автоматизированную ИС, просчитывающую все возможные варианты на основе получаемой информации, и предлагающую альтернативы решения проблемы, которые анализируются человеком. Он будет в подобной системе играть определяющую роль, т.к. человек принимает окончательное решение.

ИС, создающие управленческие отчеты (управленческие системы), обеспечивают информационную поддержку пользователю, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в подобной ИС должны обеспечивать следующие возможности:

· составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;

· быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;

· управление данными с использованием возможностей СУБД;

· логическую независимость данных этого типа от других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения;

· автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.

Рисунок 6. Типы информационных систем, используемых для решения частично структурированных задач.

Модельные ИС предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему информацию путем диалога с моделью в процессе ее исследования.

Основными функциями модельной ИС являются:

· возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решения основных задач моделирования типа «как сделать, чтобы…», «что будет, если…», анализ чувствительности и т.п.

· достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;

· оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

· возможность графического отображения динамики модели;

· возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на 2-х уровнях:

1. экспертная система первого уровня исходит из концепции «типовых управленческих решений», в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. некоторому набору типовых альтернатив. Для реализации экспертной поддержки создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив;

2. если возникшая ситуация не ассоциируется ни с одной из альтернатив, экспертные системы второго уровня генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил их преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.

Классификация ИС по степени автоматизации информационных процессов

В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в системе управления ИС определяются как ручные, автоматические и автоматизированные (см. Рис. 7).

Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнение всех операций человеком.

Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека. Создание автоматических ИС характерно для производственных систем, где объектом управления является какое-либо оборудование и производство носит массовый, серийный и крупнопартионный характер. Оно, как направление создания ИС, развилось в 80-е годы прошлого столетия и до сих пор вполне успешно конкурирует с другими ИС.

Процесс проектирования продукции осуществляется по заданию заказчика посредством диалога оператора с ЭВМ. Оператор выдает технические требования к продукции, а ЭВМ запоминает, стандартизирует информацию и производит необходимые расчеты. В процессе проектирования ЭВМ может непрерывно запрашивать и учитывать информацию о себестоимости и производительности реальных оборудования и процессов производства. Затем ЭВМ, используя эту информацию, определяет оптимальные условия для обеспечения минимальной себестоимости и максимальной производительности.

Рисунок 7. Классификация ИС по степени автоматизации информационных процессов

Полученная информация используется для производственного планирования с целью оптимизации процесса обработки путем выбора соответствующего оборудования, технологических процессов, последовательности операций, условий обработки и т.д. Эта информация, в свою очередь, используется для управления автоматизированными станками и оборудованием, которые могут самонастраиваться, автоматически с помощью промышленных роботов или других технических средств загружать и разгружать детали, выбирать инструмент, производить различные операции обработки резанием и давлением, а также термическую обработку и сборку.

Обратная связь от станков и оборудования осуществляется че рез специальные контуры обратной связи. ЭВМ непрерывно принимает информацию о реальной характеристике оборудования и процессов, сравнивает ее с «идеальной», т.е. запланированной. Если система обнаруживает отклонения от запланированной программы работ, то она отвергает первоначальный вариант и, осуществляя динамическое планирование, регулирует условия работы станков и процессов и добивается, чтобы производство работало в оптимальном режиме.

Тем временем станки и оборудование осуществляют самодиагностику; если при этом обнаруживается потенциальная возможность отказа какого-нибудь узла, то принимаются необходимые корректирующие действия, включающие замену вышедшего из строя модуля в системе. Более того, встроенные в станки приборы и контрольные машины осуществляют автоматический контроль изделия на всех этапах производства, чтобы любое отклонение от заданных технических требований автоматически корректировалось и поддерживалось в пределах допусков.

Таким образом, окончательно собранное изделие оказывается полностью проверенным и соответствующим техническим требованиям, предъявляемым к изделию.

Подобным образом работает автоматизированная система управления гибкой производственной системой (АСУ ГПС).

Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека и технических средств. В современном толковании в термин «информационная система» вкладывается обязательно понятие автоматизированной системы.

Автоматизированные ИС, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения.

По сфере применения (левая часть рисунка 7)

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций фирмы на всех уровнях управления и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции (и производство и администрирование работ). Создание таких систем требует системного подхода с позиций главной цели, например, получение прибыли, завоевания рынков сбыта и т.д.

Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала (администрирования работ). Учитывая широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают именно в этом толковании. К этому классу относятся ИС управления, как промышленными фирмами, так и непромышленными объектами: гостиницами, банками, торговыми фирмами и т.д.

ИС управления технологическими процессами (АСУ ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала при выполнении технологического процесса.

В наиболее общем случае АСУ ТП представляет собой замкнутую систему, обеспечивающую автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с принятым критерием, и реализацию управляющих воздействий на технологический объект.

Технологический объект управления – это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим алгоритмам и регламентам технологического процесса. В зависимости от уровня АСУ ТП технологическим объектом управления могут быть:

· технологические агрегаты и установки,

· группы станков,

· отдельные производства (цехи, участки), реализующие самостоятельный технологический процесс.

Сегодня технологические процессы постоянно усложняются, а агрегаты, реализующие их, делаются все более мощными. Например, в энергетике действуют энергоблоки мощностью от 1000 до 4000 МВт, установки первичной переработки нефти пропускают до 12 млн. т. сырья в год, работают доменные печи объемом 3.5—5 тыс. кубометров, создаются гибко перестраиваемые производственные системы.

Человек не может уследить за работой таких агрегатов и технологических комплексов и тогда на помощь ему приходит АСУ ТП. В АСУ ТП, которые дают наибольший социальный и экономический эффект, за работой технологического комплекса следят многочисленные датчики-приборы:

· измерение физических сигналов, параметров;

· контроль функционирования технических и программных средств;

· формирование заданий на управление;

· реализация управления и т.д.

· изменяющие параметры технологического процесса (например, температуру и толщину прокатываемого металлического листа);

· контролирующие состояние оборудования (температуру подшипников турбины);

· определяющие состав исходных материалов и готового продукта.

Таких приборов в одной системе может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч. Датчики постоянно выдают сигналы, меняющиеся в соответствии с измеряемым параметром (аналоговые сигналы), в устройство связи с объектом (УСО) ЭВМ. В УСО сигналы преобразуются в цифровую форму и затем по определенной программе обрабатываются вычислительной машиной. ЭВМ сравнивает полученную от датчиков информацию с заданными результатами работы агрегата и вырабатывает управляющие сигналы, которые через другую часть УСО поступают на регулирующие органы агрегата.

Например, если датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое расстояние нужно сдвинуть валки прокатного стана и подаст соответствующий сигнал на исполнительный механизм, который переместит валки на требуемое расстояние.

Реализация целей в конкретных АСУ ТП достигается выполнением в них определенной последовательности операций и вычислительных процедур, в значительной степени типовых по своему составу и потому объединяемых в комплекс типовых функций:

Функции АСУ ТП подразделяются на управляющие, информационные и вспомогательные.

К управляющим функциям относятся:

· регулирование (стабилизация) отдельных технологических переменных;

· логическое управление операциями или аппаратами;

· адаптивное управление объектов в целом, например, управление участком станков с ЧПУ;

· оперативная коррекция суточных и сменных плановых заданий и др.

Информационные функции – это функции системы, содержанием которых является сбор, обработка и представление информации для последующей обработки.

Вспомогательные функции состоят в обеспечении «контроля за состоянием» функционирования технических и программных средств системы.

Каждый этап развития технических средств производства характеризуется определенным уровнем развития технологии. В свою очередь, каждый уровень развития технологии определяет соответствующий уровень автоматизации технологических и производственных процессов, реализуемых системой управления.

АСУ ТП как компонент общей системы управления промышленным предприятием представляют низовой уровень автоматизированной системы управления предприятием (АСУП).

В АСУП, кроме АСУ ТП, может входить:

· гибкий автоматизированный участок (ГАУ);

· гибкая автоматизированная линия (ГАЛ);

· гибкий автоматизированный цех (ГАЦ);

· гибкий автоматизированный завод (ГАЗ), где осуществлена частичная или полная интеграция нескольких гибких автоматизированных цехов, линий, участков или модулей в единую производственную систему.

Система автоматизации проектных работ (САПР) – это организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей системы) и выполняющая автоматизированное проектирование.

САПР появились в 80-е годы прошлого столетия и предназначены для автоматизации функций инженеров – проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Они вполне успешно используются и поныне, получив 2-ое дыхание с надстройкой в 3D – изображения и анимации.

Составными структурными частями САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самодостаточные модули.

Подсистемой САПР называют выделенную по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающую получение законченных проектных решений.

По назначению подсистемы САПР разделяют на проектирующие и обслуживающие.

К проектирующим относят подсистемы, выполняющие проектные процедуры и операции, например, подсистема логического проектирования, подсистема конструкторского проектирования, подсистема проектирования деталей и сборочных единиц и т.п.

К обслуживающим относят подсистемы, предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих подсистем, например, подсистема информационного поиска, подсистема документирования проекта и т.п.

Дата добавления: 2014-01-13