ГЛАВА 13

РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ

И ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

13.1. Предложения по автоматизации

После построения системного проекта, содержащего требования к будущей системе, на его основе осуществляется разработка предложений по автоматизации предприятия, включающая в себя:

составление перечня автоматизированных рабочих мест предприятия, их состава и структуры, а также способов и схем информационного взаимодействия между ними;

разработку требований к техническим средствам;

разработку требований к программным средствам;

разработку топологии, состава и структуры локальной вычислительной сети;

анализ имеющихся на рынке систем управления предприятием с учетом их соответствия системному проекту и формирование рекомендаций по выбору такой системы;

совместное с заказчиком принятие решения о выборе конкретной системы управления предприятием (или отдельных ее элементов) или о разработке собственной системы;

разработку предложений по этапам и срокам автоматизации.

Далее рассматриваются общие соображения по выбору программного и технического (аппаратного) обеспечения, который необходимо сделать, прежде чем приступить к детальному проектированию.

1) Обозначение границ реализации. Практически любая система может быть разбита на части, отражающие четыре основных типа реализации систем: ручную, пакетную, диалоговую, реального времени. Из этих четырех типов первый реализуется людьми, остальные три являются автоматическими реализациями системы. Рассмотрим критерии назначения частям системного проекта наиболее приемлемых для них типов реализации.

Ручная реализация имеет три основных преимущества перед автоматической. Во-первых, процессы не требуется заранее точно определять. По крайней мере, они могут определяться не так тщательно, как при автоматической реализации: люди хорошо знают, как заполнить пробелы в спецификации. Во-вторых, ручная система может откликаться на неожидаемые запросы, а не только на заранее планируемые. Например, ручная система бронирования авиабилетов может ответить на запрос о возможности парковки автомобиля около аэропорта. В-третьих, система может быть реализована в окружении, где автоматизация невозможна по целому ряду причин, например, психологических: хотя и возможно полностью автоматизировать процесс предоставления ссуды, люди не могут примириться с тем, что их прошения беспристрастно отклонены машиной.

Безусловно, ручные системы имеют массу недостатков. Например, люди устают, болеют, увольняются, требуют повышения зарплаты. Однако наиболее важно, что размер и сложность ручной системы будут возрастать с увеличением числа запросов, поскольку человек может обрабатывать лишь небольшое количество данных.

После определения границ ручной реализации необходимо решить, какая часть системы должна быть пакетной, а какая диалоговой? Для большинства современных приложений вся автоматизированная система должна быть диалоговой, если только не доказано противное. Соответствующее заключение может быть сделано на основе собранных статистических данных, например скорости поступления запросов и частоты изменения данных. В качестве примеров причин для пакетной реализации можно привести следующие:

некоторые запросы требуют длительной работы со срезом базы данных за определенный период (годовой отчет, пересылка накопленной информации и т.п.);

некоторые отклики (например, отчеты о продажах) содержат большое количество статичных данных, актуальность которых не изменяется в течение дней или даже недель.

Следующий шаг - выделение частей, реализуемых как подсистемы реального времени. Существует два принципиальных отличия системы реального времени от просто диалоговой системы. Первое из них связано с концептуальным уровнем: в системе реального времени время поступления события в систему само по себе несет определенную информацию, которая не может быть закодирована. Второе связано с уровнем реализации: время отклика системы реального времени является критичным и сопоставимым со скоростью выполнения технологических операций. В целом, рекомендуется реализовать как подсистемы реального времени те части системы, из которых должен быть исключен человек, то есть те части, в которых приоритетны следующие факторы: скорость (например, противоракетная оборона), опасность (например, контроль радиоактивности), утомляемость (работа авиадиспетчера).

2) Выбор подходящих технических средств. Разработав системный проект и определив границы реализации, можно начинать выбор аппаратной платформы, на которой будет функционировать система (или, по крайней мере, сужать область для такого выбора).

3) Анализ и выбор существующей системы. Зная типы подсистем и потенциальную аппаратную платформу, можно приступать к поиску коммерческих пакетов, которые удовлетворяют требованиям, выявленным и зафиксированным на этапе системного проектирования, и могут справиться с размерами и мощностью, определяемыми собранной статистикой. Следует отметить, что к такому выбору необходимо подходить сверхосторожно: стоимость интегрированной системы (включая ее внедрение на предприятии), в комплексе решающей стоящие перед предприятием задачи, может составлять сотни и миллионы долларов, а ключевые слова, характеризующие различные системы, практически одни и те же:

единая информационная среда предприятия;

режим реального времени;

независимость от законодательства;

интеграция с другими приложениями (в том числе с уже работающими на предприятии системами);

поэтапное внедрение и т.п.

И здесь неоценимую помощь оказывает системный проект, позволяющий выбрать систему, наиболее полно подходящую конкретному предприятию, либо отвергнуть данный путь и приступить к разработке и реализации собственной системы.

Ниже перечислены некоторые из критериев выбора готовой системы:

поддержка большинства функций, выявленных при анализе требований;

поддержка концептуальной модели данных;

наличие высокоуровневых механизмов разработки для компенсации отсутствующих данных и функций;

функционирование на различных аппаратных платформах;

достаточные размеры внутренних таблиц;

локализация.

Помимо чисто технических критериев выбора, важную роль играют также деловые критерии, например, опыт внедрения и надежность продавца.

4) Разработка собственной системы. Отметим недостатки такого подхода по сравнению с покупкой готовой системы:

трудозатраты на создание собственной интегрированной системы огромны и составляют сотни и тысячи человеко-лет, стоимость разработки соизмерима со стоимостью готовой системы(а часто значительно превышает ее): такие продукты должны реализовываться большими коллективами программистов;

использование готовой системы менее рискованно, чем разработка собственной;

готовая система внедряется поэтапно и поэтому частично может быть доступна в рабочем режиме гораздо быстрее, чем собственная.

13.2. Техническое проектирование

На данном этапе на основе системного проекта и принятых решений по автоматизации осуществляется проектирование системы. Фактически здесь дается ответ на вопрос: "Как (каким образом) мы будем строить систему, чтобы она удовлетворяла предъявленным к ней требованиям?". Этот этап разделяется на два подэтапа:

проектирование архитектуры системы, включающее разработку структуры и интерфейсов ее компонент (автоматизированных рабочих мест), согласование функций и технических требований к компонентам, определение информационных потоков между основными компонентами, связей между ними и внешними объектами;

детальное проектирование, включающее разработку спецификаций каждой компоненты, разработку требований к тестам и плана интеграции компонент, а также построение моделей иерархии программных модулей и межмодульных взаимодействий и проектирование внутренней структуры модулей.

При этом происходит расширение системного проекта:

за счет его уточнения;

за счет построения моделей автоматизированных рабочих   мест, включающих подсхемы информационной модели и функциональные модели, ориентированные на эти подсхемы вплоть до идентификации конкретных сущностей информационной модели;

за счет построения моделей межмодульных и внутримодульных взаимодействий с использованием техники структурных карт.

Центральное место среди перечисленных видов работ занимает построение моделей автоматизированных рабочих мест. Ниже приводится фрагмент технического проекта на создание системы автоматизации ремонтной службы на автобазе технологического транспорта.

13.3. Фрагмент технического проекта ремонтной службы

Основной деятельностью ремонтной службы является техническое обслуживание и ремонт технологического транспорта, поддержание коэффициента технической готовности парка не менее 0.75.

В состав ремонтной службы входят:

центр управления ремонтным производством (ЦУП)

ремонтные участки (участки технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), шиномонтажный и шиноремонтный участок, участок диагностики и оперативного аварийного ремонта, участок ремонта дизелей и топливной аппаратуры, участки механосварочного производства и ремонта агрегатов)

оборотный склад

инструментальная кладовая

мойка автосамосвалов

1) Состав, структура и характеристики функциональных задач в рамках деятельности ремонтной службы

1.1) Ремонтные участки

АРМ каждого из ремонтных участков должен фиксировать информацию по решению следующих функциональных задач:

уточнение наряд-задания

выявление необходимых деталей и их бронирование

оформление заявок на запчасти

сдача деталей на оборотный склад

учет выполненного ремонта

1.2) ЦУП

Осуществляет оперативное управление ремонтными подразделениями и проводит анализ текущей и перспективной обстановки.

АРМ ЦУП должен обеспечить решение следующих задач:

контроль неснижаемого запаса на оборотном складе

планирование ремонтов дизелей по периодам

планирование ремонтов автосамосвалов по периодам (включая ППР, текущие ремонты и ТО на двое суток и на месяц вперед)

расчет резерва времени по шинам

расчет резерва времени по фильтрам

расчет средней наработки и анализ отказов узлов автосамосвала

расчет средней наработки и анализ отказов узлов дизеля

формирование заказов на изготовление деталей

формирование заявок на запчасти

формирование наряд-заданий

анализ и учет расхода запасных частей, оборотных агрегатов, шин, материалов ГСМ и др.

учет движения крупных агрегатов после ремонта по самосвалам (дизель, генератор, РМК, электродвигатели), сопровождение происходивших по ним неисправностей для облегчения диагностирования самосвалов в дальнейшем         

проведение анализа технического состояния парка по определенным критериям (пробег, моточасы, проведенные ремонты в хронологическом порядке, результаты диагностики по спектральному анализу масел и др.)

учет времени простоев по определенным критериям (по вине персонала, по причине отсутствия запчастей, ГСМ, инструментов, по причине ожидания ремонта из-за отсутствия места или ремонтников)

сбор статистики и анализ ходимости узлов и агрегатов с целью определения своевременного срока замены при предельном износе

контроль за аварийным запасом з/ч и своевременное оповещение служб снабжения и техотдела;

на основании графика проведения ТО, выданного техотделом, и с учетом         реального времени наработки осуществление перерасчета постановки на техобслуживание автосамосвалов.

выбор места установки а/с в ремонтной зоне или отстое в ожидании ремонта по определенным критериям (подъезд манипулятора (автопогрузчика) к а/с, потребность в г/п механизмах, длительность ремонта, занятость необходимых специалистов на других самосвалах, наличие необходимых з/ч для проведения ремонта, потребность в сварочных работах).

1.3) Оборотный склад

учет номенклатуры и количества поступивших на оборотный склад отремонтированных агрегатов и узлов с участков

учет расхода агрегатов и узлов с оборотного склада на конкретные самосвалы 

1.4) Инструментальная кладовая

учет номенклатуры и   количества поступивших на склад инструментов и расходных материалов к ним

учет расхода инструментов и материалов

1.5) Мойка автосамосвалов

учет операций по мойке автосамосвалов

Ниже рассматриваются фрагменты технического проектирования двух автоматизированных рабочих мест: АРМ ДИАГНОСТИКА и АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.

2) Логическая модель базы данных ремонтной службы и ее привязка к функциональной модели автобазы

2.1) Схема базы данных ремонтной службы

Фрагменты схем базы данных ремонтной службы для АРМ ДИАГНОСТИКА и ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ приведены на рис. 13.1 и 13.2, соответственно. Подробное описание атрибутов, выделенных в этих фрагментах приводится ниже.

1) ДЕФЕКТОСКОПИЯ - результаты дефектоскопии автосамосвала

ДАТА ИСПЫТАНИЙ - дата проведения дефектоскопии

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

2) ДИАГНОСТИКА - результаты диагностики автосамосвала

ДАТА ИСПЫТАНИЙ - дата проведения диагностики

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника автобазы, проводящего испытания

3) ДИАГНОСТИКА ГИДРАВЛИКИ - результаты диагностики гидравлики

ДАТА ИСПЫТАНИЙ- дата проведения диагностики

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

Рис. 13.1

Рис. 13.2

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ - результаты диагностики гидравлики

4) ДИАГНОСТИКА ДИЗЕЛЯ - результаты диагностики дизеля

ДАТА ИСПЫТАНИЙ- дата проведения диагностики

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

ДАВЛЕНИЕ МАСЛА - давление масла в системе

ДАВЛЕНИЕ ТУРБОНАДДУВА ЛЕВ - давление турбонаддува левого

ДАВЛЕНИЕ ТУРБОНАДДУВА ПРАВ - давление турбонаддува правого

ДАВЛЕНИЕ В ТОПЛ МАГИСТ - давление в топливной магистрали

МОЩНОСТЬ ДИЗЕЛЯ - мощность двигателя в л/с

5) ДИАГНОСТИКА ТРАНСМИССИИ - результаты диагностики трансмиссии

ДАТА ИСПЫТАНИЙ - дата проведения диагностики

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

I-A - ток в амперах

P-кВт - мощность в киловаттах

U-b - напряжение в вольтах

ОБ-МИН ПО ПАСПОРТУ - количество оборотов в минуту по паспорту (по 11 точкам)

ОБ-МИН ПЕРЕД НАЛАДКОЙ - количество оборотов в минуту перед наладкой (по 11 точкам)

ОБ-МИН ПОСЛЕ НАЛАДКИ- количество оборотов в минуту после наладки (по 11 точкам)

6) ЖИДКОСТЬ - топлива, масла и охлаждающие жидкости, имеющиеся в запасе на автобазе

МЕСТО ХРАНЕНИЯ - код тары, в которой хранится жидкость

ДАТА ПОСТАВКИ - дата поставки жидкости

ПОСТАВЩИК - завод-изготовитель

ТИП ЖИДКОСТИ - топливо, масло или охлаждающая жидкость

ОБЪЕМ - объем жидкости

СЕЗОННОСТЬ - идентификатор времени применения

7) ИСТОРИЯ КАРЬЕРЫ - движения сотрудников автобазы в рамках ее оргштатной структуры

ДАТА ИЗМЕНЕНИЯ - дата изменения должности, зарплаты или подразделения автобазы, в котором работает сотрудник

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника

ДОЛЖНОСТЬ - занимаемая сотрудником автобазы должность

ЗАРПЛАТА - зарплата сотрудника

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ - код подразделения, в котором работает сотрудник

8) МАСЛО - результаты химического анализа масел

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

ЗОЛЬНОСТЬ

КИНЕМАТ ВЯЗКОСТЬ

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ

ЩЕЛОЧНОЕ ЧИСЛО

МЕХАН ПРИМЕСИ

ТЕМП-РА ВСПЫШКИ

Результаты анализа (Ag, Al, Ba, Ca, Cr, Fe, Co, Фон, Mg, Mo, Na, Ni, Pb, Si, Sn, Zn)

9) ОХЛ ЖИДКОСТЬ - результаты химического анализа охлаждающих жидкостей

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

РЕЗУЛЬТАТЫ НА ПРИСАДКИ ДСА - результаты анализа

10) СОТРУДНИК - данные о сотрудниках автобазы

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника

ФАМИЛИЯ - фамилия сотрудника

ИМЯ - имя сотрудника

ОТЧЕСТВО - отчество сотрудника

ДАТА РОЖДЕНИЯ - дата рождения сотрудника

МЕСТО РОЖДЕНИЯ - место рождения сотрудника АДРЕС - домашний адрес сотрудника

ПАСПОРТ - паспортные данные сотрудника

РАБ ТЕЛЕФОН - рабочий телефон сотрудника

ДОМ ТЕЛЕФОН - домашний телефон сотрудника

11) ТОПЛИВО - результаты химического анализа топлива

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

КИНЕМАТ ВЯЗКОСТЬ

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ

МЕХ ПРИМЕСИ

ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ

12) ТРАНСПОРТ - данные по автопарку

НОМЕР ШАССИ - номер шасси автомобиля

МОДЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ

ГАРАЖНЫЙ НОМЕР - номер, присвоенный автомобилю на автобазе (только для технологического транспорта)

ГОС. НОМЕР - государственный номер автомобиля (только для хозяйственного транспорта)

ДАТА ВЫПУСКА - дата выпуска автомобиля заводом-изготовителем

ДАТА ВВОДА В ЭКСПЛ - дата ввода автомобиля в эксплуатацию на автобазе

ТИП КУЗОВА - тип кузова автомобиля (самосвал, тягач, автоцистерна, легковой, бортовой, сед. тягач, полуприцеп, прицеп бортовой, микроавтобус и др.)

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ - отсутствует для легков., сед. тягача, микроавтобуса

ЗАВОД ИЗГОТОВИТЕЛЬ - название завода изготовителя

НОМЕР ДВИГАТЕЛЯ - номер двигателя автомобиля

МОДЕЛЬ ДВС - модель двигателя

МОЩНОСТЬ ЛС - мощность двигателя в лошадиных силах

НОМЕР ТЕХПАСПОРТА - только для хозяйственного транспорта

ИНВЕНТАРНЫЙ НОМЕР - номер инвентаризации

ПРИМЕЧАНИЕ - цвет и т.п.

13) ХИМ АНАЛИЗ - результаты химического анализа топлива, масел и охлаждающих жидкостей

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

НОМЕР ШАССИ - номер шасси автомобиля

МЕСТО ХРАНЕНИЯ - код тары, в которой хранится жидкость

ДАТА АНАЛИЗА - дата проведенного анализа

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника, проводившего анализ

2.2) Взаимосвязи информационной и функциональной моделей

Соответствие сущностей информационной модели и накопителей данных функциональной модели приведено в таблице 13.1.

3) Состав и структура автоматизированных рабочих мест ремонтной службы

3.1) АРМ ДИАГНОСТИКА

Функции АРМ ДИАГНОСТИКА (рис. 13.3)

учет выполненной диагностики по электрической трансмиссии

учет выполненной диагностики по дизелю

учет выполненной диагностики по гидравлической системе

                                                                                                                                                             Таблица 13.1

3.1.1) Учет выполненной диагностики по электрической трансмиссии

1) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси

- тип диагностики (электрическая трансмиссия)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА ТРАНСМИССИИ следующей информации:

- U(b)

- I(A)

- P(кВт)

- n(об/мин) по паспорту, перед наладкой и после наладки по 11 точкам измерений

3.1.2) Учет выполненной диагностики по дизелю

1) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси

- тип диагностики (дизель)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА ДИЗЕЛЯ следующей информации:

- давление масла в магистрали смазки

- давление турбонаддува (левого и правого)

- давление в топливной магистрали между топливным насосом и форсунками

- мощность дизеля

Риc. 13.3. АРМ ДИАГНОСТИКА 

3.1.3) Учет выполненной диагностики по гидравлической системе

1) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси

- тип диагностики (гидравлическая система)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА ГИДРАВЛИКИ следующей информации:

- данные по результатам испытаний

<3.2) АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Функции АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (рис. 13.4)

учет результатов химического анализа масел

учет результатов химического анализа топлива

учет результатов химического анализа охлаждающих жидкостей

<3.2.1) Учет результатов химического анализа масел

1) Занесение в таблицу ХИМ АНАЛИЗ следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси или место хранения

- тип химического анализа (масла)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу МАСЛО следующей информации:

- зольность масла

- кинематическая вязкость

- содержание воды

- щелочное число

- механические примеси

- температура вспышки

- параметры по спектральному анализу (Zh, Ba, Ca, Fe, Cr, Mg, Pb, Si, Al, Mo, Sn, Ag,Ni, FoN Фон, Na)

3.2.2) Учет результатов химического анализа топлива

1) Занесение в таблицу ХИМ АНАЛИЗ следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси или место хранения

- тип химического анализа (топлива)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ТОПЛИВО следующей информации:

- кинематическая вязкость

- содержание воды

- механические примеси, определенные методом фильтрации

- температура вспышки

- сезонность

3.2.3) Учет результатов химического анализа охлаждающих жидкостей

1) Занесение в таблицу ХИМ АНАЛИЗ следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси или место хранения

- тип химического анализа (охлаждающие жидкости)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ОХЛ ЖИДКОСТЬ следующей информации:

<>- результат анализа на присадки ДСА

Риc. 13.3. АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ  

РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ

И ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

13.1. Предложения по автоматизации

После построения системного проекта, содержащего требования к будущей системе, на его основе осуществляется разработка предложений по автоматизации предприятия, включающая в себя:

составление перечня автоматизированных рабочих мест предприятия, их состава и структуры, а также способов и схем информационного взаимодействия между ними;

разработку требований к техническим средствам;

разработку требований к программным средствам;

разработку топологии, состава и структуры локальной вычислительной сети;

анализ имеющихся на рынке систем управления предприятием с учетом их соответствия системному проекту и формирование рекомендаций по выбору такой системы;

совместное с заказчиком принятие решения о выборе конкретной системы управления предприятием (или отдельных ее элементов) или о разработке собственной системы;

разработку предложений по этапам и срокам автоматизации.

Далее рассматриваются общие соображения по выбору программного и технического (аппаратного) обеспечения, который необходимо сделать, прежде чем приступить к детальному проектированию.

1) Обозначение границ реализации. Практически любая система может быть разбита на части, отражающие четыре основных типа реализации систем: ручную, пакетную, диалоговую, реального времени. Из этих четырех типов первый реализуется людьми, остальные три являются автоматическими реализациями системы. Рассмотрим критерии назначения частям системного проекта наиболее приемлемых для них типов реализации.

Ручная реализация имеет три основных преимущества перед автоматической. Во-первых, процессы не требуется заранее точно определять. По крайней мере, они могут определяться не так тщательно, как при автоматической реализации: люди хорошо знают, как заполнить пробелы в спецификации. Во-вторых, ручная система может откликаться на неожидаемые запросы, а не только на заранее планируемые. Например, ручная система бронирования авиабилетов может ответить на запрос о возможности парковки автомобиля около аэропорта. В-третьих, система может быть реализована в окружении, где автоматизация невозможна по целому ряду причин, например, психологических: хотя и возможно полностью автоматизировать процесс предоставления ссуды, люди не могут примириться с тем, что их прошения беспристрастно отклонены машиной.

Безусловно, ручные системы имеют массу недостатков. Например, люди устают, болеют, увольняются, требуют повышения зарплаты. Однако наиболее важно, что размер и сложность ручной системы будут возрастать с увеличением числа запросов, поскольку человек может обрабатывать лишь небольшое количество данных.

После определения границ ручной реализации необходимо решить, какая часть системы должна быть пакетной, а какая диалоговой? Для большинства современных приложений вся автоматизированная система должна быть диалоговой, если только не доказано противное. Соответствующее заключение может быть сделано на основе собранных статистических данных, например скорости поступления запросов и частоты изменения данных. В качестве примеров причин для пакетной реализации можно привести следующие:

некоторые запросы требуют длительной работы со срезом базы данных за определенный период (годовой отчет, пересылка накопленной информации и т.п.);

некоторые отклики (например, отчеты о продажах) содержат большое количество статичных данных, актуальность которых не изменяется в течение дней или даже недель.

Следующий шаг - выделение частей, реализуемых как подсистемы реального времени. Существует два принципиальных отличия системы реального времени от просто диалоговой системы. Первое из них связано с концептуальным уровнем: в системе реального времени время поступления события в систему само по себе несет определенную информацию, которая не может быть закодирована. Второе связано с уровнем реализации: время отклика системы реального времени является критичным и сопоставимым со скоростью выполнения технологических операций. В целом, рекомендуется реализовать как подсистемы реального времени те части системы, из которых должен быть исключен человек, то есть те части, в которых приоритетны следующие факторы: скорость (например, противоракетная оборона), опасность (например, контроль радиоактивности), утомляемость (работа авиадиспетчера).

2) Выбор подходящих технических средств. Разработав системный проект и определив границы реализации, можно начинать выбор аппаратной платформы, на которой будет функционировать система (или, по крайней мере, сужать область для такого выбора).

3) Анализ и выбор существующей системы. Зная типы подсистем и потенциальную аппаратную платформу, можно приступать к поиску коммерческих пакетов, которые удовлетворяют требованиям, выявленным и зафиксированным на этапе системного проектирования, и могут справиться с размерами и мощностью, определяемыми собранной статистикой. Следует отметить, что к такому выбору необходимо подходить сверхосторожно: стоимость интегрированной системы (включая ее внедрение на предприятии), в комплексе решающей стоящие перед предприятием задачи, может составлять сотни и миллионы долларов, а ключевые слова, характеризующие различные системы, практически одни и те же:

единая информационная среда предприятия;

режим реального времени;

независимость от законодательства;

интеграция с другими приложениями (в том числе с уже работающими на предприятии системами);

поэтапное внедрение и т.п.

И здесь неоценимую помощь оказывает системный проект, позволяющий выбрать систему, наиболее полно подходящую конкретному предприятию, либо отвергнуть данный путь и приступить к разработке и реализации собственной системы.

Ниже перечислены некоторые из критериев выбора готовой системы:

поддержка большинства функций, выявленных при анализе требований;

поддержка концептуальной модели данных;

наличие высокоуровневых механизмов разработки для компенсации отсутствующих данных и функций;

функционирование на различных аппаратных платформах;

достаточные размеры внутренних таблиц;

локализация.

Помимо чисто технических критериев выбора, важную роль играют также деловые критерии, например, опыт внедрения и надежность продавца.

4) Разработка собственной системы. Отметим недостатки такого подхода по сравнению с покупкой готовой системы:

трудозатраты на создание собственной интегрированной системы огромны и составляют сотни и тысячи человеко-лет, стоимость разработки соизмерима со стоимостью готовой системы(а часто значительно превышает ее): такие продукты должны реализовываться большими коллективами программистов;

использование готовой системы менее рискованно, чем разработка собственной;

готовая система внедряется поэтапно и поэтому частично может быть доступна в рабочем режиме гораздо быстрее, чем собственная.

13.2. Техническое проектирование

На данном этапе на основе системного проекта и принятых решений по автоматизации осуществляется проектирование системы. Фактически здесь дается ответ на вопрос: "Как (каким образом) мы будем строить систему, чтобы она удовлетворяла предъявленным к ней требованиям?". Этот этап разделяется на два подэтапа:

проектирование архитектуры системы, включающее разработку структуры и интерфейсов ее компонент (автоматизированных рабочих мест), согласование функций и технических требований к компонентам, определение информационных потоков между основными компонентами, связей между ними и внешними объектами;

детальное проектирование, включающее разработку спецификаций каждой компоненты, разработку требований к тестам и плана интеграции компонент, а также построение моделей иерархии программных модулей и межмодульных взаимодействий и проектирование внутренней структуры модулей.

При этом происходит расширение системного проекта:

за счет его уточнения;

за счет построения моделей автоматизированных рабочих   мест, включающих подсхемы информационной модели и функциональные модели, ориентированные на эти подсхемы вплоть до идентификации конкретных сущностей информационной модели;

за счет построения моделей межмодульных и внутримодульных взаимодействий с использованием техники структурных карт.

Центральное место среди перечисленных видов работ занимает построение моделей автоматизированных рабочих мест. Ниже приводится фрагмент технического проекта на создание системы автоматизации ремонтной службы на автобазе технологического транспорта.

13.3. Фрагмент технического проекта ремонтной службы

Основной деятельностью ремонтной службы является техническое обслуживание и ремонт технологического транспорта, поддержание коэффициента технической готовности парка не менее 0.75.

В состав ремонтной службы входят:

центр управления ремонтным производством (ЦУП)

ремонтные участки (участки технического обслуживания (ТО) и текущего ремонта (ТР), шиномонтажный и шиноремонтный участок, участок диагностики и оперативного аварийного ремонта, участок ремонта дизелей и топливной аппаратуры, участки механосварочного производства и ремонта агрегатов)

оборотный склад

инструментальная кладовая

мойка автосамосвалов

1) Состав, структура и характеристики функциональных задач в рамках деятельности ремонтной службы

1.1) Ремонтные участки

АРМ каждого из ремонтных участков должен фиксировать информацию по решению следующих функциональных задач:

уточнение наряд-задания

выявление необходимых деталей и их бронирование

оформление заявок на запчасти

сдача деталей на оборотный склад

учет выполненного ремонта

1.2) ЦУП

Осуществляет оперативное управление ремонтными подразделениями и проводит анализ текущей и перспективной обстановки.

АРМ ЦУП должен обеспечить решение следующих задач:

контроль неснижаемого запаса на оборотном складе

планирование ремонтов дизелей по периодам

планирование ремонтов автосамосвалов по периодам (включая ППР, текущие ремонты и ТО на двое суток и на месяц вперед)

расчет резерва времени по шинам

расчет резерва времени по фильтрам

расчет средней наработки и анализ отказов узлов автосамосвала

расчет средней наработки и анализ отказов узлов дизеля

формирование заказов на изготовление деталей

формирование заявок на запчасти

формирование наряд-заданий

анализ и учет расхода запасных частей, оборотных агрегатов, шин, материалов ГСМ и др.

учет движения крупных агрегатов после ремонта по самосвалам (дизель, генератор, РМК, электродвигатели), сопровождение происходивших по ним неисправностей для облегчения диагностирования самосвалов в дальнейшем         

проведение анализа технического состояния парка по определенным критериям (пробег, моточасы, проведенные ремонты в хронологическом порядке, результаты диагностики по спектральному анализу масел и др.)

учет времени простоев по определенным критериям (по вине персонала, по причине отсутствия запчастей, ГСМ, инструментов, по причине ожидания ремонта из-за отсутствия места или ремонтников)

сбор статистики и анализ ходимости узлов и агрегатов с целью определения своевременного срока замены при предельном износе

контроль за аварийным запасом з/ч и своевременное оповещение служб снабжения и техотдела;

на основании графика проведения ТО, выданного техотделом, и с учетом         реального времени наработки осуществление перерасчета постановки на техобслуживание автосамосвалов.

выбор места установки а/с в ремонтной зоне или отстое в ожидании ремонта по определенным критериям (подъезд манипулятора (автопогрузчика) к а/с, потребность в г/п механизмах, длительность ремонта, занятость необходимых специалистов на других самосвалах, наличие необходимых з/ч для проведения ремонта, потребность в сварочных работах).

1.3) Оборотный склад

учет номенклатуры и количества поступивших на оборотный склад отремонтированных агрегатов и узлов с участков

учет расхода агрегатов и узлов с оборотного склада на конкретные самосвалы 

1.4) Инструментальная кладовая

учет номенклатуры и   количества поступивших на склад инструментов и расходных материалов к ним

учет расхода инструментов и материалов

1.5) Мойка автосамосвалов

учет операций по мойке автосамосвалов

Ниже рассматриваются фрагменты технического проектирования двух автоматизированных рабочих мест: АРМ ДИАГНОСТИКА и АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.

2) Логическая модель базы данных ремонтной службы и ее привязка к функциональной модели автобазы

2.1) Схема базы данных ремонтной службы

Фрагменты схем базы данных ремонтной службы для АРМ ДИАГНОСТИКА и ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ приведены на рис. 13.1 и 13.2, соответственно. Подробное описание атрибутов, выделенных в этих фрагментах приводится ниже.

1) ДЕФЕКТОСКОПИЯ - результаты дефектоскопии автосамосвала

ДАТА ИСПЫТАНИЙ - дата проведения дефектоскопии

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

2) ДИАГНОСТИКА - результаты диагностики автосамосвала

ДАТА ИСПЫТАНИЙ - дата проведения диагностики

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника автобазы, проводящего испытания

3) ДИАГНОСТИКА ГИДРАВЛИКИ - результаты диагностики гидравлики

ДАТА ИСПЫТАНИЙ- дата проведения диагностики

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

Рис. 13.1

Рис. 13.2

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ - результаты диагностики гидравлики

4) ДИАГНОСТИКА ДИЗЕЛЯ - результаты диагностики дизеля

ДАТА ИСПЫТАНИЙ- дата проведения диагностики

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

ДАВЛЕНИЕ МАСЛА - давление масла в системе

ДАВЛЕНИЕ ТУРБОНАДДУВА ЛЕВ - давление турбонаддува левого

ДАВЛЕНИЕ ТУРБОНАДДУВА ПРАВ - давление турбонаддува правого

ДАВЛЕНИЕ В ТОПЛ МАГИСТ - давление в топливной магистрали

МОЩНОСТЬ ДИЗЕЛЯ - мощность двигателя в л/с

5) ДИАГНОСТИКА ТРАНСМИССИИ - результаты диагностики трансмиссии

ДАТА ИСПЫТАНИЙ - дата проведения диагностики

НОМЕР ШАССИ - номер шасси проверяемого автосамосвала

ТИП ДИАГНОСТИКИ - тип проводимых испытаний

I-A - ток в амперах

P-кВт - мощность в киловаттах

U-b - напряжение в вольтах

ОБ-МИН ПО ПАСПОРТУ - количество оборотов в минуту по паспорту (по 11 точкам)

ОБ-МИН ПЕРЕД НАЛАДКОЙ - количество оборотов в минуту перед наладкой (по 11 точкам)

ОБ-МИН ПОСЛЕ НАЛАДКИ- количество оборотов в минуту после наладки (по 11 точкам)

6) ЖИДКОСТЬ - топлива, масла и охлаждающие жидкости, имеющиеся в запасе на автобазе

МЕСТО ХРАНЕНИЯ - код тары, в которой хранится жидкость

ДАТА ПОСТАВКИ - дата поставки жидкости

ПОСТАВЩИК - завод-изготовитель

ТИП ЖИДКОСТИ - топливо, масло или охлаждающая жидкость

ОБЪЕМ - объем жидкости

СЕЗОННОСТЬ - идентификатор времени применения

7) ИСТОРИЯ КАРЬЕРЫ - движения сотрудников автобазы в рамках ее оргштатной структуры

ДАТА ИЗМЕНЕНИЯ - дата изменения должности, зарплаты или подразделения автобазы, в котором работает сотрудник

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника

ДОЛЖНОСТЬ - занимаемая сотрудником автобазы должность

ЗАРПЛАТА - зарплата сотрудника

ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ - код подразделения, в котором работает сотрудник

8) МАСЛО - результаты химического анализа масел

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

ЗОЛЬНОСТЬ

КИНЕМАТ ВЯЗКОСТЬ

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ

ЩЕЛОЧНОЕ ЧИСЛО

МЕХАН ПРИМЕСИ

ТЕМП-РА ВСПЫШКИ

Результаты анализа (Ag, Al, Ba, Ca, Cr, Fe, Co, Фон, Mg, Mo, Na, Ni, Pb, Si, Sn, Zn)

9) ОХЛ ЖИДКОСТЬ - результаты химического анализа охлаждающих жидкостей

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

РЕЗУЛЬТАТЫ НА ПРИСАДКИ ДСА - результаты анализа

10) СОТРУДНИК - данные о сотрудниках автобазы

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника

ФАМИЛИЯ - фамилия сотрудника

ИМЯ - имя сотрудника

ОТЧЕСТВО - отчество сотрудника

ДАТА РОЖДЕНИЯ - дата рождения сотрудника

МЕСТО РОЖДЕНИЯ - место рождения сотрудника АДРЕС - домашний адрес сотрудника

ПАСПОРТ - паспортные данные сотрудника

РАБ ТЕЛЕФОН - рабочий телефон сотрудника

ДОМ ТЕЛЕФОН - домашний телефон сотрудника

11) ТОПЛИВО - результаты химического анализа топлива

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

КИНЕМАТ ВЯЗКОСТЬ

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ

МЕХ ПРИМЕСИ

ТЕМПЕРАТУРА ВСПЫШКИ

12) ТРАНСПОРТ - данные по автопарку

НОМЕР ШАССИ - номер шасси автомобиля

МОДЕЛЬ АВТОМОБИЛЯ

ГАРАЖНЫЙ НОМЕР - номер, присвоенный автомобилю на автобазе (только для технологического транспорта)

ГОС. НОМЕР - государственный номер автомобиля (только для хозяйственного транспорта)

ДАТА ВЫПУСКА - дата выпуска автомобиля заводом-изготовителем

ДАТА ВВОДА В ЭКСПЛ - дата ввода автомобиля в эксплуатацию на автобазе

ТИП КУЗОВА - тип кузова автомобиля (самосвал, тягач, автоцистерна, легковой, бортовой, сед. тягач, полуприцеп, прицеп бортовой, микроавтобус и др.)

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ - отсутствует для легков., сед. тягача, микроавтобуса

ЗАВОД ИЗГОТОВИТЕЛЬ - название завода изготовителя

НОМЕР ДВИГАТЕЛЯ - номер двигателя автомобиля

МОДЕЛЬ ДВС - модель двигателя

МОЩНОСТЬ ЛС - мощность двигателя в лошадиных силах

НОМЕР ТЕХПАСПОРТА - только для хозяйственного транспорта

ИНВЕНТАРНЫЙ НОМЕР - номер инвентаризации

ПРИМЕЧАНИЕ - цвет и т.п.

13) ХИМ АНАЛИЗ - результаты химического анализа топлива, масел и охлаждающих жидкостей

КОД ХИМ АНАЛИЗА - уникальный внутренний для автобазы номер проводимого химического анализа

НОМЕР ШАССИ - номер шасси автомобиля

МЕСТО ХРАНЕНИЯ - код тары, в которой хранится жидкость

ДАТА АНАЛИЗА - дата проведенного анализа

ТАБЕЛЬНЫЙ НОМЕР СОТР - табельный номер сотрудника, проводившего анализ

2.2) Взаимосвязи информационной и функциональной моделей

Соответствие сущностей информационной модели и накопителей данных функциональной модели приведено в таблице 13.1.

3) Состав и структура автоматизированных рабочих мест ремонтной службы

3.1) АРМ ДИАГНОСТИКА

Функции АРМ ДИАГНОСТИКА (рис. 13.3)

учет выполненной диагностики по электрической трансмиссии

учет выполненной диагностики по дизелю

учет выполненной диагностики по гидравлической системе

                                                                                                                                                             Таблица 13.1

3.1.1) Учет выполненной диагностики по электрической трансмиссии

1) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси

- тип диагностики (электрическая трансмиссия)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА ТРАНСМИССИИ следующей информации:

- U(b)

- I(A)

- P(кВт)

- n(об/мин) по паспорту, перед наладкой и после наладки по 11 точкам измерений

3.1.2) Учет выполненной диагностики по дизелю

1) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси

- тип диагностики (дизель)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА ДИЗЕЛЯ следующей информации:

- давление масла в магистрали смазки

- давление турбонаддува (левого и правого)

- давление в топливной магистрали между топливным насосом и форсунками

- мощность дизеля

Риc. 13.3. АРМ ДИАГНОСТИКА 

3.1.3) Учет выполненной диагностики по гидравлической системе

1) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси

- тип диагностики (гидравлическая система)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ДИАГНОСТИКА ГИДРАВЛИКИ следующей информации:

- данные по результатам испытаний

<3.2) АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Функции АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (рис. 13.4)

учет результатов химического анализа масел

учет результатов химического анализа топлива

учет результатов химического анализа охлаждающих жидкостей

<3.2.1) Учет результатов химического анализа масел

1) Занесение в таблицу ХИМ АНАЛИЗ следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси или место хранения

- тип химического анализа (масла)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу МАСЛО следующей информации:

- зольность масла

- кинематическая вязкость

- содержание воды

- щелочное число

- механические примеси

- температура вспышки

- параметры по спектральному анализу (Zh, Ba, Ca, Fe, Cr, Mg, Pb, Si, Al, Mo, Sn, Ag,Ni, FoN Фон, Na)

3.2.2) Учет результатов химического анализа топлива

1) Занесение в таблицу ХИМ АНАЛИЗ следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси или место хранения

- тип химического анализа (топлива)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ТОПЛИВО следующей информации:

- кинематическая вязкость

- содержание воды

- механические примеси, определенные методом фильтрации

- температура вспышки

- сезонность

3.2.3) Учет результатов химического анализа охлаждающих жидкостей

1) Занесение в таблицу ХИМ АНАЛИЗ следующей информации:

- дата испытаний

- номер шасси или место хранения

- тип химического анализа (охлаждающие жидкости)

- табельный номер сотрудника

2) Занесение в таблицу ОХЛ ЖИДКОСТЬ следующей информации:

<>- результат анализа на присадки ДСА

Риc. 13.3. АРМ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ