Объекты автоматизации и их характеристики

Объект автоматизации является основной составной частью автоматической системы, определяющей характер системы, поэтому его изучению уделяется исключительное внимание. Сложность объекта определяется главным образом степенью его изученности и многообразием выполняемых им функций. Результаты исследований объекта должны быть представлены в виде четких рекомендаций о возможности полной или частичной автоматизации объекта или отсутствии необходимых условий для автоматизации.

Характеристики объектов автоматизации

Проектированию автоматической системы управления должно предшествовать изучение объекта с целью установления связей объекта. В общем случае эти связи можно представить в виде четырех групп переменных.

Показатель технологического процесса, которым необходимо управлять, называют управляемой величиной (координатой), а ту физическую величины, посредством которой управляется показатель технологического процесса, называют управляющим воздействием (входной величиной, координатой).

К управляющим воздействиям относятся включение и отключение электродвигателей, электрических нагревателей, исполнительных механизмов, положение регулирующих заслонок, положение задатчиков регуляторов и т. п.

Рис. 1. Входы и выходы объекта автоматизации

Изучение рассмотренных связей объекта, подлежащего автоматизации, может привести к получению двух диаметрально противоположных выводов: между выходными и входными переменными объекта имеется строгая математическая зависимость или между этими переменными отсутствует зависимость, которая может быть выражена достоверной математической формулой.

В теории и практике автоматического управления технологическими процессами накоплен достаточный опыт описания состояния объекта в таких ситуациях. При этом объект рассматривается как одно из звеньев системы автоматического управления. В случаях, когда известна математическая зависимость между выходной переменной у и управляющим входным воздействием х объекта, выделяют две основные формы записи математических описаний — это статические и динамические характеристики объекта.

Статическая характеристика в математической или графической форме выражает зависимость выходных параметров от входных. Бинарные связи обычно имеют четкое математическое описание, например, статическая характеристика весовых дозаторов литейных материалов имеет вид h = km (здесь h — степень деформации упругих элементов; т — масса материала; k — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств материала упругого элемента).

При наличии нескольких переменных параметров в качестве статических характеристик можно использовать номограммы.

Статическая характеристика объекта определяет последующее формирование целей автоматизации. С точки зрения практической реализации в литейном производстве эти цели могут быть сведены к трем видам:

стабилизации выходных параметров объекта;

изменению выходных параметров по заданной программе;

изменению качества некоторых выходных параметров при изменении условий протекания процесса.

Ряд технологических объектов однако не может быть описан математически из-за множества взаимосвязанных факторов, влияющих на ход процесса, наличия неконтролируемых факторов и малоизученности процесса. Такие объекты с точки зрения автоматизации являются сложными. Степень сложности определяется числом входов и выходов объекта. Такие объективные трудности возникают при изучении процессов, снизанных с массо- и теплопередачей. Поэтому при их автоматизации необходимы допущения или условия, которые должны способствовать главной цели автоматизации — повышению эффективности управления путем максимального приближения технологических режимов к оптимальным.

Для изучения сложных объектов используют прием, который заключается в условном представлении объекта в виде «черного ящика». При этом исследуют только внешние связи, ни утреннюю структуру системы не учитывают, т. е. изучают, что делает объект, а не как он функционирует.

Поведение объекта определяют по реакции выходных величин на изменение входных. Основным инструментом для изучения такого объекта являются статистико-математические методы. Методически изучение объекта осуществляется следующим образом: определяют главные параметры, устанавливают дискретный ряд изменения главных параметров, искусственно изменяют входные параметры объекта в пределах установленного дискретного ряда, фиксируют все изменения выходов и статистически обрабатывают полученные результаты.

Динамические характеристики объекта автоматизации определяются рядом его свойств, одни из которых способствуют качественному процессу управления, другие препятствуют ему.

Из всех свойств объектов автоматизации, независимо от их многообразия, можно выделить главные, наиболее характерные: емкость, способность к самовыравниванию и запаздывание.

Емкостью называют способность объекта аккумулировать рабочую среду и запасать ее внутри объекта. Накопление вещества или энергии возможно благодаря тому, что в каждом объекте имеется сопротивление выходу.

Мерой емкости объекта служит коэффициент емкости С, характеризующий количество вещества или энергии, которое нужно подвести к объекту, чтобы изменить управляемую величину на единицу в принятой размерности измерения:

где dQ — разность между притоком и расходом вещества или энергии; ру — управляемый параметр; t — время.

Размерность коэффициента емкости может быть различной в зависимости от размерностей управляемых параметров.

Скорость изменения управляемого параметра тем меньше, чем больше коэффициент емкости объекта. Из этого следует, что легче управляются те объекты, коэффициенты емкости которых больше.

Самовыравнивание — это способность объекта приходить после возмущения в новое установившееся состояние без вмешательства управляющего устройства (регулятора). Объекты, обладающие самовыравниванием, называют статическими, а не обладающие этим свойством — нейтральными или астатическими. Самовыравнивание способствует стабилизации управляющего параметра объекта и облегчает работу управляющего устройства.

Самовыравнивание объектов характеризуется коэффициентом (степенью) самовыравнивания, который имеет вид:

В зависимости от коэффициента самовыравнивания статические характеристики объекта принимают различный вид (рис. 2).

Зависимость управляемого параметра от нагрузки (относительного возмущения) при различных коэффициентах самовыравнивания: 1 — идеальное самовыравнивание; 2 — нормальное самовыравнивание; 3 — отсутствие самовыравнивания

Зависимость 1 характеризует объект, у которого управляемая величина не изменяется при любых возмущениях, такой объект не нуждается в управляющих устройствах. Зависимость 2 отражает нормальное самовыравнивание объекта, зависимость 3 характеризует объект, не имеющий самовыравнивания. Коэффициент р является переменной величиной, он повышается с увеличением нагрузки и в большинстве случаев имеет положительное значение.

Запаздывание — это время, проходящее между моментом нарушения равновесия и началом изменения управляемой величины объекта. Оно обусловливается наличием сопротивлений и инерционностью системы.

Различают два вида запаздывания: чистое (или транспортное) и переходное (или емкостное), которые в сумме составляют общее запаздывание в объекте.

Чистое запаздывание получило свое название потому, что в объектах, где оно имеется, наблюдается смещение во времени реакции на выходе объекта по сравнению с моментом появления входного воздействия без изменения величины и формы воздействия. Минимальным чистым запаздыванием обладает объект, работающий при максимальной нагрузке или в котором сигнал распространяется с большой скоростью.

Переходное запаздывание возникает при преодолении потоком вещества или энергии сопротивлений между емкостями объекта. Оно определяется числом емкостей и величиной переходных сопротивлений.

Чистое и переходное запаздывания ухудшают качество управления, поэтому необходимо стремиться к уменьшению их величин. К мерам, способствующим этому, можно отнести размещение измерительных и управляющих устройств в непосредственной близости от объекта, применение малоинерционных чувствительных элементов, конструктивная рационализация самого объекта и др.

Результаты анализа наиболее важных характеристик и свойств объектов автоматизации, а также методов их изучения позволяют сформулировать ряд требований и условий, выполнение которых обеспечивает возможность успешной автоматизации. Главные из них следующие:

математическое описание связей объекта, представленное в виде статических характеристик; для сложных объектов, которые не могут быть описаны математически, — использование математико-статистических, табличных, пространственных и других методов изучения связей объекта, основанных на введении некоторых допущений;

построение динамических характеристик объекта в виде дифференциальных уравнений или графиков для изучения переходных процессов в объекте, при этом учитывают все основные свойства объекта (емкость, запаздывание, самовыравнивание);

использование в объекте таких технических средств, которые бы обеспечивали выдачу информации об изменении всех интересующих параметров объекта в виде унифицированных сигналов, измеряемых датчиками;

применение для управления объектом исполнительных механизмов, имеющих управляемые приводы;

установление достоверно известных пределов изменения внешних возмущений объекта.

К подчиненным требованиям можно отнести:

определение граничных условий автоматизации в соответствии с задачами управления;

установление ограничений входных величин и управляющих воздействий;

расчет критериев оптимальности (эффективности).

Процесс приготовления формовочных смесей состоит из дозирования исходных компонентов, подачи их в смеситель, смешивания готовой смеси и выдачи ее к формовочным линиям, обработки и регенерации отработанной смеси.

Исходные материалы наиболее распространенных в литейном производстве песчано-глинистых смесей: отработанная смесь, свежий песок (наполнитель), глина или бентонит (связующая добавка), молотый уголь или углеродсодержащие материалы (противопригарная добавка), огнеупорные и специальные добавки (крахмалит, мелясса), а также вода.

Входными параметрами процесса смесеприготовления являются расходы указанных формовочных материалов: отработанная смесь, свежий песок, глина или бентонит, молотый уголь, крахмалит или другие добавки, вода.

Выходными параметрами являются требуемые механические и технологические свойства формовочной смеси: прочность в сухом и во влажном состоянии, газопроницаемость, уплотняемость, формуемость, текучесть, объемная масса и др., которые контролируются с помощью лабораторного анализа.

Кроме того, к выходным параметрам относится также компонентный состав смеси: содержание активного и эффективного связующих, содержание активного угля, влажность или степень увлажнения связующего, содержание мелочи — влагопоглощающих мелких частиц и гранулометрический состав смеси или модуль мелкости.

Таким образом, объектом управления процесса является компонентный состав смеси. Обеспечением оптимального состава компонентов готовой смеси, определенного экспериментально, можно добиться стабилизации на заданном уровне механических и технологических свойств смеси.

Возмущения, которым подвержена смесеприготовительная система, значительно усложняют задачу стабилизации качества смеси. Причиной возмущений является наличие потока рециркуляции — использование отработанной смеси. Основное возмущение на систему смесеприготовления оказывают процессы заливки. Под воздействием жидкого металла у части смеси, прилегающей к отливке и прогреваемой до высоких температур, происходят глубокие изменения состава активного связующего, угля и крахмалита и переход их в неактивный компонент.

Приготовление смеси состоит их двух последовательных процессов: дозирования, или шихтовки смеси, обеспечивающей получение требуемого компонентного состава, и смешивания, обеспечивающего получение однородной смеси и придание ей необходимых технологических свойств.

В современном технологическом процессе приготовления формовочных смесей применяют непрерывные методы дозирования сырьевых (формовочных) материалов, задача которых — выдача неразрывным потоком постоянного количества материала или отдельных его компонентов с отклонениями расхода от заданного не больше допустимых.

Автоматизация процесса смесеприготовления как объекта управления может быть осуществлена при следующем:

рациональном построении смесеприготовительных систем, позволяющих исключить или уменьшить влияние возмущений на состав смеси;

использовании весовых методов дозирования;

создании связанных систем управления многокомпонентным дозированием с учетом динамики процесса (инерционности смесителя и запаздывания), причем ведущим компонентом должна быть отработанная смесь, имеющая значительные колебания расхода и состава;

автоматическом контроле и регулировании качества смеси в процессе ее приготовления;

создании автоматических приборов для комплексного контроля состава и свойств смеси с обработкой результатов контроля на ЭВМ;

своевременном изменении рецептуры смеси при изменении соотношения смесь/металл в форме и времени охлаждения отливки до выбивки.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Объектами автоматизации

Объектами автоматизации являются сооружения, оборудование и коммуникации технологических и инженерных систем (трубопроводы технологические, воздуховоды, дымоходы и т.п.) и происходящие в них процессы.

В зависимости от степени вовлеченности персонала в автоматизируемый процесс выполняемых функций и решаемых задач различают:

Смотреть что такое «Объектами автоматизации» в других словарях:

серверы автоматизации — Автоматизация. Клиенты и серверы автоматизации. Автоматизация (ранее известная как OLE автоматизация – OLE Automation) – это одно из наиболее важных средств технологии ActiveX, позволяющее программно управлять объектами из других… … Справочник технического переводчика

СТО 11233753-001-2006: Системы автоматизации. Монтаж и наладка — Терминология СТО 11233753 001 2006: Системы автоматизации. Монтаж и наладка: Вспомогательная линия трубная проводка, посредством которой: а) подводятся к импульсным линиям защитные жидкости или газы, создающие в них встречные потоки для… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

РМ 4-239-91: Системы автоматизации. Словарь-справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07-85 — Терминология РМ 4 239 91: Системы автоматизации. Словарь справочник по терминам. Пособие к СНиП 3.05.07 85: 4.2. АВТОМАТИЗАЦИЯ 1. Внедрение автоматических средств для реализации процессов СТИСО 2382/1 Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54136-2010: Системы промышленной автоматизации и интеграция. Руководство по применению стандартов, структура и словарь — Терминология ГОСТ Р 54136 2010: Системы промышленной автоматизации и интеграция. Руководство по применению стандартов, структура и словарь оригинал документа: 4.1 абстрактная деталь (abstract part): Деталь, которая определена только своей… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ПРИ МЕХАНИЗАЦИИ (АВТОМАТИЗАЦИИ) — Техническое устройство, функционирующее и управляемое при участии людей, без использования энергии неживой природы. Примечания: 1. Техническим устройством называется изделие машиностроения или приборостроения для преобразования, добычи,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

WATIR — (англ. Web Application Testing in Ruby) бесплатная библиотека для интерпретатора Ruby с открытым кодом, позволяющая тестировать веб приложения. Библиотека WATIR понимает структуру веб страниц и позволяет получить доступ к ее элементам … Википедия

OPC-сервер — OPC (OLE for Process Control) семейство программных технологий, предоставляющих единый интерфейс для управления объектами автоматизации и технологическими процессами. Многие из OPC протоколов базируются на Windows технологиях: OLE, ActiveX,… … Википедия

OPC — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Component Object Model — В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из за отсутствия сносок … Википедия

объект — 3.14 объект (object): Элемент, который может быть охарактеризован посредством измерения его атрибутов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Информационная модель предприятия

Если ядром бизнес-процесса является стратегия предприятия, в основе которой лежит ЭММ, а для завершения транзакции необходимо найти и обеспечить взаимодействие с бизнес-процессами сторонних организаций, то блок-схема такого взаимодействия может выглядеть в упрощенном виде так, как это представлено на рис.8.4.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы.

Экономико-математические и информационные модели реализуются в виде компьютерных программ и являются составной частью «банка знаний» предприятия и его информационной системы.

8.8. Объекты автоматизации в системе организаций

Рассматривая вопросы автоматизации систем управления, прежде всего, необходимо чётко определить, что мы собираемся автоматизировать, т. е. определить объекты автоматизации.

Для определения объектов автоматизации в системе управления персоналом необходимо проанализировать процесс её функционирования, её состав и решаемые задачи. В результате анализа должно быть получено описание процесса переработки информации в системе управления, определены элементы этого процесса и связи между ними.

Под системой управления персоналом понимается совокупность функционально связанных органов управления, пунктов управления, систем связи, систем и средств автоматизации управления, а также специальных систем, обеспечивающих сбор, обработку и передачу информации.

Основу системы управления составляют органы управления, которые вырабатывают управляющие воздействия (приказы, директивы) и тем самым осуществляют управление. В состав органов управления включаются: правление, дирекция, администрация управления, отделы и другие органы. Органы управления размещаются на пунктах управления и, используя системы связи, системы и средства автоматизации управления, а также специальные системы, выполняют свои функции.

Управленческая деятельность может быть представлена как совокупность определённым образом связанных задач управления. Количество, сложность задач управления, решаемых в процессе управленческой деятельности, а также требования по оперативности их решения могут быть различными в различных условиях обстановки. Однако перечень и содержание задач управления, как правило, являются стабильными — неизменяемыми или слабо изменяемыми — в процессе жизнедеятельности организации на достаточно большом интервале времени. Результатами решения задачи управления являются управляющие воздействия на подчинённых и предоставление требуемой информации вышестоящим органам управления, которые оформляются в виде документов (приказов, директив, распоряжений, а также донесений, отчётов и справок).

Анализ процесса переработки информации при решении какой-либо задачи управления позволяет выделить в нём три типа взаимосвязанных информационных процедур, заключающихся в реализации того или иного механизма переработки входной информации в конкретный результат и индивидуально выполняемых должностными лицами.

Необходимо отметить, что деление процесса переработки информации на отдельные информационные процедуры не является абсолютным, раз и навсегда определённым. Это деление соответствует степени изученности объекта управления и системы управления. По мере изучения объекта управления и получения новой информации о нём неформализуемые информационные процедуры могут быть сначала заменены плохо формализуемыми, а в дальнейшем — и полностью формализуемыми информационными процедурами. Именно такая последовательная замена информационных процедур, выполняемых в процессе разработки управленческих решений, лежит в основе одного из подходов к автоматизации управленческой деятельности, о чём будет сказано ниже.

Анализ функционирования системы управления персоналом позволяет выделить иерархически связанные объекты автоматизации как элементы управленческой деятельности, осуществляемой системой управления.

8.9. Автоматизация управленческой деятельности предприятия

8.9.1. Характеристика подходов к автоматизации управленческой деятельности

Информационное обследование, как правило, проводится в ситуации, когда существуют какие-либо недостатки в процессе управления (например, плохое качество управления или плохая оперативность принятия решений), и руководство хочет определить возможность устранения этих недостатков за счёт использования средств автоматизации управления.

Решать эту задачу необходимо путём анализа процесса управления с целью выделения в нём возможных объектов автоматизации, определения информационных связей между ними и установления необходимого уровня автоматизации информационной деятельности, способного обеспечить решение возникшей проблемы.

В такой постановке задача автоматизации управления ставилась и решалась в нашей стране и за рубежом с начала 70-х гг. XX в., причём в качестве объекта автоматизации выбиралась, как правило, управленческая деятельность какого-либо органа (органов) управления. Именно с этого времени стали появляться проекты «больших» АСУ, таких как АСУ предприятия, АСУ отрасли и т. п.

Анализ практики создания АСУ позволяет выделить сложившиеся и используемые в настоящее время подходы к проектированию систем автоматизации управления.

Первый подход базируется на принципе построения АСУ «от фотографии»» т. е. по принципу «автоматизировать то, что есть». Такие АСУ принято называть фотографическими. Согласно этому принципу анализируется уже существующая система управления и строится модель реализуемой ею управленческой деятельности без изменения структур и задач элементов существующей системы управления.

Этот подход является наиболее простым и обеспечивает создание эффективной АСУ при автоматизации управленческой деятельности, которая хорошо изучена и поддаётся формальному описанию. Примером органа управления, осуществляющего хорошо формализуемую деятельность, является, например, бухгалтерия, деятельность которой в целом, а также деятельность её отдельных должностных лиц хорошо изучена и практически полностью регламентирована общими правилами и соответствующими документами. Проблемы в таких органах управления связаны, как правило, с большой долей рутинных работ, которые хорошо автоматизируются. Если же предполагается автоматизировать управление сложным, плохо изученным объектом, управление которым осуществляется в условиях неполной и неточной исходной информации, применение фотографической АСУ может оказаться малоэффективным. Проблемы в таких органах управления могут быть связаны с неправильным определением целей и задач управления и, как следствие, нерациональной его организацией. Поэтому применение фотографической АСУ в «неправильной» системе управления, естественно, не даст желаемого эффекта.

Кроме того, необходимо учесть, что применение средств автоматизации требует, как правило, изменения состава и структуры системы управления. Иначе АСУ может оказаться неэффективной.

Построение модельных АСУ улучшает качество управления, однако создание адекватной модели деятельности оптимальной системы управления сложным объектом на начальном этапе автоматизации в большинстве случаев является практически неразрешимой задачей.

Практика показала, что в лучших разработках создание АСУ осуществлялось на основе третьего подхода — многошагового, основанного на принципе «от потребностей практики». Согласно этому принципу на начальном этапе автоматизируется деятельность конкретных должностных лиц последовательно, начиная с автоматизации простейших информационных процедур путем разработки отдельных информационных и рабочих задач (И и РЗ). Созданные И и РЗ по мере их накопления, оценки эффективности их использования и корректировки объединяются в АИС, автоматизирующие решение задач управления и управленческой деятельности в целом. При такой автоматизации управленческой деятельности уточнение целей и задач управления, а также изменение состава и структуры системы управления происходит постепенно, а автоматизация выполнения информационных процедур проходит всестороннюю проверку ещё в процессе создания АСУ. Кроме того, должностные лица постепенно обучаются работе с ЭВМ, и в их сознании укрепляется уверенность в необходимости использования ЭВМ в практической работе. Всё сказанное выше обеспечивает успех автоматизации управленческой деятельности.

Каждый из перечисленных выше подходов может быть применён при создании конкретной АСУ. Если цели и задачи системы управления точно определены и управленческая деятельность хорошо формализуется, целесообразно строить АСУ по принципу «от фотографии». Если есть возможность разработать модель оптимальной системы управления, целесообразно строить АСУ по принципу «от модели». Если автоматизация управления находится на начальном этапе, в любом случае целесообразно создавать АСУ в соответствии с принципом «от потребностей практики», и, по мере накопления И и РЗ, автоматизирующих отдельные информационные процедуры, приступать к созданию фотографических или модельных АСУ.

8.9.2. Порядок проведения информационного обследования управленческой деятельности

Информационное обследование профессиональной (управленческой) является творческим процессом и не имеет жёсткого алгоритма его проведения. Можно указать только основные этапы работ и их целесообразную последовательность.

В информационном обследовании участвуют должностные лица, деятельность которых автоматизируется, и специалисты по автоматизации управленческой деятельности, которых называют исследователями.

Основными приемами при информационном обследовании являются изучение исследователем документации, регламентирующей деятельность органа управления или должностного лица, а также проведение экспертного опроса конкретных должностных лиц.

Опрос должностных лиц чаще всего осуществляется в форме интервью. Вопросы интервью могут быть самыми различными и зависят от уяснения исследователем особенностей автоматизируемой управленческой деятельности.

Конечными целями информационного обследования являются:

Важнейшей целью информационного обследования является разработка информационных моделей управленческой деятельности и отдельных её элементов (объектов автоматизации). Информационная модель управленческой деятельности (объекта автоматизации) представляет собой описание информационных потоков, определяющих основное содержание деятельности органа управления и (или) должностных лиц.

Конкретный вид информационной модели определяется типом объекта автоматизации: при автоматизации деятельности органа управления или должностного лица — это перечень взаимосвязанных задач управления; при автоматизации задачи управления — перечень взаимосвязанных информационных процедур; при автоматизации информационной процедуры — это описание трёх взаимосвязанных элементов:

Информационные модели элементов управленческой деятельности, как правило, являются достаточно обобщёнными, не содержащими детализации описаниями информационных связей между объектами автоматизации и механизмов переработки информации. Детализация описания информационных связей между объектами автоматизации до конкретных параметров и документов, а также конкретных механизмов переработки информации осуществляется в процессе создания ИРЗ на этапе разработки технического задания и, что особенно важно, оперативных постановок задач.

Построение информационной модели начинается с определения информации, которая должна получаться в результате управленческой деятельности в рамках рассматриваемого объекта автоматизации (выходной информации объекта автоматизации).

Как правило, информация, которая должна получаться в результате управленческой деятельности, хорошо известна должностным лицам для любого типа объекта автоматизации, и её получение не вызывает осложнений. Она составляет основу разрабатываемых в органе управления документов и поэтому в принципе может быть детализирована до конкретных параметров.

После того, как чётко определена выходная информация, следует переходить к определению исходных данных (входной информации) для решения задачи, а затем — к наиболее сложной части информационной модели — описанию механизмов переработки входной информации в выходную.

С учётом приведённого выше порядка построения информационной модели рассмотрим подробно содержание и порядок создания информационных моделей различных объектов автоматизации.

8.9.3. Информационные модели объектов автоматизации

Относительная важность задач определяется из существа и целей управленческой деятельности. Подчинённость задач проявляется в том, что отдельные результаты решения одних задач могут являться исходными данными для решения других.

Дальнейшая детализация информационных моделей деятельности должностных лиц и органов управления осуществляется путём построения информационных моделей входящих в них задач управления.

Информационные модели задач управления формулируются как совокупности информационных процедур и связей между ними. Информационные модели задач управления, как правило, включают плохо формализуемые процедуры, которые в дальнейшем должны исследоваться с целью построения их информационных моделей. Методика построения информационных моделей задач управления включает следующие упорядоченные этапы работ.

Этап 1. Определение выходных данных. Выходные данные должны быть конкретизированы до параметров, которые целесообразно объединить в группы. Каждая группа содержит параметры, тесно связанные между собой и определяемые совместно. Группы выходных параметров, как правило, определяются последовательно, поэтому необходимо указать последовательность формирования групп этих параметров. Группы параметров должны быть объединены в документы, которые вырабатываются в процессе управления.

Последовательность определения перечня выходных данных может быть различной: сначала формируется перечень выходных документов, а затем — перечень определяющих их параметров (групп параметров), или наоборот.

Этап 2. Определение информационных процедур, результатом которых являются выделенные группы выходных параметров объекта автоматизации.

Группы выходных параметров могут определяться всеми типами информационных процедур — полностью формализуемых, плохо формализуемых и неформализуемых. При отсутствии автоматизации группы выходных параметров определяются, как правило, с использованием неформализуемых и простейших формализуемых процедур (расчётов). В процессе информационного обследования неформализуемые процедуры могут заменяться на плохо формализуемые, что приводит к существенному изменению деятельности должностных лиц в процессе управления.

Например, в задаче планирования финансовой деятельности предприятия одним из выходных документов является план хозяйственно-финансовой деятельности, содержащий группы параметров, определяющих:

Наиболее простой информационной моделью является модель полностью формализуемой информационной процедуры, включающей входные и выходные данные, а также алгоритм (механизм) переработки информации. Поскольку по определению известен алгоритм переработки информации в рамках такой процедуры, при построении её информационной модели принципиальных трудностей не возникает. Информационная модель полностью формализуемой процедуры не обязательно должна включать детальный алгоритм переработки информации. Достаточным является его словесное описание (например, указание на необходимость использования известных прикладных математических методов), из которого можно сделать вывод о возможности построения такого алгоритма.

Информационная модель неформализуемой информационной процедуры включает выходные параметры (то, что должно получаться в результате интеллектуальной деятельности должностных лиц), тип решаемой задачи (формирование множества вариантов или выбор), а также необходимые исходные данные для решения задачи.

Основная сложность создания модели неформализуемой информационной процедуры состоит в определении необходимых для её выполнения исходных данных. Окончательное решение о составе необходимых исходных данных принимает должностное лицо, деятельность которого автоматизируется. В задачу исследователя входит выяснение у должностного лица перечня необходимых для проведения неформализуемой процедуры исходных данных.

Кроме того, по результатам анализа процесса управления исследователь может предложить должностному лицу дополнительные данные, которые могут быть получены путём выполнения полностью или плохо формализуемых процедур и которые могут оказаться полезными при выполнении неформализуемой процедуры. Если должностное лицо согласится с полезностью предложенной дополнительной информации, в информационную модель задачи управления включается плохо формализуемая информационная процедура вместо рассматриваемой первоначально неформализуемой информационной процедуры.

Построение информационной модели плохо формализуемой информационной процедуры означает практически адекватную замену данной процедуры совокупностью полностью формализуемых и неформализуемых информационных процедур. Поскольку плохо формализуемая информационная процедура при автоматизации деятельности должностных лиц рассматривается как альтернатива существующей неформализуемой процедуры (чаще всего — процедуры формирования вариантов решения поставленных задач), построение её информационной модели может вызвать существенные трудности. Трудности эти обусловлены необходимостью детального изучения процесса боевых действий и управления ими.

8.9.4. Примеры информационных моделей на предприятиях

В настоящее время существуют разнообразные виды моделей предприятия, которые используются для решения различных задач: определения средней загрузки оборудования, потребных производственных мощностей, управления транспортом и т.д. Для целей автоматизации используются типы моделей, наиболее полная классификация которых содержится в стандартах IDEF (Integrated Computer Automated Manufacturing DEFinition).

Идея создания IDEF зародилась в середине 70-х годов в ВВС США как решение проблемы повышения производительности и эффективности информационных технологий, которая возникла, в свою очередь, при реализации программы ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). IDEF рассматривался как семейство методов и технологий для создания моделей сложных систем и проектирования компьютерных систем. Всего предполагалось создать 14 стандартов, в их числе:

IDEFO — Моделирование функций

IDEF1 — Информационное моделирование

IDEF1X — Моделирование данных

IDEF2 — Динамическое моделирование

IDEF3 — Описание процессов

IDEF4 — Объектно-ориентированные методы проектирования

IDEF8 — Интерфейс пользователя

IDEF14 — Проектирование вычислительных сетей.

Начало семейству стандартов положил стандарт IDEFO, разработанный на основе технологии моделирования, известной как SADT ( Structured Analysis & Design Technique ).

Для создания динамических моделей процессов наибольшее распространение в настоящее время получили методы, основанные на применении сетей Петри и конечных автоматов. Иногда для этих целей используются моделирующие системы, в которых применяются динамические элементы различной природы, например, описываемые системами обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений, элементы, используемые в теории автоматического регулирования (чистое запаздывание, пороговые элементы) и т. д.

Источник