Введение к работе
І.
Актуальность темы исследования. В настоящее время современное производство и управление производственными системами отличается растущей компьютеризацией.
Особенно быстро эволюционируют программно-аппаратные комплексы (ПЛК) и методология компьютеризации. По сути, возникла довольно обширная индустрия компьютеризации. Большое количество предприятий-разработчиков систем компьютеризации, часто с собственными подходами и конструктивами, создают ненужное избыточное в организации и в информационном обеспечении современных производственных систем.
В этих условиях, как никогда важным, является выявление в сфере компьютеризации наиболее прогрессивных изменений, направленных на развитие системотехники и индустрии компьютеризации в целом. Одним из таких изменений является тенденция становления системотехники компьютеризации на основе прототипирования и макетирования систем с использованием в качестве прототипов программно-аппаратных комплексов уже введенных в действие систем и показавших на практике свою эффективность. Отличительной особенностью такого подхода является создание быстрой базовой функциональности и использование наиболее прогрессивных и максимально экономичных решений, стремление к объединению проектированию и подготовки предприятий к внедрению, организация обучения пользователей при компьютеризации на системах, приближенных к создаваемым. Использование разработчиками программно-аппаратных комплексов, уже введенных в действие и показавших на практике свою эффективность как прототипов, в дальнейшем требует их минимальной модификации, позволяет оперативно реагировать на требования заказчика и способствует снижению трудоемкости проектирования.
Однако такой подход нельзя считать еще достаточно развитым и даже обоснованным, что и определяет актуальность темы, так как дальнейшее углубление и расширение деятельности разработчиков компьютеризации производственных систем в направлении описанной тенденции осложняется недостаточностью организационного, информационного обеспечения, неразвитостью инструментальных средств прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов.
Цель диссертационного исследования состоит в повышении продуктивности процесса компьютеризации производственных систем, проявляющейся в ускорении процесса компьютеризации и сокращении трудозатрат на его проведение, в повышении уровня подготовки и знаний пользователей на основе развития инструментальных средств прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов.
Для достижения указанной цели решены следующие задачи:
1. Изучены в историческом аспекте вопросы развития
организационного и информационного обеспечение компьютеризации
производственных систем.
2. Развиты теоретические аспекты прототипирования и
макетирования как основы нового подхода к компьютеризации
производственных систем.
-
Систематизированы современные программно-аппаратные комплексы и средства в виде типологий в целях создания информационного обеспечения компьютеризации производственных систем.
-
Разработана архитектура хранилища данных, предназначенного для накопления, систематизации и хранения информации о прототипах программно-аппаратных комплексов.
-
Разработаны процедуры актуализации хранилища данных о прототипах программно-аппаратных комплексов на основе использования экспертных методов решения многокритериальных задач:
- для наполнения хранилища данных о прототипах программно-
аппаратных комплексов систематизированы критерии оценки программно-
аппаратных комплексов и разработана процедура их ранжирования на
основе метода анализа иерархий (МАИ);
- разработана процедура экспертной оценки программно-аппаратных
комплексов на основе решения экспертами задачи многокритериального
выбора методом взвешенной суммы оценок критериев с проверкой условий
его применимости;
- разработана процедура анализа экспертных мнений при оценке
программно-аппаратных комплексов с использованием статистических
методов.
6. Разработана процедура замены средств программно-аппаратных
комплексов путем обоснования их соответствия требованиям
производственной системы и уровню конкурентоспособности.
7. Сформулирована задача формирования оптимального состава
программно-аппаратных средств верхнего информационного уровня
управления производственной системой и определен подход к ее решению
на основе метода ветвей и границ.
8. Разработаны методические положения по использованию
инструментальных средств нрототипирования и макетирования
программно-аппаратных комплексов при компьютеризации
производственных систем.
9.Проведено экономическое обоснование разработки
инструментальных средств прототипирования и макетирования ПАК компьютеризации производственных систем.
Объектом исследования служат инструментальные средства компьютеризации производственных систем.
Предметом исследования является организационное и
информационное обеспечение прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов.
Теоретической основой исследования послужили труды отечественных и зарубежных ученых:
Гринберга А.С, Кульбы В.М., Ицковича Э.Л., Михалева СБ., Мамиконова А.Г., Норенкова И.П., Рубана В.Я., Свечкарева В.П., Филиппова Д.В., Халл Э., Шкурбы В.В. - для анализа развития построения автоматизированных систем управления;
Данильченко И.А., Михайлова Н.И., Смилянского Г.Л., Юревича Е.И. - для анализа применяющихся методов выбора аппаратных средств;
Елизарова И.А., Ицковича Э.Л., Марьясина О.Ю., Кангина В.В., Прокопова А.А., Потаповой Т.Б. - для разработки современной типологии
программно-аппаратных средств;
Захарова И.Г., Козина И.О., Саати Т., - для совершенствования методов принятия решений при выборе программно-аппаратных средств;
Дейта К.Д., Ипмон Б., Конноллн Т., Кимбелл Р. - для разработки архитектуры хранилища прототипов программно-аппаратных средств;
Азарова Н.Н., Таратынова 0.10, Шкурбы В.В., Шведов В.Н. - для разработки системы автоматизированного проектирования программно-аппаратных средств на основе прототипирования и макетирования.
Научная новизна диссертационной работы заключается в развитии организационного и информационного обеспечения прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов при компьютеризации производственных систем.
Новые научные результаты:
-
Разработаны типологии программно-аппаратных комплексов и программно-аппаратных средств компьютеризации производственных систем в целях создания информационного обеспечения нротипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов.
-
Предложена иерархия критериев оценки программно-аппаратных комплексов на основе метода анализа иерархий (МАИ) для решения вопросов наполнения хранилища данных о прототипах.
-
Предложена процедура актуализации хранилища данных о прототипах как информационного обеспечения компьютеризации на основе организации экспертной оценки прототипов программно-аппаратных комплексов.
-
Сформирован инструментарий, позволяющий осуществлять прототипирование и макетирование программно- аппаратных комплексов, на основе функционирования хранилища данных о прототипах программно-аппаратных комплексов.
-
Разработана процедура модификации программно-аппаратных комплексов компьютеризации производственных систем с целью формирования его оптимального состава.
6. Разработаны методические положения по использованию
инструментальных средств прототипирования и макетирования
программно-аппаратных комплексов при компьютеризации
производственных систем.
Достоверность научных результатов основывается на проведенном автором анализе литературы, посвященной вопросам внедрения и сопровождения систем компьютеризации, на применении научных методов исследования, практической проверке и внедрении результатов исследования.
Значение для теории и практики научных результатов заключается в следующем:
- в корректировке и уточнении действий разработчиков систем
компьютеризации при формировании программно-аппаратных комплексов
на основе инструментальных средств прототипирования и макетирования;
в решении вопросов организации и хранении прототипов программно-аппаратных комплексов как лучших действующих систем компьютеризации;
- в методических -положениях прототипирования и макетирования
программно-аппаратных комплексов па основе инструментальных средств нрототипирования и макетирования;
- в организации предварительного обучения будущих пользователей разрабатываемых систем компьютеризации на основе использования систем в виде макетов, приближенных к разрабатываемым.
Апробация результатов исследования
Результаты исследования, изложенные в диссертации обсуждались на научно-практических конференциях молодых ученых и студентов ГУУ "Реформы в России и проблемы управления - 2008", "Реформы в России и проблемы управления - 2009".
По теме работы опубликовано 7 работ.
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования использовались специалистами отдела ИУС ЗАО «Токссофт» при компьютеризации производственной системы изготовления негазированных напитков на заводе Greenfield компании ТОО «RG Brands» г. Алматы, Казахстан, 2008 - 2009 год.
Публикации
По теме диссертации в открытой печати опубликовано 7 научных работ, общим объемом 1,8 п.л., лично автору принадлежит 1,5 п.л.
Объем работы - диссертация состоит из введения, трех глав, заключения. Работа содержит 134 страниц основного машинописного текста, таблиц 10., рисунков 52. Список использованной литературы включает 1 10 наименований трудов отечественных и зарубежных авторов.
Структура диссертации
Во введении обосновывается актуальность и значение выбранной темы, сформулированы цель и задачи работы, определены предмет и объекты исследования, выделена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.
В первой главе «Современное состояние процесса компьютеризации производственных систем» исследуется развитие организационных и информационных основ компьютеризации производственных систем, формирование программно-аппаратных комплексов при оригинальном, типовом проектировании автоматизированных систем, а также основные современные направления развития компьютеризации производственных систем. Целью этих исследований является обоснование задач диссертационной работы.
Во второй главе «Теоретические аспекты компьютеризации производственных систем на основе прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов» излагаются теоретические аспекты компьютеризации на основе прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов, ее информационное, организационное обеспечение, а также методические положения по использованию при компьютеризации производственных систем инструментальных средств прототипирования и макетирования программно-аппаратных комплексов на основе действующих эффективных систем компьютеризации.
Третья глава «Организационные и методические положения по созданию и использованию инструментальных средств прототипирования и макетирования для компьютеризации производственных систем» содержит описание архитектуры хранилища данных о прототипах программно-
аппаратных комплексов как информационной основы инструментария
прототипирова'ния и макетирования, процедуры его актуализации и их
математический аппарат, а также апробацию методических положений
прототипирования и макетирования при компьютеризации
производственной системы изготовления негазированных напитков на заводе Greenfield компании ТОО «RG Brands» г. Алматы, Казахстан, 2008.
В заключении приводятся основные выводы, полученные в результате исследования.
