Выбор структуры системы автоматизации и подготовка проекта

В развитии человечества произошли две промышленных революции: первая связана с механизацией ручного труда, вторая – с автоматизацией механизированного труда. В настоящее время происходит третья промышленная революция – автоматизация умственной деятельности с помощью интеллектуальных систем.

Сочетание технологического процесса, как первичной модели превращения исходного вещества в готовое изделие, с алгоритмическим процессом, как модели превращения информации в информацию для дальнейшего использования, представляет собой комплексно-интегрированный процесс автоматизации.

В простой схеме автоматизации используется принцип прямого управления, то есть принцип сервозвязи: переместить, открыть, закрыть, поднять, опустить и т.п. В традиционной схеме автоматизации используется принцип обратной связи, то есть управление по отклонению. Однако в канале обратной связи информация представлена на синтаксическом уровне (в смысле Шеннона) и имеет обычно множественную интерпретацию. Это обусловлено тем, что в систему вносятся возбуждения внешней среды, информация о которых не учитывается в алгоритме управления, другими словами, система работает с неопределенной информацией.

Количественной мерой неопределённости информации является информационная энтропия:

,

где p_k – вероятность события k (k = 1...n);

n – количество возможных событий.

Отсюда следует, что самая достоверная информация будет получена только в том случае, когда результат опыта не будет иметь отклонений, то есть p_k = 1, что практически неосуществимо.

В связи с этим структура современного комплексно-интегрированного процесса (технологического и алгоритмического) должна строиться с учетом трёх идей, высказанных Винером:

· самоуправляемая система, независимо от её природы, устройства и принципа действия, должна содержать средства, контролирующие внешнюю среду и представлять информацию на понятийном, а не синтаксическом уровне;

· информация с новыми свойствами должна создать базу для реализации наилучшего функционирования системы;

· системы управления, преобразующие информацию в действия, должны быть способными накапливать опыт и обучаться.

Таким образом, стратегическим принципом совершенствования систем автоматизации является интеллектуализация анализа информации и развитие информационно-измерительного обеспечения.

Предпосылкой реализации проекта является наличие потребности на товар или услуги, так как вложенные в проект деньги должны быть не только возвращены, но и дать прибыль. Для обеспечения этого условия товар должен обладать соответствующей продолжительностью жизненного цикла. Продолжительностью жизненного цикла товара определяется конкуренцией, спросом, а также технической политикой производителя.

Жизненный цикл товара состоит из трёх этапов: роста, зрелости и спада (рис. 6.1)

Рисунок 6.1 – Этапы жизненного цикла продукции

Если производитель продукции не принимает никаких мер для совершенствования производства, то через некоторое время возможен спад производства (линия a на рис. 6.1), при поддержании производства соответствующими управленческими решениями продолжительность цикла может быть увеличена и зона кризиса Z наступает позже (кривая b). Поэтому процесс подготовки к выпуску перспективной модели товара должен быть начат заблаговременно (до наступления кризиса).

Подготовка нового проекта включает в себя ряд мероприятий:

1) определение участников, задействованных в подготовке документов, участников финансирования проекта, подрядных и субподрядных организаций;

2) проведение коммерческого анализа проекта – анализ потребителей, конкурентов, требований к товару, прогноз контрактов на сбыт продукции;

3) проведение технического анализа – выбор технологии, оценка стоимости работ и приобретаемого оборудования, обеспечение проекта кадрами, материалами, инструментами и т.п.;

4) институциональный анализ – организационные мероприятия по управлению и обслуживанию проекта;

5) социальный анализ (проводится для крупных проектов) – оценка демографических, территориальных и социально-экономических изменений;

6) экологический анализ (проводится для недопущения экологических нарушений);

7) анализ риска инвестиций, возникающих вследствие государственных ограничительных мер, возможных срывов контрактов, изменения цен на энергетические и материальные ресурсы, возможного перерасходования средств на проект и ошибок в проектировании;

8) анализ рентабельности проекта – учёт капитальных и эксплуатационных затрат, оценка себестоимости продукции и прибыли;

9) разработка проектно-сметной документации;

10) подготовка тендерной документации по оферту (предложению), проведение тендера.

Задание на проектирование системы автоматизации (СА) составляется заказчиком с участием разработчика проекта. Задание включает в себя:

1) наименование предприятия, основание для проектирования, задача проекта;

2) объём и стадийность проектирования, состав участников смежных проектов;

3) сроки строительства и очерёдность ввода в действие объектов;

4) планируемый уровень затрат на все виды работ и источники финансирования;

5) требования к проекту.

Для выполнения проекта системы автоматизации технологического уровня должны быть представлены следующие исходные данные:

1) технологические схемы процессов;

2) список контролируемых и регулируемых параметров с требованиями к их точности и диапазонам;

3) чертежи и схемы помещений, в которых установлено оборудование (строительные чертежи, схемы водо- и воздухоснабжения, схемы электропитания и т.п.);

4) данные, необходимые для расчетов регулирующих и исполнительных органов, математические описания процессов, результаты опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ;

5) требования к надёжности СА.

Для выполнения проекта информационной системы на этапе подготовки определяются базовые (стандартные) методологии разработки проекта и осуществляется подготовка документа «Соглашения о моделировании». После согласования методологии и инструментов моделирования выполняется моделирование бизнес-процессов «как есть».

На следующем этапе производится проектирование бизнес-процессов «как должно быть» с точки зрения реализации этих процессов в информационной системе. Для достижения оптимальных результатов при минимальных трудозатратах используются модели-прототипы, разработанные на основе наиболее успешного опыта. На этом же этапе уточняется детальный объем проекта, а также определяются функции бизнес-процессов, к выполнению которых привязываются роли конечных пользователей.