1.3. Особливості системного підхіду при проектуванні ГІС

   Серед відзначених вище принципів побудови ГІС одним з найбільш важливих є принцип системного підходу. Дослідженню системних проблем приділяється в даний час у світі досить багато уваги. Так, вирішений ряд задач оптимального вибору обладнання для ГВС із використанням імітаційного моделювання, створюються системи автоматизованого проектування ГВС тощо.

   Однак, незважаючи на спільність цілей, підходи до створення ГІС, що базуються на системній основі, неминуче розрізняються. Головна причина цього – накопичений у кожній країні досвід створення виробничих систем, що базується на методиках, традиціях, парку технологічного та інформаційно-управляючого обладнання, засобах оперативного управління та засобах впровадження.

   Для визначення узагальненої схеми проектування ГІС проаналізуємо дерево цілей, що відповідає процесу її створення.

Керівна концепція при визначенні послідовності етапів системотехнічного синтезу ГІС визначається схемою:

[програмне забезпечення]

[алгоритмічне забезпечення]

[технологічні процеси й устаткування]

[організаційна структура виробництва]

   Ця схема визначена методологією дерева цілей: для розробки програмного забезпечення необхідно мати алгоритм роботи обладнання; для цього потрібно вибрати саме обладнання, для чого, у свою чергу, необхідно проаналізувати організацію технологічних процесів виготовлення деталей заданої номенклатури в умовах визначеної організаційної структури виробництва.

   Таким чином, початковим етапом проектування є розробка організаційної структури виробництва, що ґрунтується на результатах загального проектного дослідження (визначення доцільності впровадження ГІС і стратегії ліквідації вузьких місць, аналіз номенклатури виробничих процесів тощо) і сформульованих вихідних вимогах на проектування АСУВ, АСНД, САПР, АСТПВ і ГВС. Потім розробляються функціональна і технологічна структури, що є основою організаційно-технологічного проектування. Далі розробляються інформаційна й алгоритмічна модель ГВС, що є основою для вибору технологічного й інформаційно-управляючого обладнання. Алгоритмічна модель ГВС необхідна також для розробки програмного забезпечення. Якість ескізного проекту перевіряється на ефективність. Зазначений алгоритм проектування ГІС представлений на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Алгоритм проектування ГІС

Короткий опис процедур алгоритму

Розробка організаційної структури

   На цьому етапі розробляється узагальнена схема організаційної структури ГІС, що містить склад, ієрархію та взаємозв'язок підсистем у ГІС. Проектування організаційної структури починається з аналізу сформованих на підприємстві принципів функціонування елементів виробничого циклу і систем взаємозв'язку між ними.

Розробка функціональної структури

  На основі аналізу організаційної структури визначаються матеріальні потоки в системі. Здійснюється декомпозиція системи на дві (або більше) частини, що відповідають виробничому процесу і процесу конструювання та управління. При цьому визначається ієрархія системи управління.

   Результати робіт оформляються у вигляді таблиці “елемент – функція”, у яку елементи функціональної структури входять з їх функціями, описаними в термінах операцій над матеріальними та інформаційними потоками (табл. 1.1).

  Розробка технологічної структури

   Розробка технологічної структури починається з побудови технологічного графа: вузли – виробниче обладнання, а зв'язки – міжопераційне транспортування. Після цього кожному вузлу графа ставиться у відповідність набір функцій по транспортуванню з характеристикою основних його параметрів (початкове і кінцеве положення у просторі, тимчасові характеристики об'єкта транспортування тощо). Зазначений набір характеристик є основою для складання таблиці обладнання, необхідного для здійснення міжопераційних транспортних операцій та розробки інформаційної структури.

   При розробці інформаційної структури здійснюються дії, аналогічні технологічній структурі, але вже над інформаційними потоками. Будується інформаційний граф (рис. 1.4) аналогічно складеному вище, але для кожного вузла графа вказуються такі характеристики кожного зв'язку, як його вміст, форма представлення інформації, об'єм, періодичність, максимальна швидкість передачі тощо.

  Розробка алгоритмічної моделі

  На основі результатів аналізу інформаційних потоків можна приступити до побудови алгоритмічної моделі ГІС , вимоги до якої складаються з умов перетворення вхідних потоків інформації у вихідні для кожного вузла графа й умови модульності – загальний алгоритм функціонування ГІС є набором алгоритмічних модулів, що не залежать один від одного. Підсумковий документ, що розробляється на цьому етапі, – опис алгоритму.

Рис. 1.4. Приклад інформаційного графа:
ГАД - гнучка автоматична ділянка; КЯ - контроль якості; ОК - оброблююча комірка; КВП - контрольно-вимірювальний пристрій;

ТЗ - транспортні засоби.

    Вибір складу технологічного та інформаційного устаткування

  Технологічне устаткування вибирається на підставі вимог, що були сформульовані на етапі розробки технологічної структури, а інформаційне – на підставі вимог, сформульованих на етапі розробки інформаційної структури.

Типаж технологічного та інформаційного устаткування може бути досить великим, так що у загальному випадку для вибору устаткування доцільно використовувати ЕОМ, за допомогою якої можна проаналізувати різні варіанти устаткування із врахуванням їх вартості, термінів постачання тощо.

  Оцінка ефективності

  Цей етап необхідний для одержання уявлення про ступінь раціональності наведеної процедури побудови структури ГІС.