Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия




НазваниеСистемный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия
страница1/3
Дата04.02.2016
Размер19.2 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3



На правах рукописи




Кременецкая Марина Евгеньевна


системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия


Специальность: 05.13.01 – «Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)»


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Самара – 2007

Работа выполнена на кафедре «Управление и системный анализ в теплоэнергетике» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Самарского государственного технического университета


Научный руководитель



доктор технических наук, профессор кафедры «Управление и системный анализ в теплоэнергетике» Самарского государственного технического университета

Лившиц Михаил Юрьевич


Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор

кафедры «Информационные технологии» Самарского государственного технического университета

Батищев Виталий Иванович


кандидат технических наук, старший научный сотрудник Института проблем управления сложными системами РАН

Минаков Игорь Александрович


Ведущая организация

Региональный учебно-научный центр CALS-технологий при Самарском государственном аэрокосмическом университете (г. Самара)


Защита диссертации состоится « 29 » мая 2007 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.217.03 при Самарском государственном техническом университете по адресу: г. Самара, ул. Галактионовская, 141, корпус 6, аудитория 28


Отзывы на автореферат просим высылать по адресу: Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 244, Самарский государственный технический университет, главный корпус, на имя ученого секретаря диссертационного совета Д 212.217.03.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета по адресу г. Самара, ул. Первомайская, 18


Автореферат разослан « 29 » апреля 2007 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.217.03

кандидат технических наук


Н.Г. Губанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные рыночные механизмы ведения хозяйственной деятельности диктуют жесткие требования машиностроительным предприятиям: постоянное совершенствование производимой продукции, сокращение сроков проектно-конструкторских работ, применение современных методов оперативного планирования, основанных на актуальной информации и другое.

Выполнить эти требования позволяет комплексная автоматизация управления предприятием, которая в соответствии с современными стандартами опирается на концепцию единого информационного пространства, охватывающего, такие направления деятельности как проектирование, технологическая подготовка, производство, обеспечение необходимыми ресурсами, сбыт готовой продукции и т.п.

Технические проекты и изготавливаемые на предприятии изделия характеризуются сложной структурой жизненного цикла, привлечением ресурсов различного рода – материальных, информационных, людских. Поэтому единое информационное пространство, осуществляющее информационную поддержку на всех этапах жизненного цикла изделий, имеет системную природу, то есть, для его формирования необходим системный подход с выявлением объектов, связей, закономерностей и зависимостей.

В связи с тем, что именно единое информационное пространство содержит знания, необходимые для выработки управляющих решений, а события жизненного цикла изделий находят свое отражение в едином информационном пространстве, весьма перспективным представляется разработка комплекса системных моделей машиностроительного предприятия вообще и единого информационного пространства в частности, позволяющих осуществлять управление предприятием через управление эволюцией его единого информационного пространства.

Одним из возможных подходов к построению такого комплекса системных моделей является представление единого информационного пространства как открытой самоорганизующейся сложной системы.

Разработке моделей для управления предприятием посвящены работы Л.И. Зильбербурга, А.И. Пригожина, А.А. Колесникова, В.В. Липаева, И.П. Норенкова, В.Б. Тарасова, Г Хакена и многих других инженеров и исследователей. Современные технологии построения автоматизированных систем управления машиностроительным предприятием реализованы во многих системах управления инженерными данными (PDM-системы) и системах управления ресурсами (ERP-системы), а также описаны в современных международных и российских стандартах.

Эти подходы, как правило, призваны формировать либо техническую, либо структурную (модельную) составляющие единого информационного пространства. Отсутствие системного анализа этого вопроса обуславливает трудности внедрения единого информационного пространства на предприятии, его адаптации и интеграции всех прикладных программ, являющихся составной частью пространства.

Для решения этих задач необходимо разработать комплекс системных моделей единого информационного пространства для поддержки жизненного цикла изделий на основе его самоорганизации с учетом специфики машиностроительного производства.

Реализация таких подходов возможна путем создания интеллектуальных систем, интегрированных в единое информационное пространство предприятия, функциональность которых включает возможность анализа и модификации структуры единого информационного пространства в соответствии с изменениями требований к жизненному циклу изделий и появлением закономерностей обработки знаний. Открытый характер единого информационного пространства позволяет не только внедрить интеллектуальные системы управления единым информационным пространством, но и обеспечить возможность его расширения за счет включения новых подсистем.

Поэтому задача системного анализа, управления и формирования конфигурации единого информационного пространства являются актуальными.

Целью работы является повышение производительности конструкторско-технологической подготовки производства, а также увеличение конкурентоспособности предприятия за счет результатов системного анализа и управления информационным обеспечением жизненного цикла изделия на основе единого информационного пространства.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие основные задачи:

  1. Провести системный анализ методов и технологий организации единого информационного пространства предприятия, а также условий его функционирования.

  2. Разработать комплекс системных моделей единого информационного пространства, обеспечивающий его открытость и адаптивность.

  3. Исследовать проектно-производственную интегрированную системную модель единого информационного пространства как объект управления.

  4. Разработать алгоритмы управления единым информационным пространством на основе разработанного комплекса системных моделей.

  5. Разработать комплекс программ, реализующих алгоритмы управления единым информационным пространством.

Методы исследования. В работе использовались методы системного анализа, результаты теории открытых самоорганизующихся систем и теории автоматического управления, численные методы, операции математической логики и математического программирования, методология создания систем искусственного интеллекта и баз данных, операции реляционной алгебры, методы объектно-ориентированного проектирования и моделирования информационных систем.

Научная новизна работы. Научная новизна работы характеризуется следующими результатами:

  1. Проведен системный анализ и формализована структура единого информационного пространства, позволяющая, в отличие от аналогов, осуществлять комплексный подход к решению вопроса его конфигурации при системном взаимодействии всех компонентов жизненного цикла изделий, включающих ответственных исполнителей, подразделения предприятия и программные средства.

  2. Впервые предложена проектно-производственная интегрированная системная модель единого информационного пространства, разработанная на основе анализа экспериментальных данных и ориентированная на использование при разработке алгоритма управления единым информационным пространством.

  3. Разработан алгоритм управления единым информационным пространством с использованием проектно-производственной интегрированной системной модели управления, основанный на реструктуризации единого информационного пространства и предназначенный для принятия управленческих решений. Предложена структура системы управления, реализующая работу алгоритма.

  4. Предложен механизм интеллектуальной поддержки принятия управленческих решений на базе конфигурирования единого информационного пространства машиностроительного предприятия, как открытой адаптивной системы, основанный на системном анализе, обеспечивающем эмержентность и декомпозицию коммерческих проектов предприятия и технологических процессов.

  5. Разработана автоматизированная система поддержки принятия решений по управлению единым информационным пространством (алгоритмическая и программная реализация), позволяющая не только управлять единым информационным пространством, но и конфигурировать структуру бизнес-процессов и технологических процессов.

Практическая ценность. Практически значимыми являются следующие результаты диссертационной работы:

  1. Комплекс системных моделей, позволяющий выявить организационную структуру единого информационного пространства для создания его конфигурации.

  2. Разработанные процедуры автореинжиниринга позволяют автоматически производить мониторинг и корректировку бизнес-процессов предприятия, структуры единого информационного пространства и архитектуры автоматизированной информационной системы управления предприятием.

  3. Разработанная автоматизированная система поддержки принятия решений по управлению единым информационным пространством обеспечивает анализ, критериальные оценки, генерацию рекомендаций по бизнес-процессам, что в целом представляет собой аналитический инструмент управления предприятием.

  4. Подсистема конфигурирования структуры технологических процессов автоматизированной системы поддержки принятия решений по управлению единым информационным пространством, содержит рациональные и эффективные процедуры регламентированного доступа к конфиденциальной технологической информации.

  5. Разработанные алгоритмы построения технологического процесса и автоматической привязки оборудования и инструмента обеспечивают технологов мощными средствами единого информационного пространства для разработки технологических процессов.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

  1. Системное описание единого информационного пространства в условиях его функционирования в качестве информационной поддержки жизненного цикла изделий.

  2. Проектно-производственная интегрированная системная модель единого информационного пространства предприятия тяжелого машиностроения, ориентированная на использование при разработке алгоритмов управления единым информационным пространством.

  3. Алгоритм и результаты идентификации интегрированной системной модели и адаптации параметров системы управления единым информационным пространством.

  4. Автоматизированная система поддержки принятия решений по управлению единым информационным пространством предприятия тяжелого машиностроения.

  5. Результаты внедрения автоматизированной информационной системы управления единым информационным пространством на предприятии ОАО «Тяжмаш» (г. Сызрань).

Реализация и внедрение научно-технических результатов работы в промышленности. Алгоритмы управления эволюцией единого информационного пространства на основе реализации проектно-производственной интегрированной системной модели предприятия средствами современных систем управления инженерными данными и жизненным циклом изделия, а также автоматизированная система поддержки принятия решений по управлению единым информационным пространством, включающая в себя системы конфигурирования бизнес-процессов и структуры технологических процессов были использованы на ОАО "Тяжмаш" для решения задач: организации единого информационного пространства (ЕИП) предприятия, внедрения системы управления инженерными данными и жизненным циклом изделия (ЖЦИ), интеграции CAD (computer aided design, автоматизированная конструкторская подготовка производства)/CAM (computer aided manufacturing, автоматизированная технологическая подготовка производства) системы CATIA и PDM-системы Smarteam.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс в Филиале Самарского государственного технического университета в г. Сызрани на кафедре «Автоматизация технологических процессов и производств».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2005); на Международной научно-методической конференции «Состояние и перспективы развития энерготехнологий» (Иваново, 2005); на 3-ей Международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе САПР, АСНИ, СУБД и систем искусственного интеллекта» (Вологда, 2005); на Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2006).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 15 печатных работах, в том числе 2 монографиях, 5 статьях, 8 тезисах докладов на всероссийских и международных конференциях

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, заключения и библиографического списка. Диссертация включает 143 страницы текста, 72 рисунка, 17 таблиц, библиографический список из 121 наименования на 11 страницах, список сокращений на 2 страницах и приложение на 3 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, а также задачи, подлежащие решению, приведены положения, выносимые на защиту, рассмотрена структура диссертации.

Первый раздел посвящен рассмотрению современного состояния вопроса организации ЕИП машиностроительного предприятия.

ЕИП – специальным образом организованное хранилище данных, в котором каждое приложение может на основе уже существующей доступной информации создавать новый тип данных, также доступный всем элементам системы.

ЕИП призвано обеспечивать информационную поддержку всех этапов ЖЦИ (рис. 1).



Рисунок 1 - Информационная поддержка этапов ЖЦИ


Проведен аналитический обзор существующих подходов к организации ЕИП на предприятии, указаны достоинства и недостатки каждого из них.

В частности установлено, что в настоящее время широко известной является методология объектно-ориентированного проектирования UML, основоположниками которой являются Г.Буч, Дж.Рамбо, А.Якобсон, А.Джекобсон, позволяющая построить информационно-логическую модель ЕИП. Использование специальных графических конструкций, получивших название диаграмм UML, позволяет описывать различные связи и зависимости, а также последовательность действий определенных объектов. Однако этот метод не затрагивает техническую сторону вопроса (программно-алгоритмическая основа, интеграция программного обеспечения и т.д.).

Широко внедряемыми и применяемыми на современных предприятиях являются программные средства, обеспечивающие комплексную поддержку этапов ЖЦИ, такие как системы классов CAD/CAM/CAE (САЕ - computer aided engineering, автоматизированные инженерные расчеты), PDM. Эти программные продукты были созданы вследствие разработки принципов CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла). Концепция САLS в качестве международного стандарта разработана группой компаний по инициативе оборонной промышленности США в середине 80-х годов. Продвижением и внедрением в России САLS-технологий и, соответственно, программных пакетов занимаются Л.И.Зильбербург, И.П.Норенков П.К.Кузьмик, В.А. Комаров, А. И.Левин, Е. В. Судов, Д.Оснач, Н.Нырков, В.В.Сало, В.Н.Везиров, А.Н.Давыдов, В.А Барабанов. Использование принципов CALS сводит задачу построения ЕИП к правильному выбору и конфигурированию инструментальных средств, их адаптации к условиям конкретного предприятия, настройке баз данных и баз знаний, разработке необходимых приложений, определению числа и видов автоматизированных рабочих мест. При таком подходе в основном учитывается только программно-техническая составляющая ЕИП и не уделяется внимание информационно-логическим системным связям компонентов ЕИП.

Е.З.Зиндер, Е.Г.Ойхман, В.И.Молочник, Е.И.Яблочников, Э.В.Попов видят организацию ЕИП в результате проведения реинжиниринга всех бизнес-процессов, включая подготовку производства, производственные процессы, документооборот и прочее. Результатом реинжиниринга бизнес-процессов предприятия является детальное описание существующего (AS-IS) и перспективного (To-Be) решений. Вместе с тем, существенная подготовка реинжиниринга и использование современных технологий визуального представления и проектирования бизнес-процессов не всегда показывают свою эффективность из-за невозможности системы гибко изменяться в зависимости от изменения условий.

Выполненный обзор и анализ существующих методов создания ЕИП показал, что в них не уделяется достаточного внимания системному подходу, и тем самым эти методы не удовлетворяют в полной мере требования современных предприятий. В настоящее время весьма актуальным является построение ЕИП предприятия как синергетической системы, обладающей свойством обмена информацией с внешней средой, составленной из участников ЖЦИ.

Поэтому в диссертации предлагается использовать системный анализ ЕИП предприятия в условиях его динамического развития, а также автореинжиниринг, при котором механизмы реинжиниринга сохраняются, однако сама процедура модификации бизнес-процессов предприятия носит перманентный характер и управляется событиями, генерируемыми самим ЕИП и внешней по отношению к нему средой.

  1   2   3

Похожие:

Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconПравил а
Город (далее – система) представляет собой информационную систему с единым информационным пространством, предназначенным для обеспечения...
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconГ. Г. Серебренников Кафедра "Экономика и управление", тгту
Ключевые слова и фразы: компонентный анализ, структурный анализ, системный анализ, энтропия системы
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconТеория систем и системный анализ учебно
Рекомендовано к печати учебно-методической комиссией по математическим и информационным
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconСИнтез информационной системы группировки многомерных данных с использованием кластерного анализа
Специальность 05. 13. 01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconСинтез астатических регуляторов пониженной размерности на основе теорий н 2 и н ∞ -оптимизации
Специальность 05. 13. 01 – Системный анализ, управление и обработка информации (в технической отрасли)
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconПрограмма государственного экзамена по направлению 220100. 68 «Системный анализ и управление»
«Теория и математические методы системного анализа и управления в технических и социально-экономических системах»
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconАлгоритмы интеллектуальной обработки информации и структурного синтеза программ
Специальность 05. 13. 01 Системный анализ, управление и обработка информации (отрасль: промышленность)
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconМетод и алгоритмы обработки информации в системе прогнозирования качества агломерата
Специальность: 05. 13. 01 Системный анализ, управление и обработка информации (в металлургии)
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconОсновная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки 220100. 68 «Системный анализ и управление»
Использованные нормативные документы для разработки магистерской программы "Системное проектирование космических аппаратов", 3
Системный анализ и управление единым информационным пространством машиностроительного предприятия iconПрограмма дисциплины «Системный анализ и теория систем» для направления 080200. 68 «Менеджмент»
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления 080200. 68 «Менеджмент»,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница