Системный подход к проектированию АСОИУ. Классификация АСОИУ и подсистем.

 

Системный подход к проектированию АСОИУ.

Проектирование сложных систем осуществляется с использованием базовых принципов системного анализа или системного подхода. Так основной общий принцип системного подхода заключается в рассмотрении частей явления или сложной системы с учетом их взаимодействия. Системный подход включает в себя выявление структуры системы, типизацию связей, определение атрибутов, анализ влияния внешней среды. [4]. Интерпретация и конкретизация системного подхода имеют место в ряде известных подходов с другими названиями, которые также можно рассматривать как компоненты системотехники. Таковы структурный, блочно-иерархический, объектно-ориентированный подходы.

При структурном подходе как разновидности системного требуется синтезировать варианты системы из компонентов (блоков) и оценивать варианты при их частичном переборе с предварительным прогнозированием характеристик компонентов.

Блочно-иерархический подход к проектированию использует идеи декомпозиции сложных описаний объектов и соответственно средств их создания на иерархические уровни и аспекты, вводит понятие стиля проектирования (восходящее и нисходящее), устанавливает связь между параметрами соседних иерархических уровней.

Ряд важных структурных принципов, используемых при разработке информационных систем и прежде всего их программного обеспечения (ПО), выражен в объектно-ориентированном подходе к проектированию (ООП). Такой подход имеет следующие преимущества в решении проблем управления сложностью и интеграции ПО: 1) вносит в модели приложений большую структурную определенность, распределяя представленные в приложении данные и процедуры между классами объектов; 2) сокращает объем спецификаций благодаря введению в описания иерархии объектов и отношений наследования между свойствами объектов разных уровней иерархии; 3) уменьшает вероятность искажения данных вследствие ошибочных действий за счет ограничения доступа к определенным категориям данных в объектах. Описание в каждом классе объектов, допустимых обращений к ним и принятых форматов сообщений, облегчает согласование и интеграцию ПО.

Для всех подходов к проектированию сложных систем характерны также следующие особенности.

1) Структуризация процесса проектирования, выражаемая декомпозицией проектных задач и документации, выделением стадий, этапов, проектных процедур. Эта структуризация является сущностью блочно-иерархического подхода к проектированию.

2) Итерационный характер проектирования.

3) Типизация и унификация проектных решений и средств проектирования.

При создании АСОИУ необходимо руководствоваться принципами системности, развития (открытости), совместимости, стандартизации (унификации) и эффективности.

Принцип системности заключается в том, что при декомпозиции должны быть установлены такие связи между структурными элементами системы, которые обеспечивают цельность АСОИУ и ее взаимодействие с другими системами.

Принцип развития (открытости) заключается в том, что исходя из перспектив развития объекта автоматизации, АСОИУ должна создаваться с учетом возможности пополнения и обновления функций и состава АСОИУ без нарушения ее функционирования.

Принцип совместимости заключается в том, что при создании систем должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими системами в соответствии с установленными правилами.

Принцип стандартизации (унификации) заключается в том, что при создании систем должны быть рационально применены типовые, унифицированные и стандартизованные элементы проектные решения, пакеты прикладных программ, комплексы компоненты.

Принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на создание АСОИУ в целевыми эффектами, включая конечные результаты, получаемые в результате автоматизации.

При создании (модернизации) объектов автоматизации должно быть предусмотрено проведение работ по создании (модернизации) АСОИУ.

Одним из ключевых моментов при проектировании АСОИУ является понятие сложности. Так сложность структуры определяется числом элементов и связей между ними. Число элементов на предприятии (при рассмотрении процесса проектирования АСОИУ управления производством) можно оценить количеством персонала, номенклатурой средств труда, предметов труда, готовой продукции и т.п., а количество связей — количеством информации, используемой для управления. Количество связей зависит от количества элементов.

Современное производство — сложная система, состоящая из тысяч элементов связей. Усложнение производства требует усложнения управления, иначе управление не будет учитывать всей сложности производства и не обеспечит высокого качества управления. Сложности производства управляющая система противопоставляет два основных направления своей деятельности: упрощение производства; совершенствование и определенной мере усложнение управления.

Одним из направлений проектирования сложных систем является применение декомпозиции, которая в данном случае определяется как разделение системы на части, имеющие меньшую сложность. При этом обеспечиваются условия для анализа и синтеза подсистем, для проектирования, построения, внедрения, эксплуатации и совершенствования систем управления. Однако можно выделить следующие проблемы декомпозиции, а именно разделение систем на части с меньшим числом элементов и связей, выделение критериев функционирования подсистем, оценка степени отклонения получаемых результатов от оптимальной потребности системы в целом; объединение подсистем; выбор стратегии функционирования.

 

Классификация АСОИУ и подсистем.

Разделение АСОИУ на подсистемы обычно производится таким образом, чтобы подсистемы подчинялись какой-либо классификации, например, по функциям управления, по иерархии управления и др. Это правило обеспечивает унификацию подходов к подсистемам. Линии разрезов следует выбирать таким образом, чтобы расчленялось как можно меньше связей. Это облегчает работу с подсистемами, упрощает увязку подсистем между собой. Известные направления декомпозиции АСОИУ позволяют выделить структурные (организационные), функциональные, этапные, поэлементные и другие подсистемы АСУ [3].

Под структурными понимаются подсистемы, соответствующие структурному построению объекта. Организационные системы аналогичны структурным.

Под функциональными понимаются подсистемы, соответствующие отдельным функциям управления, например, подсистемы планирования, бухгалтерского учета. Выделение в АСОИУ функциональных подсистем, содержащих в одной подсистеме одновременно планирование, учет и оперативное управление (например, подсистема управления основным производством), - нарушает большое число информационных связей не совпадает с общепринятой структурой управления предприятием и поэтому нецелесообразно.

Этапными считаются подсистемы, соответствующие этапам деятельности организации и ее подразделений. Выход одной этапной системы связан со входом другой, например, подсистема перспективного планирования, подсистема годового планирования и т.д.

Под элементными понимаются подсистемы, отражающие человеко-машинную сущность АСУ. Обычно выделяют подсистемы человеческих факторов, информации, технического обеспечения.

В зависимости от вида деятельности выделяют, например, следующие виды АСОИУ: автоматизированные системы управления (АСУ), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) и др.

В зависимости от вида управляемого объекта (процесса) АСУ делят, например, на АСУ технологическими процессами (АСУТП), АСУ предприятиями (АСУП) и т. д.

Интегрированная автоматизированная система (ИАС) - совокупность двух или более взаимоувязанных АСОИУ, в которой функционирование одной из них зависит от результатов функционирования другой (других) так, что эту совокупность можно рассматривать как единую АСОИУ.

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: