Современные проблемы автоматизации реферат

Обновлено: 02.07.2024

Цель работы - изучить материал, осветить теорию электронного документооборота, рассмотреть примеры наиболее известных автоматизированных систем документоведения, получить в итоге общие знания и наглядное представление о современных системах автоматизации делопроизводства и электронного документооборота.
Предмет изучения - система документационного обеспечения управления в целом.
В современной социально-экономической обстановке в условиях поиска оптимальных путей информатизации общества и вхождения России в мировое информационное пространство первостепенное значение приобретает решение проблемы документационного обеспечения управления, при помощи которого процессы документирования, организации документов и документооборота приобретают нормативный или упорядоченный характер.

Содержание

Введение……………………………………………………………………….3
Глава 1. Внедрение Автоматизированной системы ДОУ
1.1 Задачи и пути внедрения АС ДОУ…………………………………. 5
1.2 Внедрение САДЭД…………………………………………………. 7
Глава 2 Автоматизированные системы делопроизводства и
электронного документооборота
2.1 Классификация автоматизированных систем делопроизводства
и электронного документооборота…………………………………………..10
2.2 Классификации систем ЭУД …………………………………………….12
2.3 Типы технологий электронного управления документами……………13
2.4 Системы электронного управления документами на Российском
рынке…………………………………………………………………………. 16
Глава 3 Проблемы автоматизации электронного документооборота
3.1 Факторы, мешающие внедрению электронного документооборота…. 18
3.2 Эффективность внедрения и применения систем автоматизации делопроизводства и электронного документооборота……………………. 24
Заключение……………………………………………………………………. 28
Список использованной литературы ……………………………………….. 30

Прикрепленные файлы: 1 файл

Курсовая работа КИТ.docx

Глава 1. Внедрение Автоматизированной системы ДОУ

1.1 Задачи и пути внедрения АС ДОУ…………………………………. 5

Глава 2 Автоматизированные системы делопроизводства и

2.1 Классификация автоматизированных систем делопроизводства

и электронного документооборота…………………………………… ……..10

2.2 Классификации систем ЭУД …………………………………………….12

2.3 Типы технологий электронного управления документами……………13

2.4 Системы электронного управления документами на Российском

Глава 3 Проблемы автоматизации электронного документооборота

3.1 Факторы, мешающие внедрению электронного документооборота… . 18

3.2 Эффективность внедрения и применения систем автоматизации делопроизводства и электронного документооборота……………………. 24

Список использованной литературы ……………………………………….. 30

Актуальность совершенствования традиционного делопроизводства обуславливается необходимостью эффективности управленческой деятельности, ускорение движения документов в организации, уменьшение трудоемкости обработки документов. Созданная автоматизированная система (далее АС) делопроизводства должна повысить действенность управления за счет образования единого документированного информационного пространства, дающая пользователям средства эффективной совместной работы с документами в любом месте и в любое время.

Цель работы - изучить материал, осветить теорию электронного документооборота, рассмотреть примеры наиболее известных автоматизированных систем документоведения, получить в итоге общие знания и наглядное представление о современных системах автоматизации делопроизводства и электронного документооборота.

Предмет изучения - система документационного обеспечения управления в целом.

В современной социально- экономической обстановке в условиях поиска оптимальных путей информатизации общества и вхождения России в мировое информационное пространство первостепенное значение приобретает решение проблемы документационного обеспечения управления, при помощи которого процессы документирования, организации документов и документооборота приобретают нормативный или упорядоченный характер.

К сожалению, в настоящее время для большинства российских организаций характерно отсутствие упорядоченной системы ведения делопроизводства, несмотря на то, что именно рациональное и четко организованное документационное обеспечение управления организацией, может существенно увеличить эффективность деятельности предприятия.

Глава 1. Внедрение Автоматизированной системы ДОУ

1.1 Задачи и пути внедрения АС ДОУ

Базовой единицей информации в теории управления документами является непосредственно документ. Понятие электронного документа включает в себя не просто файл (набор символов, слов, таблиц, диаграмм, изображений и мультимедийных данных), а целую совокупность таких файлов разных типов - составных частей документа, правила их обработки, связи с другими электронными документами, информацию о маршруте движения документа и многое другое. Документ является базой построения системы электронного документооборота ,системы, организующей полный жизненный цикл документа, начиная от регистрации и заканчивая списанием в архив.

Обязательные задачи, решение которых должна обеспечивать любая система электронного документооборота, - это непосредственная работа с регистрационной карточкой, контроль исполнения, ввод и вывод документов, их поиск и организация защищенной работы в сетевом режиме.

Делопроизводство - отрасль деятельности, обеспечивающая документирование и организацию работы с официальными документами. Документационное обеспечение управления определяет систему принципов и правил, устанавливающих единые требования к документированию, организации работы с документами и их архивного хранения в процессе осуществления управления с учетом используемых информационных технологий.

Документирование управленческой деятельности - регламентированный процесс создания документа (разработка содержания, оформление, согласование, утверждение, публикация) на бумаге или ином носителе, обеспечивает его юридическую силу.

Организация работы с документами создание оптимального документооборота, обеспечение хранения, поиска использования и контроля исполнения документов в текущей деятельности учреждения.

Документооборот - движение документов в организации с момента их создания или получения до завершения исполнения и отправления. Необходимо отметить, что делопроизводство представляет собой комплекс мероприятий по обеспечению ДОУ, а документооборот - это движение документов в рамках документационного обеспечения управления.

АС ДОУ призвана повысить эффективность управленческой деятельности организаций за счет автоматизации всего комплекса работ с документами и должна решить следующие основные задачи:

- документирование (подготовка, оформление, согласование, утверждение и выпуск документов);

- обеспечение документооборота (прием, регистрация, организация прохождения документов и их проектов, отправка, передача документов и на архивное хранение);

- обеспечение работы с документами в процессе осуществления управления (контроль исполнения, учет, оперативное хранение, организация систем классификации, индексирования, поиска и обработки документов;

- защита от несанкционированного доступа;

- совместное использование документов при соблюдении необходимого уровня контроля доступа; обеспечение процесса принятия решений и отчетности по документам; информационное обслуживание пользователей; - автоматизация процедур архивирования, архивного хранения и уничтожения документов, жизненный цикл которых завершен (выполнение правил хранения, обеспечения поиска и использования; осуществление передачи на государственное хранение или уничтожение архивных документов).

Автоматизированная система документационного обеспечения управления создает единое информационное пространство, предоставляющая пользователям средства совместной работы со всеми документами организации: поступающей и исходящей корреспонденцией, внутренними организационно- распорядительными материалами, а так же с сопроводительной перепиской - в течение всего их жизненного цикла. После завершения "активной жизни" документов система должна поддерживать их архивное хранение или фиксировать информацию об их уничтожение или передаче на государственное хранение.

Осуществить внедрение АС документационного обеспечения управления в организациях можно следующим образом:

- заказать или выполнить собственными силами разработку системы, непосредственно ориентированную на предметную область организации;

- приобрести готовую тиражно-заказную систему, из числа предлагаемых программ на российском рынке, и настроить её на предметную область организации.

1.2 Внедрение САДЭД

Выбору автоматизированной системы должно предшествовать предварительное обследование документооборота организации.

Необходимо выяснить цели и задачи организации, юридические, нормативные и деловые условия, в которых она ведёт свою деятельность, выявить слабые места, связанные с недостатками в управлении документами. Провести анализ деловых процессов, определить потребность организации в тех или иных видах документов, сопоставить характеристики представленных на рынке систем делопроизводства и документооборота с конкретными потребностями организации в сфере документационного обеспечения. Но в силу специфики отечественных технологий работы с документами, необходимо обеспечить поддержку "бумажного" делопроизводства и документооборота, как в процессе внедрения СЭД, так и в процессе её дальнейшей эксплуатации.

Как, правило, процесс внедрения начинается с работ по установке и настройке необходимых аппаратных средств и программного обеспечения. Затем осуществляется первоначальная настройка СЭД в соответствии со спецификой организации - заполнение справочников, заведение пользователей системы, назначение им прав, соответствующих их функциональным обязанностям.

В рамках проведения работ по внедрению проводится также обучение пользователей СЭД. В процессе обучения неизбежно выявляются особенности и требования, в соответствии с которыми производится окончательная настройка СЭД.

В процессе внедрении СЭД приходится сталкиваться с рядом проблем, от решения которых зависит успех всего проекта внедрения. Наиболее типичными являются следующие проблемы:

· - Не все учтено при разработке требований к СЭД.

Причиной этой проблемы является либо недостаточно полная, либо недостоверная информация, полученная на этапе обследования. Для того, чтобы избежать данной проблемы, желательно проводить работы по обследованию совместно с представителями организации, в которой планируется внедрение СЭД, например, в рамках рабочих групп.

Иногда сотрудники организации - пользователи системы, оказывают сопротивление (пассивное или активное) внедрению СЭД. Это может быть вызвано непониманием целей, сопротивлением изменениям, боязнью "прозрачности" деятельности, отсутствием должного уровня подготовки персонала (в том числе и руководителей). В этом случае желательно уже на начальном этапе заручиться поддержкой высшего руководства, проводить поэтапное внедрение, провести разъяснительную работу, разработать четкие регламенты работы и ролевые инструкции, которые помогут пользователям освоить новые технологии работы.

Результатом проведения работ по внедрению являются полностью отлаженные технологии управления документами, обученный персонал и СЭД, готовая для использования, которая передается в опытную эксплуатацию.

Основные проблемы и задачи, требующие особого внимания при их решении. Необходимость частичной реорганизация структуры и деятельности предприятия. Формирование квалифицированной группы внедрения и сопровождения системы автоматизации, руководителя группы.

Рубрика Менеджмент и трудовые отношения
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 20.10.2017
Размер файла 24,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Внедрение системы автоматизации управления, как и любое серьезное преобразование на предприятии, является сложным и зачастую болезненным процессом. Тем не менее, некоторые проблемы, возникающие при внедрении системы, достаточно хорошо изучены, формализованы и имеют эффективные методологии решения. Заблаговременное изучение этих проблем и подготовка к ним значительно облегчают процесс внедрения и повышают эффективность дальнейшего использования системы.

Далее приведены основные проблемы и задачи, возникающие в большинстве случаев при внедрении систем управления и рекомендации по их решению.

Основные проблемы и задачи, требующие особого внимания при их решении

Отсутствие постановки задачи менеджмента на предприятии;

Необходимость в частичной или полной реорганизации структуры предприятия;

Необходимость изменения технологии бизнеса в различных аспектах;

Сопротивление сотрудников предприятия;

Временное увеличение нагрузки на сотрудников во время внедрения системы;

Необходимость в формировании квалифицированной группы внедрения и сопровождения системы, выбор сильного руководителя группы.

Теперь опишем эти пункты подробнее:

Отсутствие постановки задачи менеджмента на предприятии

Наверное, этот пункт является наиболее значимым и сложным. На первый взгляд, его тема перекликается с содержанием второго пункта, посвященного реорганизации структуры предприятия. Однако на самом деле, он является более глобальным и включает в себя не только методологии управления, но также философские и психологические аспекты. Дело в том, что большинство руководителей управляют своим предприятием только исходя из своего опыта, своей интуиции, своего видения и весьма неструктурированных данных о его состоянии и динамике. Как правило, если руководителя попросить описать в каком-либо виде описать структуру деятельности своего предприятия или набор положений, исходя из которых он принимает управленческие решения, дело достаточно быстро заходит в тупик.

Грамотная постановка задач менеджмента является важнейшим фактором, влияющим как и на успех деятельности предприятия в целом, так и на успех проекта автоматизации. Например, совершенно бесполезно заниматься внедрением автоматизированной системы бюджетирования, если само бюджетирование не поставлено на предприятии должным образом, как определенный последовательный процесс.

К сожалению, на настоящий момент в России до конца не сложился национальный подход к менеджменту, и в данный момент российское управление представляет собой гремучую смесь из теории западного менеджмента (которая во многом не является адекватной существующей ситуации) и советско-российского опыта, который, хотя и во многом гармонирует с общими жизненными принципами, но уже не отвечает жестким требованиям рыночной конкуренции.

Поэтому, первое, что необходимо сделать для того, чтобы проект внедрения автоматизированной системы управления оказался удачным - максимально формализовать все те контуры управления, которые собственно Вы планируете автоматизировать. В большинстве случае, для осуществления этого не обойтись без привлечения профессиональных консультантов, но по опыту, затраты на консультантов просто не сопоставимы с убытками от проваленного проекта автоматизации. Однако нужно не ошибиться в выборе консультантов… Но это уже отдельный сложный вопрос.

Необходимость в частичной реорганизация структуры и деятельности предприятия

Прежде чем приступать к внедрению системы автоматизации на предприятии обычно необходимо произвести частичную реорганизацию его структуры и технологий ведения бизнеса. Поэтому, одним из важнейших этапов проекта внедрения, является полное и достоверное обследование предприятия во всех аспектах его деятельности. На основе заключения, полученного в результате обследования, строится вся дальнейшая схема построения корпоративной информационной системы. Несомненно, можно автоматизировать все, по принципу "как есть", однако, этого не следует делать по ряду причин. Дело в том, что в результате обследования обычно фиксируется большое количество мест возникновения необоснованных дополнительных затрат, а также противоречий в организационной структуре, устранение которых позволило бы уменьшить производственные и логистические издержки, а также существенно сократить время исполнения различных этапов основных бизнес-процессов. Как сказал, кто-то из великих, нельзя автоматизировать хаос, ибо в результате этого получится автоматизированный хаос. Под термином реорганизация я даже не имею в виду реинжиниринг в его классическом западном понимании, с полной перестройкой всей внутрихозяйственной и коммерческой деятельности. Реорганизация может быть проведена в ряде локальных точек, где она объективно необходима, что не повлечет за собой ощутимый спад активности текущей коммерческой деятельности.

Необходимость в изменении технологии работы с информацией, и принципов ведения бизнеса

Эффективно построенная информационная система не может не внести изменений в существующую технологию планирования бюджетирования и контроля, а также управления бизнес-процессами.

Во-первых, одними из самых важных для руководителя особенностей корпоративной информационной системы, являются модули управленческого учета и финансового контроллинга. Теперь каждое функциональное подразделение может быть определено как центр финансового учета, с соответствующим уровнем финансовой ответственности его руководителя. Это в свою очередь повышает ответственность каждого из таких руководителей, и предоставляет в руки высших менеджеров эффективный инструментарий для чёткого контроля исполнения отдельных планов и бюджетов.

При наличии информационной системы, руководитель способен получать актуальную и достоверную информацию обо всех срезах деятельности компании, без временных задержек и излишних передаточных звеньев. Кроме того, информация подаётся руководителю в удобном виде "с листа" при отсутствии человеческих факторов, которые могут предвзято или субъективно трактовать информацию при передаче. Однако справедливо было бы заметить, что некоторые руководители не привыкли принимать управленческие решения по информации в чистом виде, если к ней не приложено мнение человека, который ее доставил. Такой подход в принципе имеет право на жизнь и при наличии информационной системы, однако часто он негативно отражается на объективности менеджмента.

Внедрение системы автоматизации вносит существенные изменения в управление бизнес-процессами. Каждый документ, отображающий в информационном поле течение или завершение того или иного сквозного бизнес-процесса, в интегрированной системе создается автоматически, на основании первичного документа, открывшего процесс. Сотрудники, ответственные за этот бизнес-процесс лишь контролируют и, при необходимости, вносят изменения в позиции построенных системой документов. Например, заказчик разместил заказ на продукцию, который должен быть исполнен к определенному числу месяца. Заказ вводится в систему, на основании его системой автоматически создается счет (на основе существующих алгоритмов ценообразования), счет пересылается заказчику, а заказ направляется в производственный модуль, где происходит разузлование заказанного вида продукции на отдельные комплектующие. На основе списка комплектующих в модуле закупок системой создаются заказы на их закупку, а производственный модуль соответствующим образом оптимизирует производственную программу, чтобы заказ был исполнен точно к сроку. Естественно, в реальной жизни возможны различные варианты неустранимых срывов поставок комплектующих, поломки оборудования и т.д., поэтому каждый этап выполнения заказа должен строго контролироваться ответственным за него кругом сотрудников, которые, в случае необходимости, должны создать управленческое воздействие на систему, чтобы избежать нежелательных последствий или уменьшить их.

Не стоит полагать, что работать при наличии автоматизированной системы управления станет проще. Наоборот, существенное сокращение бумажной волокиты ускоряет процесс и повышает качество обработки заказов, поднимает конкурентоспособность и рентабельность предприятия в целом, а все это требует большей собранности, компетенции и ответственности исполнителей. Возможно, что существующая производственная база не будет справляться с новым потоком заказов, и в нее тоже нужно будет вносить организационные и технологические реформы, которые впоследствии положительно скажутся на процветании предприятия.

Сопротивление сотрудников предприятия

При внедрении корпоративных информационных систем в большинстве случаев возникает активное сопротивление сотрудников на местах, которое является серьезным препятствием для консультантов и вполне способно сорвать или существенно затянуть проект внедрения. Это вызвано несколькими человеческими факторами: обыкновенным страхом перед нововведениями, консерватизмом (например, кладовщику, проработавшему 30 лет с бумажной картотекой, обычно психологически тяжело пересаживаться за компьютер), опасение потерять работу или утратить свою незаменимость, боязнь существенно увеличивающейся ответственности за свои действия. Руководители предприятия, принявшие решение автоматизировать свой бизнес, в таких случаях должны всячески содействовать ответственной группе специалистов, проводящей внедрение информационной системы, вести разъяснительную работу с кадрами, и, кроме того:

Создать у сотрудников всех уровней твёрдое ощущение неизбежности внедрения;

Наделить руководителя проекта внедрения достаточными полномочиями, поскольку сопротивление иногда (часто подсознательно, или в результате неоправданных амбиций) возникает даже на уровне топ-менеджеров;

Термин "автоматизация проектирования" понимается весьма широко: здесь говорится о новой технологии проектирования, основанной на использовании идей и методов системного анализа. Объектами проектирования могут быть и технические системы, такие, как самолет, ракетный комплекс, корабль, и народнохозяйственные, экономический системы, например системы обустройства крупных нефтяных или газовых месторождений, использования бассейнов, рек и т.д. Системный анализ очень широк, и слова "автоматизация проектирования" призваны его несколько сузить. Этот термин сегодня все же охватывает очень много различных по своему содержанию понятий. Среди них есть и чисто технологические: структура банков данных, средства автоматизации графических работ, управляющие программы и даже языки программирования. Центральным рассматриваемым здесь вопросом является проблема автоматизации начального этапа, так называемого аванпроектирования. В этой проблеме основное наше внимание будет сосредоточено на выборе альтернативных вариантов при завязке проекта или создании генеральной схемы народнохозяйственного комплекса. Эта проблема является, вероятно, не только наиболее трудной, но и узловой проблемой проектирования.

Общие вопросы автоматизации проектирования

Сложность используемой и, главным образом, создающейся техники, сложность используемых технологий, транспортных и производственных связей непрерывно растет. В этом и состоит особенность эпохи развития производственной деятельности, которую обычно называют эпохой научно-технической революции.

Конструкции, которые создают инженеры, все в большей степени используют знания, добываемые в смежных науках. Объединение радиоэлектроники, тепловых процессов, газовой динамики и многого другого при создании одной конструкции является типичным для современного энергетического машиностроения, ракетостроения, самолетостроения. Резкое усложнение всевозможных производственных связей, технологий, переход к новым материалам качественно усложняют работу проектировщика производственного комплекса, в результате чего его сегодняшняя деятельность качественно непохожа на проектную работу пятидесятилетней давности.

Поскольку физиологические возможности человека ограничены, а сложность создаваемых конструкций непрерывно растет, то очевидно, что однажды этот тезис перестает быть справедливым. В последние десятилетия мы начинаем все чаще сталкиваться с ситуациями, когда главный конструктор или руководитель проекта уже не может эффективно вмешиваться в процесс проектирования. Из творца, создателя конструкции он превращается, в лучшем случае, в хорошего администратора.

Поэтому на повестку дня выдвигается проблема принципиального изменения всей технологии проектирования - проблема автоматизации проектирования. Ее особенность - широкое использование современных способов обработки информации и представления ее в таком виде, который позволил бы конструктору, проектировщику до конца использовать свои творческие возможности. В последние годы этой проблеме уделяется все больше и больше внимания, причем такое явление характерно для всех индустриально развитых стран, создающих сложные образцы техники и реализующих проекты сложнейших народнохозяйственных комплексов. Постепенно автоматизация проектирования стала одной из областей наиболее перспективного использования вычислительной техники и методов междисциплинарных исследований процессов разной физической природы.

Сложный проект требует расчленения процесса проектирования на проектирование отдельных подсистем и агрегатов, разделения обязанностей между различными конструкторами, проектировщиками и исследователями-расчетчиками. Такое положение возникло уже давно: создание проекта самолета, крупной водохозяйственной или технологической системы - это всегда дифференцированный труд большого коллектива.

Но расчленение проблемы необходимо предполагает и обратный процесс-процесс объединения, согласования характеристик отдельных частей системы, синтеза, который дает возможность представить конструкцию в целом, оценить ее разнообразные качества и соответствие замыслу.

Расчленение процесса проектирования поначалу не вызывало проблем. Возьмем, например, такую систему как, самолет. Проектирование планера естественным образом отличается от выбора и проектирования двигателя. Аэродинамические и прочностные расчеты делают представители различных профессий и т.д. Такая же ситуация наблюдалась всюду. И всюду постепенно возникали традиционные формы разделения труда.

Долгое время и процесс синтеза проекта также не вызывал особых проблем: по мере усложнения проектируемых конструкций совершенствовались и методы проектирования. Но с течением времени все чаще эти традиционные методы проектирования стали давать сбои. Прежде всего, начали недопустимо удлиняться сроки проектирования. Но это было бы еще полбеды. Хуже то, что на испытания стали поступать конструкции, все менее и менее соответствующие замыслу, и у конструктора до начала испытаний не оказывалось возможности достаточно хорошо проверить, насколько созданные им машина или технологический комплекс соответствует замыслу. В результате - неизбежные переделки, резкое удорожание конструкций и удлинение сроков реализации замысла до десятилетий. А это означает, что в вводится конструкция (или технология) уже устаревшая, отвечающая техническому уровню минимум десяти-двадцатилетней давности.

Возникновение и формирование концепций автоматизированного проектирования происходило по следующей схеме. Сначала начали автоматизировать чертежные работы - эту очень трудоемкую часть любого процесса проектирования. Появились чертежные автоматы. Они, конечно, оправдали затраченные средства. Однако ничего принципиально улучшающего проект или ускоряющего его окончание они не внесли, да и не могли внести. Одновременно шло широкое внедрение в практику инженерных расчетов методов машинной математики. Эти методы существенно усовершенствовали разнообразные процедуры проектных расчетов, свели к минимуму возможные ошибки, повысили общую культуру проектирования, однако также не привели к какому-либо существенному сокращению сроков проектирования.

Надо заметить, что с использованием ЭВМ для проведения инженерных и плановых расчетов были связаны большие надежды. Но они во многом не оправдались. Конечно, в этом была вина не ЭВМ, а специалистов, которые еще не научились их использовать. С их помощью быстрее и точнее решались отдельные инженерные задачи, но серьезно повлиять на судьбу проекта, заметно ускорить окончание работы и улучшить ее качество они еще не могли.

Следующий этап - создание автоматизированных рабочих мест конструктора. Это - уже новый уровень мышления. Рабочие места оказывались непосредственно связанными с ЭВМ, которая заменила конструктору традиционную линейку или арифмометр, появились простейшие дисплеи, позволившие конструктору реализовать обратную связь с ЭВМ. Идея автоматизированных рабочих мест появилась в конце 60-х годов, одновременно с появлением систем разделения времени. С их внедрением также было связано немало надежд. И хотя эти надежды далеко не все оказались оправданными, затраты на создание автоматизированных рабочих мест, конечно, вполне окупились результатами. Еще одним важным следствием появления рабочих мест было внедрение идей диалога ЭВМ-конструктор. Это была важная характеристика определенного этапа развития идей автоматизированного проектирования. До сих пор с ЭВМ работал математик - это он решал задачи, в которых нуждался конструктор. Теперь же сам конструктор получал возможность сидеть за терминалом электронной машины. Это не могло не сказаться на качестве проектов.

Однако и автоматизация рабочих мест конструктора, которая произошла в ряде стран в начале 70-х годов, также не решила основной проблемы. Сроки между возникновением замысла конструкции и ее реализацией по-прежнему оставались значительными. Конструкции, предъявляемые к испытаниям, требовали в процессе испытаний многочисленных и трудных доделок, а подчас и существенного изменения. Во всех тех ситуациях, когда проверочных испытаний не существует, например, при создании промышленных комплексов, дефекты проекта могли оборачиваться подчас трагедией. Да иначе и быть не могло, ибо рабочие места конструктора-это лишь часть общей системы проектирования.

Стала очевидной необходимость создания взаимоувязанной системы проектирования, включающей и систему программ для инженерных расчетов, и автоматизированные рабочие места, и разнообразные диалоговые процедуры, и, конечно, автоматизацию всех графических работ.

Пока еще рано подводить итоги, говорить о результатах эксплуатации таких систем и об их эффективности. С их вводом связывают большие надежды, поэтому автоматизированное проектирование переживает определенный бум. Прежде всего, для них необходима весьма совершенная вычислительная техника совместно с развитой системой ее коллективного использования. системы проектирования, как они задумываются сегодня, требуют коллективного использования банков данных, систем моделей и программ. Их эксплуатация потребует большого количества уникальных магнитных дисков, специальных наборов терминальных устройств и т.д. наконец, создание специализированного математического обеспечения потребует также многих лет упорной работы многочисленных коллективов высокой квалификации. Поэтому ожидать быстрого появления полноценных систем автоматизированного проектирования не следует. Реально их появление можно ожидать в середине следующего десятилетия.

Из этой оценки должен следовать один важный практический вывод: системы должны создаваться с таким расчетом, чтобы они могли вводиться в строй постепенно, по мере готовности отдельных элементов, блоков, т.е. так, чтобы эксплуатация отдельный частей системы могла начинаться задолго до завершения всей системы. Этот принцип очень важен, он позволит сэкономить не один миллион рублей. Но его реализация потребует не только специальной организации программного обеспечения но и специальной организации работы пользователей-групп конструкторов и проектировщиков.

Теперь относительно проблем диалога. Сегодня все согласны с тем, что система автоматизированного проектирования - некоторая специальная диалоговая система, что диалог человек-ЭВМ должен занимать центральное место в процессе проектирования. Но, к сожалению, многие считают, что организация диалога не содержит научной проблематики и сводится прежде всего к решению чисто технических вопросов создания специальных терминальных устройств и хорошего математического обеспечения - пакетов программ для решения инженерных задач. Это - глубокая ошибка. И если она будет устранена своевременно, то создание систем автоматизированного проектирования может привести к разочарованию и неуспеху.

Необходимо создать специальную систему правил и алгоритмов, которые составят основу новой технологии автоматизированного проектирования сложных объектов. Без создания новой технологии системы автоматизированного проектирования, подобно автоматизированным рабочим местам, будут полезным инструментом, который усовершенствует процесс проектирования, но вряд ли внесет в него те изменения, которые его качественно улучшат.

Необходимо сделать несколько замечаний о "теории" неформальных процедур и ее применимости к проектированию сложных технических конструкций. Их создание, подобных производственному комплексу, самолету, электронной машине, - это прежде всего творческий акт, и он не может быть никогда до конца формализован. Этот факт мы будем считать аксиомой и из нее будем исходить. Следует заметить, что целый ряд специалистов полагают, что акт творчества в проектировании в значительной степени может быть заменен специально организованной системой обработки статистического материала. Статистическая обработка параметров существующих конструкций очень важна, и ее ни в коем случае не следует недооценивать. Но ее недостаточно, использование только одного статистического материала позволяет создать конструкцию, лишь имеющую аналоги в отдельных технических решениях, т.е. подобную уже существующим. Действительно оригинальные конструкции, требующие качественно новых технических решений, конструкции завтрашнего дня всегда требуют нетрафаретного мышления, смелости и таланта. Получать их на основе статистики невозможно. Но приняв в качестве постулата невозможность полной формализации, надо сделать и следующий шаг - понять место и значение формальных методов, т.е. методов, использующих математическое описание решаемых задач, понять, чем и как они могут быть полезны конструктору, как они должны быть объединены с неформальными процедурами.

При проектировании сложных конструкций важнейшим является принцип разделения. Этот принцип - принцип декомпозиции - лежит, по существу, в основе всех технологий проектирования. И это легко понять, так как конструктор, как бы талантлив он ни был, может оперировать только с относительно небольшим объемом информации. Это разделение – декомпозиция - должно быть приспособлено и к сборке - синтезу.

Это можно пояснить на примере самолета. На вершине рассматриваемой иерархии находится главный конструктор машины, и перед ним стоит проблема такого выбора параметров, который бы обеспечил решение задач, поставленных заказчиком. Если речь идет о пассажирском самолете, то заказчик-Министерство гражданской авиации (ГВФ). Он хочет, например, иметь самолет для грунтовых аэродромов, который был бы лучше тех, которые он сегодня эксплуатирует, - ЯК-40, АН-24 и т.д. Если речь идет об истребителе, то заказчик хочет иметь самолет, который был бы лучше существующих истребителей. Задача так и должна ставиться - это естественная постановка на естественном языке. Сформировать же некий функционал F (x), зависящих от всех параметров самолета х, максимизация которого гарантировала бы решение задачи, никакой математик или конструктор не в состоянии. Более того, в реальности функционал зависит не только от конструктивных параметров самолета, но и от большого количества неопределенных факторов уÎY, характеризующих среду, в которой самолет будет функционировать. Таким образом F=F (x,y).

Тем не менее, для решения этой задачи мы можем использовать идеи имитации. Рассмотрим оба типа самолетов, о которых шла речь; сначала обсудим ситуацию с истребителем. Предположим, что мы создали систему, имитирующую бой двух истребителей. Закладывая в ЭВМ параметры проектируемого и какого-либо из существующих самолетов-истребителей, мы Разыгрываем серию боев нашего будущего самолета с машиной, с которой мы собираемся его сравнить. В результате набираем необходимую статистику. Она нам и покажет, какой из самолетов "лучше". Речь идет о завоевании господства в воздухе. И если оказалось, что большее количество боев выиграл проектируемый самолет, то это и будет означать, что он лучше существующего. С самолетом для гражданского воздушного флота дело будет обстоять несколько сложнее: там нет никакой явной характеристики "качества" самолета. Но проведя серию имитационных экспериментов, мы дадим возможность эксперту, если ситуация отвечает гипотезе компетентности, выбрать более предпочтительный вариант.

Значит, имитационная система в принципе позволяет сравнивать варианты и отбирать наилучший. А это и означает возможность поиска максимума функционала без знания его явного выражения. Однако это лишь "принципиальная" возможность использования имитационной системы как инструмента оптимизации. Имитационная система-это, в принципе, машинный аналог испытательного полигона. Имитационный эксперимент на порядок дешевле летного или любого натурального эксперимента. Но всего лишь на порядок: использовать имитационную систему, так же как и систему летных испытаний, для коренного совершенствования конструкции невозможна. имитационная система-это прежде всего инструмент проверки, может быть, очень незначительного улучшения. Создание имитационной системы - еще не решение проблемы.

Значит, для действительно эффективного использования имитационной системы и всей системы автоматизированного проектирования необходимо учитывать тот факт, что и главный конструктор обладает определенными и вполне ограниченными психофизиологическими возможностями обработки информации. Следовательно, необходима декомпозиция проблемы. последнее означает, что требуется система процедур, позволяющая конструктору, и прежде всего главному конструктору, оперируя с ограниченной информацией, вести направленный поиск оптимальных параметров конструкций.


В статье исследованы актуальные вопросы промышленной автоматизации в России, выделен ряд проблем, с которым столкнулась сегодня российская промышленность, рассмотрены векторные направления касательно устранения преград на пути к автоматизации производства, предложен некий алгоритм внедрения автоматизации на отечественных промышленных предприятиях.

Ключевые слова: автоматизация, производство, промышленные роботы, новейшие технологии

В современных условиях непрерывного роста влияния экономических показателей и показателей конкуренции на параметры производства, важную роль играют полученный значительный экономический эффект от автоматизации производства. В конечном итоге технические, технологические, организационные и социальные преимущества использования в производстве промышленных роботов должны материализоваться в повышении показателей экономической эффективности.

В условиях автоматизированного производства актуальной задачей является комплекс мероприятий по разработке прогрессивных технологических процессов и созданию на их основе новых высокопроизводительных машин. Автоматизация повсеместно считается главным, наиболее перспективным направлением в развитии промышленного производства. Благодаря освобождению человека от непосредственного участия в производственных процессах, а также высокой концентрации основных операций, значительно улучшаются условия труда и экономические показатели производства. Автоматизация промышленных производств даёт наибольший эффект в производствах с массовым выпуском продукции и сравнительно трудоёмким технологическим процессом.

Тем не менее, несмотря на безусловную прогрессивность автоматизации в мире и повышенное внимание к ней, внедрение новейших средств автоматизации на российских предприятиях происходит несколько замедленными темпами.

Вопросам разработки автоматизированных систем управления в промышленности посвящён ряд научных работ и публикаций. Вместе с тем, в проводимых работах недостаточно рассмотрены возможности интеллектуализации управления и исследования технических процессов, а также возможности гибкой взаимосвязи параллельных технологических процессов в комплексе общего управления выпуском продукции с учётом формализованных знаний экспертов.

Цель данной работы состоит в изучении и анализе проблемных вопросов в области промышленной автоматизации на современном этапе, а также предложение их решения.

Необходимость и эффективность промышленной автоматизации определяются потребностями управления производством, что даёт возможность достичь высоких технико-экономических показателей за счёт уменьшения потерь конечного продукта, расходов сырья, топлива, энергии. Эффективные автоматические и автоматизированные системы управления различного уровня дают возможность не только обеспечивать поддержку отдельных технологических параметров на заданном уровне, но и осуществлять оперативное управление с определением оптимальных технологических режимов работы как отдельных объектов, так и технологических комплексов.

Российская промышленность находится не в лучшем состоянии: она требует глубокой модернизации, и другого пути нет. При этом должное внимание должно уделяться автоматизации и, в частности, использованию промышленных роботов, которое не только повышает уровень автоматизации поточного производства, но и позволяет более эффективно использовать технологическое оборудование и на этой основе значительно увеличить производительность труда. Применение роботов также решает проблему обеспечения кадрами на тяжёлых и вредных операциях. Типичные области применения промышленных роботов включают в себя сварку, окраску, глажку, монтаж, подъём и перемещение деталей, паллетизацию, контроль продукции, а также тестирование — все эти операции осуществляются с высокой выносливостью, скоростью и точностью.

Промышленная автоматизация в России претерпевает некоторые затруднения в связи с тем, что коллективы предприятий воспринимают автоматизацию несколько враждебно и настороженно, не рассматривая её как как необходимый и достаточный инструмент производственного цикла, ведь автоматизация производства неизбежно ведёт к сокращению персонала, занятого на производстве; нет чёткого понимания конечной цели автоматизации производства [4, с. 38]. Часто причина торможения внедрения новейших технологий на предприятии кроется в полном или частичном отсутствии компетентных специалистов в области автоматизации.

Представляется также, что проблемой медленного развития процесса автоматизации в нашей стране является несоответствие затрат сил и средств с одной стороны и реальной отдачи с другой, что вызвано просчётами, которые допускаются на этапе такого производства.

Экономический эффект, который достигается от условного освобождения рабочих вследствие замены их промышленными роботами, проявляется в повышении производительности труда, улучшении использования основного технического оборудования, увеличении его сменности и загрузки, а соответственно, в росте годового фонда работы оборудования. Кроме того, сокращение производственных потерь от брака и неравномерности ритма работы в течение смены при ручном обслуживании оборудования или ручном составлении продукции ведёт к росту почасовой и переменной производительности на роботизированном производстве без увеличения площадей и капитальных затрат на дополнительное оборудование.

Во всём мире наблюдается интенсивное развитие робототехники. Созданы и создаются всё новые высокоэффективные конструкции роботов, промышленные контроллеры для массового применения, количество которых неуклонно растёт. История развития промышленных роботов, начиная от первых Unimate и Versatran, насчитывает уже более пятидесяти лет. За это время они доказали свою полезность, целесообразность и эффективность, о чём прямо говорит их непрерывное использование и постоянное совершенствование. Кроме автомобилестроения — первой и уже традиционной отрасли своего использования, промышленные работы заняли и расширяют всё шире свои ниши и во многих других отраслях. Развитие робототехники обусловлено достижениями в микроэлектронике, сенсорной технике, силовой электронике, приводной технике, особенно электроприводах, микропроцессорной технике. Постоянное развитие промышленности, прежде всего в перечисленных отраслях, привело к достаточному объёму количественных изменений, которые превращаются на наших глазах в новое качество, что позволило говорить о четвёртой промышленной революции — Industry 4.0. При этом, в новом современном производстве промышленные роботы занимают господствующую роль.

Автоматизация производства даёт возможность быстрой перенастройки производства для выполнения технологических функций с определённой производительностью обработки на основе максимального использования вычислительной техники и электроники. В то время, когда существует множество современных компьютерных и информационных технологий, следует использовать их для автоматизации производственных процессов. Это будет способствовать быстрому нахождению оптимальных технологических решений при значительном снижении ресурсоёмкости на производстве. Поскольку компьютерные технологии развиваются быстрыми темпами и ничто не мешает их применению вместе с технологическим оборудованием, участие человека в производственных процессах будет сведено к минимуму [1, с. 3]. Предприятия недалёкого будущего — это полностью автоматизированные цеха с гибкой организацией производства, обслуживаемого группами роботов с единым центром управления.

Для успешной работы производства нужно внедрять стратегический план автоматизации производственных процессов на российских предприятиях.

Сначала следует провести исследование с целью выяснить, что требует замены, какое оборудование нужно внедрить, каким образом можно увеличить производительность предприятия. Необходимо составить схему автоматизации, разработать программы, которые будут призваны помочь реализовать алгоритмы управления для каждой конкретной единицы оборудования.

К основным компьютерным технологиям автоматизации производственных процессов относятся системы САРР (Computer Aided Process Planning — планирование технологических процессов с использованием компьютерных программ или автоматизированная технологическая подготовка), предназначенная для построения последовательности технологических операций и оформления технологической документации в виде операционных и маршрутных карт [3, с. 22]; системы CAD (Computer Aided Design — конструирование с использованием компьютерных программ), которые содержат модули моделирования трёхмерной сварной конструкции (детали), оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т. д.); ERP-система, задача которой состоит в идентификации и планировании всех ресурсов производства, необходимых для продажи, производства, закупок, учёта в процессе выполнения клиентских заказов [2, с. 15].

По завершению необходимо решить вопрос поставок необходимого оборудования, обеспечить проведение его пусконаладки по заранее и строго определённым приоритетам.

Решая вопрос об автоматизации производства, целесообразно уяснить, что внедрение средств автоматизации преследует цель качественно улучшить производственный процесс: промышленные роботы не просто должны заменить человека или имитировать его действия, но и выполнять производственные функции быстрее и качественней. Также необходимо рассмотреть на предмет тщательной проработки все важнейшие компоненты производственного процесса — технологии, объекты производства, вспомогательное оборудование, системы управления и обслуживания. И промышленные роботы, и автоматизированные системы управления следует внедрять с учётом прогресса технологии и конструкции и в комплексе приспосабливаться к требованиям производства.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что одной из основных проблем в современной промышленности является повышение эффективности производства. Эта проблема может быть решена на основе создания и внедрения прогрессивной технологии и высокоэффективной техники, новых машин и аппаратов, а также совершенствования существующих. На современном уровне развития технологии и техники ставится задача максимальной оптимизации и производительности процессов, решение которой должно обеспечить максимальный технологический эффект при минимальных затратах. Этого можно достичь используя современные системы автоматизации производственных процессов, в частности: система САРР, система CAD, система ERP и другие. Использование данных систем для автоматизации производственных процессов позволит работать с повышенной эффективностью и результативностью.

  1. Исаев В. Б. Эффективность АСУТП // Автоматизация в промышленности. — № 3, 2016. С. 35–37.
  2. Конюх В. Л. Проектирование автоматизированных систем / В. Л. Конюх // Методические указания к лабораторному практикуму и выполнению курсовой работы. — Новосибирск: НГТУ. 2008. — 39 с.
  3. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования. Учеб. для вузов. — М: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. — 360 с.
  4. Тетерятников К., Козенкова Т. Проблемы реиндустриализации в России и возможные пути их решения // Финансовая жизнь. — № 2, 2014. — С. 35–42.
  5. Шестаков Н. В., Мишин С. П. Повышение эффективности промышленных предприятий России за счёт передовых решений в автоматизации // Автоматизация в промышленности. — № 3, 2016. С. 3–5.

Основные термины (генерируются автоматически): автоматизация производства, CAD, автоматизированная система управления, производство, промышленная автоматизация, процесс, автоматизация, робот, россия, производственный процесс.

Термин "автоматизация проектирования" понимается весьма широко: здесь говорится о новой технологии проектирования, основанной на использовании идей и методов системного анализа. Объектами проектирования могут быть и технические системы, такие, как самолет, ракетный комплекс, корабль, и народнохозяйственные, экономический системы, например системы обустройства крупных нефтяных или газовых месторождений, использования бассейнов, рек и т.д. Системный анализ очень широк, и слова "автоматизация проектирования" призваны его несколько сузить. Этот термин сегодня все же охватывает очень много различных по своему содержанию понятий. Среди них есть и чисто технологические: структура банков данных, средства автоматизации графических работ, управляющие программы и даже языки программирования. Центральным рассматриваемым здесь вопросом является проблема автоматизации начального этапа, так называемого аванпроектирования. В этой проблеме основное наше внимание будет сосредоточено на выборе альтернативных вариантов при завязке проекта или создании генеральной схемы народнохозяйственного комплекса. Эта проблема является, вероятно, не только наиболее трудной, но и узловой проблемой проектирования.

Общие вопросы автоматизации проектирования

Сложность используемой и, главным образом, создающейся техники, сложность используемых технологий, транспортных и производственных связей непрерывно растет. В этом и состоит особенность эпохи развития производственной деятельности, которую обычно называют эпохой научно-технической революции.

Конструкции, которые создают инженеры, все в большей степени используют знания, добываемые в смежных науках. Объединение радиоэлектроники, тепловых процессов, газовой динамики и многого другого при создании одной конструкции является типичным для современного энергетического машиностроения, ракетостроения, самолетостроения. Резкое усложнение всевозможных производственных связей, технологий, переход к новым материалам качественно усложняют работу проектировщика производственного комплекса, в результате чего его сегодняшняя деятельность качественно непохожа на проектную работу пятидесятилетней давности.

Поскольку физиологические возможности человека ограничены, а сложность создаваемых конструкций непрерывно растет, то очевидно, что однажды этот тезис перестает быть справедливым. В последние десятилетия мы начинаем все чаще сталкиваться с ситуациями, когда главный конструктор или руководитель проекта уже не может эффективно вмешиваться в процесс проектирования. Из творца, создателя конструкции он превращается, в лучшем случае, в хорошего администратора.

Поэтому на повестку дня выдвигается проблема принципиального изменения всей технологии проектирования - проблема автоматизации проектирования. Ее особенность - широкое использование современных способов обработки информации и представления ее в таком виде, который позволил бы конструктору, проектировщику до конца использовать свои творческие возможности. В последние годы этой проблеме уделяется все больше и больше внимания, причем такое явление характерно для всех индустриально развитых стран, создающих сложные образцы техники и реализующих проекты сложнейших народнохозяйственных комплексов. Постепенно автоматизация проектирования стала одной из областей наиболее перспективного использования вычислительной техники и методов междисциплинарных исследований процессов разной физической природы.

Сложный проект требует расчленения процесса проектирования на проектирование отдельных подсистем и агрегатов, разделения обязанностей между различными конструкторами, проектировщиками и исследователями-расчетчиками. Такое положение возникло уже давно: создание проекта самолета, крупной водохозяйственной или технологической системы - это всегда дифференцированный труд большого коллектива.

Но расчленение проблемы необходимо предполагает и обратный процесс-процесс объединения, согласования характеристик отдельных частей системы, синтеза, который дает возможность представить конструкцию в целом, оценить ее разнообразные качества и соответствие замыслу.

Расчленение процесса проектирования поначалу не вызывало проблем. Возьмем, например, такую систему как, самолет. Проектирование планера естественным образом отличается от выбора и проектирования двигателя. Аэродинамические и прочностные расчеты делают представители различных профессий и т.д. Такая же ситуация наблюдалась всюду. И всюду постепенно возникали традиционные формы разделения труда.

Долгое время и процесс синтеза проекта также не вызывал особых проблем: по мере усложнения проектируемых конструкций совершенствовались и методы проектирования. Но с течением времени все чаще эти традиционные методы проектирования стали давать сбои. Прежде всего, начали недопустимо удлиняться сроки проектирования. Но это было бы еще полбеды. Хуже то, что на испытания стали поступать конструкции, все менее и менее соответствующие замыслу, и у конструктора до начала испытаний не оказывалось возможности достаточно хорошо проверить, насколько созданные им машина или технологический комплекс соответствует замыслу. В результате - неизбежные переделки, резкое удорожание конструкций и удлинение сроков реализации замысла до десятилетий. А это означает, что в вводится конструкция (или технология) уже устаревшая, отвечающая техническому уровню минимум десяти-двадцатилетней давности.

Возникновение и формирование концепций автоматизированного проектирования происходило по следующей схеме. Сначала начали автоматизировать чертежные работы - эту очень трудоемкую часть любого процесса проектирования. Появились чертежные автоматы. Они, конечно, оправдали затраченные средства. Однако ничего принципиально улучшающего проект или ускоряющего его окончание они не внесли, да и не могли внести. Одновременно шло широкое внедрение в практику инженерных расчетов методов машинной математики. Эти методы существенно усовершенствовали разнообразные процедуры проектных расчетов, свели к минимуму возможные ошибки, повысили общую культуру проектирования, однако также не привели к какому-либо существенному сокращению сроков проектирования.

Надо заметить, что с использованием ЭВМ для проведения инженерных и плановых расчетов были связаны большие надежды. Но они во многом не оправдались. Конечно, в этом была вина не ЭВМ, а специалистов, которые еще не научились их использовать. С их помощью быстрее и точнее решались отдельные инженерные задачи, но серьезно повлиять на судьбу проекта, заметно ускорить окончание работы и улучшить ее качество они еще не могли.

Следующий этап - создание автоматизированных рабочих мест конструктора. Это - уже новый уровень мышления. Рабочие места оказывались непосредственно связанными с ЭВМ, которая заменила конструктору традиционную линейку или арифмометр, появились простейшие дисплеи, позволившие конструктору реализовать обратную связь с ЭВМ. Идея автоматизированных рабочих мест появилась в конце 60-х годов, одновременно с появлением систем разделения времени. С их внедрением также было связано немало надежд. И хотя эти надежды далеко не все оказались оправданными, затраты на создание автоматизированных рабочих мест, конечно, вполне окупились результатами. Еще одним важным следствием появления рабочих мест было внедрение идей диалога ЭВМ-конструктор. Это была важная характеристика определенного этапа развития идей автоматизированного проектирования. До сих пор с ЭВМ работал математик - это он решал задачи, в которых нуждался конструктор. Теперь же сам конструктор получал возможность сидеть за терминалом электронной машины. Это не могло не сказаться на качестве проектов.

Однако и автоматизация рабочих мест конструктора, которая произошла в ряде стран в начале 70-х годов, также не решила основной проблемы. Сроки между возникновением замысла конструкции и ее реализацией по-прежнему оставались значительными. Конструкции, предъявляемые к испытаниям, требовали в процессе испытаний многочисленных и трудных доделок, а подчас и существенного изменения. Во всех тех ситуациях, когда проверочных испытаний не существует, например, при создании промышленных комплексов, дефекты проекта могли оборачиваться подчас трагедией. Да иначе и быть не могло, ибо рабочие места конструктора-это лишь часть общей системы проектирования.

Стала очевидной необходимость создания взаимоувязанной системы проектирования, включающей и систему программ для инженерных расчетов, и автоматизированные рабочие места, и разнообразные диалоговые процедуры, и, конечно, автоматизацию всех графических работ.

Пока еще рано подводить итоги, говорить о результатах эксплуатации таких систем и об их эффективности. С их вводом связывают большие надежды, поэтому автоматизированное проектирование переживает определенный бум. Прежде всего, для них необходима весьма совершенная вычислительная техника совместно с развитой системой ее коллективного использования. системы проектирования, как они задумываются сегодня, требуют коллективного использования банков данных, систем моделей и программ. Их эксплуатация потребует большого количества уникальных магнитных дисков, специальных наборов терминальных устройств и т.д. наконец, создание специализированного математического обеспечения потребует также многих лет упорной работы многочисленных коллективов высокой квалификации. Поэтому ожидать быстрого появления полноценных систем автоматизированного проектирования не следует. Реально их появление можно ожидать в середине следующего десятилетия.

Из этой оценки должен следовать один важный практический вывод: системы должны создаваться с таким расчетом, чтобы они могли вводиться в строй постепенно, по мере готовности отдельных элементов, блоков, т.е. так, чтобы эксплуатация отдельный частей системы могла начинаться задолго до завершения всей системы. Этот принцип очень важен, он позволит сэкономить не один миллион рублей. Но его реализация потребует не только специальной организации программного обеспечения но и специальной организации работы пользователей-групп конструкторов и проектировщиков.

Теперь относительно проблем диалога. Сегодня все согласны с тем, что система автоматизированного проектирования - некоторая специальная диалоговая система, что диалог человек-ЭВМ должен занимать центральное место в процессе проектирования. Но, к сожалению, многие считают, что организация диалога не содержит научной проблематики и сводится прежде всего к решению чисто технических вопросов создания специальных терминальных устройств и хорошего математического обеспечения - пакетов программ для решения инженерных задач. Это - глубокая ошибка. И если она будет устранена своевременно, то создание систем автоматизированного проектирования может привести к разочарованию и неуспеху.

Необходимо создать специальную систему правил и алгоритмов, которые составят основу новой технологии автоматизированного проектирования сложных объектов. Без создания новой технологии системы автоматизированного проектирования, подобно автоматизированным рабочим местам, будут полезным инструментом, который усовершенствует процесс проектирования, но вряд ли внесет в него те изменения, которые его качественно улучшат.

Необходимо сделать несколько замечаний о "теории" неформальных процедур и ее применимости к проектированию сложных технических конструкций. Их создание, подобных производственному комплексу, самолету, электронной машине, - это прежде всего творческий акт, и он не может быть никогда до конца формализован. Этот факт мы будем считать аксиомой и из нее будем исходить. Следует заметить, что целый ряд специалистов полагают, что акт творчества в проектировании в значительной степени может быть заменен специально организованной системой обработки статистического материала. Статистическая обработка параметров существующих конструкций очень важна, и ее ни в коем случае не следует недооценивать. Но ее недостаточно, использование только одного статистического материала позволяет создать конструкцию, лишь имеющую аналоги в отдельных технических решениях, т.е. подобную уже существующим. Действительно оригинальные конструкции, требующие качественно новых технических решений, конструкции завтрашнего дня всегда требуют нетрафаретного мышления, смелости и таланта. Получать их на основе статистики невозможно. Но приняв в качестве постулата невозможность полной формализации, надо сделать и следующий шаг - понять место и значение формальных методов, т.е. методов, использующих математическое описание решаемых задач, понять, чем и как они могут быть полезны конструктору, как они должны быть объединены с неформальными процедурами.

При проектировании сложных конструкций важнейшим является принцип разделения. Этот принцип - принцип декомпозиции - лежит, по существу, в основе всех технологий проектирования. И это легко понять, так как конструктор, как бы талантлив он ни был, может оперировать только с относительно небольшим объемом информации. Это разделение - декомпозиция - должно быть приспособлено и к сборке - синтезу.

Это можно пояснить на примере самолета. На вершине рассматриваемой иерархии находится главный конструктор машины, и перед ним стоит проблема такого выбора параметров, который бы обеспечил решение задач, поставленных заказчиком. Если речь идет о пассажирском самолете, то заказчик-Министерство гражданской авиации (ГВФ). Он хочет, например, иметь самолет для грунтовых аэродромов, который был бы лучше тех, которые он сегодня эксплуатирует, - ЯК-40, АН-24 и т.д. Если речь идет об истребителе, то заказчик хочет иметь самолет, который был бы лучше существующих истребителей. Задача так и должна ставиться - это естественная постановка на естественном языке. Сформировать же некий функционал F (x), зависящих от всех параметров самолета х, максимизация которого гарантировала бы решение задачи, никакой математик или конструктор не в состоянии. Более того, в реальности функционал зависит не только от конструктивных параметров самолета, но и от большого количества неопределенных факторов уY, характеризующих среду, в которой самолет будет функционировать. Таким образом F=F (x,y).

Тем не менее, для решения этой задачи мы можем использовать идеи имитации. Рассмотрим оба типа самолетов, о которых шла речь; сначала обсудим ситуацию с истребителем. Предположим, что мы создали систему, имитирующую бой двух истребителей. Закладывая в ЭВМ параметры проектируемого и какого-либо из существующих самолетов-истребителей, мы Разыгрываем серию боев нашего будущего самолета с машиной, с которой мы собираемся его сравнить. В результате набираем необходимую статистику. Она нам и покажет, какой из самолетов "лучше". Речь идет о завоевании господства в воздухе. И если оказалось, что большее количество боев выиграл проектируемый самолет, то это и будет означать, что он лучше существующего. С самолетом для гражданского воздушного флота дело будет обстоять несколько сложнее: там нет никакой явной характеристики "качества" самолета. Но проведя серию имитационных экспериментов, мы дадим возможность эксперту, если ситуация отвечает гипотезе компетентности, выбрать более предпочтительный вариант.

Значит, имитационная система в принципе позволяет сравнивать варианты и отбирать наилучший. А это и означает возможность поиска максимума функционала без знания его явного выражения. Однако это лишь "принципиальная" возможность использования имитационной системы как инструмента оптимизации. Имитационная система-это, в принципе, машинный аналог испытательного полигона. Имитационный эксперимент на порядок дешевле летного или любого натурального эксперимента. Но всего лишь на порядок: использовать имитационную систему, так же как и систему летных испытаний, для коренного совершенствования конструкции невозможна. имитационная система-это прежде всего инструмент проверки, может быть, очень незначительного улучшения. Создание имитационной системы - еще не решение проблемы.

Значит, для действительно эффективного использования имитационной системы и всей системы автоматизированного проектирования необходимо учитывать тот факт, что и главный конструктор обладает определенными и вполне ограниченными психофизиологическими возможностями обработки информации. Следовательно, необходима декомпозиция проблемы. последнее означает, что требуется система процедур, позволяющая конструктору, и прежде всего главному конструктору, оперируя с ограниченной информацией, вести направленный поиск оптимальных параметров конструкций.

Некоторые варианты схемы проектирования

Читайте также: