«Часть 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, АРХИТЕКТУРА, ПРИНЦИПЫ Издательство ТГТУ Министерство образования и науки Российской Федерации Тамбовский государственный технический университет Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова, Д.Ю. Муромцев, В.М. ...»

Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова,

Д.Ю. Муромцев, В.М. Тютюнник

ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭС

Часть 1

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, АРХИТЕКТУРА, ПРИНЦИПЫ

Издательство ТГТУ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Тамбовский государственный технический университет Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова, Д.Ю. Муромцев, В.М. Тютюнник

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭС

Часть 1

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, АРХИТЕКТУРА, ПРИНЦИПЫ

Одобрено УМО в области автоматики, электроники, микроэлектроники и радиотехники в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению 210200 и специальности Тамбов Издательство ТГТУ УДК 621.37/39(07) ББК 844-02я М Р е ц е н з е н т ы:

Доктор технических наук, профессор В.Н. Шамкин Доктор физико-математических наук, профессор В.А. Федоров Муромцев Ю.Л., Орлова Л.П., Муромцев Д.Ю., Тютюнник В.М.

М915 Информационные технологии проектирования РЭС. Ч. 1: Основные понятия, архитектура, принципы: Учебное пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. 96 с.

Учебное пособие состоит из нескольких частей. В первой части рассмотрены общие принципы и методология информационных технологий (ИТ) применительно ко всем этапам жизненного цикла радиоэлектронных средств (РЭС).

Пособие предназначено для студентов и магистрантов, обучающихся по направлению 210200 и специальности 210201 (Проектирование и технология радиоэлектронных средств), оно может быть использовано студентами и аспирантами других технических и экономических специальностей, изучающих вопросы внедрения ИТ-проектов. Пособие будет также полезно преподавателям, инженерам, менеджерам и другим специалистам, закончившим вузы пять и более лет назад, работающим в консалтинговых фирмах, системных интеграторах и на предприятиях, которые внедряют информационные технологии.

УДК 621.37/39(07) ББК 844-02я ISBN 5-8265-0340- © Тамбовский государственный технический университет (ТГТУ), © Муромцев Ю.Л., Орлова Л.П., Муромцев Д.Ю., Тютюнник В.М.

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

МУРОМЦЕВ Юрий Леонидович, ОРЛОВА Лариса Павловна, МУРОМЦЕВ Дмитрий Юрьевич ТЮТЮННИК Вячеслав Михайлович

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭС

Часть

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, АРХИТЕКТУРА, ПРИНЦИПЫ

Учебное пособие Редактор Т.М. Глинкина Компьютерное макетирование Е.В. Кораблева Подписано в печать 22.12. Формат 60 84 / 16. Бумага офсетная. Печать офсетная Гарнитура Тimes New Roman. Объем: 5,58 усл. печ. л.; 5,5 уч.-изд. л.

Тираж 100 экз. С. Тамбовского государственного технического университета,

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время проектирование и технология производства электронных средств уже не могут рассматриваться в отрыве друг от друга и прочих этапов жизненного цикла продукта. Острая конкурентная борьба за рынки сбыта между научно-производственными объединениями электронного профиля приводит к быстрому развитию информационных технологий. Современные автоматизированные технологии позволяют охватывать все виды работ по маркетингу, планированию, проектированию, производству, реализации, эксплуатации, а где требуется, и утилизации электронных средств. Только широкое использование информационных технологий позволяет выйти на уровень управления предприятием "бизнес со скоростью мысли".

Ежегодно появляется много новых программных продуктов или новых версий существующих. Созданных технологий так много и они настолько быстро развиваются, что специалисту в одной области информационных технологий (ИТ) невозможно отслеживать весь широкий спектр методов, программных и технических средств, которые применяются при создании и производстве электронной продукции.

Пока известно мало примеров успешного функционирования корпоративных информационных систем на отечественных предприятиях электронного профиля, удовлетворяющих CALS-стандартам. Одной из причин этого для отечественных предприятий является высокая стоимость систем класса MRPII и ERP. Поэтому на ряде предприятий создаются "самопальные" информационные системы, являющиеся дальнейшим шагом эволюции "островковой" или "лоскутной" автоматизации отдельных процессов.

Целью настоящего пособия является краткое изложение вопросов по общим положениям информационных технологий применительно к проектированию и производству, а также другим этапам жизненного цикла радиоэлектронных средств (РЭС). Осуществление данной цели связано со значительными трудностями. Во-первых, отрасль ИТ стремительно развивается, в нее вкладываются громадные средства мировой экономики, ежегодно появляются новые сферы приложения, вводятся новые понятия, термины, стандарты и т.п. Во-вторых, практически отсутствуют книги, в которых дается систематизированное изложение основных аспектов современных ИТ. Несмотря на то, что имеется обширная литература, в том числе в виде многотомных изданий, в которых детально освещаются многочисленные компоненты ИТ (языки, протоколы, интерфейсы, базы данных, аппаратные средства и т.п.), получение из сотен тысяч и миллионов страниц, а также из сайтов Internet необходимых сведений по конкретным вопросам выбора и применения ИТ представляет собой сложную задачу.

Главная цель учебного пособия – дать необходимые сведения об информационных технологиях, используемых не только для решения САПРовских задач, но и задач, относящихся к другим этапам жизненного цикла электронных средств. Учитывая современное состояние электронной промышленности и непрерывное быстрое развитие информационных технологий, методологические аспекты ИТ рассматриваются с позиции CALS-систем и в основном применительно к решению задач реинжиниринга процессов. На современном предприятии электронного профиля сфера применения ИТ исключительно широка и не ограничивается решением только задач радиоэлектроники (схемотехника, конструирование, технология изготовления микросхем и печатных плат), приходится рассматривать вопросы маркетинга, планирования, логистики, элементов машиностроения, испытаний и т.п.

До настоящего времени краткие сведения по ИТ давались в рамках дисциплин "Информатика", "Автоматизация конструкторского проектирования", САПР. Каковы основные различия между понятиями "Автоматизация проектирования РЭС" и "Информационные технологии проектирования РЭС"?

Несмотря на то, что эти дисциплины имеют много общего, при рассмотрении ИТ затрагивается целый ряд дополнительных разделов. К ним относятся:

– охват всех этапов жизненного цикла продукта (от технического замысла до утилизации), использование концепции CALS-систем;

– рассмотрение более широкого круга вопросов, в том числе экономических, эксплуатационных, по принятию решений (не только проектных);

– широкое привлечение различных пакетов прикладных программ.

В определенном смысле ИТ в проектировании РЭС – это новый этап развития САПР РЭС. Пожалуй, правильнее новый этап рассматривать как "Интегрированные ИТ для РЭС".

В последнее десятилетие произошло становление новой науки – науки об информационных технологиях, т.е. ИТ-науки, или итологии. Предмет итологии – информационные технологии, а также процессы, связанные с их созданием и применением.

В качестве примеров в пособии приводятся ИТ в основном производственного назначения, от которых в первую очередь зависит подъем экономики промышленности. В настоящее время решение вопроса внедрять или не внедрять ИТ практически не зависит от желания руководителей предприятий. Реальное положение дел заставляет по-новому относится к ИТ, основная задача руководства фирмы – организовать цивилизованное и быстрое внедрение ИТ.

Учебное пособие состоит из нескольких частей, относящихся к различным разделам программы новой дисциплины "Информационные технологии проектирования РЭС", предусмотренной стандартом специальности 210201 "Проектирование и технология радиоэлектронных средств".

В первой части даются самые элементарные сведения, в этом смысле она может рассматриваться как введение в информационные технологии (итологию). Распределение материала в других частях предполагается следующим образом: ИТ в маркетинге, планировании и управлении проектами, ИТ моделирования процессов, аппаратные средства ИТ, программные средства ИТ, ИТ при автоматизированном проектировании продукта (изделия), ИТ производственного назначения, ИТ уровня предприятия, ИТ корпоративных систем, CALS-технологии. Такая структура пособия позволяет для его подготовки привлечь специалистов по различным разделам информационных технологий и ускорить обеспечение студентов методическим материалом. Кроме того, это облегчит внесение дополнений, учитывающих последние достижения в области быстроразвивающихся компьютерных технологий.

Последовательность частей в определенной степени учитывает очередность работ при выполнении ИТ-проектов и расширение интеграции при охвате технологиями этапов жизненного цикла ЖЦ продукта и бизнес-процессов.

Авторы будут благодарны за все замечания и пожелания, сделанные по настоящему учебному пособию.

1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ясность вовсе не является неизбежно единственной или наиболее важной стороной Ясность представлений – великая добродетель, но тот, кто прежде всего ищет ясности, рискует и упустить что-то важное, ибо есть истины, для уяснения которых необходимы терпение и время. Требование ясности, или хотя бы логики, немедленно и во всем сушит ум, постепенно суживает кругозор.

Ключевые термины: автоматизированные информационные технологии; бизнес-процессы; жизненный цикл продукта; информатизация; информационные системы; итология; корпоративные информационные системы; логистика; системный интегратор; технология, CALS-технологии.

Аббревиатуры: CAM, CAD, CAE, CALS, CRM, EPR, MRP II, OLAP, SCM.

Ресурсы www: www.informika.ru, www.pcweek.ru, www. compitech.ru, www. osp.ru, www. Itil, www.

itsm.

1.1 Информационные технологии – новая отрасль знаний Человечество вступило в эру информатизации, и это наглядно проявляется в следующем:

– информация и информационные ресурсы на мировом рынке становятся важнейшим высокотехнологичным продуктом;

– фирмы, разрабатывающие автоматизированные информационные технологии, занимают ведущие позиции в мировой экономике, определяют дальнейшие направления развития конкурентоспособной продукции;

– без информатизации невозможно создание высоких технологий;

– ИТ открывают новые возможности в повышении эффективности производственных процессов, сфере образования и быта, они выводят на новый уровень автоматизацию технологических процессов и управленческий труд, обеспечивают групповое ведение проектных работ, интернет-технологии, CALSтехнологии, дистанционное образование и т.д.;

– информатизация общества ведет к интернационализации производства [1].

Показателем научно-технической мощи страны становится внешнеторговый баланс профессиональных знаний, который реализуется рынком лицензий производственных процессов, "ноу-хау" и консультациями по применению наукоемких изделий. Например, США около 80 % нововведений передают дочерним предприятиям в других странах. Пока эти предприятия осваивают предложенную технологию, в США готовят новые, т.е. реализуется опережающий технологический цикл высокоразвитой страны. К числу важнейших компонентов информационной мощи США относится глобальное лидерство в разработке, производстве и использовании информационных технологий.

Таким образом, эволюция мирового рынка дает преимущества стране, создающей у себя и передающей для производства другим странам наукоемкие изделия, включающие новые технологии и современные профессиональные знания. Идет торговля невидимым продуктом: знаниями, культурой, происходит навязывание высокоразвитыми странами стереотипа поведения. Именно поэтому в информационном обществе стратегическим ресурсом становятся информация, знание, творчество. Посредством дистанционного обучения, компьютерных игр, компьютерных видеофильмов и других ИТ компьютерные технологии оказывают огромное влияние на формирование условий и среды, в которых развиваются и процветают таланты. Предполагается, что социальное влияние информационной революции будет заключаться в синтезе западной и восточной мысли.

ИТ играют важную стратегическую роль в развитии каждой страны. Эта роль быстро растет за счет того, что ИТ:

1) активизируют и повышают эффективность использования информационных ресурсов, обеспечивают экономию сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени;

2) реализуют наиболее важные и интеллектуальные функции социальных процессов; ИТ занимают центральное место в процессе интеллектуализации общества, в развитии системы образования, культуры, новых (экранных) форм искусства, популяризации шедевров мировой культуры, истории развития человечества;

3) обеспечивают информационное взаимодействие людей, способствуют распространению массовой информации; ИТ быстро ассимилируются культурой общества, снимают многие социальные, бытовые и производственные проблемы, расширяют внутренние и международные экономические и культурные связи, влияют на миграцию населения по планете;

4) оптимизируют и автоматизируют информационные процессы в период становления информационного общества;

5) играют ключевую роль в процессах получения, накопления, распространения новых знаний по трем направлениям. Первое – информационное моделирование, позволяющее проводить "вычислительный эксперимент" даже в условиях, которые невозможны при натуральном эксперименте из-за опасности, сложности и дороговизны. Второе направление основано на методах искусственного интеллекта, оно позволяет находить решения плохо формализуемых задач, задач с неполной информацией и нечеткими исходными данными по аналогии с созданием метапроцедур, используемых человеческим мозгом.

Третье направление базируется на методах когнитивной графики, т.е. совокупности приемов и методов образного представления условий задачи, которые позволяют сразу увидеть решение либо получить подсказку для его нахождения. Оно открывает возможности познания человеком самого себя, принципов функционирования своего сознания;

6) позволяют реализовать методы информационного моделирования глобальных процессов, что обеспечивает возможность прогнозирования многих природных ситуаций в регионах повышенной социальной и политической напряженности, экологических катастроф, крупных технологических аварий.

Исключительно важную роль ИТ оказывают на развитие радиоэлектронных средств (РЭС), которые обеспечивают все виды связи, вычислительные средства, продукцию оборонных промышленных комплексов и других отраслей промышленности. В настоящее время практически нет продукции, включая услуги, которая бы не содержала или не использовала электроники. ИТ и электроника вместе с вычислительной техникой являются основой создания высоких технологий.

Необходимость внедрения ИТ для развития РЭС объясняется требованиями к сокращению сроков проектирования и подготовки производства для выпуска новых и модернизируемых изделий, затрат на проектирование и производство, стоимости долговременного послепродажного обслуживания [2]. Кроме того, ИТ необходимы для перестройки (реинжиниринга) предприятий в соответствии с современными требованиями повышения качества и конкурентоспособности изделий, восстановления старых рынков сбыта и выхода на новые рынки.

Обновление или реинжиниринг (Reengineering) бизнес-процессов с позиций менеджмента определяется как "фундаментальное переосмысление и радикальная перестройка бизнес-процессов компаний с целью достижения коренных улучшений актуальных показателей их деятельности: стоимости, качества, услуг и темпов" [3].

На этапах жизненного цикла электронных средств широко применяются следующие ИТ.

Во-первых, "электронные" САПР, обеспечивающие моделирование аналоговых (в том числе СВЧ) и цифровых устройств, разработку программируемых логических интегральных схем (ПЛИС), автотрассировку печатных плат, комплексное описание компонентов проектируемых устройств, моделирование электромагнитных полей трехмерных структур и т.д. Здесь выделяют "легкие" (с меньшим числом функций и более дешевые), "средние" и "тяжелые" САПР (с расширенными возможностями и более дорогие).

Во-вторых, специализированные информационные технологии и системы, например, CASE (Computer-Aided Software / System Engineering)-технологии, SCADA (Supervisor Control And Date Acquisition)-системы, системы моделирования и анализа электронных схем и т.д.

В-третьих, технологии класса MRPII (Manufacturing Recourse Planning) и ERP (Enterprise Resource Planning), обеспечивающие решение широкого спектра задач планирования ресурсов и управления деятельностью предприятий. В последние годы, характеризующиеся ожесточением конкуренции, интенсивно развиваются CRM (Customer Relationship Management)-системы как набор приложений, или в виде надстройки над ERP. В CRM-системах акцент делается на взаимоотношения компания-клиент и, прежде всего, удержание старых клиентов за счет учета их индивидуальных потребностей и особенностей. Основными разработчиками ERP-систем являются фирмы Oracle, Microsoft, SAP, BAAN, People Soft и многие др. К ведущим отечественным компаниям на рынке EPR-систем относятся "Парус", "Галактика", "АйТи", "Цефей".

Расширяется применение технологии XML (eXtensible Markup Language), которая охватывает важнейшие задачи бизнес-приложений: обмен данными между системами разных производителей, обмен документами между предприятиями (В2В – Business-to-Business), сбор отчетности государственными организациями, поставка данных интернет-клиентами и др.

Без использования ИТ невозможно функционирование многих современных систем, т.е. САПР, АСУ, CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support), логистики и др.

Грамотное использование ИТ и ИС позволяет извлекать максимум пользы из всей имеющейся на предприятии информации и благодаря этому делать более точные прогнозы, избегать возможных ошибок при принятии управленческих и проектных решений в условиях неопределенности и риска. Жесткая конкурентная борьба делает предприятия крайне чувствительными к малейшим просчетам в управлении, преимущества имеют предприятия, использующие современные информационные технологии.

Наряду с очевидными благами неквалифицированный подход к использованию ИТ таит определенные опасности, к ним можно отнести следующие:

меньше времени уделяется изучению непосредственно применяемых математических методов, физическому смыслу моделируемых явлений и другим теоретическим аспектам;

повышается опасность разглашения конфиденциальной информации, появляются новые виды преступлений;

облегчаются реклама некачественной продукции, проведение "черных" пиаровских акций и т.п.;

возможны значительные материальные издержки при неудачном ИТ-проекте и др.

Например, в 2001 г. ошибки в программном обеспечении принесли убыток мировой экономике на сумму 175 млрд. долл. Риски внедрения крупных программных систем в настоящее время достигают 70 % [4, 5].

Развитие ИТ привело к появлению новых видов деятельности – консалтинг, аутсорсинг, системная интеграция, дистрибуция, электронный бизнес, дистанционное обучение и т.д. и проблем (защита информации).

В завершение настоящего параграфа отметим, что предметная область автоматизированных информационных технологий исключительно широка, она включает множество разделов, которые представляют собой самостоятельные предметные области. Наиболее полное представление об ИТ можно получить в Internet. Поэтому для каждой главы приводятся примеры адресов сайтов по соответствующей тематике.

Ежегодно терминология в области ИТ пополняется новыми понятиями, аббревиатурами и т.п., поэтому в настоящем разделе приводятся лишь определения самого общего характера. Многие широко используемые термины рассматриваются в следующих разделах и книгах.

Термин технология произошел от греческого teche + logos, т.е. мастерство + учение. В производственном процессе под технологией понимают систему взаимосвязанных способов обработки материалов и приемов изготовления продукции. В общем случае технология – это правила действия с использованием каких-либо средств, которые являются общими для целой совокупности задач или задачных ситуаций. Если реализация технологии направлена на выработку управляющих воздействий, то это технология управления.

В узком смысле технология – это набор способов, средств выбора и осуществления управляющего процесса из множества возможных реализаций этого процесса. Под процессом (processus (лат.) – продвижение) здесь понимается функционально законченная, планируемая последовательность типовых операций со структурами данных, совершаемых за конечный промежуток времени в определенной среде, свойства которой диктуются требованиями и свойствами динамики процесса [6]. В свою очередь, процесс может быть применен и к информации с целью ее преобразования.

В последнее время широкое распространение получили термины: безбумажная технология, интерактивная технология, технология программирования, технология проектирования баз данных, CALS (Continuous Acquisition and Life-cycle Support)-технология, сетевая технология, Internet-технология, технология анализа и реинжиниринга бизнес-процессов и др. Все они предполагают использование информации, т.е. любого вида сведений о предметах, фактах, понятиях предметной области [7].

Современная технология должна отвечать следующим требованиям [8]:

высокая степень расчлененности процесса на стадии (фазы);

системная полнота (целостность) процесса, который включает все элементы, обеспечивающие необходимую завершенность действий в достижении поставленной цели;

регулярность процесса и однозначность его фаз, позволяющие применять средние величины при характеристике этих фаз, следовательно, их стандартизацию и унификацию.

В понятии "технология" важно выделить два аспекта. Во-первых, технология неразрывно связана с процессом, т.е. совокупностью действий, осуществляемых во времени. Во-вторых, технологический процесс протекает в искусственных системах, созданных человеком для удовлетворения каких-либо потребностей.

Термин "информатизация" может рассматриваться как эффективное использование обществом информации и средств вычислительной техники во всех сферах деятельности, как комплекс мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверных знаний во всех общественно значимых видах человеческой деятельности. Основная цель информатизации – обеспечение решения актуальных проблем общества, удовлетворение спроса на информационные продукты и услуги [9]. Важность информатизации подчеркивается ее местом в "концепции четырех И", т.е. информатизация, интеллектуализация, интеграция и индивидуализация [10]. Под интеллектуализацией понимается создание и использование систем, решающих интеллектуальные задачи (накопление знаний и вывод новых, распознавание образов, общение с пользователем на естественном языке и т.д.). Интеграция предполагает комплексное решение научных, технических и социальных задач в целях развития общества. Индивидуализация проявляется в развитии сегмента функциональных и личностных услуг во всех сферах человеческой деятельности.

Термин "информационные технологии", получивший широкое распространение, имеет чрезвычайно емкий смысл. Часто как синоним ему используются – компьютерные технологии, автоматизированные информационные технологии и др. Общепринятого определения для термина "информационная технология" нет, наиболее часто используются следующие.

Определение 1. Информационная технология или технология обработки информации есть совокупность методов, процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости, повышения оперативности и надежности при использовании информационных ресурсов [9].

Определение 1а. Информационная технология – это методы, системы и средства, используемые для хранения, обработки, восприятия и передачи информации во всех ее возможных формах, применения информации во всех аспектах нашей жизни, включая промышленность, науку, офисы, быт и т.д.

Определение 1б. Информационная технология есть система научных и инженерных знаний, а также методов и средств, которая используется для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации в соответствующей предметной области [6].

Кратко можно сказать, что информационная технология – это результат сочетания программноаппаратной компьютерной системы, методов и средств для целевого преобразования передачи и воспроизведения информации.

Из этих определений видно, что создание и использование информационных технологий предполагает умение грамотно работать с информацией и вычислительной техникой.

К основным характеристикам ИТ относятся следующие:

предметом процесса обработки является информация, подготовленная для определенных целей;

цель процесса – получение новой информации в структурированной форме;

средствами осуществления процесса являются аппаратные, программные и программноаппаратные комплексы;

процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с конкретной предметной областью;

выбор управляющих воздействий на процесс осуществляются лицами, принимающими решения (ЛПР);

критерий оптимизации процесса включает своевременность доставки информации (пользователю), ее надежность, достоверность, доступность и полноту [10].

При рассмотрении ИТ часто используется понятие жизненного цикла. Под жизненным циклом (ЖЦ) объекта в простейшем случае понимают упорядоченную совокупность изменений его состояний от начального (обычно возникновение замысла) до конечного (прекращение деятельности, утилизация).

Важными особенностями информационных технологий являются:

1) постоянное и быстрое обновление, их технические и программные средства обновляются каждые 1,5 – 2 года;

2) расширение номенклатуры составных частей ИТ;

3) увеличение числа выполняемых функций (решаемых задач);

4) интеллектуализация;

5) повышение требований к уровню подготовленности пользователей, умению быстро осваивать новые методы и средства.

С помощью ИТ группа специалистов может выполнять совместные действия так же быстро, как выполняет один человек свою часть работы, например, при проектировании новой продукции, при этом добавляется эффект объединенного интеллекта членов коллектива. Синергизм от внедрения ИТпроектов проявляется также при взаимодействии информационных процессов, людей, занятых в них, технологий управления, законов, управляющих отношениями между людьми, фирмами, рынком и государством.

К главным задачам развития ИТ можно отнести следующие:

– поиск технологий, которые из цепочки "задача – решение", "технический замысел – продукт" исключили бы людей, специально занятых преобразованием задач (данных и т.п.) в форму, понятную для ЭВМ, т.е. развитие человеко-машинного интерфейса [7];

– обеспечение инфраструктуры для хранения и передачи информации, в том числе речи, изображений, текста;

– развитие системотехники и программотехники (совершенствование программирования для систем, основанных на использовании знаний);

– в электронной промышленности важнейшей задачей является автоматизация проектирования и изготовления СБИС.

Внедрение и развитие информационных технологий рассматривается как выполнение ИТ-проектов.

В выполнении проектов обычно участвуют консалтинговые компании и системные интеграторы.

Определение 2. Автоматизированная информационная технология это ИТ, в которой для передачи, сбора, хранения и обработки данных используются методы и средства вычислительной техники и систем связи.

Определение 2а. Под автоматизированной информационной технологией управления (АИТУ) понимается система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки и защиты управленческой информации на основе применения развитого программного обеспечения (ПО), средств вычислительной техники и связи, а также способов, с помощью которых эта информация представляется пользователю.

Определение 2б. Автоматизированная информационная технология представляет собой ИТ, в которой для передачи, сбора, хранения и обработки данных используются методы и средства вычислительной техники и систем связи (computer – aided information technology) [7].

Определение 3. Новые информационные технологии – это технологии, синтезирующие самые современные автоматизированные методы и способы преобразования информации, в том числе на основе искусственного интеллекта, определяющие характер человеческой деятельности в новом информационном обществе, которое приходит на смену индустриальному обществу [11, 12].

Таким образом, новая ИТ – это технология, основанная на применении компьютеров, активном участии пользователей (непрофессионалов в области программирования и аппаратных средств) в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком применении пакетов прикладных программ общего и проблемного направления, использовании режима реального времени и доступа пользователя к удаленным базам данных и программам благодаря вычислительным сетям ЭВМ [13].

К новым ИТ относятся:

распределенные базы данных;

экспертные системы;

телекоммуникационные сети;

беспроводная связь;

интерактивные видеодиски;

автоматическое индексирование и отслеживание;

высокопроизводительные ЭВМ;

средства поддержки принятия решений и моделирования.

В последние годы используется термин "новейшие информационные технологии", под которыми понимается продукт интеграции различных информационных технологий, в результате обеспечиваются дополнительные информационные и вычислительные потребности пользователя, поддерживается единый способ взаимодействия пользователя с компьютером, единый способ представления данных, стиль интерфейса. Свойства такой интегрированной ИТ в значительной степени зависят от свойств осуществляющих ее частных технологий, но не определяются ими полностью. Таким образом, интегрированная ИТ не сводится к простой совокупности частных технологий; рассматривая каждую частную технологию в отдельности, нельзя представить все свойства интегрированной ИТ.

Примером интегрированной ИТ является CALS-технология, т.е. непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукта. CALS-технологию иногда рассматривают как стратегию систематического повышения эффективности, производительности и рентабельности процессов хозяйственной деятельности предприятия за счет внедрения современных методов информационного взаимодействия участников жизненного цикла продукта. Здесь автоматизируются бизнес–процессы на всех этапах жизненного цикла продукции, под которой понимают как изделия, так и различного рода услуги.

К бизнес-процессам (Business Processes) в данном случае относится любая деятельность, которой занимается организация (предприятие) для удовлетворения потребностей клиентов. Этот термин характеризует самые различные виды работ – проектные, технологические, управленческие и др.

При разработке РЭС широко используется система автоматизированного проектирования (САПР, CAD-Computer-Aided Design) – комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации процесса проектирования деталей, устройств (механизмов, объектов), программ и систем с участием человека [2]. Сквозное проектирование обеспечивается интегрированием CAD/CAE/CAM/PDM-систем. Примерами таких систем являются Pro/Engineer, CATIA, Unigraphics, ADAMS.

Значительная часть ИТ реализуется в виде информационных систем (ИС), предназначенных для хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.

Определение 4. Информационная система представляет собой прикладную программную подсистему, ориентированную на сбор, хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации; большинство ИС работает в режиме диалога с пользователем [14].

Определение 4а. ИС с технической точки зрения представляет собой набор взаимосвязанных компонентов, которые собирают, обрабатывают, запасают и распределяют информацию, чтобы поддержать принятие решений и управление в организации [15].

Определение 5. Автоматизированной информационной системой (АИС) называется организационно-техническая система, использующая автоматизированные информационные технологии в целях информационно-аналитического обеспечения научно-инженерных работ и производственных процессов.

По ИС имеется своя развернутая терминология.

Определение 5а. Автоматизированной информационной системой называется организационнотехническая система, использующая автоматизированные ИТ в целях обучения, информационноаналитического обеспечения научно-инженерных работ и процессов управления (computer aided information system) [7].

Определение 5б. АИС представляет собой совокупность технических, программных средств и организационных мероприятий, предназначенных для автоматизации информационных процессов в профессиональной деятельности, основным техническим средством АИС является ЭВМ [16].

Автоматизированная информационная система (АИС) представляет собой комплекс программноаппаратных средств и информационных массивов, предназначенных для сбора, хранения, поиска, переработки и выдачи информации потребителям по их запросам.

АИС являются неизменными составляющими таких крупных систем, как САПР, АСУТП, системы управления качеством, системы визуализации и электронного документооборота, EPR-системы, системы маркетинга, системы взаимодействия с клиентами и др.

В настоящее время широкое распространение получают корпоративные информационные системы (КИС), обеспечивающие автоматизацию бизнес-процессов расширенных (виртуальных) предприятий, которые объединяют все организации, участвующие в создании, производстве и сбыте продукции. Говоря о корпоративной системе, надо отметить целевое программно-аппаратное обеспечение (управление, проектирование, принятие решений информационно-поисковые системы и пр.), главными особенностями которого является распределенность, сетевая платформа и обеспечение защиты корпоративной информации.

Определение 6. Интеллектуальная информационная система (ИИС) представляет собой ИС, которая использует наиболее наукоемкие технологии с высоким уровнем автоматизации не только процессов подготовки информации для принятия решений, но и самих процессов выработки вариантов решений, опирающихся на полученные ИС данные [17].

Определение 6а. Интеллектуальная система представляет собой объединенную информационным процессом совокупность технических средств и программного обеспечения, работающую во взаимосвязи с человеком (коллективом людей) или автономно, способную на основе сведений и знаний при наличии мотивации синтезировать цель, вырабатывать решение о действии и находить рациональные способы достижения цели [18].

ИИС способны:

диагностировать состояние предприятия;

оказывать помощь в антикризисном управлении;

обеспечивать выбор оптимальных решений по стратегии развития предприятия и его инвестиционной деятельности;

поддерживать процессы анализа, оценки и принятия решений;

оценивать и управлять рисками;

оказывать помощь при решении задач планирования и т.д.

Определение 7. CALS-технологии – это технологии комплексной компьютеризации сфер промышленного производства, комплексность которой обеспечивается унификацией и стандартизацией промышленной продукции на всех этапах ее жизненного цикла [19].

CALS-система представляет собой программно-технический комплекс в виде интегрированных ИТ поддержки всех этапов жизненного цикла продукции, соответствующих требованиям CALS-стандартов.

Для ситуационного анализа и подготовки принятия управленческих решений в крупных организациях создаются комплексы информационно-аналитических средств подготовки и принятия управленческих решений (КИАСПУР). Методологическую основу КИАСПУРа составляют системный анализ и научно обоснованные процедуры подготовки и принятия единоличных, групповых, коллективных и кооперативных решений.

Использование интегрированных интеллектуальных ИТ типа КИАСПУР обеспечивает: 1) сокращение времени первичного отбора и обработки информации аналитиками, экспертами и ЛПР; 2) достижение большей достоверности информации, многомерности и смысловой глубины первичной проработки альтернативных вариантов развития предприятия; 3) высвобождение времени, затрачиваемого на подготовку априорных экспертных оценок по многочисленным рисункам и классам источников; 4) возможность взаимодействия коллектива специалистов в моно- и сетевом режимах; 5) достижение высокой степени обоснованности оценок и рейтингов альтернативных вариантов решения; 6) сведение к минимуму грубых ошибок и возможности принятия неперспективных вариантов действия.

В последнее время получает распространение русскоязычная аббревиатура КСПИ – Компьютерное Сопровождение Процессов жизненного цикла Изделий. Данный термин достаточно адекватно отражает суть подхода CALS [20].

Определение 8. Логистика есть самостоятельная область экономической науки, рассматривающая проблемы рациональности и точности расчета перемещения материальных и информационных потоков во времени и пространстве.

С расширением и дифференциацией мирового рынка средств информатизации (СИ), т.е. вычислительной, периферийной, специальной и коммуникационной техники (Hardware), а также программных, информационных и сервисных средств (Software) множатся варианты возможных решений в области формирования технологической среды информационных систем.

Появлению ИТ предшествовали следующие революции в области передачи, обработки и хранения информации при развитии человеческого общества, т.е. информационные революции: появление речи, письменности, книгопечатания, радио, телевидения, персонального компьютера.

ИТ зародились при совершенствовании вычислительных методов математики, систем связи, кибернетики и информатики. Становление ИТ в современном виде началось одновременно с широким использованием ЭВМ. Быстрое распространение информационных технологий связано со следующими обстоятельствами: 1) бурный рост производства и относительное удешевление персональных компьютеров; 2) конкурентная борьба фирм за выживание и прибыль; 3) необходимость рассмотрения многоальтернативных задач принятия решений, в том числе в условиях неопределенности.

Развитие ИТ можно рассматривать с позиции совершенствования технических средств и создания прикладных программных продуктов, ориентируемых на решение определенного класса задач. Важнейшими этапами развития современных ИТ, обусловленными совершенствованием технических средств, являются следующие.

Конец 1950-х – начало 1960-х гг. характеризуется появлением и применением для решения отдельных расчетных задач (инженерных, экономических и др.) ЭВМ первого и второго поколений, на их базе ИТ используются для частичной электронной обработки данных.

С 1960-х до начала 1970 гг. расширяются возможности памяти ЭВМ, они стали использоваться для хранения нормативно-справочных данных, создаются ИТ в виде электронных систем обработки данных (ЭСОД).

В начале 1970-х гг. на базе ЭВМ третьего поколения появились автоматизированные системы управления (АСУ) деятельностью предприятия, т.е. ИТ стали выполнять функции централизованной автоматизированной обработки информации в условиях вычислительных центров (ВЦ) коллективного пользования.

В конце 1970-х гг. стали распространяться персональные компьютеры (ПК), открывшие широкий доступ к автоматизации многих процессов человеческой деятельности, созданию ИТ с диалоговым режимом работы в масштабе реального времени.

Начиная с 1980-х гг., развивается тенденция децентрализованной обработки данных, решения задач в многопользовательском режиме, началось широкое развитие АСУТП, САПР, отраслевых и общегосударственных АСУ. Появились ИТ, использующие удаленный доступ к массивам данных с одновременной универсализацией способов обработки информации на базе мощных суперЭВМ, ИТ стали применяться для испытания сложных объектов, маркетинга в других областях [10, 14].

Появление ЭВМ пятого поколения (конец 1980 г.) и сетевого оборудования привело к значительному расширению круга решаемых задач, в том числе комплексному решению экономических задач, созданию широкого спектра приложений и сетевых информационных структур, развитию интерактивного взаимодействия пользователя при эксплуатации вычислительной техники и реализации интеллектуального человеко-машинного интерфейса, созданию систем поддержки принятия решений и информационносоветующих систем. Стало быстро развиваться направление сетевых ИТ – Internet, электронная почта, локальные сети и др.

Дальнейшее совершенствование компьютерной техники привело к появлению новых направлений – беспроводные технологии (Bluetooth), встроенные системы (Embedded-System), Mini-Web-Server и др. [15, 16, 17].

Этапы развития ИТ как прикладных программных продуктов соответствовали возрастающим возможностям вычислительной техники и росту массовости их применения. На первом этапе в большинстве случаев программы разрабатывались для каждой исследовательской задачи. Затем начали создаваться библиотеки программ для каждого класса ЭВМ. Эти программы в основном относились к наиболее часто встречающимся математическим задачам, например, решение систем уравнений, определение экстремума, обработка экспериментальных данных и т.д.

Второй этап характеризуется созданием сложных программных продуктов класса программного обеспечения различных автоматизированных систем – АСУП, АСУТП, АСНИ, САПР и т.п. Эти программные средства разрабатывались в основном для конкретных предприятий, были малоуниверсальными и устаревали при смене поколения ЭВМ. На данном этапе рынок прикладных программ только начал создаваться.

С появлением персональных компьютеров началось интенсивное создание пакетов прикладных программ (ППП) как общего пользования, так и специализированных (третий этап). Именно в это время стали широко использоваться системы CAD/CAM/CAE, отвечающие международным стандартам. Особенностью третьего этапа было то, что специализированное программное обеспечение относилось к отдельным процессам жизненного цикла продукта, в частности проектированию, технологии и т.п.

На четвертом этапе стали создаваться программные комплексы, охватывающие весь жизненный цикл продукта от планирования до утилизации. Это системы типа MRPII, ERP, CRM и др.

Дальнейшее развитие прикладных программных средств идет в направлении использования их в сетевых технологиях, возможности совместного применения программ, созданных на различных языках высокого уровня, обеспечения требуемого уровня защиты информации.

В последние годы создание новых версий ППП, например, класса MATLAB, Mathcad, MAPL, Excel и т.п. идет такими темпами, что за ними не успевают выходить публикации переводов. Часто к моменту опубликования справочного пособия появляются сведения о новых программных продуктах.

Программное обеспечение современных ИТ создается как система-конструктор (или трансформер).

Такие системы обеспечивают, во-первых, возможность решения специфических для пользователя задач, учитывать их узкоспециализированность и уникальность. Во-вторых, адаптируемость во времени, возможность непрерывного внесения изменений в систему (доработки, настройки на специфические и уникальные задачи управления). В-третьих, возможность внесения изменений в систему собственными силами потребителей для ее адаптации к специфическим и уникальным задачам управления. Все это позволяет увеличить жизненный цикл программного продукта до десятков лет. Примерами таких систем являются Oracle Applications, SAP R/3 и др. [17].

В заключение раздела отметим, что развитие ИТ привело к образованию итологии – науки об информационных технологиях. Для итологии характерны:

целевая направленность на преображение человеческой практики и бытия, способность проникновения во все аспекты жизни и деятельности человека;

междисциплинарная роль как общезначимой дисциплины (аналогично математики и философии), обусловленная, прежде всего, ее методологическим значением, благодаря наличию развитого концептуального базиса, универсальных в применении парадигм, методов, языков для формализации, анализа и синтеза прикладных знаний;

фундаментальное значение для развития по существу всех областей знания и видов деятельности, как эффективного метода познания и инструмента, усиливающего интеллектуальные возможности человека.

Что характеризует эру информатизации?

В чем состоит стратегическая роль ИТ?

Что дает внедрение ИТ для предприятий электронного профиля?

Каковы основные этапы развития ИТ?

Что понимается под жизненным циклом объекта?

Перечислите этапы жизненного цикла продукта.

Приведите примеры ИТ применительно к различным этапам жизненного цикла РЭС.

Какие опасности влечет неквалифицированное использование ИТ?

Что понимается под технологией?

Приведите определение термина ИТ.

Каковы основные характеристики ИТ?

Приведите примеры задач, решаемых с использованием ИТ.

Что означает термин "итология"?

Какие задачи решают CAD/CAM/CAE-системы?

Чем характерны интегрированные ИТ?

2 СТРУКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Великая архитектура – это величайшее свидетельство человеческого величия.

Мы уже лет тридцать живем в информационную эру, но основная часть обмена информацией между компаниями по-прежнему происходит с помощью бумажных носителей. Да, многие используют возможности информационных технологий – но лишь для контроля за основными операциями: управлением производственными системами, составлением счетов, ведением бухгалтерского учета и расчета налогов. Все это – не более чем автоматизация старых процессов.

Предприятие, которое внедрит EPR-систему, будет управляться одним человеком и одной собакой. Человек – чтобы кормить собаку, а собака – следить, чтобы Ключевые термины: архитектура, база знаний, интерфейс, корпоративная информационная система, операционная система, платформа, прикладное ПО, приложение, структура, таксономия, топология.

Аббревиатуры: CRM, CRM II, EPR, PDM. SCM, SILK, WIMP.

Ресурсы www: www.citforum.ru.

Как отмечалось в первом разделе, современные информационные технологии обычно реализуются в рамках сложных эргатических систем. В широком смысле в них можно выделить следующие основные элементы [1, 2]:

1) человеческий (социальный) компонент, т.е. разработчики (консультанты, аналитики, программисты и т.д.), пользователи, обслуживающий персонал (например, на ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" (www.mmk.ru) функционирует управление информационных технологий, в котором работают более 600 сотрудников, всего на комбинате около 30 тыс. сотрудников) [3];

2) математическое и алгоритмическое обеспечения, в основном это используемые математические методы, модели и алгоритмы;

3) лингвистическое обеспечение, т.е. совокупность используемых языков программирования;

4) программное обеспечение, состоящее из системного (общего) и прикладного программного обеспечения;

5) технические (аппаратные) средства, т.е. средства вычислительной, коммуникационной и организационной техники;

6) информационное обеспечение, т.е. файлы с данными об объектах, базы данных и т.п.;

7) организационное, правовое и методическое обеспечения, включающие инструктивные и нормативно-методические материалы по организации работы управленческого и технического персонала в рамках конкретной информационной технологии.

С позиции системного подхода каждая из перечисленных частей ИС и ИТ, в свою очередь, может рассматриваться как система и состоять из множества элементов. Так, в группе разработчиков выделяют консультантов, системных аналитиков, программистов, группу лиц, принимающих решения, и т.д.

Часто в качестве компонентов ИС рассматриваются платформа, интерфейс, информационнокомандная среда, база знаний, модели предметной области и др.

Платформа определяется компьютерной и операционной системами, на которых можно установить конкретную ИТ. Наиболее распространенные системы приведены в табл. 1.

Миникомпьютеры Ноутбуки Карманные ПК Тонкие клиенты (сетевые компьютеры) Мэйнфреймы Здесь знаком "*" выделены сетевые ОС.

Важную роль в использовании ИТ играет интерфейс, т.е. технология общения пользователя с компьютером и взаимодействия частей компьютера. Информационно-командная среда представляет собой совокупность программного и информационного обеспечения и определенного стандарта интерфейса.

База знаний (БЗ) есть совокупность знаний, хранящихся в памяти ЭВМ. В БЗ выделяют интенсиональную (знания о чем-то "вообще") и экстенсиональную (знания о чем-то "конкретно", наполненные оболочки, т.е. базы данных) части. Другими словами, БЗ представляет отображение предметной области и включает в себя базу данных с директивной информацией (плановые задания, режимы работы, научнотехническую информацию и т.д.). С помощью моделей предметной области в виде совокупности описаний обеспечивается взаимопонимание между пользователями, т.е. специалистами предприятия и разработчиками и др.

В узком смысле в информационных системах выделяют две основные части – технические и программные средства.

Технические средства обеспечивают прием и передачу трех основных видов информации (речь, печатный текст, графика) в статике и динамике с использованием трех чувств восприятия человека (слух, осязание, зрение). Следует заметить, что в последние годы ведутся работы по расширению возможностей ИТ в направлении передачи информации, например, в виде запаха с применением обоняния.

Программные средства обеспечивают обработку данных и, как уже отмечалось, состоят из общего и прикладного программного обеспечения (ПО), а также программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. Общее программное обеспечение включает операционные системы (ОС) (см. табл. 1), системы программирования и программы технического обеспечения, которые представляют сервис для эксплуатации компьютера, выявления ошибок при сбоях, восстановления испорченных программ и данных.

В свою очередь, операционные системы подразделяют на:

однопрограммные (MS DOS, SKP), они поддерживают пакетный или диалоговый режимы обработки информации;

многопрограммные (DOS 7.0, WINDOWS, UNIX, OS/2), которые позволяют совмещать диалоговую и пакетную технологии обработки информации;

многопользовательские или сетевые ОС (INTERNET, NOVEL, ORACLE, NetWare), которые осуществляют удаленную обработку в сетях, а также диалоговую и пакетную технологию на рабочем месте.

Примерами прикладного ПО являются: САПРовские программы (CAD/CAM/CAE), ПО для управления производственными (технологическими) процессами, бухгалтерские и складские программы, офисные приложения, графические системы, системы управления проектами, ПО для архивирования, СУБД, средства разработки ПО, программы электронной почты, браузеры Internet и др. Прикладное ПО состоит из отдельных прикладных программ или пакетов, называемых приложениями.

Сетевые ИС и ИТ в качестве компонентов включают сети различных уровней, их компонентами являются:

1) аппаратные средства (сетевые адаптеры, маршрутизаторы, средства телекоммуникации и т.д.);

2) системное программное обеспечение (ОС, СУБД и т.п.);

3) инструментальное программное обеспечение (алгоритмические языки, системы программирования, языки спецификаций, технология программирования);

4) комплектация узлов хранения и переработки информации.

В корпоративных информационных системах выделяют две относительно независимые части:

компьютерную инфраструктуру организации (корпоративную сеть) и комплекс взаимосвязанных функциональных подсистем, обеспечивающих решение задач организации и достижение ее целей. В свою очередь корпоративная сеть в качестве составляющих включает следующие инфраструктуры:

сетевую, телекоммуникационную, программную, информационную и организационную [4].

Более детально сетевые ИТ и ИС рассматриваются в последующих книгах.

В ряде случаев, говоря о составе ИТ подразумевают набор их подсистем, выполняющих различные функции. Например, ИТ "Университет", разработанная и локализованная специалистами компании REDLAB (www.redlab.ru) на ERP – платформе SAP R/3 представляет собой отраслевое решение для комплексного управления вузами и состоит из четырех основных подсистем: 1) общий менеджмент и управление кадрами; 2) финансово-бухгалтерская деятельность; 3) управление учебным процессом [5]. По сведениям компании SAP в настоящее время более 350 университетов используют R/ в качестве основы для управления своей деятельностью [6].

Архитектура системы представляет собой распространенный, но не имеющий четкого определения термин. Обычно под архитектурой автоматизированной системы понимают ее описание на некотором общем уровне, включающее следующие сведения [7]: принцип действия, диапазон возможностей, конфигурация и взаимное соединение основных узлов, пользовательские возможности программирования, средства пользовательского интерфейса, организация памяти, операций ввода-вывода и управления, подробная структурная (или принципиальная) схема.

Архитектура информационной системы отражает концепцию взаимосвязи ее элементов, спецификацию сопряжения системы с пользователями и внутренних ее компонентов между собой, она включает компоненты логической, физической и программной структур [8]. Более четко понятие архитектуры формулируется применительно к конкретным технологиям и системам.

Например, архитектура ЭВМ есть совокупность характеристик, интересных для потенциального пользователя компьютера, в том числе система команд, структура данных, интерфейс и его возможности, объем памяти и ее виды [9].

При описании архитектуры программного продукта класса конструктор (трансформер) указываются: 1) ядро, в котором определена принципиальная модель предметной области, базовый набор максимально абстрактных классов и основных методов работы с ними; 2) конфигурация, которая представляет собой реализацию информационной системы, построенной из классов и методов ядра; 3) инструментарий, позволяющий пользователю строить свой собственный вариант конфигурации [10].

Архитектура вычислительной сети есть общее описание модели сети, определяющее основные ее элементы, характер и топологию их взаимодействия на основе совокупности принципов логической, функциональной и физической организации аппаратных и программных средств [8].

Достаточно детальное представление архитектуры ИТ может быть дано при описании процессов (действий) с использованием функциональных и информационных моделей [11].

Функциональная модель бизнес-процессов представляет собой многоуровневую систему взаимосвязанных диаграмм, содержащую полное описание процессов ЖЦ продукта с выделением узлов действий, входов, выходов, управлений (условий) и требуемых механизмов (ресурсов). Каждый узел (обозначается прямоугольником) характеризует действие, т.е. процесс, работу, функцию, операцию по переработке информационных или материальных ресурсов (рис. 1). Вход I (Input) представляет собой то, что перерабатывается процессом, а выход O (output) – результат переработки, обозначаются стрелками слева и справа соответственно. Управлением C (control) служит информация, необходимая для выполнения процесса (стрелка сверху). Механизм M (Mechanism) обеспечивает выполнение (реализацию) процесса, т.е. оборудование, персонал и т.д. (стрелка снизу). Построение и вид функциональной модели регламентируется на международном уровне стандартом IDEF(0) [12].

РИС. 1 СХЕМА УЗЛА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

Информационная модель отражает структуру баз данных и информационные потоки с позиции семантики, т.е. описание данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Конструктивными элементами этой модели являются сущности (изображаются блоками), отношения между сущностями (линии, соединяющие блоки) и атрибуты (имена внутри блоков). Построение информационной модели регламентируется стандартом IDEF/1X [13].

Более узким, чем архитектура, является понятие структуры. Структура есть совокупность устойчивых связей между элементами системы, обеспечивающая ее целостность и тождественность самой себе, т.е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях.

Структура может рассматриваться как фиксированное упорядоченное множество объектов и отношений между ними. Например, структура динамической системы может быть представлена пятеркой множеств и двумя операторами [14]: (Z, X, Y, T, T ;, ), : X Z T T Z, : Z T Y, здесь Z, X, Y, T – множества значений соответственно вектора фазовых координат (состояний), входов, выходов и момент времени;, – переходная функция и выходное отображение соответственно.

Структура информационной технологии – это внутренняя организация, учитывающая взаимосвязи образующих ее компонентов. Компоненты обычно объединяют в две большие группы: опорную технологию и базу знаний. Опорная технология представляет собой совокупность аппаратных (технических) средств автоматизации, системного и инструментального программного обеспечения, на основе которых реализуются подсистемы хранения и переработки информации.

Структура автоматизированной информационной технологии (АИТ) предполагает наличие трех основных частей: 1) комплекса технических средств (вычислительная техника, средства коммуникации и оргтехника); 2) системы программных средств (системные и прикладные программы); 3) системы организационно-методического обеспечения (нормативные материалы, инструкции и т.п.) [15].

С другой точки зрения, в любой ИТ можно выделить три среды компонентов: вычислительную, исполнительскую и методическую [16]. Вычислительная среда представляет собой программноаппаратный комплекс, она, в свою очередь, состоит из операционной (обработка и передача данных) и информационной (хранение данных и обеспечение или операции обработки) компонент. Эта среда отвечает на вопросы "Что, чем?". Исполнительская среда включает структуру функций, инициируемых пользователем, и языковые средства, реализующие интерфейс пользователя с функциями ИТ, она отвечает на вопросы "Кто, зачем?". Методическая среда содержит описания (инструкции, методики и т.п.) технологии использования ИТ в различных ситуациях, т.е. отвечает на вопрос "Как?".

Структура сетевых технологий содержит описание их топологии. Топология сети есть общая схема сети, отображающая физическое расположение узлов и соединений между ними с учетом территориальных, административных и организационных факторов, в том числе длины линий, мощности узлов и т.п. Различают иерархическую, ветвящуюся, древовидную, ранговую, линейную, кольцевую и комбинированную (кластерную) структуры сетей. Наиболее распространена иерархическая структура, т.е.

структура, элементы которой связаны между собой по иерархическому принципу, при котором элементы одного уровня подчинены элементам другого, вышележащего уровня. В случае кластерной топологии сети ЭВМ, узлы объединяются в группы (кластеры), причем правила взаимодействия между узлами различных кластеров различны.

На рис. 2 приведена простейшая структура информационной технологии по работе с клиентами в условиях электронного бизнеса, а на рис. 3 – структура сетевой ИТ управления производством [17].

Структуры информационно-технологических комплексов крупных предприятий соответствуют их организационным и функциональным структурам. В настоящее время широко распространены следующие виды оргструктур: линейно-функциональная, дивизиональная и матричная [18]. Схемы этих структур приведены на рис. 4.

В программном обеспечении особое значение, как компонента архитектуры, играет прикладное ПО (ППО). При выборе и совершенствовании ППО рекомендуется использовать концепцию открытых систем для облегчения обмена и совместного использования информации, обеспечивать максимально возможный уровень интеграции между системами как внутри организации, так и с внешними участниками, применять коммерческие программные продукты, позволяющие предоставлять результаты работ в стандартном виде. ППО должно обеспечивать решения всего необходимого комплекса задач, в том числе проектно-конструкторских, производственных, управления данными, обслуживания и т.д.

Применительно к программным продуктам иногда говорят о конфигурации системы, включающей различные функциональные блоки, например, бухгалтерский учет и отчетность, складская логистика, кадры и зарплата, учет движения финансовых средств и т.д.

Разработка архитектуры является важным этапом выполнения ИТ-проекта, а также составной частью наведения порядка на предприятии, что необходимо для автоматизации бизнес-процессов. Обычно предприятия самостоятельно архитектуру не разрабатывают. Начальные этапы внедрения ИТ заключаются в следующем. Руководитель предприятия излагает проблемы, глобальные цели и ставит задачу на языке бизнеса. Далее консалтинговая фирма проводит финансовый и производственный аудит, формализует бизнес-процессы и переводит задание руководителя на язык необходимых для его реализации структурных изменений. Затем системный аналитик предлагает решение поставленной задачи на уровне информационной системы (ИС).

Предлагаемое решение проходит этапы согласования с заказчиком и аудита ИС. После этого начинается этап системного проектирования, затем технического и т.д. [19].

Проектирование архитектуры ИТ включает выбор следующих составляющих: аппаратных средств, сетевой инфраструктуры, программного обеспечения, необходимого для поддержки усовершенствованных процессов и нового стиля работы. При этом важно учитывать коллективное использование данных, т.е. создание корпоративных хранилищ данных с однократным вводом и многократным использованием данных, эффективное управление информационными процессами, стандартизацию форматов данных и способов доступа к ним.

Разрабатываемая архитектура должна учитывать быстрое развитие самих ИТ и технологий коммуникаций. Примерно за 4 года меняются три поколения персональных компьютеров и соответствующее программное обеспечение. Поэтому необходимо обеспечить максимальную гибкость архитектуры, в частности, путем применения концепции открытых систем и стандартных промышленных решений, отказа от излишней индивидуализации. Разработанная архитектура в последующем регулярно анализируется и при необходимости пересматривается, чтобы учесть новые разработки с максимальной эффективностью.

Следует отметить, что внедрение ИТ, как правило, сопровождается изменением организационной структуры предприятия. Традиционные многоуровневые иерархические структуры заменяются более "плоскими", децентрализованными, имеющими меньше уровней управления. Предприятия с новой структурой быстрее реагирует на изменения, более открыты для нововведений, работа подразделений предприятия лучше скоординирована и интегрирована.

2.3 Классификация информационных технологий и систем Число информационных технологий, разрабатываемых сотнями фирм, в настоящее время исчисляется тысячами. Стоимость ИТ в виде программных продуктов находится в диапазоне от тысячи до сотен тысяч долларов США. В современной терминологии одни и те же программные средства могут называться и технологиями, и системами. Например, CRM-технология и CRM-система часто используются как синонимы.

Знание классификации ИТ и ИС необходимо для выбора наиболее подходящих средств при решении задач проектирования, производства и эксплуатации продукции. В настоящее время широко используются различные классификационные признаки для ИТ и ИС. Во многих случаях на классификацию накладывает отпечаток область применения ИС – промышленность, экономика, образование и т.д.

Классификация производится по различным признакам, основными из них являются: масштаб системы, полнота (комплексность, интегрированность), назначение (сфера применения, специализация), способ организации, а также тип информации, пользовательский интерфейс, операционная система и т.д.

По масштабу ИС подразделяются на три группы:

одиночные, которые обычно реализуются на отдельных компьютерах без использования сети, например, локальные системы управления базами данных (СУБД);

групповые для коллективного использования информации членами одной рабочей группы, эти ИС строятся в виде локальных компьютерных сетей;

корпоративные, ориентированные на крупные компании и реализуемые в виде сложных сетей, обычно с иерархической структурой [14].

По организационным воздействиям в информационных процессах выделяют технологии:

географические, обеспечивающие передачу информации на большие расстояния;

аналитические, использующие комплексы аналитических методов для обработки информации;

управления знаниями, предусматривающие сбор данных, распространение знаний и экспертизы для улучшения процесса;

деловые, преобразующие неструктурные процессы в обычные действия;

отслеживающие, обеспечивающие сопровождение выполняемых задач, входных воздействий, выпуска продукции и т.д.;

объединяющие, т.е. технологии, которые позволяют исключать посредников, участвующих для связи отдельных частей процесса;

автоматизирующие, т.е. сокращающие работу человека в информационных процессах и др. [20].

По сфере применения выделяют четыре группы ИТ и ИС:

1) системы обработки транзакций;

2) системы принятия решений (экспертные системы, оперативная аналитическая обработка);

3) информационно-справочные системы (системы электронной документации, географические ИС, гипертекстовые системы);

4) офисные ИС (автоматизация делопроизводства, управление документооборотом [4].

Классификация, отражающая особенности обработки информации в автоматизированных ИС (АИС), используемых должностными лицами, представлена на рис. 5 [21].

В общем случае АСУ обеспечивают автоматизацию всех или большинства задач на предприятиях, СППР служат для автоматизации деятельности конкретных должностных лиц при выполнении ими своих обязанностей в процессе управления. С использованием АИВС решаются сложные в математическом отношении задачи, требующие переработки больших объемов разнообразной информации. Сбор, хранение, поиск и выдачу информации в требуемом виде пользователям производится с помощью АИСС. Автоматизацию подготовки специалистов, разработку учебных курсов, управление процессом обучения и оценку его результатов обеспечивают АСО.

По полноте охвата решаемых задач выделяют обычные (локальные, частные) ИТ, которые относятся к какому-либо одному этапу жизненного цикла продукта или задачи проектирования, и интегрированные ИТ, охватывающие комплекс задач для всех этапов жизненного цикла продукта.

К частным ИТ относятся системы электронного маркетинга, управления проектами (СУП), автоматизированного проектирования (САПР), управления информацией о продукте производства и всеми относящимися к этому процессами. Примерами программных продуктов электронного маркетинга являются Hyperion e-Marketing Analysis, Hyperion e-Commerce Analysis и др. компании Hyperion Solutions Corporation (NASDAQ: HYSL) [22]. Для управления проектами достаточно широко используются программные продукты Microsoft Project, Open Plan Professional, Primavera, Project Planner и др. Краткие сведения по отдельным ИТ приводятся в четвертом разделе пособия.

По организационным воздействиям в информационных процессах различают следующие ИТ [20]:

географические, обеспечивающие передачу информации на большие расстояния, аналитические, использующие комплексы аналитических методов для обработки информации;

управления знаниями, предусматривающие сбор данных, распространение знаний и экспертизы для улучшения процесса;

деловые, преобразующие неструктурные процессы в обычные действия;

отслеживающие эти ИТ, обеспечивают отслеживание задач, входов и продукций;

объединяющие, т.е. технологии, которые позволяют исключать посредников, участвующих для связи отдельных частей процесса;

автоматизирующие, т.е. сокращающие работу человека в информационных процессах и др.

В последние годы стали появляться интеллектуальные ИТ, в том числе, экспертные системы, в которых реализуются методы искусственного интеллекта.

Интеллектуальные ИТ могут включать в себя САПР, экономические информационные системы (ЭИС), CASE-технологии (утилита Designer пакета Clarion) и другие системы.

Возможные признаки классификации интеллектуальных ИС применительно к решению экономических задач приведены на рис. 6 [23] и классификация экспертных систем – на рис. 7.

Чрезвычайно разнообразны ИТ по целевому назначению. Здесь можно выделить два направления:

по категориям решаемых задач и областям применения [24]. В частности, по категориям решаемых задач выделяют ИТ: моделирования, прогнозирования, проектирования, управления, обучения и др.

Для решения различных задач моделирования используется большое количество программных средств, с помощью которых можно строить функциональные, информационные, стоимостные, имитационные модели бизнес-процессов и другие, а также выполнять исследования с помощью полученных моделей. К таким программным продуктам относятся: ВPwin, ERwin, CASE, Designer/2000, ReThink, ARIS, ABC FlowCharter, Oracle *Case, Visible Analyst Workbench, Easy CASE, Silverrun, Westmaunt I-CASE, PRO-IV, Design/IDEF, EasyABC, Desing/CPN, S-Designor,Select Yourdon и др.

Имеется много программных систем, которые ориентированы или имеют версии для определенных отраслей промышленности и аспектов социальной сферы, в том числе нефтегазового комплекса, строительства, вычислительной (компьютерной) техники, экономики, юриспруденции и т.д.

ПО СТЕ- ПО ТИПУ ПО ОБПО СПО-

ОХВАТА ВАТЕЛЬ- НИЮ

ЗАДАЧ СКОГО ПРЕДМЕТ

офис, экс- ьтимепертная дийные Рис. 7 Классификация экспертных систем В настоящее время в терминологии ИТ и ИС широко применяются отечественные и западные аббревиатуры. На рис. 8 и в табл. 2 содержатся сопоставления близких по смыслу аббревиатур применительно к этапам ЖЦ продукции [2]. Здесь же содержатся примеры фирм, разрабатывающих эти ИТ и ИС.

По виду пользовательского интерфейса, т.е. совокупности технических (аппаратных) и (или) программных средств, обеспечивающих сопряжение различных аппаратных средств между собой, а также сопряжение технических средств с человеком, позволяющее ему общаться с этими средствами, различают ИТ с командным интерфейсом (на экран выдается приглашение для ввода команды); с WIMP интерфейсом от Window – окно, Image – изображение, Menu – меню, Pointer – указатель (на экране высвечивается окно, содержащее образы программ Проектирование

MRP II SCADA

PDM MES

и меню действий, для выбора одного из них используется указатель) и с SILK интерфейсом от Speech – речь, Image – изображение, Language – язык, Knowledge – знание (используются речевые команды и семантические связи). В последнем случае на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим, при использовании такого интерфейса не нужно разбираться в меню.

Экранные образы однозначно укажут дальнейший путь перемещения от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Для обработки различных типов информации используются программные продукты, которые часто называют информационными технологиями. Так, в случае текстовой информации используются Lexicon, Foton, WinWord, для графики – Paintbrush, Corel Draw, таблиц – Excel, Lotus, Quattro Pro, баз данных – Access, Clipper, Foxpro, Oracle, Paradox и др.

По типу носителей информации выделяют бумажную (по входным и выходным документам) и безбумажную (электронные документы, деньги) технологии.

По степени типизации операций различают пооперационные (за каждой операцией закрепляется рабочее место с техническим средством, обычно при пакетной обработке информации на больших ЭВМ) и попредметные (выполнение всех операций на одном рабочем месте, например АРМ) технологии.

В заключение данного раздела следует отметить, что единой общепринятой классификации ИТ в настоящее время не существует. Многие издания и журналы, публикующие сведения об ИТ, имеют свою специфику и отдают предпочтение разным классификационным признакам, например, одни выделяют род решаемых задач – СУП, САПР, КОС, другие – изделие, производимое предприятием (Embedded system, CAN-технология, Mini Web-Server и т.д.); технологические процессы на предприятии (АСУТП), само предприятие (ИСУП), корпорацию (ERP, SCM) и т.д. Аспекты классификации и систематизации сложных объектов являются предметом изучения науки таксономии.

Перечислите основные элементы ИТ. Что включает человеческий компонент ИТ? Что понимается под информационным обеспечением?

2 Что означает термин "платформа ИТ"?

3 На какие виды подразделяются программные средства?

4 Что означает "приложение в ПО"?

5 Что входит в состав сетевых ИТ?

6 Что понимается под архитектурой системы?

7 Какие Вы знаете виды структур систем?

8 По каким признакам классифицируются ИТ?

9 Приведите примеры классификации ИТ по одному из признаков.

10 В чем заключается многомерная классификация?

11 Что означает "корпоративная информационная система"?

12 Какие задачи решают системы класса ERP?

13 Приведите пример системы класса ERP.

14 Какие особенности SCM-систем?

15 Какова главная цель CRM-системы?

3 ПРИНЦИПЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов.

Ключевые термины: иерархичность, интегративность, информационное единство, коммуникативность, модульное программирование, нисходящее проектирование, открытость, системные свойства.

Аббревиатуры: ЕИП, САПР, ЭС, CRM, ISO, OSA.

3.1 Свойства автоматизированных информационных технологий ИТ различных классов (см. разд. 2.3) обладают разными свойствами, которые вытекают из требований к этим технологиям. Необходимо заметить, что в публикациях рекламного характера сведения о возможностях информационных систем носят субъективный характер и в ряде случаев преувеличены.

При рассмотрении ИТ с позиций системного подхода в них наглядно проявляются следующие свойства:

структурность, т.е. между компонентами ИТ существуют устойчивые связи, превосходящие по силе связи этих элементов с элементами, не входящими в данную ИТ, т.е. внешней средой; для многих ИТ сила связи оценивается пропускной способностью информационных каналов, при этом может учитываться ценность, полезность, достоверность и другие качественные характеристики передаваемой информации;

коммуникативность и иерархичность, данные свойства характеризуют целостность и делимость ИТ, целостность интегрированной ИТ обеспечивается связями между ее частными технологиями и функционированием подсистемы управления интегрированной ИТ, а частные технологии сами могут рассматриваться как целостные объекты;

эмерджентность (интегративность), т.е. у каждой ИТ имеются качества (свойства), присущие технологии в целом, но не свойственные ее компонентам по отдельности – аппаратным средствам, ПО и т.д. Вместе с тем, качественные характеристики конкретной ИТ зависят от характеристик ее элементов, связи между которыми, как правило, существенно нелинейные.

Каждая ИТ представляет собой определенную организацию, это свойство проявляется в том, что энтропия всей ИТ как системы меньше суммы энтропии компонентов, из которых можно создать ИТ.

Современные ИТ существуют не изолированно, имеются информационные связи с внешней средой и другими ИТ.

Современные ИТ обладают свойствами: целесообразность, целостность, взаимодействие с внешней средой, развитие во времени, наличие компонентов и структуры.

Целесообразность – это главная цель реализации информационной технологии, она состоит в повышении эффективности производства на базе использования современных ЭВМ, распределенной переработки информации, распределенных баз данных, различных информационных вычислительных сетей (ИВС) путем обеспечения циркуляции и переработки информации.

Целью ИТ является создание из информационного ресурса качественного информационного продукта, удовлетворяющего требованиям пользователя.

Целостность – информационная технология является целостной системой, способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее компонентов.

Взаимодействие с внешней средой – взаимодействие информационной технологии с объектами управления, взаимодействующими предприятиями и системами, наукой, промышленностью программных и технических средств автоматизации.

Развитие во времени – обеспечение динамичности развития информационной технологии, ее модификация, изменение структуры, включение новых компонентов.

Компоненты и структура – это конкретное содержание процессов циркуляции и переработки информации.

С использованием ИТ система управления предприятиями или корпорацией становится похожей на автоматизированную систему управления техническим объектом, например, технологической установкой или транспортным средством.

Применительно к проектированию электронных средств (ЭС) использование ИТ обеспечивает следующие возможности пользователям [1].

1 Комплексность решения общей задачи проектирования на всех ее этапах от технического замысла до создания интерактивных электронных руководств на готовую продукцию. Это обеспечивает установление тесной связи между частными задачами, возможность интенсивного обмена информацией взаимодействия как отдельных процедур, так и этапов проектирования. Например, задачи компоновки, размещения и трассировки решаются в тесной взаимосвязи. Это же относится к схемотехническим и техническим этапам проектирования.

2 Интерактивный режим проектирования, при котором реализуется непрерывный процесс диалога "человек-машина". Это позволяет в полной мере использовать творческие возможности проектировщика, быстродействие и память компьютерной техники.

3 Широкое использование возможностей имитационного моделирования работы ЭС в различных состояниях функционирования и под действием разных возмущений. Это позволяет оперативно оценить качество работы по всем частным показателям, определяющим эффективность ЭС, оптимизировать режимы работы, рассмотреть несколько вариантов проекта и выбрать наилучший.

4 Усложнение программного и информационного обеспечения при проектировании ЭС как в комбинированном (объемном), так и идеологическом смысле. В последнем случае имеется ввиду развитие языков общения пользователя с ЭВМ, банков данных, программ информационного обмена между частями системы, программ проектирования, коррекции работы машины, обучения, систематизации и обобщения опыта, усовершенствования стратегий принятия проектных решений.

5 Усложнение технических средств САПР и расширение их функциональных возможностей за счет применения компьютеров высокой производительности, многомашинных комплексов, разветвленной системы периферийных устройств, в том числе для отображения информации, диалога и изготовления документации.

6 Замкнутость процесса проектирования, т.е. автоматизированное с использованием диалогового режима выполнение всех операций от этапа технического замысла до технического решения и документации для изготовления РЭС и управления технологическими процессами.

7 Принятие обоснованного решения на каждом этапе проектирования для выбора наилучшего варианта из множества альтернативных.

Использование ИТ при обновлении бизнес-процессов на предприятиях дает возможность полнее реализовать вклад следующих составляющих:

1) автоматизация – исключение из процесса человеческого труда;

2) информатизация – сбор и переработка информации о процессе для лучшего его понимания;

3) изменение последовательности (очередности) этапов процессов и обеспечение их параллельного осуществления;

4) контроль – постоянное отслеживание состояния и объектов процессов;

5) интеграция – координирование различных заданий и процессов;

6) интеллектуализация – сбор и распределение интеллектуальных активов.

Большое значение имеют также устранение промежутков и прерываний в процессе, совершенствование методов анализа информации и процедурного принятия решений, координирование процессов, осуществляемых на больших расстояниях.

Кроме того, немаловажное значение имеют гуманитарно-организационные аспекты, в частности повышение культуры всего коллектива, ориентация его на участие в бизнес-процессах, переменах, внимание к клиентам; повышение квалификации персонала, расширение возможностей карьерного роста, постоянное управление коллективом, решение всех задач как оптимизационных. С использованием ИТ предприятия и корпорации приобретают свойства хорошо управляемых объектов при любых изменениях окружающей среды.

Параметры ИТ представляют собой некоторые измеримые величины, используемые при решении задач проектирования и эксплуатации систем. К таким параметрам ИТ и ИС относятся: экономический эффект от внедрения ИС; капитальные затраты на средства вычислительной и организационной техники; стоимость проектирования ИТ и ИС; ресурсы на проектирование и эксплуатацию системы; сроки проектирования ИТ и ИС; эксплуатационные расходы; параметры функциональных задач; параметры вычислительной и организационной техники; стоимость организации и эксплуатации БД или файлов данных; время доступа к данным; время решения функциональных задач пользователей и др.

Выделяют три группы параметров: исходные (параметры решаемых задач, параметры ВТ, ресурсы и т.д.); промежуточные (альтернативные варианты при проектировании, сроки выполнения этапов и т.п.) и результативные (экономический эффект от внедрения, эксплуатационные расходы, срок и стоимость проектирования и т.д.).

По отношению к возможности изменения при проектировании ИТ различают нерегулируемые и регулируемые (управляемые) параметры.

К нерегулируемым параметрам относят: объем входных и выходных данных; сложность алгоритма и объем вычислений; периодичность и регламентность решения задач; степень использования результатов одной задачи в других задачах; параметры жестко заданных технических средств и общесистемного программного обеспечения и т.д.

К регулируемым параметрам ИТ можно отнести выбор характеристик технических средств и программного обеспечения; параметры информационного обеспечения; методы контроля и защиты данных; размещение технических средств; последовательность операций технологического процесса.

При проектировании ИТ и ИС и сравнении альтернативных вариантов для принятия решения используются количественные показатели – критерии эффективности или критерии качества.

С помощью этих показателей можно сопоставлять достоинства и недостатки различных вариантов ИТ и ИС, оценивать эффективность использования программных продуктов и т.п.

При оценке эффективности ИТ учитываются все составляющие затрат Z, например:

где Z r – разовые затраты на разработку, отладку, внедрение технологии, приобретение дополнительного оборудования, обучение персонала и т.п.; E – коэффициент эффективности капитальных вложений;

Z e – эксплуатационные затраты, связанные с работой по выбранной технологии; Z m – затраты, связанные с модификацией и адаптацией технологии обработки данных.

Важным показателей качества информационных технологий является функциональная полнота F, определяемая как отношение областей автоматизированной обработки информации Qa к области обработки информации Qy для функционирования всей системы управления

БОЛЬШУЮ РОЛЬ ИГРАЮТ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ИТ И ИС. РАЗЛИЧАЮТ

ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ И АДАПТИВНУЮ НАДЕЖНОСТИ.

Показатели функциональной надежности характеризуют свойства информационных технологий с определенной вероятностью реализовать функции информационного программного, аппаратного и технологического обеспечений.

Адаптивная надежность определяет способность ИТ реализовывать свои функции при их изменении в пределах установленных при проектировании границ здесь to – среднее время между отказами (обратно пропорционально величине интенсивности потока отказов); tв – среднее время восстановления (обратно пропорционально интенсивности потока восстановлений).

ИТ позволяют сохранять и развивать конкурентноспособность предприятий, повышать уровень своих разработок и технологий. Это достигается за счет использования следующих факторов.

1 Изменение мышления, в частности, использование аутсортинга (по-русски "кооперация"). Аутсортинг – это один из мощнейших рычагов повышения производительности труда, т.е. выручки на работника.

2 Интеграция. Крупнейшие российские компании в списке 500 крупнейших компаний мира находятся в районе четвертой сотни. Для вложения сопоставимых с западными компаниями ресурсов в развитие бизнеса необходима интеграция российских компаний. Необходимо привлекать международных инвесторов, выходить на глобальный рынок слияний.

3 Концентрация, т.е. сокращение количества бизнесов. Для достижения мирового уровня конкурентоспособности компании должны осуществить огромные вложения в персонал, перспективные разработки, продвижение.

Основные принципы ИТ в проектировании и производстве РЭС унаследованы от САПР. В современных ИТ заложены следующие общесистемные принципы [1, 2].

1 Принцип включения (включаемости) состоит в том, что требования к создаваемой и развиваемой ИТ определяются со стороны более сложной системы интегрированной ИТ.

2 Принцип системного единства интеграции, он предусматривает обеспечение целостности интегрированной ИТ за счет связей между ее подсистемами и функционирование подсистемы управления интегрированной ИТ.

3 Принцип комплексности требует связности автоматизированного выполнения работ для отдельных частей и всего объекта в целом на всех этапах жизненного цикла.

4 Принцип информационного единства определяет информационную согласованность отдельных ИТ: должны использоваться единые термины, символы, обозначения, проблемно-ориентированные языки программирования и способы представления информации, соответствующие нормативным документам. Должно быть предусмотрено размещение в банках данных файлов, которые используются многократно. Полученные массивы при решении одной задачи без перекомпоновок и переработок должны использоваться как исходная информация для других задач. В соответствии с данным принципом создается единое информационное пространство (ЕИП). Для этого решаются следующие задачи: классификация всех типов информации конструкторско-технологической, производственной и т.д.; выбор стандартов для представления в электронном виде каждого типа информации; выбор, апробация и внедрение набора программно-технических решений; разработка и внедрение корпоративных стандартов; создание на основе сети Internet защищенной корпоративной сети.

5 Принцип совместимости или открытости заключается в том, что языки, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между компонентами ИТ должны быть согласованы так, чтобы обеспечивалось совместное функционирование всех подсистем и сохранялась открытая структура интегрированной ИТ в целом. Введение новых технических или программных средств не должно приводить к каким-либо изменениям существующих. Принцип открытости означает возможность взаимодействия ИТ с другими программными продуктами и системами, в том числе встраивать в ИТ уже существующие приложения или саму ИТ интегрировать в другую технологию, имеющую открытый интерфейс. Открытость ИТ предполагает возможность ее дальнейшего расширения, а также расширение и модификацию ее компонентов.

6 Принцип инвариантности состоит в том, что большая часть компонентов ИТ должны быть по возможности универсальными и типовыми, т.е. инвариантными к разрабатываемым объектам и отраслевой специфике. Например, первичная обработка данных, оптимизация и т.д.

7 Принцип развития требует, чтобы в ИТ предусматривалось наращивание и совершенствование программных модулей и аппаратных компонентов, а также связей между ними. При модернизации ИТ допускается частичная замена отдельных компонентов.

8 Принцип анализа и синтеза объектов на множестве состояний функционирования предполагает необходимость учета возможных ситуаций, которые могут иметь место при производстве, поставках и эксплуатации продукции.

9 Принцип безопасности предполагает обеспечение, прежде всего, контроля доступа и надежности работы. Всем пользователям определяются различные права доступа к разным объектам ИТ в соответствии с их функциональными обязанностями. Информация о правах доступа, работе с объектами дублируется в памяти ЭВМ, все действия пользователей протоколируются в специальном журнале. Это обеспечивает надежность хранения информации, защиту от сбоев, возможность отделения сотрудника службы управления ИТ, виновного в нарушении нормального функционирования.

Для успешного внедрения ИТ немаловажное значение имеют принцип модульности и требование стандартизации. В соответствии с принципом модульности внедрение ИТ осуществляется постепенно, т.е. программные модули разрабатываются или модернизируются и подключаются к интегрированной ИТ один за другим. При этом все модули и потоки информации описываются одними и теми же терминами в рамках единой модели. Под стандартизацией обычно понимается создание четко описанных интерфейсов, позволяющих совместно работать с различными модулями, в том числе выполненными на разных платформах. Разработка ИТ должна выполняться с учетом существующих стандартов – ISO, CALS и др. [3, 4]. Это позволит легко адаптировать любую информацию для достижения поставленных целей.

При разработке ИТ различных классов на передний план по важности могут выходить разные принципы. Например, при построении ИТ масштаба предприятия основное внимание уделяют таким принципам, как интеграция, модульность, открытость, стандартизация и безопасность [5].

Принцип интеграции является основным при создании интегрированных ИТ, он предполагает обеспечение совместимости объединяемых частных технологий в единую систему с современным пользовательским интерфейсом. Примером такого объединения для предприятий, начинающих внедрять ИТ, является объединение информационных систем, обслуживающих бухгалтерию и кадры.

Заложенные при проектировании информационных технологий принципы определяют их особенности отличием ИТ, построенной на принципах ERP, является направленность на планирование ресурсов производства.

Знание основных принципов создания ИТ необходимо для оценки соответствия технологий современному уровню при выполнении ИТ-проектов. Следует заметить, что не последнюю роль в этом играет обстоятельство, насколько разрабатываемые ИТ учитывают национальные особенности на российских предприятиях, в том числе уровень подготовленности сотрудников, менталитет руководителей.

Для CRM-систем (Customer Relationship Management, т.е. управление взаимоотношениями с клиентами) важным принципом является использование "клиентоориентированного" подхода, который заключается в умении сформулировать правильное коммерческое предложение, предложить его правильному клиенту, использовать правильный канал доставки, доставить продукт в нужный момент [6].

Методология создания и развития ИТ определяет круг широко используемых методов и методик выполнения необходимых действий, а также инструментальных средств поддержки. Важными компонентами методологии с позиции CALS-систем являются технологии анализа и реинжиниринга бизнеспроцессов. Они представляют собой инструменты для решения задач реформирования и усовершенствования бизнес-процессов на основе методов системного анализа, создания новых и интеграции существующих информационных технологий для всех этапов жизненного цикла продукта.

Сущность анализа процессов заключается в изучении их характеристик и составных частей, анализу прежде всего подлежат число и характер взаимосвязей между составными частями процессов, затраты (материальные, временные, информационные) и их распределение внутри бизнес-процессов, потенциал используемых ресурсов (персонала, оборудования, инфраструктуры), фактическая загрузка используемых ресурсов.

В соответствии с данной методологией работы по совершенствованию процессов и создания ИТ выполняются в следующей последовательности [2, 4].

1 Идентификация объема исследований. Изучение любого предприятия производится с позиции системного анализа и начинается с выявления глобальной (общей) цели, которая определяется ее назначением (миссией). Назначение системы определяет ее основную функцию. Например, для промышленного предприятия это производство продукции определенной номенклатуры, для вуза – выпуск специалистов установленного профиля.