На правах рукописи

Сударенко Дмитрий Александрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СТРУКТУРНОПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ

ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КИС

ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Специальность 05.13.06 –

Автоматизация и управление технологическими

процессами и производствами

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007 2

Работа выполнена в отделе внедрения ГУП ППИ «Научный Центр»

Научный – доктор технических наук, профессор руководитель Брюнин Владимир Николаевич Официальные – доктор технических наук, профессор, оппоненты Гагарина Лариса Геннадьевна, кандидат технических наук, Бутов Александр Стефанович Ведущая – ФГУП НИИ «Субмикрон»

организация

Защита состоится «» _ 2007 г. в _ часов на заседании диссертационного совета Д.212.134.04 при Московском государственном институте электронной техники (технический университете) по адресу:

124498, Москва, г.Зеленоград, МИЭТ.

Автореферат разослан «» _ 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор А. И. Погалов

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

АРМ – автоматизированное рабочее место БД – база данных БЗ – база знаний КИС – корпоративная информационная система ИО – информационное обеспечение ИЭТ – изделие электронной техники НОК – несоответствие объекта контроля (требованиям) ЖЦ – жизненный цикл (продукции) ПМК – программно-методический комплекс ПО – программное обеспечение РД – регламентирующая документация СВС – сложные вложенные (иерархичные) системы СМК – система менеджмента качества СПО – структурно-параметрическое описание СПП – структурно- параметрический портрет (объекта) ТО – техническое обеспечение;

ЭА – электронный архив

Общая характеристика работы

Актуальность темы Стандарты ISO, ГОСТ Р ИСО и CALS предусматривают решение задач мониторинга, менеджмента качества и сертификации продукции с применением корпоративных информационных систем (КИС), например SAP R/3, Oracle, Baan и др. Эти системы чрезвычайно дороги, их стоимость достигает миллионов долларов, сроки внедрения несколько лет, для их эксплуатации необходимо значительное количество специалистов. Кроме того, КИС не поддерживают решение интеллектуальных задач моделирования, технико-экономического проектирования, оценку качества и эффективности сложных объектов. Поэтому они не могут эффективно использоваться не только на малых, но и на средних предприятиях.

При этом стоимость информационного обеспечения (ИО) современных КИС составляет 75 - 90% от их общей стоимости, поэтому проблема создания необходимого и достаточного информационного обеспечения стала ключевой для повышения эффективности КИС.

Значительный вклад в развитие теории структуризации знаний внесли Цетлин М.Л., Пушкин В.Н., Гаврилов М.А. В 1965–1980 гг. происходит рождение нового направления – ситуационного управления (соответствует представлению знаний, в западной терминологии). Основателем этой научной школы стал проф. Поспелов Д.А. В ИПМ АН СССР был создан язык символьной обработки данных РЕФАЛ.

Ключевые определения, используемые в настоящей работе, соответствуют терминологии стандартов серии ISO и ГОСТ Р ИСО и сведены с участием автора в словарь-справочник. Поскольку ядром каждой ИС является ИО, используется следующее его определение.

Информационное обеспечение – совокупность планируемых и контролируемых показателей деятельности предприятия, его подразделений и персонала, предусмотренных регламентирующей документацией для объективной оценки качества и эффективности работы используемых ресурсов и результатов на всех этапах жизненного цикла продукции, в том числе с применением современных КИС.

Из-за отсутствия в настоящее время стандартов, определяющих жизненный цикл (ЖЦ) ИО (проектирование, применение, обновление и архивация), структура ИО КИС часто носит поверхностный и отрывочный характер.

На сегодняшний день существуют две основные тенденции развития ИО: 1) охват всех этапов и задач ЖЦ, что приводит к созданию громоздких систем, которые требуют привлечения профессионалов в предметной области и системных администраторов; 2) создание узкоспециализированных систем под «конкретного заказчика» ведет к созданию разрозненных ИС. Ни один из подходов в чистом виде не решает проблемы создания адекватного информационного обеспечения.

В основу современных ИС, как правило, закладывается БД, основанная на описании объектов информатизации реляционными таблицами и методами обработки. Принципиальный недостаток этого подхода состоит в том, что он удобен для описания простых объектов, но плохо реализуем для сложных вложенных систем (СВС) и технологий. Процессный подход к описанию СВС и бизнес-процессов находится в стадии разработки и пока не имеет необходимой методической поддержки для сложных процессов. Без устранения этого недостатка применение КИС часто нерентабельно.

В настоящей работе предлагается новая концепция создания, описания и моделирования ИО, основанная на структурно-параметрическом описании (СПО) систем и технологии по данным регламентирующей документации (РД). К ближайшему аналогу описания ИО относятся стандарты CALSтехнологий серии IDEF0-2.

Поэтому представляется актуальным исследования, направленные на разработку методов структурно-параметрического описания информационного обеспечения КИС.

Цель работы заключается в разработке и экспериментальной проверке реализуемости и эффективности концепции СПО, предназначенной для создания адекватного ИО КИС предприятий и технологий производства ИЭТ.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

создание минимально необходимого набора внешних и внутренних документов предприятия, регламентирующих деятельность персонала разработка математических моделей описания АРМ, его ресурсов и функций для решения задач моделирования, оптимизации, анализа и синтеза портретов и кортежей;

реализация алгоритмов систем мониторинга, менеджмента качества и диагностики вида, места и причины несоответствия НОК требованиям;

разработка обобщенной схемы информационных потоков при техникоэкономическом проектировании технологий, оценке качества, экономической эффективности и конкурентоспособности продукции и технологий предприятия;

разработка типовых форматов спецификации кортежей и портретов, удобных для сопоставления, анализа и синтеза конкурентоспособных технологий производства ИЭТ.

Методы исследования В работе применялись следующие методы исследования: теория множеств, исследование операций, теория вероятностей, информационное моделирование, принципы классификации, кодирования и идентификации СВС, теория программирования и др.

Научная новизна работы состоит в разработке методов структурнопараметрического описания, обеспечивающих создание адекватного ИО КИС производства изделий ИЭТ. В ходе выполнения диссертационной работы получен ряд новых научных результатов:

1) Разработана универсальная концептуальная модель АРМ как «атомарной» ячейки предприятия, реализующей ограниченное число взаимосвязанных технологических операций и функций производства, контроля и диагностики НОК, подготовки рекомендаций по устранению НОК.

2) Разработана концептуальная модель, которая сочетает в себе два способа описания ИО КИС: а) традиционное с помощью модели типа «черный ящик», раскрываемое «сверху вниз» реляционными таблицами БД и матрицами СУБД; б) оригинальное с помощью структурно-параметрической модели ИО АРМ.

3) Разработаны математические модели описания трехуровневого ИО КИС: АРМ, подразделения и предприятия.

4) Разработана модель ресурсно-экономического описания АРМ, подразделения и предприятия, обеспечивающая сопоставимость требуемых и фактических показателей по 4-м компонентам: информационной, организационной, материально-технической и экономической, что требованиям, а также облегчает сбор и структуризацию исходных данных ИО КИС.

5) Разработана оригинальная схема компоновки из ИО АРМ структурных подразделений и предприятия, необходимая и достаточная для кодирования и идентификации объектов их параметрическими портретами.

6) Разработан обобщенный алгоритм структурно-сопоставительного анализа и синтеза эффективных технологий ИЭТ с использованием показателей портретов и кортежей.

Практическая значимость результатов, полученных в диссертационной работе, заключается в разработке методов структурно-параметрического структурировать бизнес процессы предприятия, выявить несоответствия объектов контроля регламентирующей документации и выработать мероприятия по их устранению. При этом были разработаны:

интеграции исходных данных ИО предприятия для оценки и сертификации качества продукции, технологии и ресурсов на всех стадиях ЖЦ ИЭТ;

типовые форматы спецификаций портретов и кортежей, применимых к малым и средним производственным предприятиям, выпускающим изделия электроники;

адекватное и структурированное ИО для создания рентабельных КИС, поддерживающих мониторинг, диагностику несоответствий и менеджмент качества на малых предприятиях.

Достоверность полученных результатов подтверждается хорошим совпадением теоретически рассчитанных и практически полученных данных, что доказывает корректность предложенной автором методологии.

Личный вклад автора. Все основные результаты получены автором лично. Главными из них являются:

• Создание минимально необходимого набора внешних и внутренних документов предприятия, регламентирующих деятельность персонала на конкретном АРМ.

• Разработка модели структурно-параметрического описания АРМ как «атомарной» ячейки предприятия, реализующей взаимосвязанные технологические операции, диагностику НОК и подготовку рекомендаций по устранению НОК.

• Разработка математических моделей описания трехуровневого ИО КИС: АРМ, подразделения и предприятия.

• Разработка алгоритма и типовой методики создания электронного архива документов предприятия, подразделений и АРМ, позволяющей в несколько раз повысить скорость обработки и извлечения количественных показателей из архива.

• Разработка обобщенного алгоритма структурно-сопоставительного анализа и синтеза эффективных технологий ИЭТ с использованием показателей портретов и кортежей.

отображения показателей СПП с использованием стандартной СУБД Внедрение результатов работы Основные научные результаты работы – структурно-параметрические модели, методы, алгоритмы и программы – использованы при проведении конкурсных НИР по разработке программно-методического комплекса системы мониторинга, менеджмента качества и диагностики несоответствий малых и средних предприятий. Выполнена НИР «Разработка стандарта предприятия «Типовое структурно-параметрическое описание малого предпринимательства (2001 - 2003г.) Разработано методическое обеспечение (методы, модели и алгоритмы) для разработки программного комплекса по решению задач мониторинга, маркетинга и менеджмента по гранту Московского фонда поддержки малого предпринимательства (2004 - 2005).

Использование результатов диссертации способствовало успешной подготовке к сертификации ЗАО НПФ «БИОСС» и ОАО «Радиофизика» по стандартам ГОСТ Р ИСО.

Молодежного Инновационного Центра Мастер-МИЦ.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту 1) Универсальная концептуальная модель АРМ как «атомарной» ячейки предприятия.

подразделения и предприятия.

3) Унифицированная модель ресурсно-экономического описания АРМ, подразделения и предприятия, обеспечивающая сопоставимость требуемых и фактических показателей по 4-м компонентам, что значительно упрощает диагностику вида, места и причины НОК требованиям, а также облегчает сбор и структуризацию исходных данных ИО КИС.

4) Оригинальная схема компоновки из информационного обеспечения АРМ информационного обеспечения КИС структурных подразделений и предприятия.

5) Обобщенный алгоритм структурного анализа и синтеза технологий ИЭТ с использованием показателей портретов и кортежей.

6) Алгоритм и типовая методика создания ЭА документов предприятия, количественных показателей структурно-параметрических и математических моделей.

7) Алгоритм формирования развернутых и аннотированных структурнопараметрических портретов.

8) Программно-методический комплекс для структуризации и интеграции исходных данных ИО предприятия для оценки и сертификации качества продукции, технологии и ресурсов на всех стадиях ЖЦ ИЭТ.

9) Типовые форматы спецификаций портретов и кортежей, применимых к малым и средним производственным предприятиям, выпускающим изделия электроники.

10) Адекватное, структурированное и интегрированное информационное обеспечение для создания рентабельных КИС, поддерживающих мониторинг, диагностику несоответствий и менеджмент качества на малых предприятиях.

международной научно-технической конференции «Электроника и информатика – XXI век» (г. Зеленоград, 2002 г.). Основные научные результаты отражены в сборнике статей (Электронная техника. серия 3.

Микро- и наноэлектроника. Выпуск 1(157), 2005 Специальный выпуск «Модели и программы структурно-параметрического описания предприятий и технологий электроники») и обсуждены на научно-методическом совете Центра комплексного обеспечения систем качества и сертификации малых предприятий и организаций по стандартам ИСО 9000:2001 и были включены в учебный процесс.

Основное содержание работы

отражено в 14 работах, в том числе в статьях и одном тезисе докладов. Автор принимал участие в двух НИР в качестве исполнителя.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, заключения. Материал изложен на 140 страницах основного текста, страниц с рисунками и таблицами списка литературы из 111 наименований и приложения на 20 страницах.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются проблемы, цели и задачи, анализируются научное и практическое значение полученных результатов исследования.

В первой главе – Современное состояние методологии проектирования информационных систем - приведены основные понятия и определения теории и практики проектирования ИО КИС, сформулированы тенденции развития массовых ИС и КИС, выделен перечень недостатков методологии действующей системы проектирования ИС, сформулированы задачи диссертационного исследования, определен предмет исследования и разработки.

К основным недостаткам современных КИС можно отнести:

o отсутствие практичных методов отображения ИО;

o отсутствие унификации ИО, приводящее к разным моделям одинаковых объектов и к рассогласованию БД предприятий;

o невозможность получения оперативных и консолидированных отчетов из-за раздробленности ИО;

o КИС не ориентированы на творческий анализ, проектирование и синтез компонентов систем и технологий;

o медленное обновление стандарта (3 – 5 лет), приводящее к их Важной проблемой ИО является выбор минимально необходимого состава показателей, содержащихся в тысячах наименований документов и в десятках тысяч процедур производства, контроля и управления. Необходимо отслеживать, чтобы каждый работник выполнял предписания документов и отвечал за их нарушение. Это еще усложняется и тем, что сама документация слабо формализована, разрознена, часто избыточна и/или недостаточна для извлечения из нее необходимых данных. Отсюда возникает необходимость разработки комплекса методов, моделей, алгоритмов и программ предварительной структуризации и минимизации состава самой документации, извлечения из неё и концентрации исходных данных для ИО как главного оперативного механизма управления деятельностью персонала регулирования деятельности в данной работе сгруппирован по видам используемых ресурсов: информационно-интеллектуальных, организационно-трудовых, материально-технических и финансовоэкономических.

Другой важной проблемой ИО КИС, особенно в условиях малых предприятий, является формальное описание процессов производства, контроля и управления по данным документов для повышения оперативности и снижения трудоемкости диагностики несоответствий продукции, процессов и ресурсов. На её решение ориентированы системы мониторинга, маркетинга и менеджмента, разрабатываемые в рамках Международной программы CALS.

Указанные факторы привели к нерентабельности применения КИС не только на малых, но и на средних предприятиях.

В первой главе были сформулированы следующие задачи:

1) научное обоснование и экспериментальное подтверждение целесообразности нового методов адекватного описания, анализа и синтеза структурированного и интегрированного ИО КИС;

2) разработка типовых алгоритмов объективной оценки качества и эффективности функций производства, контроля и управления, выполняемых на уровне АРМ, подразделения и предприятия;

3) разработка и экспериментальная апробация комплекса методов проектирования, создания и применения распределенного ИО по уровням рабочего места, подразделения и предприятия;

4) разработка математических методов анализа, оптимизации и синтеза кортежей технологий и портретов подразделений и предприятия.

Вторая глава - Разработка математических моделей описания рабочего места, подразделения и предприятия - иллюстрирует возможности применения впервые разработанного с участием автора метода СПО предприятий и технологий электроники к полному и адекватному документированных функций мониторинга, менеджмента и маркетинга.

Показано, как применение метода СПО устраняет главный недостаток КИС – отсутствие формальных методов описания ИО и открывает новые перспективы в проектировании эффективных КИС.

Поиск подходов к проектированию ИО КИС привел к концепции решения проблемы, основанной на новом универсальном методе СПО подтверждена экспериментально на примерах моделей рехуровневого описания СВС, разработанных с участием автора (на межотраслевом, отраслевом и уровне предприятия). Так на межотраслевом уровне описана описываются задачи этапов ЖЦ ИЭТ; на уровне предприятия описан типовой состав РД предприятия.

Классификация и систематизация знаний стоят в первой группе задач методологии развития КИС. Сначала описываются действующие системы и {A},отражающего модели и основные структурно-функциональные характеристики ИО КИС и технологий. По известным аналогам создаются проекты совершенствования систем и технологий.

Вторую группу задач методологии развития составляют правила, грамматика и алгоритмы оперирования "алфавитом" {F}, позволяющие синтезировать новые, более совершенные технологии. Совокупность решения задач создания удобного для практики алфавита {A} и правил его использования {F} составляют суть теории развития системы Q как научной дисциплины, так и отрасли знаний. Теорию описания объектов Q можно Q = {A} х {F}.

Третью группу задач методологии, также связанную с отображением объектов, составляет совокупность {P} показателей, критериев и методов обеспечивающих необходимую адекватность, сопоставимость и точность производимых оценок.

В совокупности все три группы задач выражаются векторным произведением:

где {A} - "алфавит", отражаемой модели и основные структурнофункциональные характеристики информационных систем и технологий, {F} – правил использования "алфавита", {P} - множество показателей (параметров, измерений, оценок), которыми характеризуется конкретный объект.

Одно из основных достоинств метода СПО состоит в том, что он полностью использует теорию и практику описания реляционных БД для первичной спецификации портретов и кортежей. Благодаря этому, внедрение метода СПО на предприятии не требует проведения наукоемких и трудоемких работ по адаптации к техническим и программным средствам действующих на предприятии ИС.

Стандарты ISO, CALS и ГОСТ Р рекомендуют применять как традиционный объектный, так и новый процессный подход к описанию бизнес-процессов. Однако процессный подход пока находится на стадии разработки. В его основу заложена концептуальная модель описания бизнеспроцессов, представленная “черным ящиком”, который редко позволяет найти однозначное решение из-за нечеткой регламентации описания процесса сверху вниз.

В диссертации предложена модель структурно-параметрического описания АРМ как «атомарной» СВС нижнего уровня, характеризуемой структурой, функциями, связями и эффективностью (рис. 1).

При процессном подходе в СВС выделяются главные процессы:

«работа» U, мониторинг W и принятие решений V по устранению несоответствию объектов контроля (НОК).

Внешнее управление V(X,Y,Z) Рис.1. Модель СПО АРМ с функциями «работа» U(X,Y,Z), мониторинг Этот замкнутый цикл управления описывается множеством:

где U РМ ( X РМ, YРМ, Z РМ ) – кортеж данных технологической операции, реализуемой на данном АРМ.

выполнения данной операции U РМ ; YРМ ( y1, y2,... ym ) – реляционный список правил и режимов проведения данной операции U РМ ;

Z ТО ( z11, z12,...z1В ) – реляционный список показателей продукции.

мониторинга WРМ, где X РМ, YРМ и Z РМ – реляционные списки соответствующих ресурсов, процессов и продукции;

управленческих ресурсов VРМ, где X РМ, YРМ и Z РМ – реляционные выполнения решений (планов).

Поскольку на одном АРМ могут выполняться операции других маршрутов производства S j (где j = 1,2,...n ; n – количество видов продукции, изготавливаемым на данном АРМ, общая загрузка АРМ определяется суммированием ресурсов, процессов и результатов по каждому Т-маршруту в соответствии с выражением):

В выражении (3) применены те же обозначения, что и в выражении (2).

Для перехода от описания функций АРМ к описанию структуры АРМ подразделений и предприятия в диссертации предложены оригинальные схемы компоновки из АРМ подразделений, а из подразделений компонуется предприятие. Схема, представленная на рис.2 демонстрирует принципы синтеза СВС «снизу вверх». Используя принцип подобия функций и СВС, легко перейти от математического описания АРМ S РМ (соотношения (3) к подобному соотношению подразделения (4) и предприятия (5)). В результате получено математическое описание ИО СВС на трех уровнях:

I УРОВЕНЬ – АРМ - отображает данные ИО по соотношению (3);

II УРОВЕНЬ – ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ - отображает данные ИО по выражению:

III – УРОВЕНЬ ПРЕДПРИЯТИЯ - отображает данные ИО по выражению:

В выражениях (3) – (5) приняты следующие обозначения:

j = (1,2,...n ), n – количество наименований продукции, выпускаемой данным подразделением, а i = 1,2,...d, d – количество АРМ данного подразделения, участвующих в выпуске n наименований продукции.

включающая три АРМ ( – материальные потоки, информационные потоки) Третья глава – Разработка методов описания, структуризации и интеграции данных ИО КИС - посвящена разработке моделей и алгоритмов структуризации и интеграции данных ИО для адекватного описания, подразделения, Т-операции и функции управления. Введены понятия «структурно-параметрический портрет» и «кортеж функций», позволившие перейти от описания данных БД к агрегированному описанию компонентов ИО и КИС на уровне АРМ, подразделения и предприятия. При этом форматы кортежей и портретов автоматически структурируют и кодируют данные, увязывая их со стадией ЖЦ продукции и ИО, с уровнем управления, с видами ресурсов и т.д.

На основе этих моделей, методов и алгоритмов впервые разработаны обобщенные и универсальные модели формирования компактного ИО, используемого для решения проектных, производственных и коммерческих задач. К числу универсальных моделей относятся:

- обобщенная структура корпоративного ИО для генерации проекта развития предприятия;

- типовые модели ресурсного описания СВС, характеризующие информационно-интеллектуальные, организационно-трудовые, материально-технические и финансово-экономические показатели ресурсов АРМ, подразделения и предприятия;

- обобщенный алгоритм технико-экономического проектирования СВС по данным СПО и их аналогов (рис.3), суть которого сводится к сравнению действующей модели СВС S Д и модели лучшего аналога S a с целью выявления и замены слабых компонентов и элементов X Д, Y Д и Z Д действующего СВС S Д на компоненты и элементы X a, Ya и - совмещенная схема описания кортежа технологической операции, выполняемой на конкретном АРМ и параметрического портрета этого АРМ. Эта схема позволяет решить задачи мониторинга, менеджмента качества и сертификации, так как в ней данные процессов T-операции увязаны с данными о ресурсах и дают более полную характеристику требуемых и фактических значений «тройки»

показателей продукции Z i, процесса Yi и ресурсов X i. По этим данным ведется учет НОК, степень загрузки и резервов по каждому АРМ, готовятся решения по устранению НОК и слабых звеньев Тмаршрута.

- группирование аналогичных объектов по классификаторам;

нет - разбивка на подгруппы с учетом конструктивно-технологических особенностей;

- выделение подгруппы аналогов в соответствии с целью оценки - составление перечня показателей X,Y,Z аналогов по данным документов;

- ранжирование показателей по важности и повторяемости в разных документах;

- выделение одинаковых показателей для сопоставительного анализа объектов Систематизация объектов оценки и аналогов:

- экспертиза показателей X,Y,Z на отечественных и зарубежных аналогах;

- составление сопоставительных таблиц портретов;

- анализ полноты данных - выбор эталонного образца;

- сопоставительная оценка по отдельным показателям X,Y,Z - сопоставительная оценка по комплексным показателям нет - построение таблицы по данным гистограмм;

- построение гистограмм параметров с учетом времени запуска в производство;

- получение аналитической или графической зависимости параметров от - вывод закономерности изменения параметров и прогноз на период времени t - о соответствии (или не соответствии) объекта требованиям документации;

- о постановке (снятии) на производство объекта;

- о конкурентоспособности или изменении цены;

- об увеличении или снижении объема производства и т.д.

Рис.3 Обобщенный алгоритм технико-экономического проектирования В случае, когда система S рассматривается как совокупность подсистем S = {S1,S2...Sm}, эффективность j-ой подсистемы Ej оценивается как приращение эффективности dEs при включении ее в S. Показатель j-ой подсистемы Gj определяется по соотношению:

где Es – значение критерия эффективности системы S, содержащей j-ю подсистему;

Esj – значение этого же критерия при отсутствии j-ой подсистемы в S.

Компактная форма описания аннотированных кортежей и портретов используются Общероссийские классификаторы (ОК) продукции - ОКП, предприятий и организаций - ОКПО, отраслей народного хозяйства ОКОНХ, ГОСТы и РД. На уровне предприятий используются портреты, кортежи и таблицы ИО, которые на 1 - 2 порядка сокращают объем импортируемой информации, ускоряют и удешевляют обмен данными.

накопленным данным мониторинга показан на рис.4. Анализ НОК ведется с привлечением как внутренних, так и внешних данных со всех этапов ЖЦ аналогичной продукции. Методы СПО используются здесь для создания, описания, структуризации и интеграции ИО.

ИО включает ЭА документов, БД, портреты и кортежи, алгоритмы и корпоративных задач с использованием КИС. Специальные задачи, которые не предусмотрены в КИС, решаются с использованием специальных эвристических алгоритмов и программ БЗ.

Программы цифровых данных по видам и причинам отказов Результаты анализа видов, причин отказов и мероприятий по их устранению.

Рис. 4. Алгоритм анализа диагностики НОК требованиям Структуризация данных ИО приводит к одинаковой структуре и одинаковой системе учета, к общим правилам и одинаковым протоколам и формам коммуникации. Общая структура ИО на разных уровнях архива позволяет сопоставлять деятельность разных подразделений и собирать детали многочисленных БД в общее интегрированное ИО.

В главе 4 - Примеры применения и перспективы развития методов СПО - обосновываются необходимость создания распределённого ИО для поддержки мониторинга, диагностики и устранения НОК на всех уровнях и, в первую очередь, на уровне АРМ. Показано, что суммарный объём работ с ИО на уровне АРМ превышает объём работ администрации среднего звена, который, в свою очередь, превышает объём работ с КИС высшей администрации. Исходя из этого и с целью упрощения организации и повышения эффективности использования ИО в работе предлагается специальный инструментарий структуризации данных ИО, облегчающий работу персонала на уровнях АРМ и подразделения.

Концепция предпроцессорной подготовки исходных данных ИО основывается на следующих положениях:

структура данных ИО должна быть так же сложна, динамична и изменчива, как и реальные объекты информатизации. Поэтому ИО трудно отобразить одной компактной моделью или функционалом, удобным для практики. Исследования структурного, функционального, информационного и математического описания СВС приводят к выводу о том, что на верхнем, абстрактном уровне ИО можно представить минимальным набором из четырех видов регламентирующих документов;

первый компонент ИО – ( S i ) – документированная и электронная информация используется как главный механизм управления персоналом на всех уровнях. Поэтому ИО включает в себя не только РД предприятия, но и отраслевую, межотраслевую и международную РД. Известно, что общее количество документов и ИС исчисляется сотнями тысяч. Однако в архив предприятия включается минимальный набор РД и данные тех внешних ИС, которые учитываются при решении типовых задач предприятия.

Минимизация архива ИО ведется по критериям необходимости и частоте использования документов при решении типовых задач КИС;

в состав ИО ( S is ) включаются документы и разделы «бумажного и электронного архива», которые регламентируют организационно-трудовую деятельность персонала;

в список РД по материально-техническому обеспечению ( S ist ) включаются документы, регламентирующие требования к оборудованию, материалам, помещениям и данные НОК;

в состав документов по финансово-экономическому обеспечению ( S iste ) включаются РД, регламентирующие показатели бюджета предприятия, эффективности производства и использования имеющихся ресурсов, а также затраты и эффекты от реализации мероприятий по устранению НОК.

В работе сформулированы основные требования к описанию портретов и кортежей и по результатам экспериментальных исследований показано, что разработанные методы, модели и алгоритмы описания СВС отвечают этим требованиям.

Адекватность полнота и достаточность данных ИО обеспечивается данными РД, а также данными об аналогах, прототипах и прецедентах. Эти требования обеспечиваются проведением инвентаризации АРМ, подразделений и предприятия в соответствии с РД.

Точность представления данных ИО обеспечивается структуризацией и трехуровневым ЭА РД.

Общий ЭА РД и данных, используемых на предприятии(хранилище информации) включает: оперативный ЭА для повседневной работы на всех АРМ и аннотированный ЭА портретов и кортежей для внешнего и внутреннего обмена данными.

Проекты обновления КИС связаны с изменением ИО, инфраструктуры, затраты на которые может превышать стоимость ПО и ТО в несколько раз.

Важная особенность проекта создания структурированного комплекса ИО состоит в том, что он использует действующую инфрастуктуру ИС и поэтому не требует больших дополнительных расходов, так как всю работу по сбору данных ИО по типовым форматам проводят конечные пользователи, которые в дальнейшем должны вести эту работу постоянно.

Полезность и реализуемость СПО портретов и кортежей производства, контроля и управления подтверждена примерами компактного описания задач ЖЦ изделий электроники, описанием АРМ «главного конструктора проекта» и других типовых АРМ («системного программиста и администратора ИС», «разработчика документации» и др.).

В главе 5 приведен пример СПО технологии поверхностно-объемного монтажа печатных плат. В качестве объекта СПО выбран типовой Т-процесс групповой Т-операции поверхностно-объемного монтажа радио-элементов на двухстороннюю печатную плату. В ней изложена последовательность проведения 13-ти Т-операций, из которых подробно рассматриваются только три первые Т-операции. Рассмотрение 3-х технологических операция достаточно для того, чтобы убедиться в идентичности описания разных производственных, контрольных и управленческих операций. В результате предварительной обработки указанной инструкции, из неё были извлечены и сгруппированы в кортежи показатели, характеризующие процессы Y, ресурсы X и результаты Z каждой Т-операции. Эти данные представлены в виде электронных таблиц MS Excel, удобных для трансляции в любую современную КИС.

Описание каждой Т-операции включает функции производства U 1, контроля W 1 и управления V 1 на уровне АРМ, на котором реализуется эта Топерация. Перед началом описания технологий производства U составляется Т-маршрут последовательности проведения Т-операций в виде списка, преобразуемого затем в типовой формат, приведенной ниже. В столбцах закодированы тройки показатели ресурсов X, процессов Y и результатов Z ТО (информационных i, организационных s, материальнотехнических t и экономических e ).

Показана возможность описания данных СПО ИО с помощью СУБД MS Access. В диссертации обоснована возможность и целесообразность применения MS Access как для предварительной обработки исходных данных (агрегирование, структуризация, распределение по уровням управления), так и для оперативной и статистической обработки данных.

Результаты внедрены в интегрированной автоматизированной системы управления предприятием (ИАСУП) на основе СПО.

Основными экономическими составляющими, определяющими эффективность внедрения ИАСУП, являются:

- резкое снижение нормативных уровней затрат на материальнотехнические средства за счет организации детального учета и своевременного планирования потребностей Предприятия в сырье и материалах;

- увеличение оборачиваемости материальных запасов;

- резкое уменьшение неликвидных остатков на складах;

- сбалансированное решение задачи взаимодействия всех служб, вовлеченных в процесс снабжения производства.

- значительное снижение себестоимости выпускаемой продукции за счет более эффективной организации структуры управления, использования методов исследования операций и управленческой бухгалтерии. на практике - возможность детального и своевременного контроля всех элементов себестоимости и детализации ее составляющих по любому участку учета.

предприятий показывают, что при суммарном объеме затрат на внедрение в 20 тыс. у.е., чистый экономический эффект, может составлять 50 тыс. у.е.

Основные результаты работы 1. Исследования современной методологии проектирования КИС показали, что информационное обеспечение, является ядром любой КИС и на 70-90% определяет ее актуальность, стоимость и эффективность. Тем не менее, до настоящего времени нет стандартных методов проектирования, анализа и синтеза ИО КИС.

2. Разработана универсальная модель структурно-функционального описания автоматизированного рабочего места как минимальной «атомарной» вложенной системы предприятия, которая обладает всеми свойствами вышестоящих систем. Показана ее функциональная полнота и адекватность для решения задач мониторинга и менеджмента качества.

3. Разработан метод структурно-параметрического и математического описания информационного обеспечения, основанный на многоступенчатом отображении вложенных систем информационными и математическими моделями.

4. Разработаны принципы и оригинальные схемы построения информационного обеспечения автоматизированных рабочих мест отдельных подразделений и предприятия, предназначенные для декомпозиции, кодирования, идентификации элементов и компонентов, их последующего анализа, оптимизации и синтеза.

5. Исследована и разработана типовая модель ресурсно-экономического описания рабочих мест, подразделений и предприятия, позволяющая на порядок уменьшить избыточность ИО КИС, облегчающая экспорт-импорт данных.

6. Показано, что применение разработанных моделей, методов и алгоритмов позволяет создавать комплексное ИО, облегчающее решение задач мониторинга, диагностики несоответствий, менеджмента качества производства изделий электроники, сокращающее время подготовки к сертификации по стандартам ГОСТ Р ИСО 9000-2001 на 50%.

7. Математически обоснованно, что при суммарном объеме затрат на внедрение Системы в 20 тыс. у.е., чистый экономический эффект, может составлять 40 тыс. у.е., что соответствует доходности инвестиционного проекта по внедрению в 100% годовых.

Публикации по теме диссертации 1. Сударенко Д.А. Постановка проблемы параметрического описания интеллектуальных информационных систем // Электронная техника. Сер. 3.

Микроэлектроника. – 2000–2001. – Вып. 1 (154) – 1 (155).

2. Сударенко Д.А. Типовое параметрическое описание интеллектуальных информационных систем Электронный журнал «Исследовано в России» 124, стр. 1381-1384, 2002г http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2002/124.pdf 3. Сударенко Д.А. Методы структурно-параметрического описания производственных систем Электронный журнал «Исследовано в России» 201, стр. 2379-2381, 2003г http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2003/201.pdf 4. Сударенко Д.А. Структурно-параметрическое описание технологии поверхностно-объемного монтажа печатных плат // Электронная техника.

Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2005. – Вып. 1 (157).

5. Сударенко Д.А. Cтруктурно-параметрическое описание технологии в MS Access // Электронная техника. Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2005. – Вып. 1 (157).

6. Баскин В.А., Брюнин В.Н., Сударенко Д.А., Оганджанов Электронный стандарт предприятия / В сб. докладов IV Международной научнотехнической конференции: Электроника и информатика 2002. – М.: МИЭТ, 2002.

7. Брюнин В.Н., Сударенко Д.А., Федынский М.А. Концепция электронного стандарта параметрического описания систем // Электронная техника. Сер. 3.

Микроэлектроника. – 2000–2001. – Вып. 1 (154) – 1 (155).

«Параметрическое описание систем и технологий» стр 238-240 Труды.

Processing IIA. Отделение микроэлектроники и информатики. – М., Зеленоград, 2003.

9. Баскин В.А., Брюнин А.В., Брюнин В.Н., Моренко А.В., Сударенко Д.А.

Терминология по информатизации предприятий и технологий электроники // Электронная техника. Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2005. – Вып. (157).

10. Баскин В.А., Брюнин А.В., Брюнин В.Н., Моренко А.В., Сударенко Д.А.

Структурно-параметрическое и математическое описание технологий // Электронная техника. Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2005. – Вып. (157).

11. Баскин В.А., Брюнин А.В., Брюнин В.Н., Моренко А.В., Сударенко Д.А.

Алгоритм извлечения из документов данных для математического моделирования технологических процессов // Электронная техника. Сер. 3.

Нано- и микроэлектроника. – 2005. – Вып. 1 (157).

12. Баскин В.А., Брюнин А.В., Брюнин В.Н., Моренко А.В., Сударенко Д.А.

Словарь - справочник по структурно-параметрическому описанию, моделированию и проектированию информационных систем // Электронная техника. Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2005. – Вып. 1 (157).

13. В.Н. Брюнин, В.А. Баскин, А.В. Брюнин, Д.А. Сударенко. Элементная база для бесконтактных радиочастотных идентификационных карт // Электронная техника. Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2006. – Вып. (158).

14. А.В. Брюнин, Д.А. Сударенко Концептуальные положения создания АСУ ЖЦ инновационных проектов // Электронная техника. Сер. 3. Нано- и микроэлектроника. – 2006. – Вып. 2 (158).

Подписано в печать Заказ № Тираж 80 экземпляров Формат 60x84/ Отпечатано в типографии МИЭТ 124498, Зеленоград, проезд 4806, д. 5, МИЭТ