Введение к работе
Актуальность проблемы. Тенденции развития средств автоматизации определяются динамикой совершенствования технологических процессов. При этом развитие межотраслевой и межгосударственной интеграции в создании систем управления хозяйственными комплексами предусматривает необходимость гармонизации требований к новым программно - техническим средствам (ПТС) с построением системы их нормативно - правового обеспечения.
В связи с технологической революцией, получили ускоренное развитие процессы создания новых систем управления. Стало ясно, что назрела необходимость в разработке нормативных документов, регламентирующих не отдельные параметры приборов, а систему требований к средствам автоматизации, решающим комплексные вопросы.
В качестве первоочередных задач построения такой системы в работе предлагается выделить: обеспечение программно-технической совместимости ПТС в соответствии с требованиями международных стандартов; разработку технических требований к гибко перестраиваемым комплексам средств автоматизации с одновременным созданием средств их испытаний и сертификации и ряд других. Важнейшими особенностями решения этих задач сегодня, является необходимость создания систем автоматизации, построенных на базе именно отечественных средств, что может стать одним из условий сохранения технологической независимости страны. При этом конкурентоспособность ПТС должна обеспечиваться при жестком ограничении финансовых ресурсов на их создание. Следовательно, возникла необходимость развития принципов построения ГСП и ГСП-2 в соответствии с новыми экономическими условиями.
В процессе создания современных технологий и оборудования необходимость учета требований заказчиков оказывает существенное влияние на темпы проведения научно - исследовательских работ, разработки конструкторской и технологической документации, испытаний, сертификации, ремонтно-восстановительных работ.
В работе поставлена проблема повышения конкурентоспособности федств автоматизации на основе обеспечения определенного заказчиками технического уровня и качества ПТС в системах управления хозяйственными комплексами различного уровня. Для повышения эффективности создания таких систем рассмотрен вопрос нормативно-методического обеспечения технологичности построения отечественных ПТС, их схемной и конструктивной унификации, стандартизации структур, сигналов, интерфейсов, протоколов обмена информацией, обеспечивающих совместимость изделий при агрегатировании.
В данной работе проблема создания методологии формирования нормативного обеспечения ПТС автоматизации управления в хозяйственных комплексах различного уровня рассматривается в применении к системам, являющимся не только производственными объектами, но и воплощением федеральной стратегии. Изыскание методов и механизмов ее решения с помощью формирования рациональной системы требований к ПТС заставляет увидеть необходимость поддержки высокотехнологичных и жизненно важных для России производств, способных стать "точками роста" в условиях послекризисного экономического подъема.
Цель диссертации состоит в создании условий повышения эффективности работы систем автоматизации управления технологическими процессами в следствии производства конкурентоспособных ПТС.
Для достижения такой цели предлагается методология формирования нормативного обеспечения ПТС, позволяющего обеспечить их технический уровень и качество при минимизации использования ресурсов.
Основные задачи работы:
-
Формирование методологических основ построения системы требований к программно-техническим средствам автоматизации.
-
Разработка методов обеспечения технического уровня ап-паратно -программных средств, определяющего их конкурентоспособность.
-
Разработка механизмов обеспечения качества програм-
мно-технических средств.
4. Разработка методологических основ построения стандартов, учитывающих требования рыночных отношений и соответствующих рекомендациям ИСО/МЭК.
В работе систематизированы и обобщены научные, методические и практические результаты автора, полученные и опубликованные в 1975 - 1999 г.г.
При выполнении работы автор опирался на труды отечест
венных ученых: Д.И.Агейкина, Г.Г.Азгальдова,
М.А.Айзермана, В.Н.Буркова, В.А.Викторова, С.Ю.Глазьева,
А.В.Гличева, В.М.Глушкова, А.К.Джинчарадае,
Г.И.Кавалерова, В.Ю.Кнеллера, В.В.Кульбы, Д.С.Львова,
Н.Н.Моисеева, Е.В.Парфенова, В.М.Самолетова, Б.С.Сотскова,
В.А.Трапезникова, В.И.Терехина, И.М.Шенброта и др.
Работы по теме диссертации проводились в соответствии с: Государственной Научно-технической программой «Технологии, машины и производства будущего», Координационным планом комплексной программы РАН фундаментальных исследований проблем машиностроения, механики и процессов управления, плановой тематикой министерств Науки и технической политики РФ, Приборостроения, средств автоматизации и систем управления, Промышленности РФ, Минэкономики России, Госстандарта России, а также в соответствии с тематическим планом Института проблем управления им. В.А.Трапезникова РАН.
Методы исследования. Проведенные теоретические и прикладные исследования базируются на использовании методов математической статистики, корреляционного анализа, теории множеств, теории распознавания образов, общей теории систем, методов динамического и линейного программирования, методов булевой алгебры и математической логики.
Научная новизна работы. В диссертации предложены: 1. Методология формирования системы требований к средствам автоматизации, позволяющая минимизировать использование ресурсов при удовлетворении потребностей технологических комплексов различного уровня;
-
Векторный информационно - технологический критерий рациональности построения системы характеристик ПТС;
-
Принципы формирования системы требований к ПТС в соответствии с задачами построения систем автоматизации;
-
Схема представления информации, позволяющая проводить анализ качественных и количественных параметров, характеризующих ПТС;
-
Алгоритм снижения размерности множества параметров, описывающих ПТС;
-
Алгоритм построения типоразмерных рядов ПТС на основе использования блочно-модульного принципа изучения потребности в них;
-
Применение модульного принципа при формировании интерфейсов и обеспечении совместимости ПТС по международным стандартам;
-
Методология обеспечения качества ПТС с помощью повышения эффективности их создания;
-
Схема формирования требований к технологической базе серийного выпуска ПТС для минимизации использования финансовых и трудовых ресурсов при освоении новых разработок;
10. Методология, основанная на блочном принципе, позво
ляющая разрабатьшать функциональные стандарты с учетом
детальности проработки технической документации и обеспече
ния надежности характеристик ПТС;
П. Логический критерий оценки существенности регламентации каждого из параметров, вносимого в национальный нормативный документ, соответствующий публикациям ИСО/МЭК;
12. Алгоритмы предварительного проектирования локальных сетей и операторских станций.
Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждена корректным обоснованием и анализом полученных зависимостей, наглядностью интерпретации формальных построений, теоретических результатов и выводов, а также результатами практической проверки предло-
женных в диссертационной работе методов, алгоритмов и методик.
Практические результаты:
1. Разработана методология обеспечения технического
уровня и качества средств и систем автоматизации;
-
Разработаны общетехнические требования к ПТС автоматизации управления;
-
Разработаны нормативно - методические документы:
- «Протоколы и интерфейсы, применяемые на верхних
уровнях управления производством»;
«Распределенные системы управления промышленной автоматикой. Общие требования»;
«Распределенные системы управления с локальными технологическими станциями (ЛТС). Методика проектирования (на примере применения ЛТС СМ 9107 и ЛОМИКОНТ)»;
4. Предложена схема построения типоразмерных рядов при
боров и построены ряды сигнализаторов уровня различных
сред, а также датчиков давления и разряжения;
-
Предложенный метод оптимизации размещения новых разработок на серийных заводах в условиях строгого ограничения в кредитных ресурсах использованы федеральными и региональными директивными органами при разработке рекомендаций по серийному освоению новых средств автоматизации;
-
Разработанная методика оценки влияния выпуска новых приборов на технико - экономические показатели серийного завода использовалась руководством предприятий при освоении новых разработок;
-
На основании разработанной методики формирования функциональных стандартов выпущен нормативно-методический документ «Функциональная стандартизация в области компьютеризированных интегрированных производств. Основные положения»;
-
В соответствии с предложенной методологией функциональной стандартизации выпущены профильные стандарты:
- «Профили класса Е.І. Требования устойчивости к внеш
ним воздействующим факторам (ВВФ) при хранении»;
«Профили класса Е.2. Требования устойчивости к внешним воздействующим факторам (ВВФ) при транспортировании»;
«Профили класса Н.З. Требования устойчивости к внешним воздействующим факторам (ЬЗФ) при эксплуатации»;
-
Для учебных курсов «Экономическая кибернетики» н «Автоматизированные ішформациошше технологии в зконо-мике» на экономических факультетах ВУЗов разработаны новые модели описания аппаратно-программных средств и методология построения системы требований к ПТС автоматизации хозяйственных комплексов;
-
Выпущен учебник: Е.ВДОркеаич «Экономическая кибернетика».
Апробация работы. Основные результаты работы неоднократно обсуждались на Всесоюзных, Европейских конференциях и Мировых конгрессах по автоматическому управлению.
Среди них:
-Международная конференции "Проблемы проектирования и применения дискретных систем в управлении", Минск, 1977г.
-Всесоюзная конференция "Экономические вопросы проектирования, производства и эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры», Рязань, 1977г.
Вторая Всесоюзная конференция по Исследованию операций, Петрозаводск, 1979г.
Всесоюзное совещание по проблемам управления, НКАУ Таллин, 1980г.
Всесоюзное совещание по проблемам управления, НКАУ Ереван, 1983г.
Всесоюзная конференция по статистическому и дискретному анализу нечисловой информации и экспертным оценкам, Таллин, 1984г.
Всесоюзное совещание "Основные направления дальнейшего расширения и углубления межотраслевой специализации и кооперировашія производства в машиностроении на базе уішфикации узлов и деталей», Госстандарт СССР, Ереван, 1984г.
- Всесоюзная конференции "Проблемы создания техниче
ских средств для массовой диспансеризации населения", Моск
ва, 1985г.
Всесоюзный семинар "Моделирование развивающихся систем", Славск, 1986г.
Всесоюзная научно-техническая конференцій «Экономические методы повышения качества продукции в новых условиях хозяйствования», Миасс, 1989г.
-Международная конференция ИМЭКО «Мера-90», Москва, 1990г.
-Международная конференция "Идеи Н.Д. Кондратьеза л динамика общества на рубеже третьего тысячелетия", Санкт-Петербург, 1995г.
- XV Конгресс Всемирной федерации исследования будуще
го, Еризбейи, Австралия, 1997г
Международная научно-практическая конференция «Управление большими системами», Москва, 1997г.
- Международная мастерская по прогнозированию соци
альных процессов. Звенигород, 1997г.
-Международная Кондратьевская конференция «Социокультурная динамика з период становления постиндустриального общества: закономерности, противоречия, приоритеты», Кострома, 1998г.
-Международные научно-технические конференции «Системные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий», Сочи, 1998, 1999 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 научных работ (из них 1 учебник и 17 брошюр) общим объемом около 48 печатных листов.
Структура а объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, аыводов, списка литературы и приложения. Основной текст диссертации изложен, на 222 страницах. Список литературы содержит 198 библ. наименований. Приложения - 8 стр. Всего - 230 стр.
