Решение общих
вопросов ТПП для ЭФХО
В.Д. Костюков,
вед.н. с., к.т.н.,
В.Н. Сычев,
перв. зам. ген. дир.,
к.т.н.,
В.Б. Тульчинский,
зам. главн. техн.,
нач. ОНТ,
В.А. Зефиров,
нач. ЭКТБ ЭФХО ОНТ,
А.В. Цырков,
главн. констр. ЕКИТСУП, д.т.н.,
ГКНПЦ
им. М.В. Хруничева, г. Москва
Рассматриваются
типовые технологические задачи при электрофизикохимической обработке с учетом
требований международных стандартов по функциональному моделированию IDEF0,
реализованных системой бизнес аналитики
AllFusion Process Modeler.
There were
considered decisions of typical technological tasks of electrophysicochemical processing
with using AllFusion Process Modeler software and taking into account
requirements of international standarts IDEF0.
Программное обеспечение используемое
в информационном комплексе может быть достаточно разнородным. Поэтому
рекомендуется применение стандартных протоколов для связи между компонентами
сети. За базовый принят протокол TCP/IP, который используется в Internet.
Каждая из компонент комплекса может использовать любое программное обеспечение,
но при этом должна быть обеспечена поддержка TCP/IP протокола. Например, если
сегмент сети работает под управлением сети Novell, использующей протоколы IPX/SPX, то такой сегмент должен подключаться к ядру
информационного комплекса посредством шлюза, который обеспечит трансляцию
протоколов IPX/SPX в TCP/IP.
Отказ технических и/или
программных средств приводит к простою сети на время ремонта и, в конечном
счете, к убыткам (среди них не последнюю роль играет потеря доверия клиентов).
В самом худшем случае при отказе программного обеспечения может потребоваться
переинсталяция всей операционной системы на файловом сервере и восстановление
данных с архивных копий, что может потребовать простоя сети в течение суток.
На
рис. 1 представлена диаграмма восьмого уровня декомпозиции функциональной
модели единой корпоративной информационно-телекоммуникационной системы управления
предприятием - ЕКИТСУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, описывающая бизнес процессы
решения общих вопросов технологической подготовки производства для изделий,
подвергающихся электрофизикохимической обработке.
рис.
1. Диаграмма, описывающая бизнес процессы решения общих вопросов
технологической подготовки производства для изделий, подвергающихся электрофизикохимической
обработке
Для любого предприятия потеря
жизненно важной информации, хранящейся на дисках файлового сервера, равносильна
банкротству. Исследования, проведенные в США несколько лет назад, показали, что
среди предприятий, которые претерпели потерю информации, не будучи должным
образом подготовленными, 45% не смогли "восстать из пепла", а из тех,
кому это все же удалось, 90%, тем не
менее, прекращали свою деятельность в течение последующих двух лет.
Поэтому для защиты информации
предприятия идут на дополнительные инвестиции, например устанавливают
зеркальные дисковые подсистемы, дисковые массивы (RAID) или параллельно
работающие зеркальные файловые серверы (например, NetWare SPT Ill). Применение
таких средств ввода аппаратной избыточности в сочетании с высоким
профессионализмом и дисциплиной администрирования сети обеспечивает практически
100-процентную защиту данных в случае отказа технических или программных
средств.
Однако, кроме перечисленных
видов отказов, существует еще несколько потенциально возможных причин потери
информации: стихийные бедствия, пожары, наводнения, аварии на производстве и
ошибки обслуживающего персонала. Все они могут привести к одновременному
уничтожению информации как на основных, так и на резервных носителях. Для защиты
информации в этих случаях ее копии должны храниться в надежном месте, физически
удаленном от самой сети. Чтобы иметь возможность восстановить данные, нужно
ежедневно архивировать информацию.
На рис. 2 представлена
диаграмма девятого уровня декомпозиции функциональной модели единой
корпоративной информационно-телекоммуникационной системы управления
предприятием - ЕКИТСУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, описывающая бизнес процессы
решения общих вопросов технологической подготовки производства для изделий, подвергающихся
электрофизикохимической обработке.
рис.
2. Диаграмма, описывающая бизнес процессы выполнения анализа изделий, подвергающихся
электрофизикохимической обработке
Предлагаемые решения по
формированию единого информационного комплекса РКЗ и техническому оснащению
отдельных подразделений обеспечивают заданные уровни производительности,
надежности, защиты информации, гибкости и открытости к дальнейшему расширению.
Все технические решения основаны на передовых достижениях в области
вычислительных сетей ведущих фирм: IBM, Sun
Microsystems, Novell, Intel, Hewlett-Packard и гарантируют срок морального
старения примененных технических и программных средств не менее 5 лет. В то же
время надо учесть что, модульное построение и использование только стандартных
протоколов для обмена информацией обеспечивают надежную защиту инвестиций и
возможность дальнейшей экономичной модернизации.
На рис. 3 представлена
диаграмма девятого уровня декомпозиции функциональной модели единой
корпоративной информационно-телекоммуникационной системы управления
предприятием - ЕКИТСУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, описывающая бизнес процессы
выполнения классификации изделий, подвергающихся электрофизикохимической
обработке.
При выполнении технологической подготовки ЭФХО
широко применяются имитационные математические модели.
Имитационное моделирование
появилось во второй половине 50-х годов прошлого столетия, как инструмент
исследования сложных систем и процессов, не поддающихся формальному описанию в
обычном понимании этого термина. Возникновение и развитие имитационного
моделирования, как научной дисциплины, тесно связано с развитием и ростом
мощности вычислительной техники. Достигнув определенного уровня
производительности (по некоторым оценкам он составляет около 105‑106
операций в секунду), компьютер оказался пригодным не только для вычислений, как
арифмометр, но и для активного исследования сложных процессов и систем. Сегодня
уже классическими стали многие примеры применения имитационных моделей, которые
в свое время были сенсацией: принятие решений о действиях экипажа корабля
"Апполон ‑ 13'' после взрыва кислородного бака.
рис.
3. Диаграмма, описывающая бизнес процессы выполнения классификации изделий,
подвергающихся электрофизикохимической обработке
За время своего существования
имитационное моделирование проникло во многие отрасли науки, среди которых уже
традиционно на первом месте выделяются экономика, экология и военные области (в
некоторых моделях они тесно взаимосвязаны). В последние годы имитация проникает
в области разработки и применения сложных технических систем (в первую очередь,
космических), что связано с усложнением самих этих систем, стоящих перед ними
задач, а также высокой ценой риска при неверных действиях экипажа, оператора и
т.д.. Среди характерных примеров можно привести работу по стыковке и сборке
крупногабаритных разветвленных элементов орбитальных станций, дистанционное
управление планетными автоматами в условиях большой длительности
распространения радиосигнала (до 40 минут для Марса) и многие другие, когда
принятие решений требует предварительного анализа нескольких вариантов развития
событий и их последствий при различных стратегиях управления.
рис.
4. Диаграмма, описывающая бизнес процессы выполнения группирования изделий,
подвергающихся электрофизикохимической обработке
В начале 80-х годов прошлого
столетия произошло событие, которое, как и появление мощных компьютеров, в свое
время сыгравшее определяющую роль в зарождении имитационного моделирования,
сегодня играет важную роль в направлении его дальнейшего развития, это
появление интерфейса "виртуальная реальность". Предпосылками его
долгое время были работы в области тренажерной техники для обучения пилотов,
водителей и т.д., где соответствующие технические устройства использовались для
создания образов динамической внешней среды оператора. С появлением виртуальной
реальности в тренажерных системах произошла частичная замена материальных
элементов внешней среды на их виртуальные фантомы и достигнут практически
полный контакт оператора с моделируемой средой, благодаря обратной связи,
которая может охватывать многие системы взаимодействия человека с обычным
внешним миром.
На рис. 4 представлена
диаграмма девятого уровня декомпозиции функциональной модели единой
корпоративной информационно-телекоммуникационной системы управления
предприятием - ЕКИТСУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, описывающая бизнес процессы
выполнения группирования изделий, подвергающихся электрофизикохимической
обработке.
Имитационное моделирование ‑ это процесс конструирования модели реальной системы и
постановка экспериментов с помощью полученной модели с целью выявить
закономерность функционирования этой модели, при различных стратегиях
управления в рамках ограничений, накладываемых некоторым критерием или совокупностью критериев.
Имитация ‑ это представление реально существующего объекта или
проектируемого (т.е. на данный момент реально не существующего), либо
взаимодействие нескольких таких объектов в виде модели на определенном уровне
абстракции.
Сложная система ‑ это система обладающая следующими признаками:
· наличие большого количества взаимосвязанных и
взаимодействующих элементов;
· многообразие функций, которые выполняет система;
· возможность разбиения системы на подсистемы с общими
принципами функционирования;
· наличие системы управления, информационной сети и
информационных потоков;
· наличие взаимодействий с внешней средой и
функционирование в условиях воздействия случайных факторов.
Обычно, когда для
непосредственного изучения технического объекта на данном уровне
абстрагирования необходимо представление его в виде конечного количества частей,
исследуемый объект является сложной системой.
При проектировании больших
кибернетических систем (сложных технических объектов), очень часто
аналитические методы оказываются малопригодны из-за очень большой разности и
сложности получаемых моделей.
При этом, как правило,
отказываются от традиционных строго аналитических постановок и описаний задачи.
Критерии при этом не записываются в аналитической форме в виде функционалов или
экспериментальных соотношений, а очень часто заменяют термином “цель” и
формулируются на содержательном уровне в виде перечня требований к системе, как
правило, в виде выражений на естественном языке, которые могут содержать и
числовые данные.
рис.
5. Диаграмма, описывающая бизнес процессы отработки на технологичность изделий,
подвергающихся электрофизикохимической обработке
Имитационные модели находят
широкое применение при решении задач анализа, оптимизации, проектирования
сложных систем, управления производством, технологическими процессами и т.д..
Имитационное моделирование широко используется на различных этапах жизненного
цикла сложных систем при:
· проектировании
- для осуществления
конструкторско-технологического анализа и прогнозирования экономического
эффекта от возможных модернизаций;
· вводе в
действие - для моделирования
испытаний и определения наиболее уязвимых мест в системе;
· эксплуатации
- для моделирования функционирования
системы;
· утилизации -
для моделирования разрушения системы
и ее вторичной переработки.
На рис. 5 представлена
диаграмма девятого уровня декомпозиции функциональной модели единой
корпоративной информационно-телекоммуникационной системы управления
предприятием - ЕКИТСУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, описывающая бизнес процессы
отработки на технологичность изделий, подвергающихся электрофизикохимической
обработке.
Литература
1.
В.Ф.
Митин, В.Д. Костюков, В.П. Соколов, Е.Д. Лобов. Автоматизированная система
технологической подготовки производства - АСТПП. Институт проблем управления
имени В.А. Трапезникова РАН. Тезисы докладов Международной конференции и выставки
CAD/CAM/PDM-2001. Системы проектирования, технологической подготовки
производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта.
16-20 апреля 2001г. Москва. 2001 г. Стр. 69.
2.
В.Д.
Костюков, В.В. Силин, Л.В.-Я. Витоль. Применение наукоёмких технологий при
производстве средств технологического оснащения. Институт проблем управления
имени В.А. Трапезникова РАН. Тезисы докладов Международной конференции и выставки
CAD/CAM/PDM-2001. Системы проектирования, технологической подготовки
производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта.
16-20 апреля 2001 г. Москва. 2001 г. Стр. 70.
3.
В.П.
Соколов, А.В. Цырков, В.Д. Костюков. Применение центра высокопроизводительных
параллельных вычислений для решения задач технологической подготовки производства.
Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН. Тезисы докладов
Международной конференции и выставки CAD/CAM/PDM-2001. Системы проектирования,
технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла
промышленного продукта. 16-20 апреля 2001г. Москва. 2001 г. Стр. 79.
4.
А.А.
Калинин, В.Д. Костюков, В.Ф. Митин, Е.Д. Лобов. Освоение информационных
технологий при проектировании и изготовлении штамповой оснастки. Институт проблем
управления имени В.А. Трапезникова РАН. Тезисы докладов Международной
конференции и выставки CAD/CAM/PDM-2002. Системы проектирования,
технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла
промышленного продукта. 8 - 12 апреля 2002 г. Москва. 2002 г. Стр. 94 - 96.
5.
Г.М.
Сухов, В.Д. Костюков. Наукоемкие технологии в ракетостроении. Институт проблем
управления имени В.А. Трапезникова РАН. Тезисы докладов Международной
конференции и выставки CAD/CAM/PDM-2002. Системы проектирования,
технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла
промышленного продукта. 8 - 12 апреля
2002 г. Москва. 2002 г. Стр. 93 - 94.
6.
В.Д.
Костюков, В.В. Силин, Л.В.-Я. Витоль. Применение наукоёмких технологий при
производстве ковочных штампов. XXV Академические чтения по космонавтике, посвященные
памяти академика С.П. Королёва и других выдающихся ученых-пионеров освоения
космического пространства. Тезисы докладов. Издательство "Война и
мир". Москва. 2001 г. Стр. 244.
7.
А.А.
Калинин, В.Д. Костюков, В.Ф. Митин, В.М. Гусейнов. Создание электронного архива.
Научно-технический журнал "Информационные технологии в проектировании и
производстве". № 3. 2001 г. Стр. 34 - 37.
8.
В.Д.
Костюков, В.В. Силин, Л.В-Я. Витоль. Применение наукоемких технологий при
производстве ковочных штампов. Научно-технический журнал "Информационные
технологии в проектировании и производстве. № 2. 2001 г. Стр. 48 - 50.
9.
Л.В.-Я.
Витоль, А.А. Калинин, В.Д. Костюков, Е.Д. Лобов, В.Ф. Митин. Освоение
информационных технологий при проектировании и изготовлении штамповой оснастки.
Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН. Материалы
Международной конференции и выставки CAD/CAM/PDM-2002. Системы проектирования,
технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла
промышленного продукта. 8 - 12 апреля 2002г. Том 2. Москва. 2002 г. Стр. 490 -
499.
10.
А.А.
Калинин, В.Д. Костюков, Е.Д. Лобов, В.Ф.
Митин. Автоматизация технологической подготовки ракетно-космического
производства. Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова РАН.
CAD/CAM/PDM-2003. Третья Международная конференция и выставка "Системы
проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами
жизненного цикла промышленного продукта CAD/CAM/PDM-2003". Тезисы
докладов. Издательский Центр МГТУ "СТАНКИН". Москва. 2003 г. Стр. 55
- 57.
11.
В.Д.
Костюков, Г.М. Сухов. Работа секции "Наукоемкие технологии".
Российская академия наук. Институт проблем управления имени В.А. Трапезникова
РАН. Третья научно-техническая конференция. Перспективы использования новых
технологий и научно-технических решений в изделиях ракетно-космической техники
разработки ГКНПЦ имени М.В. Хруничева. Тезисы докладов. Стр. 143 - 144.
12.
В.Д.
Костюков. Изучение принципов построения и эксплуатации автоматизированных
систем технологической подготовки производства. Институт проблем управления
имени В.А. Трапезникова РАН. CAD/CAM/PDM-2003. Третья Международная конференция
и выставка "Системы проектирования, технологической подготовки
производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта
CAD/CAM/PDM-2003". Тезисы докладов. Издательский Центр МГТУ
"СТАНКИН". Москва. 2003 г. Стр.13 - 16.