Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Мышенков Константин Сергеевич. Модели и методы проектирования автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий : диссертация ... доктора технических наук : 05.13.06 / Моск. гос. ун-т пищевых пр-в (МГУПП).- Москва, 2005.- 297 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/576

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 16

1.1. Характеристика зерноперерабатывающих предприятий как объектов автоматизации 16

1.2. Основные направления разработки автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий 25

1.3. Содержательная постановка задачи исследования 35

1.4. Математическая постановка задачи проектирования автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий 36

1.5. Заключение 47

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЗЕРНОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ 48

2.1. Модели жизненного цикла программного обеспечения 48

2.2. Методы проектирования программных систем 75

2.3. Методы обеспечения надежности программного обеспечения 82

2.4. Методологии проектирования программных систем 87

2.5. Разработка методологии проектирования автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий 108

2.6. Заключение 117

3. РАЗРАБОТКА ТИПОВОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЗЕРНОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ 119

3.1. Этапы разработки системы управления 119

3.2. Анализ требований к системе 124

3.3. Проектирование архитектуры системы 131

3.4. Проектирование средств обеспечения надежности 144

3.5. Заключение 149

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССАМИ ДЛЯ ЗЕРНОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ 151

4.1. Постановка задачи автоматизации управления бизнес-процессами предприятий 151

4.2. Язык описания алгоритмов пользовательских бизнес-функций 154

4.3. Методика автоматизации управления бизнес-процессами зерноперерабатывающих предприятий 161

4.4. Заключение 165

5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТИПОВЫХ ПРОГРАММНЫХ КОМПОНЕНТОВ 166

5.1. Постановка задачи разработки систем управления с помощью повторно используемого программного обеспечения 166

5.2. Структура типового программного компонента 172

5.3. Методы адаптации типовых программных компонентов к условиям эксплуатации системы управления предприятия 175

5.4. Заключение 179

6. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯМИ 180

6.1. Постановка задачи оценки качества автоматизированных систем управления предприятиями 180

6.2. Методика комплексной оценки качества автоматизированных систем управления предприятиями 187

6.3. Постановка задачи классификации автоматизированных систем управления предприятиями 199

6.4. Методика классификации автоматизированных систем управления предприятиями 203

6.5. Заключение 208

7. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 210

7.1. Автоматизированная информационная система комбината хлебопродуктов 210

7.2. Комплекс задач «Построитель типовых операций» 229

7.3. Использование типовых программных компонентов 233

7.4. Оценка качества автоматизированных систем управления промышленными предприятиями 238

7.5. Заключение 248

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 251

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 257

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Примеры словарей АИС КХП 274

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Структуры таблиц базы данных АИС КХП 275

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Результаты оценок экспертами систем управления 277

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Акт внедрения результатов работы в МГУПП 285

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акт внедрения результатов работы в учебный процесс... 286

ПРИЛОЖЕНИЯ 6-16. Акты внедрения АИС КХП на предприятиях 2  

Введение к работе:

Актуальность исследования. В настйящеео, время ускоренными
темпами развивается интеграция производства в перерабатывающих
отраслях агропромышленного комплекса (АПК). При этом одной из
наиболее актуальных проблем становится управляемость предприятий и
производственных объединений. Проблема управляемости напрямую
связана с увеличением масштабов деятельности предприятий и ,
производственно-финансовых корпораций, выходом предприятий мщ
новые рынки сбыта, обострением конкуренции, непрерывным изменением ,
законодательства, резким увеличением объемов и сложности,,
обрабатываемых потоков информации.' " ,

Зерноперерабатывающие предприятия АПК (России, обеспечивают
продовольственную безопасность ^страны. По данным Российского
Зернового Союза в 2003 г. из 500 зерноперерабатывзкудих, предприятий
страны только 300 (60%) предприятий былиприбыльнььми, а 00 (40%) -
убыточными. Обеспечение рентабельности производства и довьпление
эффективности работы зерноперерабатывающих предприятий российского
АПК является стратегической задачей. Для эффективного і .управления
предприятиями в современных условиях необходимы автоматизированные
системы управления, которые обеспечивают руковрдство и, персонал
предприятия оперативной и достоверной информацией по всему, контуру
управления: планирование производства - складской учет - управление
качеством - оперативное управление - производственный учет -
количественно-качественный учет - управленческий учет - бухгалтерский
учет - налоговый учет. , - і

Диссертационная работа выполнена на кафедре

«Автоматизированные системы и вычислительная техника»» (АСВТ) МГУПП в рамках выполнения хоздоговорных и госбюджетных научно-исследовательских работ по следующим программам: комплексной

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА } С.І 99

научно-технической программе (НТП) Минвуза РСФСР «Продовольствие» (01.01.50), Республиканской НТП «Научное обеспечение отраслей АПК» (направление «Научные основы перспективных технологий, процессов и оборудования для переработки растительного сырья АПК»), инновационным НТП «Пищевые продукты» и «Прецизионные технологии и системы». 0} диссертации обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в период с 1986 г. по 2005 г. лично автором и под его непосредственным научным руководством в рамках госбюджетных и хоздоговорных НИР. Под научным руководством автора защищено две кандидатские диссертации.

Целью работы является повышение эффективности

функционирования зерноперерабатывающих предприятий за счет внедрения автоматизированных систем управления предприятиями.

Объектом исследования выбран комбинат хлебопродуктов (КХП), который является типовым объектом автоматизации в отрасли хлебопродуктов, объединяющим различные виды зерноперерабатывающих производств.

Предметом исследования являются модели, методы проектирования и средства, обеспечивающие выполнение процессов жизненного цикла программного обеспечения автоматизированных систем управления, для класса типовых объектов - зерноперерабатывающих предприятий.

: Основными задачами исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели, являются следующие.

1. Анализ объектов автоматизации и постановка задачи исследования.,

2,. Днализ существующих моделей, методов и методологий проектирования, программных систем. Выбор методов проектирования систем управления для зерноперерабатывающих предприятий.

е

  1. Разработка методологии проектирования автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий.

  2. Определение структуры, функций и отраслевых особенностей типового объекта. Анализ требований пользователей и разработка общих принципов проектирования системы управления для зерноперерабатывающих предприятий.

  3. Разработка комплекса моделей системы управления для типового объекта - комбината хлебопродуктов.

  4. Разработка методов автоматизации управления бизнес-процессами зерноперерабатывающих предприятий.

  5. Разработка методов адаптации программных компонентов к условиям эксплуатации системы управления предприятием.

  6. Разработка средств обеспечения надежности программного обеспечения системы управления предприятием.

  7. Разработка методов оценки качества автоматизированных систем управления предприятиями.

  1. Применение разработанных методов при проектировании типовой системы управления для зерноперерабатывающих предприятий.

  2. Внедрение и сопровождение типовой автоматизированной системы управления на зерноперерабатывающих предприятиях отрасли хлебопродуктов.

Методы исследования. Решение поставленных задач базируется на следующих теориях и методах исследования: теории сложных систем, теории множеств, системном анализе, функциональном моделировании, моделировании потоков данных, информационном моделировании, теории формальных грамматик и теории трансляторов, Теории надежности, теории классификации, кластерном анализе, методе потенциальных; функций и экспертных оценок.

Научная новизна исследования состоит в достижении следующих

результатов.

  1. Сформулирована математическая постановка задачи проектирования автоматизированной системы управления для класса типовых объектов - зерноперерабатывающих предприятий.

  2. Разработана методология проектирования автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий. Обоснован выбор методов проектирования для различных этапов жизненного цикла программного обеспечения. Методология описывает структуру, логическую организацию, методы и средства выполнения процессов жизненного цикла для автоматизированных систем управления.

  3. Проведена классификация основных понятий предметной области, объектов учёта и управления, определяющих многомерное пространство состояний типовой системы управления для зерноперерабатывающих предприятий.

  4. Разработан комплекс взаимосвязанных моделей: функциональная модель, модель потоков данных и информационная модель автоматизированной системы управления для класса типовых объектов -зерноперерабатывающих предприятий.

  1. Сформулирована математическая постановка задачи автоматизации управления бизнес-процессами предприятий и разработан метод ее решения для зерноперерабатывающих предприятий.

  2. Разработан язык описания пользовательских бизнес-функций, базирующийся на понятиях предметной области типового объекта, составлено описание формальной грамматики, порождающей этот язык.

, 7. Разработаны формальное определение и структура типового программного компонента для системы управления предприятием.

  1. Разработаны методы адаптации типовых программных компонентов к условиям эксплуатации системы управления предприятием.

  2. Разработан метод комплексной оценки качества автомати-

зированных систем управления предприятиями, обоснованы структура и масштаб метрики для оценки качества "систем управления промышленными предприятиями.

10. Сформулирована математическая ' постановка '1'задачи
многомерной классификации автоматизированных систем управления
предприятиями и предложен метод ее решения. '' ,"*'

Практическую ценность работы составляют' ' следующие полученные результаты.

  1. Определена структура, основные функции и отраслевые особенности типового объекта автоматизации - комбината хлебопродуктов. Сформулированы требований ' пользователей и разработаны общие принципы проектирования типовой' "системы управления для зерноперерабатывающих предприятий.

  2. В соответствии с разработанной методологией проектирования на основании созданного комплекса моделей разработана типовая отраслевая система управления для зерноперерабатывающих предприятий -автоматизированная информационная система комбината хлеббпродуктов (АИС КХП).

  3. Разработана методика автоматизации управления бизнес-процессами зерноперерабатывающих предприятий.' Автоматизация управления бизнес-процессами в рамках АИС КХП обеспечивает і повышение гибкости системы и позволяет снизить затраты при внедрении, эксплуатации и сопровождении за счёт предоставления пользователям инструмента для описания специфики функционирования предприятия на-языке предметной области.

  4. Разработана методика создания программного обеспечения с

использованием типовых программных компонентов. Методика

ф ' ' < .ні

обеспечивает снижение трудоемкости на этапах разработки, эксплуатации

' <>,

и сопровождения АИС КХП за счет многократного использования и

адаптации программных компонентов системы к условиям эксплуатации и уровню квалификации пользователей.

5. Проведена классификация методов проектирования надежного
программного обеспечения. Разработаны средства обеспечения
надёжности при разработке, эксплуатации и сопровождении АИС КХП.

6. Разработаны методика комплексной оценки качества
автоматизированных систем управления предприятиями и методика
классификации автоматизированных систем управления предприятиями.
Методики позволяют повысить достоверность процедур оценки качества
систем управления, снизить затраты при анализе и выборе систем
автоматизации, повысить эффективность капитальных вложений при
внедрении систем управления предприятиями.

Реализация научно-технических результатов работы.

  1. Разработанные в рамках настоящего исследования: методология проектирования автоматизированных систем управления для зерноперерабатывающих предприятий; методика автоматизации управления бизнес-процессами зерноперерабатывающих предприятий; методика разработки программного обеспечения с использованием типовых программных компонентов; методика комплексной оценки качества автоматизированных систем управления промышленными предприятиями - внедрены на кафедре АСВТ МГУПП и используются с 1996 г. до настоящего времени при проектировании, внедрении и сопровождении АИС КХП.

  2. АИС КХП внедрена и успешно эксплуатируется: в ДО АО «Шекснинский КХП»; в ОАО «Хлеб Кубани»; в ОАО «Мурманский КХП»; в ОАО «Сибайский элеватор»; в ОАО «Володарский КХП; в ОАО «Хакасхдебопродукт»; в ОАО «Жито»; на Ялуторовском КХП филиале ОАО «Тюменьхлебопродукт»; в ОАО «Мельничный комбинат в Сокольниках» и десятках других предприятий отрасли хлебопродуктов.

3. Внедрение АИС КХП позволяет зерноперерабатывающим
предприятиям получить следующие результаты: устранить дублирование,
повысить оперативность и достоверность информации; повысить
эффективность использования зерновых ресурсов; увеличить
производительность труда персонала; повысить эффективность
использования финансовых ресурсов; повысить обоснованность
принимаемых управленческих решений.

4. Разработанные модели и методы проектирования
автоматизированных систем управления предприятиями, а также
полученные в рамках настоящего исследования научные и практические
результаты внедрены на кафедре АСВТ МГУПП и используются с 1999 г.
при проведении учебного процесса по дисциплинам: «Проектирование
АСОИУ» и «Надежность, эргономика и качество АСОИУ».

5. На разработанную автоматизированную информационную
систему комбината хлебопродуктоб в РОСПАТЕНТЕ получено два
свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Апробация работы. Основные результаты выполненных

исследований были представлены на следующих выставках и научных
конференциях: на Всесоюзной научно-технической конференции
«Автоматизация производства и управления в перерабатывающей
промышленности агропромышленного комплекса», Одесса, 1989 г.; I и II
Всероссийских научно-практических конференциях «Автоматизация
технологических процессов и управление производством на предприятиях
пищевой промышленности», Москва, 1996 г. и 1998 г.; V и VI
международных семинарах «Современные средства и системы
автоматизации перерабатывающих > предприятий пищевой

промышленности», Москва, 1998 и 1999 г.; I всероссийской научно-практической конференции «Современные информационные технологии и системы для отраслей агропромышленного комплекса», Москва, 1999 г.; II

международной научной конференции «Управление свойствами зерна в
технологии муки, крупы и комбикормов», Москва, 2000 г.; Юбилейной
международной научно-практической конференции «Пищевые продукты
XXI века», Москва, 2001 г.; IV международной научно-практической
конференции «ХЛЕБОПРОДУКТЫ-2002», Одесса, 2002 г.; VI
специализированной выставке-конференции «Управление 2002 (методы,
средства, технологии)», Москва, 2002 г.; Всероссийской научно-
технической конференции-выставке «Качество и безопасность
продовольственного сырья и продуктов питания», Москва, 2002 г.; VIII
международной научно-практической конференции «Системный анализ в
проектировании и управлении», Санкт-Петербург, 2004 г.; I и II
Всероссийских научно-технических конференциях-выставках

«Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», Москва, 2003 г. и 2004 г.; XIII международной научно-практической конференции «Управление организацией: диагностика, стратегия, эффективность», Санкт-Петербург, 2005 г.; III международной конференции «Управление технологическими свойствами зерна», Москва, 2005 г.; научно-практической конференции «Казахстан на пути инноваций», Москва, 2005 г.

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 52 научные и учебно-методические работы, в том числе 11 статей в журналах, 3 статьи в сборниках научных трудов, 20 докладов и 11 тезисов докладов научных конференций, 5 учебников, получено 2 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 297 страниц.

Подобные работы
Подпорин Дмитрий Игоревич
Автоматизация и управление поставками продукции предприятий с использованием распределенной информационной системы
Пучнин Николай Борисович
Система информационной поддержки принятия решений при стратегическом управлении машиностроительным предприятием
Ильина Марина Евгеньевна
Управление отходами промышленных предприятий региона с учетом межотраслевых взаимодействий в системе
Баин Александр Михайлович
Методы, модели и алгоритмы оптимизации систем информационной логистической поддержки управления виртуальными предприятиями (На примере предприятий микроэлектроники)
Саркисова Ирина Олеговна
Разработка методов и моделей адаптивного тестового контроля в системе подготовки и аттестации персонала транспортных предприятий
Князев Михаил Владимирович
Модели и метод поддержки построения архитектуры программно-аппаратного обеспечения распределенной информационной системы предприятия
Нгуен Хоанг Шинь
Методы и модели проектирования бизнес-приложений в архитектуре "клиент-сервер" : объектно-ориентированный подход
Шайа Хуссейн Шайа Абдуллах
Методы проектирования информационного и технологического обеспечения корпоративной информационной системы для предприятий добывающей отрасли Республики Йемен
Белан Геннадий Анатольевич
Исследование и разработка методов проектирования подсистемы сбора и подготовки информации в автоматизированных системах организационного управления
Страшнов, Андрей Юрьевич
Разработка автоматизированной системы принятия решения для проектирования тканей, вырабатываемых на станках с электронным управлением

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net