Автоматизированные системы управления

               1 Автоматизированные информационные системы

     Автоматизированная  информационная система (АИС) — совокупность программно-аппаратных средств, предназначенных  для автоматизации деятельности, связанной с хранением, передачей  и обработкой информации.

     АИС являются, с одной стороны, разновидностью информационных систем (ИС), с другой — автоматизированных систем (АС), вследствие чего их часто называют ИС или АС.

     АИС может быть определена как комплекс автоматизированных информационных технологий, предназначенных для информационного обслуживания – организованного непрерывного технологического процесса подготовки и выдачи потребителям научной, управленческой и другой информации, используемой для принятия решений, в соответствии с нуждами для поддержания эффективной деятельности.

     Классическими примерами автоматизированных информационных систем являются банковские системы, автоматизированные системы управления предприятиями, системы резервирования авиационных  или железнодорожных билетов  и другие.

     В АИС за хранение информации отвечают:

     - на физическом уровне;

     - встроенные устройства памяти (RAM);

     - внешние накопители;

     - дисковые массивы;

     - на программном уровне;

     - файловая система ОС;

     - СУБД;

     - системы хранения документов, мультимедиа. 

                                     1.2 Назначение АИС

     Информационная  система (ИС) – система хранения, обработки и передачи информации, представленной в определенной форме. В вычислительной технике информационная система представляет собой программный  комплекс, который предоставляет  возможность надежного хранения данных в памяти, выполнение преобразований информации и вычислений, предоставление пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Таким образом, использование информационных систем позволяет:

     - работать с большим объемом данных (причем прослеживается преобладание логической обработки над математической);

     - хранить данные в течение длительного  временного периода;

     - связать несколько компонентов,  имеющих свои локальные цели, задачи и приемы функционирования, в единую систему для работы с информацией;

     - значительно снизить затраты  на хранение и доступ к необходимым  данным;

     - достаточно быстро находить требуемую информацию.

     Основной  причиной создания и развития АИС  является необходимость ведения  учёта информации о состоянии  и динамике объекта, которому посвящена система. На основании информационной картины, создаваемой системой, руководители различного звена могут принимать решения об управляющих воздействиях с целью решения текущих проблем.

     Учётные данные системы могут быть подвергнуты автоматической обработке для последующего тактического и стратегического анализа с целью принятия управленческих решений большего горизонта действия.

     Побочными, возможными, но не гарантированными эффектами  от использования системы могут  выступать:

     - повышение производительности работы персонала;

     - улучшение качества обслуживания клиентов;

     - снижение трудоемкости и напряженности труда персонала;

     - снижение количества ошибок в его действиях.

     Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, автоматизированные системы управления предприятиями, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов и т. д. Современные СУБД обладают широкими возможностями резервного копирования и архивации данных, параллельной обработки информации, особенно в случае использования многопроцессорных компьютеров в качестве сервера базы данных.

     Таким образом, можно сделать вывод  о том, что в общем виде автоматизированная информационная система – совокупность аппаратных (технических) средств, математических средств (математические модели, алгоритмические способы обработки информации, методы поиска и описания объектов программирования), телекоммуникационных средств, средств сбора и хранения информации. 

            1.2 Типы автоматизированных  информационных систем

       Какая-либо однозначная и общепринятая классификация  АИС отсутствует, однако в науке  и индустрии по крайней мере выделяют следующие типы систем по назначению:

     - АСУ — Автоматизированные системы управления;

     - ГИС — Геоинформационные системы;

     - ИУС — Информационно-управляющие системы;

     - ИИС — Информационно-измерительные системы;

     - ИИС — Интеллектуальные информационные системы;

     - ИПС — Информационно-поисковые системы;

     - ИАС — Информационно-аналитические  системы;

     - ИСС — Информационно-справочные системы;

     - ЛИС — Лабораторная информационная  система;

     - СИИ — Системы искусственного  интеллекта;

     - СКД, СКУД — Система контроля (и управления) доступом.

     В зависимости от уровня обслуживания производственных процессов на предприятии сама АИС или его составная часть (подсистемы) могут быть

отнесены  к различным классам:

      - класс A: системы (подсистемы) управления технологическими объектами и/или процессами;

     - класс B: системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия;

     - класс C: системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия.

     Системы (подсистемы) класса A - системы (подсистемы) контроля и управления технологическими объектами и/или процессами. Эти  системы, как правило, характеризуются  следующими свойствами:

     - достаточно высоким уровнем автоматизации  выполняемых функций; 

     - наличием явно выраженной функции  контроля за текущим состоянием  объекта управления;

     - наличием контура обратной связи;

     - малым временным интервалом обработки  данных ( интервалом времени между получением данных о текущем состоянии объекта управления и выдачей управляющего воздействия на него);

     - слабой (несущественной) временной  зависимостью (корреляцией) между  динамически изменяющимися состояниями  объектов управления и системы (подсистемы) управления.

     В качестве классических примеров систем класса A можно считать:

     - SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерский контроль и накопление данных);

     - DCS - Distributed Control Systems (распределенные системы управления);

     - Batch Control - системы последовательного управления;

     - АСУ ТП - Автоматизированные Системы  Управления Технологическими Процессами.

     Системы класса B - это системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия. Системы класса B предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия оперативных (тактических) решений, оказывающих влияние на ограниченный круг видов деятельности или небольшой период работы предприятия.

     В некотором смысле к таким системам принято относить те, которые находятся  на уровне технологического процесса, но с технологией напрямую не связаны.  
 В перечень основных функций систем (подсистем) данного класса можно включить:

     - выполнение учетных задач, возникающих в деятельности предприятия;

     - сбор, предварительную подготовку  данных, поступающих в КИС из  систем класса A, и их передачу  в системы класса C;

     - подготовку данных и заданий  для автоматического исполнения  задач системами класса A;

     - управление производственными и человеческими ресурсами в рамках принятого технологического процесса;

     - планирование и контроль последовательности  операций единого технологического  процесса;

     - управление качеством продукции;

     - управление хранением исходных  материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям;

     - управление техническим обслуживанием  и ремонтом.

       Эти системы, как правило, имеют следующие  характерные признаки и свойства:

       - наличие взаимодействия с управляющим  субъектом (персоналом), при выполнении стоящих перед ними задач;

       - интерактивность обработки информации;

       - небольшой длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток;

       - наличием существенных временной и параметрической зависимостей (корреляций) между обрабатываемыми данными;

       - система оказывает влияние на ограниченный круг работ и видов деятельности предприятия;

     - система оказывает влияние на  небольшой период работы предприятия  (в пределах от месяца до  полугода);

     - наличием сопряжения с системами  класса A и/или C.

     Классическими примерами систем класса B можно  считать:

     - MES - Manufacturing Execution Systems (системы управления производством);

     - MRP - Material Requirements Planning (системы планирования потребностей в материалах);

     - MRP II - Manufacturing Resource Planning (системы планирования ресурсов производства);

     - CRP - C Resource Planning (система планирования производственных мощностей);

     - CAD - Computing Aided Design (автоматизированные системы проектирования - САПР);

     - CAM - Computing Aided Manufacturing (автоматизированные системы поддержки производства);

     - CAE - Computing Aided Engineering (автоматизированные системы инженерного проектирования - САПР);

     - PDM - Product Data Management (автоматизированные системы управления данными);

     - SRM - Customer Relationship Management (системы управления взаимоотношениями с клиентами);

     - всевозможные учетные системы.

     Одна  из причин возникновения подобных систем - необходимость выделить отдельные  задачи управления на уровне технологического подразделения предприятия.

     Системы класса C - это системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия. Системы класса C предназначены  для выполнения класса задач, требующих  непосредственного участия человека для принятия стратегических решений, оказывающих влияние на деятельность предприятия в целом.