1) реальные предметы мира ПО как абстракции фактически
существующих физических объектов ПО;
2) роли как абстракции целей или назначения человека, части
организации;
3) взаимодействия — объекты, получаемые путем установления
отношений между другими объектами или частями системы;
4) спецификации, используемые для представления правил, критериев и
ограничений на применение объектов в системе.
Таким образом, элементами информационной модели объектной
декомпозиции могут быть объекты, их атрибуты и идентификаторы, а также
связи между объектами.
Для объектов ПО определяются их характерные признаки или свойства,
называемые атрибутами.
Каждый атрибут — это абстракция одной характеристики объекта,
которая присуща всем представителям класса объектов.
Для классов объектов выбираются уникальные имена, устанавливаются
атрибуты и связи.
Атрибут получает имя, определенно уникальное именно в рамках класса
[13].
2.2.2 Характеристика нормативно-справочной, входной и оперативной
информации
Система видео наблюдения и система контроля учёта доступа, по плану,
будет внедрена за 2 месяца.
За это время будет разработан план, в котором будет описываться все
необходимые ресурсы, их стоимость и места установки и др.
По окончанию внедрения в компании будет существовать комплексная
защита информации средствами видео наблюдения и СКУД.
Будет производиться круглосуточный мониторинг всех необходимых
зон, причём запись видео будет происходить только в те моменты, когда
система заметит какое-либо движение на изображении.
Это в значительной степени сэкономит дисковое пространство на
серверах, а также позволит более оперативно проанализировать видеоматериал,
при необходимости поиска определённого события.
2.2.3 Характеристика результатной информации
Помимо круглосуточного видео наблюдения в компании будет
функционировать система контроля учёта доступом, которая чётко определяет
границы каждого сотрудника в необходимости посещения определённых
помещений.
В результате того, что помимо безналичного расчёта, компания работает
и за наличный расчёт, в компании имеется специальная комната "Касса" с
окном, через которую происходит оплата.
Ввиду того, что на входной двери установлена СКУД, клиенты, не
являющиеся сотрудниками и не имеющие магнитных карт, не смогли бы
попасть внутрь.
Для этого на входной двери установлен видеодомофон, благодаря
которому оператор, определив внешность оппонента, а также его намерения
сможет впустить внутрь.
Помимо клиентов может возникнуть ситуация, когда у самих
сотрудников не будет при себе магнитной карты для входа, но благодаря
видеодомофону и оператору, они смогут попасть на рабочее место.
2.3 Программное обеспечение задачи
2.3.1 Общие положения (дерево функций и сценарий диалога)
После установки всего необходимого оборудования, а также установке и
настройке программного обеспечения, администратор должен будет создать
базу сотрудников, основываясь на приказе генерального директора о
разграничении доступа сотрудников к помещениям компании.
Элементы СКУД предполагается распределить следующим образом:
Турникет, сетевой контроллер – на входе в задние;
АРМ администратора сети – в серверной;
Считыватели карт – на входных дверях в кабинет директора, всех
отделов (15).
Как уже говорилось, также необходимо приобретение и установка MS
sQL –сервера.
Схема программного обеспечения с учетом элементов СКУД приведена
на рисунке 9.
Рисунок 9 – Схема программного обеспечения с учетом элементов СКУД
Схема аппаратного обеспечения с учетом СКУД приведена ниже
нарисунке 10.
Рисунок 10 – Схема аппаратного обеспечения с учетом оборудования СКУД
Элементы, добавленые на схему для осуществления работоспособности
СКУД, выделены на схеме красным.
2.3.2 Характеристика базы данных
Хранение информации в наше время осуществляется преимущественно
с помощью машинных носителей информации.
Классификация современных носителей информации, предназначенных
для обработки информации в вычислительных машинах и вычислительных
системах, предполагает деление устройств хранения информации на виды по
встраиваемости, по устойчивости записи и возможности перезаписи, по
энергозависимости, по конструктивным (геометрическим) особенностям и
проч.
Назначение запоминающих устройств для функций обработки
информации предполагает их деление на оперативные и постоянные ЗУ. По
отношению к системному блоку компьютера накопители информации делятся
на внутренние и внешние запоминающие устройства.
Основными накопителями информации в современных вычислительных
машинах являются платы оперативной памяти различных моделей, накопитель
на жестком магнитном диске, флэш-память, твердотельные накопители (SSD-
диски).
Для хранения и передачи информации все реже используются
оптические диски, практически вышли из употребления такие носители
информации как дискеты (накопители на гибких магнитных дисках),
магнитооптические накопители, ZIP-диски, стримеры, картриджи, магнитные
ленты.
Современные системы хранения информации строятся по технологии
внешнего хранения данных с коллективным использованием информации на
дисках (одновременный доступ с нескольких компьютеров).
Это обусловило популярность облачных хранилищ информации, где
данные хранятся на многочисленных распределенных в глобальной сети
серверах, предоставляемых в пользование клиентам.
В современных условиях проблема интеграции российского
машиностроительного производства в мировую экономику отягощена
технологическим отставанием и экономическими санкциями.
Высокие требования к качеству изделий и скорости выхода продукции
на рынки имеют стратегическое значение.
С уверенностью можно сказать, что главными показателями в
современном промышленном мире являются время и стоимость выполнения
заказа на основные процессы жизненного цикла (ЖЦ) изделия, связанные с его
разработкой, поставкой и эксплуатацией.
Оптимизация стоимости ЖЦ достигается одновременным решением
следующих задач:
- внедрение информационных систем, автоматизирующих проектно-
конструкторскую деятельность, что обеспечивает минимизацию времени и
затрат на разработку изделия без потери его качества и надежности;
- активный переход к логистическим концепциям и инструментам,
направленным на рационализацию движения материальных потоков по цепям
поставок, минимизацию запасов на всех этапах ЖЦ изделия и снижение
издержек при производстве;
- передача производства отдельных деталей или узлов на аутсорсинг;
- объединение производственных мощностей для достижения общих
целей в рамках проектов по разработке и производству наукоемких изделий;
- создание парков поставщиков, обеспечивающих все процессы
поставки необходимых комплектующих;
- параллельное проектирование, призванное сократить сроки разработки
изделий;
- объединенное планирование и мониторинг функционирования сетей
поставок.
Основная направленность информационных технологий при
автоматизации процессов ЖЦ – это обеспечение предприятий-участников ЖЦ
оперативной и аналитической информацией в единой электронной среде, что
должно в результате значительно повышать их эффективность.
Это привело к возникновению и активному развитию новых тенденций
в организации промышленного производства, таких, как концепция
Виртуального предприятия, Цифровой логистики и т. д.
В итоге глубокая интеграция информационных технологий в
производственные процессы породила четвертую промышленную революцию,
объединившую цифровые концепции и получившую название «Индустрия 4.0».
Все больше немецких, французских, английских, американских
предприятий внедряют у себя идею «Индустрии 4.0», предполагающую
создание организационно-технической системы и основанной на интеграции в
единое информационное пространство всех участников цепочки создания
ценности.
Концепция «Индустрии 4.0» охватывает следующие основные
направления:
- Большие данные – BigData. Представляет собой набор данных из
традиционных и цифровых источников внутри и за пределами компании.
Данные собираются везде: от датчиков, сотрудников компании, компаний-
контрагентов, клиентов, сервисных центров, поставщиков и т. д., после чего
данные структурируются, анализируются и используются. Основная задача
предприятий при работе с BigData - наилучшим образом интерпретировать
данные для дальнейшего использования.
- Умный завод – Smartfactory. В основе SmartFactory лежит концепция
цифрового производства, позволяющая проводить виртуализацию этапов
производства на основе моделирования производственных процессов на базе
компьютерных систем автоматизированного проектирования (CAD).
- Киберфизическая система – Cyber-physicalsystems, представляющая
собой организационно-техническая концепцию управления информационными
потоками, интеграция вычислительных ресурсов в физические процессы
производства.
Киберфизическая сеть может быть как в рамках одного предприятия, так
и в рамках динамической бизнес-модели, в составе которой несколько
предприятий.
- Интернетвещей – Internet of things. Это концепция, объединяющая
физические предметы и оборудование, оснащенные встроенными
технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой, в одну
общую вычислительную сеть. Благодаря современному высокотехнологичному
оснащению, предметы смогут обмениваться информацией и собирать данные
без участия человека.
- Функциональная совместимость – Interoperability. Без функциональной
совместимости создать работоспособную интегрированную производственную
систему «Industry 4.0» невозможно. В последние годы ведущие компании-
разработчики систем автоматизации модифицируют свои продукты, делая их
интероперабельными, идя навстречу потребностям потребителей.
Идея «Индустрии 4.0» неразрывно связана с концепцией Управления
жизненным циклом продукции – УЖЦ (PLM, ProductLifecycleManagement)
(рисунок 13).
PLM - это стратегия производства промышленных изделий, которая
использует единую информационную среду (ЕИС), содержащую представление
о продукте на всехэтапах жизненного цикла и используется всеми
участниками: разработчиками, производителями, поставщиками, ремонтными
организациями, заказчиками и потребителями.
Реализация сквозного конструкторского, технологического и
коммерческого циклов от идеи изделия до его эксплуатации и утилизации
создает основу цифрового УЖЦ 2.
Но, несмотря на все усилия по созданию единой информационной среды
ЖЦ продукции, предприятия-участники таких процессов являются финансово
и юридически независимыми субъектами, часто географически
распределенными, которые обладают различными, часто противоречащими
друг другу целями.
Если в рамках одного предприятия можно видеть примеры успешного
внедрения инструментов «Индустрии 4.0» (например, цифровое производство в
автомобилестроение), то попытки создания ЕИС УЖЦ продукции, в которой
цифровой двойник изделия в полном соответствии с заложенными
показателями «материализуется» и эксплуатируется в физической среде,
сталкиваются с большими трудностями.
Рисунок 11 – Индустрия 4.0
Современная производственная система должна быть реактивной и
действовать в режиме реального времени, принимая решения в минимальное
время и с учетом интересов множества разнородных организационных единиц.
Но единой чертой информационных систем в области управления ЖЦ,
существующих на данный момент, является принцип централизованности
организации управления, который означает, что управление осуществляется
через единый центр, принимающий решения и обрабатывающий все потоки
информации (системы класса MRP/ERP, SAP и т.д.).
Даже для случаев децентрализованной структуры сетей поставок,
производств, поддержки ЖЦ продукции с сотнями и тысячами независимых и
территориально распределенных участников, для управления используется
именно централизованный подход, который зарекомендовал себя при
управлении одним предприятием.
Для сложных современных промышленных структур это начинает
становиться ощутимой помехой на пути дальнейшего развития.
Тенденция в развитии информационно-логистических систем (ИЛС)
заключается в движении от систем, решающих вопрос одного предприятия с
последовательной обработкой данных (без возможности функционирования в
режиме реального времени) к системам реального времени, осуществляющим
оптимизацию деятельности объединений предприятий.
Такие системы должны действовать децентрализованно и учитывать
интересы всех задействованных сторон.
Именно должны быть ИЛС нового поколения, реализующие концепцию
УЖЦ/PLM.
Сейчас существуют информационные технологии, которые
децентрализованы по своей сути и позволяют реализовать принятие решений в
режиме реального времени, проводить переговоры с учетом целей всех
участников, принимающих участие в процессе решения.
Это технологии распределенного искусственного интеллекта (ИИ),
мультиагентых систем (МАС)1 и блокчейн (Blockchain) (рисунок 12).
На фоне роста интереса к технологии блокчейна и предложений по его
использованию в финансовом/банковском секторе отсутствуют конкретные
идеи по применению этой технологии в промышленных отраслях.
Но блокчейн может стать эффективным инструментом, решающим
проблему децентрализации ИЛС в рамках системы УЖЦ.
По своей сути блокчейн – это децентрализованный журнал записи
транзакций, являющийся частью более широкой вычислительной
инфраструктуры, которая также должна включать в себя функции хранения,
коммуникации, обслуживания файлов и архивирование.
Блокчейн состоит из цепочки блоков, каждый из которых содержит
определенную информацию, причем все вышеуказанные блоки цепочки
связаны.
Блок содержит определенную группу записей, и при добавлении нового
блока он будет дублировать информацию, содержащуюся в предыдущих
блоках.
Новый блок добавляется в конец цепи.
Цепочка блоков строится на основе трех базовых принципов: