Направления автоматизации управленческой деятельности в России

Данная система позволяет выполнять разработку самых сложных технических изделий: жгуты электропроводки, детали из пластмассы, различные механические конструкции. Это достигается с помощью единого набора программных средств удовлетворяющих специальным требованиям производства.

Системы представляют собой не просто объединенный набор отдельных программных решений, а целостную интегрированную систему взаимосвязанных инструментальных модулей способных функционировать на различных технических платформах, взаимодействовать с другим производственным оборудованием, обрабатывать данные, полученные путем достижения разработок новейшей технологии.

Системы CAD/CAM/CAE позволяют в масштабе целого предприятия логически связывать всю информацию об изделии, обеспечивать быструю обработку и доступ к ней пользователей работающих в разнородных системах. Так же они поддерживают технологию параллельного проектирования и функционирования различных подразделений, согласовано выполняющих в рамках единой компьютерной модели операции проектирования, сборки, тестирование изделия, подготовку производства и поддержку изделия в течение всего его жизненного цикла.

Создаваемая системой модель основывается на интеграции данных и представляет собой полное электронное описание изделия, где присутствует, как конструкторская, технологическая, производственная и другие базы данных по изделию.

Это обеспечивает значительное улучшение качества, снижение себестоимости и сокращение сроков выпуска изделия на рынок.

Каждая система разрабатывается руководствуясь задачами объединения и оптимизации труда разработчиков и принимаемых при этом технологий в масштабах всего предприятия для поддержания данной системой стратегии автоматического проектирования.

Классификация ЭВМ

Технические средства и общее системное программное обеспечение являются инструментальной базой САПР. Они образуют физическую среду, в которой реализуются другие виды обеспечения САПР. Инженер, взаимодействуя с этой средой и решая различные задачи проектирования, осуществляет автоматическое проектирование технических объектов. Технические средства и общее программное обеспечение в процессе проектирования выполняют и решают такие задачи как: а) ввода исходных данных описания объекта проектирования; б) отображения введенной информации с целью ее контроля и редактирования; в) преобразования информации; г) хранение и оперативного общения проектировщика с системой; и многие другие функции.

Для решения этих задач технические средства САПР должны содержать процессоры, оперативную память, внешние запоминающие устройства, устройства ввода вывода информации, технические средства машинной графики и многие др. устройства. На сегодняшний день существует очень много разнообразных ЭВМ. Основные технические характеристики, по которым ЭВМ разделены на группы это:

ь производительность;

ь емкость оперативного запоминающего устройства;

ь пропускная способность подсистемы ввода-вывода информации;

ь надежность функционирования и др.

ЭВМ, используемые в САПР, можно разделить на две группы: универсальные общего назначения и специализированные. Специализированные ЭВМ предназначены для решения узкого круга задач проектирования конкретных технических объектов.

Можно условно разделить ЭВМ на группы по цене/производительности, но очень быстрый прогресс в области разработки вычислительной техники размывают эту границу, превращая сегодняшнюю супер-ЭВМ в простой калькулятор.

Разделяют вычислительные машины на супер-ЭВМ, ЭВМ высокой производительности и ЭВМ средней производительности, они используются в основном для решения сложных вычислительных задач (например, моделирования, параметрической оптимизации и т.п.).

Мини-ЭВМ служат основой для создания типовых проблемно-ориентированных комплексов. Персональные ЭВМ предназначены для текущей повседневной работы инженера. Микро-ЭВМ получили широкое распространение, поскольку легко встраиваются в различные устройства САПР. Приведем несколько примеров, где можно проанализировать технические характеристики разных типов ЭВМ.

Таблица

В начале 90-х годов в нашу страну хлынул большой поток зарубежной вычислительной техники, произошел резкий скачок в развитии Российского рынка компьютерной и оргтехники. Нам стали доступны последние достижения в мире Hardware, Software, Multimedia. Так имея денежные средства можно без лишних усилий приобрести ЭВМ любого класса и любой конфигурации. Принцип открытой архитектуры, впервые используемый фирмой IBM, сделал самыми распространенными IBM-совместимые компьютеры. По классам их можно подразделить на офисные компьютеры, сетевые рабочие станции, графические станции, файл-серверы, видео-серверы, компьютеры мультимедиа, Desktop, Laptop. Представители каждой группы имеют различные технические характеристики.

Эти небольшие на вид машины несут в себе огромный вычислительный потенциал, который нашел свое применение в системах автоматизированного проектирования, анимации, банковского дела, образования и многих других сферах. Так, например, Cray Research единственная компания, выпускающая вычислительную технику для научных высокопроизводительных вычислений. Современные дорогостоящие ЭВМ содержат по несколько десятков и даже сотен процессоров (например, MasPar MP-2 содержит 16000 процессоров) достигая при этом пиковой производительности в несколько сотен Мфлоп. Простые же ЭВМ содержат обычно один процессор (процессоры условно подразделяют на поколения 286, 386, 486, 586 «Pentium» ), несколько мегабайт оперативной памяти (обычно она наращивается), жесткий диск (постоянное запоминающее устройство - «винчестер», емкость от нескольких Мб до нескольких Гбайт), адаптеры видео-, мульти- и др. (для поддержания работы различных устройств, таких, как монитор, винчестер и т.д.). Все перечисленные устройства устанавливаются на материнскую плату, к ней от блока питания подается электрическая энергия и ЭВМ может работать. Это конечно не полный состав компьютера (на самом деле он намного сложнее), но уже достаточно, чтобы представить себе его сущность.

Организационное обеспечение САПР

Стандарты по САПР требуют выделения в качестве самостоятельного компонента организационного обеспечения, которое включает в себя положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалифицированные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования. Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии перечисленных ниже средств:

а) математического обеспечения;

б) программного обеспечения;

в) информационного обеспечения;

г) технического обеспечения;

д) лингвистического обеспечения;

е) методического обеспечения;

ж) комплектование подразделений САПР профессиональными кадрами.

Математическое обеспечение САПР. Основа - это алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение САПР. Среди разнообразных элементов математического обеспечения имеются инвариантные элементы-принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиски экстремума. Разработка математического обеспечения является самым сложным этапом создания САПР, от которого в наибольшей степени зависят производительность и эффективность функционирования САПР в целом.

Программное обеспечение САПР представляет собой совокупность всех программ и эксплуатационной документации к ним, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Программное обеспечение делится на общесистемное и специальное (прикладное) ПО. Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т.е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, о представлено различными операционными системами. В специальном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур.

Основу информационного обеспечения САПР составляют данные, которыми пользуются проектировщики в процессе проектирования непосредственно для выработки проектных решений. Эти данные могут быть представлены в виде тех или иных документов на различных носителях, содержащих сведения справочного характера о материалах, параметрах элементов, сведения о состоянии текущих разработок в виде промежуточных и окончательных проектных решений.

Техническое обеспечение САПР - это создание и использование ЭВМ, графопостроителей, оргтехники и всевозможных технических устройств, облегчающих процесс автоматизированного проектирования.

Лингвистическое обеспечение САПР. Основу составляют специальные языковые средства (языки проектирования), предназначенные для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения - языки общения человека с ЭВМ.

Под методическим обеспечением САПР понимают входящие в её состав документы, регламентирующие порядок ее эксплуатации. Причем документы, относящиеся к процессу создания САПР, не входят в состав методического обеспечения. Так в основном документы методического обеспечения носят инструктивный характер, и их разработка является процессом творческим.

Комплектование подразделений САПР профессиональными кадрами. Этот пункт предписывает комплектование подразделений САПР профессионально грамотными специалистами, имеющими навыки и знания для работы с перечисленными выше компонентами САПР. От их работы будет зависеть эффективность и качество работы всего комплекса САПР (может даже всего производства) .

САПР планово-шаблонных работ

Ранее в машиностроительном производстве все сложные детали изготавливали планово-шаблонным методом. С внедрением вычислительных средств, как большие, малые и микро-ЭВМ, чертежные автоматы, станки с ЧПУ появилась возможность отказаться от этого трудоемкого со многими недостатками метода производства. На его смену пришел расчетно-плановый метод, это комбинированный способ увязки, более прогрессивный, чем планово-шаблонный метод, но ещё не достигший комплексной автоматизации. Расчетно-плановому методу (РПМ) присущи все черты будущего метода автоматизированного формообразования:

Ш широкое применение математического аппарата;

Ш комплексная нормализация и типизация конструкторского и технологического процессов;

Ш их естественное совмещение и развитие;

Ш широкое использование различных по мощности вычислительных средств и оборудования с ЧПУ во всех звеньях основного производства и его подготовки.

С другой стороны, целые группы элементов конструкции и оснастки при этом методе проектируют, увязывают и изготавливают по традиционной, но модернизированной технологии планово-шаблонного метода.

Сущность РПМ заключается в таком построении системы конструкторско-технологической подготовки производства, при котором обеспечивается единство исходной информации, используемой в процессе проектирования управляющих программ обработки деталей на станках с ЧПУ, с другой стороны, и при создании планово-шаблонной и объёмной оснастки, с другой. Это достигается:

а) разработкой и применением единой исходной геометрической информации в виде математических, информационных и графических моделей коллективного пользования;

б) более полным проставлением размеров на чертежах с записью в них сведений, необходимых и достаточных для однозначного их чтения различными исполнителями;

в) внедрением широко варьируемой схемы параллельно последовательного формообразования объектов производства и их геометрической увязки, позволяющей согласовывать формы и размеры деталей в процессе их параллельного изготовления различными способами.

Особенности проектирования и задания поверхностей при РПМ заключается, прежде всего, в широком применении для этих целей современных вычислительных и технических средств, что позволяет выдать в производство любое число точных и полноценных по объему информации расчетных таблиц. Важным звеном процесса формообразования деталей является увязка поверхностей, которая представляет собой их взаимное согласование по геометрическим параметрам. Увязка является одним из основных факторов моделирования геометрических объектов, обеспечивающим получение правильной информации. Графоаналитическая увязка при РПМ является наиболее распространенным и рациональным способом согласования форм и размеров элементов конструкций. При расчётно-плановом методе важным источником согласования стыкуемых участков поверхностей являются информационные модели. Информационную модель обычно представляют в виде таблицы координат точек и других геометрических параметров. При РПМ широко используется возможность получения с ЭВМ и расчётных таблиц, и управляющей информации для вычерчивания геометрической модели на чертёжном инструменте. При расчетно-плановом методе сокращается общее число операций по переносу форм и размеров, тем самым уменьшаются потери точности, неизбежные при графических и визуальных способах передачи и оценки геометрической информации. Кроме того, автоматизируется процесс изготовления основных обводообразующих шаблонов на базе математических моделей, ЭВМ и станков с ЧПУ, что также сокращает количество вспомогательной оснастки. Точность изготовления шаблонов, качество их взаимной увязки всё больше зависят от объективных факторов, поддающихся учёту и регулированию.

РПМ создаёт широкие перспективы для автоматизации технологических процессов не только в области подготовки производства, но и в сфере основного производства -заготовительного, сборочного и особенно механообработке. При РПМ технический и экономический эффекты достигаются благодаря:

а) сокращению сроков подготовки производства;

б) уменьшению технологического цикла изготовления опытных и серийных деталей;

в) повышению качества увязки и точности воспроизведения внешних форм всех элементов каркаса;

г) улучшению геометрической взаимозаменяемости деталей и узлов агрегата.

Сокращение сроков подготовки производства и уменьшение производственного цикла обуславливается не только применением высокопроизводительного оборудования, но и возможностью заранее, еще до запуска очередного изделия, провести большую работу по подготовке прикладного программного обеспечения.

Наряду с вышеперечисленным внедрение расчётно-планового метода позволяет получить и другие положительные результаты:

а) последовательную ликвидацию тяжёлых работ и сокращение общей доли физического труда в процессе подготовки основного производства;

б) стирание грани между физическим и умственным трудом, что находит выражение в появлении смешанных специальностей, например, инженера-настройщика, техника-оператора и др.;

в) разностороннее интеллектуальное развитие рабочего, занятого обслуживанием новейшей программно-управляемой и электронно-вычислительной техники;

г) создание более высокой культуры производства, лучших условий труда на участках, оснащенных новым автоматическим оборудованием.

Одной из характерных особенностей РПМ является возможность широкой кооперации на всех стадиях проектирования и производства новых образцов техники, а также гибкость, возможность широко варьировать организацию технологического процесса в целях максимального использования производственных мощностей и в первую очередь современного оборудования с ЧПУ.

РПМ является связующим звеном между двумя различными принципами формообразования и базой для последовательного перехода от традиционного, но устаревшего планово-шаблонного метода к методу автоматизированного формообразования.

V.РОЛЬ ИНФОРМАТИЗАЦИИ В РАЗВИТИИ ОБЩЕСТВА

Деятельность отдельных людей, групп, коллективов и организаций сейчас все в большей степени начинает зависеть от их информированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию. Прежде чем предпринять какие-то действия, необходимо провести большую работу по сбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональных решений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что подчас невозможно без привлечения специальных технических средств.

Возрастание объема информации особенно стало заметно в середине XX в. Лавинообразный поток информации хлынул на человека, не давая ему возможности воспринять эту информацию в полной мере. В ежедневно появляющемся новом потоке информации ориентироваться становилось все труднее. Подчас выгоднее стало создавать новый материальный или интеллектуальный продукт, нежели вести розыск аналога, сделанного ранее. Образование больших потоков информации обусловливается:

Ш чрезвычайно быстрым ростом числа документов, отчетов, диссертаций, докладов и т.п., в которых излагаются результаты научных исследований и опытно-конструкторских работ;

Ш постоянно увеличивающимся числом периодических изданий по разным областям человеческой деятельности;

Ш появлением разнообразных данных (метеорологических, геофизических, медицинских, экономических и др.), записываемых обычно на магнитных лентах и поэтому не попадающих в сферу действия системы коммуникации.

В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций - преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации. Следствием подобных преобразований являлось приобретение человеческим обществом нового качества.

Первая революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому качественному и количественному скачку. Появилась возможность передачи знаний от поколения к поколениям.

Вторая (середина XVI в.) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.

Третья (конец XIX в.) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

Четвертая (70-е гг. XX в.) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации). Этот период характеризуют три фундаментальные инновации:

o переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным;

o миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин;

o создание программно-управляемых устройств и процессов.

Для создания более целостного представления об этом периоде целесообразно познакомиться с приведенной ниже справкой о смене поколений электронно-вычислительных машин (ЭВМ) и сопоставить эти сведения с этапами в области обработки и передачи информации.

Справка о смене поколений ЭВМ.

1-е поколение (начало 50-x гг.). Элементная база - электронные лампы. ЭВМ отличались большими габаритами, большим потребРазмещено на http://allbest.ru

лением энергии, малым быстродействием, низкой надежностью, программированием в кодах.

2-е поколение (с конца 50-x гг.). Элементная баРазмещено на http://allbest.ru

за - полупроводниковые элементы. Улучшились по сравнению с ЭВМ предыдущего поколения все технические характеристики. Для программирования используются алгоритмические языки.

3-е поколение (начало 60-х гг.). Элементная база - интегральные схемы, многослойныйРазмещено на http://allbest.ru

печатный монтаж. Резкое снижение габаритов ЭВМ, повышение их надежности, увеличение производительности. Доступ с удаленных терминалов.

4-е поколение (с середины 70-x гг.). Элементная база - микропроцессоры, большие интегральные схемы. Улучшились техничесРазмещено на http://allbest.ru

кие характеристики. Массовый выпуск персональных компьютеров. Направления развития: мощные многопроцессорные вычислительные системы с высокой производительностью, создание дешевых микро ЭВМ.

5-е поколение (с середины 80-х гг.). Началась разработка интеллеРазмещено на http://allbest.ru

ктуальных компьютеров, пока не увенчавшаяся успехом. Внедрение во все сферы компьютерных сетей и их объединение, использование распределенной обработки данных, повсеместное применение компьютерных информационных технологий.

Последняя информационная революция выдвигает на первый план новую отрасль - информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, особенно телекоммуникации. Современная информационная технология опирается на достижения в области компьютерной техники и средств связи.

Информационная технология (ИТ) - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.

Телекоммуникации - дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи.

Усложнение индустриального производства, социальной, экономической и политической жизни, изменение динамики процессов во всех сферах деятельности человека привели, с одной стороны, к росту потребностей в знаниях, а с другой - к созданию новых средств и способов удовлетворения этих потребностей.

Бурное развитие компьютерной техники и информационных технологий послужило толчком к развитию общества, построенного на использовании различной информации и получившего название информационного общества.

Японские ученые считают, что в информационном обществе процесс компьютеризации даст людям доступ к надежным источникам информации, избавит их от рутинной работы, обеспечит высокий уровень автоматизации обработки информации в производственной и социальной сферах. Движущей силой развития общества должно стать производство информационного, а не материального продукта. Материальный же продукт станет более информационноемким, что означает увеличение доли инноваций, дизайна и маркетинга в его стоимости.

В информационном обществе изменятся не только производство, но и весь уклад жизни, система ценностей, возрастет значимость культурного досуга по отношению к материальным ценностям. По сравнению с индустриальным обществом, где все направлено на производство и потребление товаров, в информационном обществе производятся и потребляются интеллект, знания, что приводит к увеличению доли умственного труда. От человека потребуется способность к творчеству, возрастет спрос на знания.

Материальной и технологической базой информационного общества станут различного рода системы на базе компьютерной техники и компьютерных сетей, информационной технологии, телекоммуникационной связи.

Информационное общество - общество, в котором большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно высшей ее формы - знаний.

В реальной практике развития науки и техники передовых стран в конце XX в. постепенно приобретает зримые очертания созданная теоретиками картина информационного общества. Прогнозируется превращение всего мирового пространства в единое компьютеризированное и информационное сообщество людей, проживающих в электронных квартирах и коттеджах. Любое жилище оснащено всевозможными электронными приборами и компьютеризированными устройствами. Деятельность людей будет сосредоточена главным образом на обработке информации, а материальное производство и производство энергии будет возложено на машины.

Уже опубликован ряд фактических материалов, свидетельствующих, что это не утопия, а неизбежная реальность недалекого будущего. Например, по данным социологического исследования, проведенного в США, уже сейчас 27 млн. работающих могут осуществить свою деятельность, не выходя из дома, а 1/3 всех недавно зарегистрированных фирм основана на широком использовании самостоятельной занятости. В США к категории самостоятельно занятых были отнесены: в 1980г. - 5,7 млн. человек, в 1989г. - 14,6 млн., а в 1995г. - 20,7 млн. человек.

При переходе к информационному обществу возникает новая индустрия переработки информации на базе компьютерных и телекоммуникационных информационных технологий. Ряд ученых выделяют характерные черты информационного общества:

решена проблема информационного кризиса, т.е. разрешено противоречие между информационной лавиной и информационным голодом;

обеспеРазмещено на http://allbest.ru

чен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;

главной формой развития станет информационная экономика;

в основу общества будут заложены автоматизированные генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационноРазмещено на http://allbest.ru

й техники и технологии;

информационная технология приобретет глобальный характер, охватывая все сферы социальной деятельности человека;

формируется информационное единство всей человеческойРазмещено на http://allbest.ru

цивилизации;

с помощью средств информатики реализован свободный доступ каждого человека к информационным ресурсам всей цивилизации;

Размещено на http://allbest.ru

реализованы гуманистические принципы управления обществом и воздействия на окружающую среду.

Кроме положительных моментов прогнозируются и опасные тенденции:

Размещено на http://allbest.ru

ь все большее влияние на общество средств массовой информации;

ь информационные технологии могут разрушить частную жизнь людей и организаций; существует проблема отбора качественной и достоверной информации;

ь многим людям будет трудно адаптироваться к среде информационного общества.

Существует опасность разрыва между «информационной элитой» (людьми, занимающимися разработкой информационных технологий) и потребителями. Ближе всех на пути к информационному обществу стоят страны с развитой информационной индустрией, к числу которых следует отнести США, Японию, Англию, Германию, страны Западной Европы. В этих странах уже давно одним из направлений государственной политики является направление, связанное с инвестициями и поддержкой инноваций в информационную индустрию, в развитие компьютерных систем и телекоммуникаций.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

1. Титоренко Г.А. «Автоматизированные информационные технологии в экономике», Москва, 2003г.

2. А. В. Петров Проблемы и принципы создание САПР. Москва «Высшая школа», 1990

3. Д. М. Жук Технические средства и операционные системы САПР. Москва «Высшая школа», 1986

4. В. Г. Федорчук «Информационное и прикладное программное обеспечение САПР»

5. В. А. Вайсбург «Автоматизация процессов под готовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ», Москва «Машиностроение», 1985

6. Кондрашова С. С. Информационные технологии в управлении: Учебное пособие. - К.: МАУП, 1998.

7. И.Т. Трубилин, В.И. Лойко, Т.П. Барановская; Под общ. ред. И.Т.Трубилина Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник / М.И. Семенов, - М.: Финансы и статистика, 2002. - 416 с.: ил.

Дополнительная литература

1. Васильков Ю.В. и др. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: Учеб. Пособие. - М.: Финансы и статистика, 1999. - 256 с.

2. Вендров А.М. CASE-технологии. - М.: Финансы и статистика, 1998.

3. Карминский А.М., Нестеров П.В. Информатизация бизнеса. - М.: Финансы и статистика. - 1997. - 416 с.

Размещено на Allbest.ru