Структура АСК АТП

З метою підвищення ефективності управління АТП, використання рухомого складу, підприємства впроваджують автоматизовані системи керування (АСК) різних рівнів інтеграції. АСК почали впроваджувати на вітчизняних підприємствах із середини 60-х років минулого століття. На відміну від виробничих підприємств, на більшості транспортних підприємств впровадження АСК знаходиться все ще на низькому рівні. Вітчизняним академіком В.М. Глушковим були сформульовані основні принципи побудови АСК, до яких належать такі [8].

Принцип системності, що є основоположним при створенні, функціонуванні та розвитку будь-яких організаційних систем. За цим принципом досліджуваний об'єкт розглядається як функціональне ціле з елементів та зв'язків між ними.

Принцип розвитку, який полягає у закладенні до створюваної системи можливості поповнення та оновлення її елементів і зв'язків.

Принцип сумісності (гетерогенності), який полягає у забезпеченні взаємодії елементів системи у процесі їх функціонування.

Принцип стандартизації та уніфікації, що полягає у необхідності застосування типових уніфікованих елементів при створенні системи.

Крім цих основних принципів, для забезпечення ефективності створюваної системи АСК повинні враховуватись такі елементи, як:

• – принцип нових задач – не просто перекладати на ЕОМ традиційно існуючі задачі, а перебудовувати їх з новими можливостями машин;
• – автоматизації всіх елементів документообігу – введення, збору інформації, її аналізу і передачі;
• – комплексного або системного підходу – усі питання технічного, економічного та організаційного планів потрібно вирішувати у взаємоузгодженні;
• – безперервного розвитку – в архітектуру АСК потрібно закладати можливості постійного розширення кола задач;
• – модульності та типізації – виділення максимально незалежних частин як модулів, що можуть незалежно функціонувати та легко приєднуватись до загальної структури;
• – узгодженості за пропускною здатністю різних частин системи;
• – етапності створення АСК.

Процес проектування АСК розглядають на трьох взаємно обумовлених рівнях – базовому, процедурному та функціональному.

Базовий рівень характеризує процеси утворення первинних даних, їх реєстрації, збору та передачі.

Процедурний рівень реалізує процеси перетворення даних і повідомлень, що надходять з базового рівня.

Функціональний рівень відображає реалізацію наслідків перетворень даних та передачу інформації до функціональних підрозділів. Цією інформацією можуть бути планова та облікова інформація, про відхилення від ходу процесу, конкретизація окремих параметрів стану процесу для прийняття управлінських рішень при зміні ситуації [10, 19].

Внутрішня будова АСК характеризується за допомогою структур, що описують стійкі зв'язки між елементами системи. При цьому можуть використовуватись такі види структур, що вирізняються типами елементів та зв'язками між ними:

• – функціональні (елементи – функції, задачі, процедури, зв'язки – інформаційні);
• – технічні (елементи – пристрої, комплекси; зв'язки – лінії та канали інформаційного зв'язку);
• – організаційні (елементи – колективи людей, окремі виконавці; зв'язки – інформаційні, підпорядкування, взаємодії);
• – документальні (елементи – неподільні складові та документи АС; зв'язки – взаємодії);
• – алгоритмічні (елементи – алгоритми; зв'язки – інформаційні);
• – програмні (елементи – програмні модулі та програми; зв'язки – керування);
• – інформаційні (елементи – форми стану інформації у системі; зв'язки – перетворення інформації в системі).

Елементи системи за певними ознаками можуть бути поділені на групи – підсистеми. У свою чергу, ці підсистеми можуть бути поділені на менші підсистеми. Підсистеми, що виділені з однієї системи, відносять до підсистем одного рангу. Поділ підсистем на ранги називають ієрархією. Система може бути поділена по-різному залежно від вибраних правил об'єднання елементів у підсистеми. Правилами поділу на підсистеми є:

• – кожна підсистема повинна виконувати єдину функцію;
• – зв'язок між підсистемами повинен вводитись тільки за наявності зв'язку між відповідним функціями;
• – зв'язки між підсистемами повинні бути простими;
• – усі підсистеми одного рівня спільно повинні виконувати загальну функцію системи.

Ділення на підсистеми відбувається до тих пір, поки отримана при діленні підсистема не перестає виконувати певні функції. Таким чином підсистеми нижчого рівня виконують пряме керування певними знаряддями праці або процесами. Підсистеми більш високого рівня виконують керування через підсистеми нижнього.

Поділ системи на підсистеми та організація певної ієрархії між ними називають декомпозицією, що є головним засобом дослідження складних систем. Декомпозиція є умовним прийомом для оцінювання складності об'єкта та приведення його до деякої кількості кінцевих елементів, аналіз яких може бути виконаний відомими методами. Розподіл функцій керування між різними користувачами управлінської інформації веде до підвищення спеціалізації при прийнятті рішень.

Для побудови і дослідження зв'язків між підсистемами (модулями) АСК будують інформаційну модель підприємства як об'єкта керування [8, 20].

Процес розробки інформаційної моделі АСУ зводиться до вивчення і формалізованого опису процесу функціонування підприємства. Для цього необхідне детальне вивчення системи обробки даних – діагностичний аналіз функціональних служб АТП.

Основною метою діагностичного аналізу виробничої системи є вивчення існуючих алгоритмів прийняття рішення, системи обробки даних та документообіг. Джерелами є нормативно-правові та інші первинні документи, бесіди та опитування фахівців діючої системи, безпосереднє спостереження системотехніків за процесом нормальної діяльності системи. Етапи вивчення та аналізу системи зображені на рис. 3.1.

Умовно виділяють сім послідовних етапів. На першому етапі розробки інформаційної моделі виконується аналіз інформаційних потреб користувачів усіх рангів з метою виділення необхідного і достатнього обсягу інформації для вирішення питань керування.

Наступним кроком визначаються методи задоволення інформаційних потреб користувачів системи, що дозволить окреслити контури інформаційної системи та її основних модулів. Далі визначається структура бази даних, перелік таблиць, їх зміст та зв'язки між таблицями БД.

Черговий етап, необхідний для розв'язання технічних питань забезпечення функціональних потреб користувачів АСК комп'ютерними та мережними засобами, вибираються режими збору та обміну інформацією у мережі, виконується проектування технологічних процесів обробки даних. Після розв'язання вказаних інформаційних і технічних питань розглядається організаційне забезпечення функціонування АСК. Розробляються інструктивні матеріали, посадові інструкції, методичні вказівки для користувачів, словники, каталоги запитів тощо, які регламентують роботу в процесі взаємодії у мережі. Після етапу дослідної експлуатації системи вносяться необхідні корективи.

Рисунок 3.1 – Схема алгоритму аналізу системи керування підприємства

Для великих організацій з метою наочності проектування використовується структурна схема організації, яка зображується у вигляді графа, де вершинами будуть окремі підрозділи та керівники. Потім на схему наносять функціональні зв'язки. Таблиця функцій організації являє собою прямокутну матрицю, у рядках якої записані функції, які реалізує організація, а у стовпцях – її підпорядковані підрозділи.

У клітинках матриці, що знаходяться на перетині рядків відповідних функцій і стовпців підрозділів, можна вказати кількість співробітників, які реалізують відповідні функції, трудовитрати.

Потім складається інформаційно-часова структурна схема реалізації функцій підрозділами. На схемі по горизонталі відкладається масштаб часу у днях, місяцях. По вертикалі схема розбивається на ряд смуг, кожна з яких відповідає організації або структурному підрозділу. На отриману сітку наносять етапи розв'язання задач та рух інформації, використовуючи умовні позначки, у яких описується шифр документів, масивів, які полегшують користування схемою.

Рух інформації на схемі подають у вигляді прямих ліній, що з'єднують відповідні позначення. Другий етап – вивчення та аналіз інформаційних потоків та алгоритмів їх переробки в існуючій системі: характеристика документів, опис документів, характеристика масивів, процедур. При цьому потрібно розкривати зміст, способи отримання і подання документів у цілому. По закінченні аналізу приступають до будови структурної схеми АСК.

Безліч АСК за сферою застосування поділяють на економіко-організаційні управління виробництвом (АСКВ), керування технологічними процесами (АСК ТП) та проектно-конструкторські (САПР). За поширеним інтегральним методом структуризації у складі АСК виділяють функціональну частину та забезпечувальну [29, 32]. Забезпечувальна частина будь-яких АСК являє собою комплекс документальних, програмних і технічних засобів, об'єднаних відповідно до їх специфіки в інформаційну та організаційну частини. Функціональна частина економіко-організаційних АСКВ поділяється на економічну та виробничу підсистеми, через які реалізують основні функції управління підприємства (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Інтегрована структура автоматизованої системи керування

Інформаційна частина охоплює сукупність системно-орієнтованих даних, що описують прийнятий у системі словник базових описів (класифікатори, типові моделі, елементи автоматизації), та діючих даних щодо інформаційної моделі об'єкта. До складу інформаційного, програмного та математичного забезпечення входять методи і моделі розв'язання задач аналізу та управління; методи обрахування показників кількісної характеристики об'єктів; мови інформаційної системи, її підсистем та тих систем зовнішнього середовища, з якими вона спілкується; інструкції та програми збору, підготовки, контролю, обробки, зберігання, пошуку, випуску і передачі даних (для людини та комп'ютера). Цю частину АОК умовно поділяють на такі складові:

• – програмне забезпечення інформаційної частини як сукупність системних і прикладних програм, що реалізують функціонування АСК;
• – лінгвістичне забезпечення, під яким розуміють сукупність мовних засобів для формалізації природної мови, побудови програм функціонування АСК. Для різних видів програмного забезпечення використовують відповідне мовне забезпечення;
• – математичне забезпечення, до якого входить сукупність математичних методів, моделей та алгоритмів обробки інформації;
• – технічне забезпечення АСК – сукупність засобів для збору даних, введення, їх обробки, передачі, відображення, реалізації керування та використання;
• – організаційна частина забезпечення – це сукупність документів, що визначають організаційну структуру об'єкта та необхідні для виконання конкретних автоматизованих функцій в АСК.

До організаційної частини належать:

• – методичне забезпечення програмної, математичної та лінгвістичної складових інформаційного забезпечення, інструкції виконання певних процедур, опис алгоритмів, настанови щодо настроювання та експлуатації технічного забезпечення АСК.
• – правове забезпечення – сукупність правових норм, що регламентують правовідносини при функціонуванні АСК і юридичний статус її функціонування, накази щодо створення та структури АСК, ліцензії на програмне забезпечення тощо.
• – ергономічне забезпечення як сукупність вимог, спрямованих на узгодження технічних характеристик комп'ютеризованих засобів із параметрами середовища робочих місць з певними психологічними, психофізіологічними, антропометричними, фізіологічними характеристиками і можливостями людини – оператора АСК.

Функціональна частина АСК АТП реалізує управлінські функції та поділяється на функціональні підсистеми виробничого та економічного спрямування [18]:

• – обліку та аналізу діяльності АТП;
• – техніко-економічного планування;
• – оперативного управління перевізним процесом;
• – управління виробничим процесом технічного обслуговування транспорту і ремонту;
• – управління матеріально-технічним забезпеченням виробничого процесу;
• – управління кадрами підприємства;
• – управління капіталовкладеннями і виробничими фондами.

Залежно від структури та розмірів АТП ці підсистеми можуть поділятись на відділи, дільниці, групи, розділяючи або об'єднуючи певні функції управління.

Реалізація функціональних задач в АСК відбувається через колективний доступ до встановленого СКБД у мережі підприємства. Технічно структура АСК являє собою локальну комп'ютерну мережу з багатьох автоматизованих робочих місць (АРМ) фахівців (рис. 3.3).

Кожний АРМ являє собою сукупність програмно-апаратних засобів, які забезпечують взаємодію фахівця певного профілю з ЕОМ, а через мережні засоби – з інформацією всього підприємства або корпорації, розмішеною на сервері.

Задачі організаційного управління за своєю складністю і направленістю умовно поділяють на три класи.

Рисунок 3.3 – Технічна структура мережі АСК АТП

До 1-го класу належать повністю формалізовані задачі (облік, підготовка виробництва), для яких можливо розробити структуровані процедури підготовки рішень і які можуть виконуватись за заданим алгоритмом без участі людини.

Для 2-го класу задач характерні слабоструктуровані процедури підготовки рішень в умовах неповної інформації. До цього класу задач відносять задачі потокового й оперативно-календарного планування виробництва та управління запасами.

Задачі 3-го класу потребують застосування неструктурованих процедур підготовки рішень, творчого підходу, що грунтуються на математичному апараті дослідження операцій, інформованості фахівця, таланті та інтуїції людини.

Відповідно і працівників організаційного управління можна розділити на три категорії: керівники та провідні менеджери; спеціалісти (ведучі груп, керівники відділів); технічні працівники (секретарки, касири, комірники). Згідно з характеристикою розв'язуваних задач виділяють три класи типових АРМ: керівника, АРМ спеціаліста (фахівця), АРМ технічного персоналу [7,20].

Кожне АРМ мережі АСК повинне відповідати низці вимог:

• – своєчасне задоволення інформаційних та обчислювальних вимог спеціаліста;
• – мінімальний термін відповіді на запити користувача;
• – адаптація до рівня підготовки користувача та його професійних запитів;
• – простота освоєння прийомів роботи на АРМ та легкість спілкування;
• – надійність і простота обслуговування;
• – можливість роботи у мережі.

Більшість локальних мереж забезпечують доступ до інформації по архітектурі клієнт-сервер, де клієнтом є АРМ фахівців.

З урахуванням наведених вимог АРМ складається із таких основних компонентів (рис. 3.4).

Рисунок 3.4 – Схема забезпечення автоматизованого робочого місця

Загальне програмне забезпечення надає можливість функціонування обчислювальної техніки, розробку та встановлення нових програм. Сюди належать операційні системи, системи програмування, обслуговуючі програми [6, 9].

Також в управлінській діяльності важливу роль відіграє обмін даними, тому в мережному ПЗ установлюється відповідна програма "електронної пошти" та подібні програми для планування і координації роботи працівників.

Сучасні інтегровані пакети програм надають користувачеві широкий спектр можливостей щодо обробки різнорідної інформації – від тексту і чисел до рисунків і відео файлів. Упроваджуються пакети інтегрованих програм, здатних надавати користувачу звичний інтерфейс спілкування з ЕОМ – рукописний, мовними повідомленнями і командами, відео зображеннями. АРМ з таким ПЗ називають інтелектуальними, оскільки інтерфейс спілкування наближений до людського.

Функціональне ПЗ визначається професійною орієнтацією користувача і забезпечує розв'язання задач певного профілю. Першими з'явились програми для швидкого введення, коригування, пошуку помилок та роздрукування великих обсягів документації – текстові і табличні редактори. Потім для полегшення роботи з великими обсягами структурованої інформації були створені програми – системи керування базами даних. СУБД дозволяють зберігати значні обсяги інформації, проводити пошук по базі та отримувати різні запити – вибірки. Для фахівців конструкторсько-технологічного автоматизованого проектування на комп'ютері встановлюється програми САПР.