Техническая модель

Техническая модель показывает, как взаимодействуют те или иные компоненты.

Архитектура безопасности предусматривается для каждого компонента модели интероперабельности, начиная от услуг электронной аутентификации и заканчивая управлением доступом через запрашивающие приложения и транзакционные услуги. Секретность, как безопасность, отражается во всех компонентах модели интероперабельности.

4. Использование метода (модели) Захмана для описания архитектуры ИС [8]

Метод Захмана позволяет связывать характеристики ИС с бизнес-задачами предприятия.

Суть метода сводится к формализованному представлению модели предприятия в виде матрицы, в строках которой отображаются различные категории специалистов, связанные с деятельностью предприятия, а в столбцах – основные аспекты производственной деятельности.

Примеры:

● Popkin Software Architect,

● Four Domains architecture (FDA)

Ссылка: https://vk.com/doc58428499_289090973?hash=967bcd02f64342e78e&dl=7e2381798f709c1c5b

5. Архитектура CIM: назначение, достоинства/недостатки. Пример использования модели CIM для описания архитектуры ИС. [9]

Архитектура CIM (Computer-Integrated Manufacturing) – модель архитектуры информационных систем, в соответствии с которой все производственные процессы контролируются посредством CAD- и CAM-систем (САПР и автоматизированная система технологической подготовки производства).

Схема архитектуры:

● Нижний уровень модели представляют элементы сбора данных (датчики),

● средний - устройства с программным управлением (например, контроллеры станков с ЧПУ),

● затем идут автоматизированные системы диспетчерского управления SCADA, взаимодействующие с оборудованием.

● Со SCADA-уровнем взаимодействуют MES-системы, собирающие данные о технологических процессах.

● Решения MES, в свою очередь, предоставляют агрегированную информацию для ERP-систем

В общем виде можно сказать, что системы верхнего уровня оперируют агрегированными данными на относительно больших временных промежутках, а нижнего - имеют дело с большим потоком данных реального времени.

В связи с этим в рамках концепции CIM стали говорить о пирамиде информационных систем. Каждое сечение пирамиды имеет площадь, пропорциональную объему обрабатываемых данных. На вершине этот объем минимален, в основании - максимален.

Назначение: Основные цели, которые преследовали создатели модели CIM, состояли в том, чтобы улучшить способы применения информационных технологий для сбора, обработки и использования информации на предприятиях с дискретным типом производства.

Создатели модели надеялись избавить предприятия от так называемых островков автоматизации, т.е. таких ИС, которые обслуживают определенную группу пользователей, решающих локальную задачу и не взаимодействующих с иными информационными системами (например, геометрические модели, создаваемые в САПР, не передаются в виде конструкторско-технологических графов изделий в контур MRP).

Ожидалось, что предприятия, использующие данную модель, смогут быстрее реагировать на изменяющиеся требования рынка и в конечном итоге повысят производительность и конкурентоспособность.

Достоинства:

1) Улучшение способа применения информационных технологий для сбора, обработки и использования информации на предприятиях с дискретным типом производства.

2) Устранение островков автоматизации, т. е. информационных систем, обслуживающих определенную группу пользователей, решающих локальную задачу и не взаимодействующих с иными информационными системами (например, геометрические модели, создаваемые в САПР).

3) Повышение производительности и конкурентоспособности предприятия.

Недостатки:

1) Не учитывался человеческий фактор.

2) Не было четкой методологии внедрения модели.

3) Не удавалось правильно оценить трудозатраты на создание интеграционных решений.

Примеры:

Компьютерно-интегрированное камнеобрабатывающее произ- водство (КИП) является гибкой системой дискретного типа, управление которой образует многосвязный, иерархический автоматизированный комплекс. Совместно функционирующие техно- логические объекты производства, управляемые от АСУТП, образуют со- временные гибкие производственные системы (ГПС)

Уровни:

1. На самом низком уровне организационной структуры производства находится ГПМ (Гибкий производственный модуль), т. е. такая ГПС, которая состоит из единицы технологического оборудования, оснащенного автоматизированным устройством программного управления и средствами автоматизации технологического процесса.

2. Совокупность взаимодействующих по технологическому маршруту ГПМ, объединенных автоматизированной сис- темой управления, в которой предусмотрена возможность изменения очередно- сти использования технологического К 49 оборудования, образует ГПС вида ГАУ(Гибкий автоматизированный участок).

3. В отличие от ГАУ в ГПС вида ГАЛ(Гибкая автоматизировання линия) технологическое оборудование устанавливается в последовательности использования его в технологическом маршруте изготовления продукции

4. Структуры ГАУ и ГАЛ допускают включение их в качестве технологических подсистем в ГПС более высокого уровня организации, а также использование в условиях действующего, комплексно не автоматизированного производства. Совокупность гибких произ- водственных модулей, участков и линий определенного состава, взаимодействие которых и порядок функционирования обеспечиваются распределенной системой компьютерного управления, образует ГПС вида ГАЦ (Гибкий автоматизированный цех). Гибкий автоматизи- рованный цех способен в течение определенного интервала времени (смена, сутки) выпускать готовые изделия заданной номенклатуры и в установленных объемах.

5. Объединение нескольких цехов на уровне их систем управления с другими службами предприятия приводит к построению ГПС максимального уровня организации — гибким автоматизированным заводам(ГАЗ), являющихся полным воплощением концепции CIM.

Ссылка: http://cyberleninka.ru/article/n/sistema-organizatsionno-tehnologicheskogo-upravleniya-gibkimi-obektami-v-kompyuterno-integrirovannom-kamneobrabatyvayuschem

SERA

Ссылка:

http://labsm.ru/pluginfile.php/866/mod_resource/content/2/%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0%20%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%20%D1%83%D0%BF%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F%20%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%BC%D0%B8%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B8%CC%86%20%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8.pdf

6. Модель PERA: назначение, достоинства/недостатки. Пример использования модели PERA для описания архитектуры ИС. [10] [11] [12] [13]

Модель Purdue Enterprise Reference Architecture (1992 г) - модель информационных систем, являющаяся развитием модели CIM, описывающая как архитектуру корпоративных информационных систем в целом, так и процессы, происходящие в контурах производственного контроля. Основа для создания ряда стандартов и вариантов их реализации в последующие годы.

Назначение: расширение концепции CIM и определение функциональности внутрицеховых систем.

Достоинства:

- управление материалами и энергетическими ресурсами;

- составление расписания и производственное планирование (частично);

- внутрицеховая логистика;

- контроль качества продукции;

- управление техобслуживанием и ремонтами.

внедрение PERA разделено на последовательность шагов, которые помогают пользователю получить представление о работах и реструктуризации, необходимых для согласованности предполагаемых изменений. Другими словами, они заранее показывают пользователю, почему нужно минимизировать все изменения.

В соответствии с моделью PERA, на любом предприятии с момента его учреждения до ликвидации имеются следующие три основных компонента: производственные мощности, кадры и системы управления.

Недостатки:

4) Не учитывался человеческий фактор.

5) Не было четкой методологии внедрения модели.

6) Не удавалось правильно оценить трудозатраты на создание интеграционных решений.[14]

7. Модель MESA: назначение, достоинства/недостатки [15]. Пример использования модели MESA для описания архитектуры ИС.

Международная ассоциация производителей и пользователей систем управления производством (MESA International) определила в 1994 году модель MESA-11.

Среди основных задач MES выделяются (Назначение):

1. Активация производственных мощностей на основе детального пооперационного планирования производства.

2. Отслеживание производственных мощностей.

3. Сбор информации, связанной с производством, от:

● систем автоматизации производственного процесса,

● датчиков,

● оборудования,

● персонала,

● программных систем.

4. Отслеживание и контроль параметров качества.

5. Обеспечение персонала и оборудования информацией, необходимой для начала процесса производства.

6. Установление связей между персоналом и оборудованием в рамках производства.

7. Установление связей между производством и поставщиками, потребителями, инженерным отделом, отделом продаж и менеджментом.

8. Реагирование на:

● Требования по номенклатуре производства,

● Изменение компонентов, сырья и полуфабрикатов, применяемых в процессе производства,

● Изменение спецификации продуктов,

● Доступность персонала и производственных мощностей.

9. Гарантирование соответствия применимым юридическим актам, например нормам Food and Drug Administration (FDA) США.

10. Соответствие вышеперечисленным индустриальным стандартам.

11 базовых функций, реализуемых MES-системами:

1. Контроль состояния и распределение ресурсов (RAS) — отслеживание состояния и истории запущенных операций на оборудовании, ведение исторической базы данных о состоянии оборудования.

2. Оперативное/детальное планирование (ODS) — расчет производственных расписаний, основанный на приоритетах, атрибутах и характеристиках изделий.

3. Диспетчеризация производства (DPU) — контроль выполнения технологических операций с отслеживанием физического перемещения продукции (заготовок, партий) от станка к станку в режиме реального времени.

4. Управление процессами (PM) — управление запланированными технологическими операциями, мониторинг состояния процессов и их отдельных показателей, поддержка принятия решений оператором на основе заданных бизнес-правил.

5. Управление персоналом (LM) — ведение справочника сотрудников с сохранением информации об их квалификации, сертификатах, уровнях доступа, выполненных технологических операциях.

6. Ведение БД исторической информации (PTG) — сохранение данных о плановых и фактических показателях использования сырья и материалов, а также сведений о выполнении технологических операций.

7. Анализ эффективности (PA) — предоставление аналитической информации (отчеты, графики, “приборные панели”) на основе всех имеющихся в БД MES данных.

8 Управление техобслуживанием и ремонтом (MM) — управление техническим обслуживанием, плановыми и оперативными ремонтами оборудования, оснастки, контрольно-измерительных приборов.

9. Управление качеством продукции (QM) — реализация процедур статистического контроля качества, выявление и предупреждение негативных тенденций на основании исторических и текущих данных.

10. Обеспечение процедур входного и выходного контроля качества сырья, материалов и готовой продукции.

11. Управление документами (DOC) — поддержка внутрицехового документооборота

Достоинства:

Пример: