О разработке автоматизированного рабочего места для главного инженера Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК: 004.4'22

Кузьмичева Т. Г.

к.физ.-мат.н., доцент, Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»)

Маслакова Л. Ф.

ст. преп., Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»)

О РАЗРАБОТКЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА ДЛЯ ГЛАВНОГО ИНЖЕНЕРА

В работе проанализирован принцип построения АРМ. На основе анализа требований и задач решаемых АРМ был разработан алгоритм функционирования модели. Полученный программный продукт обладает следующими возможностями: быстрый доступ к подключенным базам данных, ввод и редактирование производственной информации, редактирование и печать необходимых документов.

Ключевые слова: автоматизированное рабочее место, система управления, SCADA (диспетчерское управление и сбор данных), принятие управленческих решений.

Возрастающая информатизация общества повышает значение вычислительной техники в управленческих процессах. Применение возможностей современной вычислительной техники для автоматизации процесса обработки информации позволяет увеличить продуктивность труда, повысить результативность работы с документами и ускорить обмен управленческой информацией [1].

Проблема автоматизации производственных процессов и процессов управления, как средства повышения труда всегда являлась и остается актуальной [2]. На современном этапе автоматизации управления производством наиболее перспективным является автоматизация управленческих функций, установленных непосредственно на рабочих местах специалистов. Такие системы получили большое распространение в организационном управлении предприятием под названием автоматизированных рабочих мест.

Автоматизированное рабочее место — это программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида. АРМ объединяет программно-аппаратные средства, организующие взаимодействие человека с компьютером, предоставляется возможность ввода информации её вывод (через периферийные устройства) [3].

Создание автоматизированных рабочих мест позволяет эффективно обрабатывать большие массы информации, имеющих определенную структуру, зависящую от особенностей места применения. Это позволяет осуществлять индивидуальный подход к автоматизации именно тех функций, которые осуществляются выбранным для автоматизации подразделением. Внедрение на предприятие автоматизированных рабочих мест позволяет значительно сократить время выполнения работ и повысить их точность, облегчить труд специалистов.

Как правило, АРМ является частью АСУ. При разработке АРМ для управления технологическим оборудованием, как правило, используют SCADA-системы. SCADA (диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отражения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. БСАОА может являться частью автоматизированной системы управления. Данное программное обеспечение

устанавливается на компьютеры и для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода. Программный код может быть как написан на языке программирования (например, на С++), так и сгенерирован в среде проектирования [4].

С помощью вычислительной техники и установленного необходимого ПО могут решаться ряд проблем, таких как, автоматизация операций учетного процесса, оперативное принятие управленческих решений, составление и отправка рабочей документации и др.

Наличие системы, автоматизирующей сбор, подготовку и обработку информации, является одним из необходимых условий, определяющих конечный успех деятельности предприятия.

Целью данной работы является разработка автоматизированного рабочего места главного инженера ускоряющего принятие управленческих решений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

- изучить трудовую деятельность главного инженера;

- изучить принципы (методы) построения АРМ;

- описать модель системы;

- разработать АРМ главного инженера в выбранной среде.

1. Анализ принципов построения АРМ

Современный инженер — это специалист, обладающий высокой культурой и хорошо знающий современную технику и технологии, экономику и организацию производства, умеющий пользоваться инженерными методами при решении инженерных задач и в то же время обладающий способностью к изобретательству [5].

Конкретные задачи инженерного труда и требования профессии зависят от того, к какой профессиональной группе она принадлежит [6].

Можно выделить четыре группы:

- конструктор (разрабатывает конструкцию прибора, оборудования);

- технолог (разрабатывает процесс изготовления, обработки изделия);

- экономист (занимается экономическим анализом и планированием путей достижения определенных экономических результатов);

- организатор (занимается хозяйственной деятельностью).

АРМ — это специализированная среда, набор программного обеспечения и технических средств, ориентированного на конкретного специалиста [3].

Основные принципы, положенные в основу конструирования АРМ:

- ориентация на конечного пользователя, достигается созданием инструментальных средств АРМ, учитывая уровень подготовки пользователя, возможностей его обучения и самообучения;

- нормализация профессиональных навыков и знаний, возможность предоставления самостоятельно автоматизировать новые функции и решать новые задачи в процессе накопления опыта работы с системой;

- проблемная ориентация АРМ направлена на решение определенного класса задач (объединение общих технологий обработки информации);

- модульность построения, обеспечивающая сопряжение АРМ с другими элементами системы обработки информации;

- эргономичность, то есть создание для пользователя комфортных условий труда и удобного интерфейса общения с системой.

Принципы создания АРМ:

- принцип системности — АРМ рассматривается как система, структура которой определена функциональным назначением;

- принцип гибкости — АРМ благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации их элементов, приспособлена к возможным перестройкам;

- принцип устойчивости — система АРМ должна выполнять основные функции независимо от воздействия возмущающих факторов (внутренних и внешних). Это означает,

что неполадки в отдельных частях — легко устраняемы, а работоспособность системы быстро восстанавливаема;

- принцип эффективности — интегральный показатель реализации уровня приведенных принципов, относиться к затратам на создание и эксплуатацию системы.

Важной структурной составляющей АСУ на производственных предприятиях являются АРМ — автоматизированных систем управления как средство планирования, управления, обработки данных и принятия решений [7]. АРМ — это всегда специализированная система, набор программного обеспечения и технических средств. АРМ ориентированы на конкретного специалиста — инженера, экономиста, конструктора, и множество других.

Общая схема АРМ представлена на рисунке 1.1.

нок 1.1 — Схема автоматизированного рабочего места

Методики определения цели текущей деятельности, информационной потребности, всевозможных сценариев для описания процессов ее реализации необходимы при реализации функций АРМ.

В основу классификации АРМ может быть положен ряд признаков. Одним из них является классификация АРМ по функциональному признаку:

- административно-управленческого персонала;

- проектировщика радиоэлектронной аппаратуры, автоматизированных систем управления и т.д.;

- специалиста в области экономики, математики и т.д.;

- производственно-технологического назначения.

Одним из важных классификационных признаков является режим эксплуатации, по которому выделяются:

- одиночный — АРМ реализуется на обособленной ЭВМ, все ресурсы которой находятся в монопольном распоряжении пользователя;

- групповой — на базе одной ЭВМ реализуется несколько рабочих мест, объединенных по принципу административной или функциональной общности;

- сетевой режим — объединяет достоинства первого и второго.

Еще одним из подходов к классификации АРМ является систематизация по видам решаемых задач. Выделяют следующие группы:

- задач подготовки и ввода данных;

- задач статистической обработки данных;

- информационно-вычислительных задач;

- информационно-справочных задач;

- задач бухгалтерского учета;

- задач аналитических расчетов.

Обоснованное отнесения АРМ к определенной группе будет способствовать более глубокому и тщательному анализу, возможности сравнительной оценки различных однотипных АРМ с целью выбора наиболее предпочтительного [3].

Большое внимание в последнее время выделяется разработке средств решения не полностью формализуемых задач, называемых сематическими. Такие задачи возникают в ходе оперативного управления экономическими объектами, особенно при принятии решений в условиях неполной информации.

С помощью простейших алгоритмов решаются задачи прямого счета. различные математические модели следует применять для более сложных задач требуется.

Также применяются программные средства, которые можно отнести к системному программированию для обеспечения информационной связи в сетях АРМ и связи АРМ по различным каналам.

Программы пользователей и пакеты прикладных программ разного назначения составляют прикладное программное обеспечение. Стандартные программы пользователей представляют собой программные решения определённых задач на алгоритмическом языке [8].

Для создания автоматизированных информационных систем особое место уделяется ППП, которые могут иметь различное назначение:

- ведения массивов информации;

- для обработки таблиц;

- создания и ведения баз данных;

- справочные;

- документальные.

2. Анализ существующих разработок

На сегодняшний день спектр программных продуктов, направленных на автоматизацию рабочих процессов, очень широк и разнообразен. Среди них можно выбрать наиболее близкие к разрабатываемой АРМ:

- программный продукт «Автоматизированное рабочее место инженера по охране труда (АРМ инженера по охране труда)»;

- программное обеспечение «АРМ инженера цеха эксплуатации» (ПО «АРМ инженера ЦЭ»).

Данные о программных продуктах взяты из электронного банка данных ФИПС — Роспатент.

Интерфейс программы «Автоматизированное рабочее место инженера по охране труда» представлен на рисунке 1.2.

Так же программа позволяет контролировать:

- соблюдение режима труда и отдыха локомотивных бригад при планировании графика сменности;

- рассчитывать плановый бюджет рабочего времени смены;

- планировать закрепление и раскрепление локомотивных бригад и составов;

- автоматически рассчитывать потребный штат машинистов и помощников;

- рассчитывать переработку по каждому работнику цеха формировать графики отпусков.

АРМ Инженер.) по охране труд.). Демонсфлционный режим

Файл Сервис Помоиц»

Рисунок 1.2 — Интерфейс «АРМ инженера по охране труда»

Справочники Медицинские осмотры Проверка знаний Графики Уведомления

/ Х ПТБ [ ПТЭ.ППБ [ ГПН [ ПТБ ГС |

<Э viz \а\ @ Текущая/Все 1/181

» м + — л У- С В1 О Рабочие □ ИГР □ Все категории

♦ №пп. ФИО Должность Стаж работы Причина проверки знаний Группа ТБ Дата проверки ПТБ До проверки осталось Оценка А

пери- си последняя план Факт

► 1 Сидоров Вячеслав Владимирович начальник. ОРТС -10г(я]-5м-16 очередная II 12 Нет даты прсверк

2 ЖибулеескийАтрей Кометантиное зам нач ОРТС 9ф|6м14д очередная II 12 Нет даты проеерк

3 Черепко М|«аил Михайлович инженер 8 г(л) 11 м 14 д очередная II 12 Нет даты проеерк

- 4 Усоеа Наталья Васильевна теки»; 9г(л)6м14д очередная II 12 Нет даты проеерк

5 Иванов Игорь Михайлович нач к станцин 9 г(л)5 м 17д очередная II 24 03 1 0 2008 (И 1Г1 :-010 1 г(л)8 м 12д

б Миненков Валерий Владимирович зам нач станцин Зф)1м9д очередная II 12 Нет даты проеерк

- 7 Самуйло Ядвига Ивановна кладовщик 2г(л]3м19д очередная II 12 1 0.04.2008 11 04 2009 0ф]2м19д

8 Петров Иван Васильевич начальник УТАИ и АСУ ТП 5Кл)1 м13д очередная V 12 26.12.2008 27 12 2009 0г(л)11 м5д

9 Столяров Петр Иванович мастер 9 г(л)6 м 14д очередная V 12 06.10.2008 07 10 2009 0 г|л]8м 15д

10 Федоров Владимир Николаевич инженер-программист 1 ф)7м8д очередная III 36 20109.2007 20 09.2010 1 ф)7м28д

11 Ероменко Александр Дмитриевич инженера лектро(*1к 1 г(л)7м8д очередная IV 12 Нет даты проеерк

- 12 13 Осипчу; Павел Павлович эл.слесарь 8ф)11 м25д очередная III очередная IV 12 12 0502.2008 05 02.2009 0ф)0м15д

ОлешкеемчАлександр Павлович эл.слесарь 9г(л)6м14д и; Hi jJC:! 03 I 0 2009 0 г(л) 8 м 11 д

14 Кухаренко Николай Геннадьевич эл.слесарь Зг1л)1 м9д очередная III 12 16.12.2008 17 12 2009 0ф)10м25д

15 Дег.«довмч Игорь Иванович эл слесарь 9 г1я)6м 14 д очередная III 12 30.09.2008 [VI 10 2009 0 г|л) 8 м 9д

16 Дубовик Владимир Владимирович эл слесарь 9ф)6м14д очередная IV 12 2210.2008 23 10 2009 0 г(я) 9 м 1 д

17 Чечковский Владимир Александра э л слесарь 1 г(л]10м17д очередная IV 12 2703.2008 28 03 2009 0ф]2м5д

- 18 19 Журавлёв Пеонид Прокофьевич эл слесарь 2г(л)9м26д очередная III 12 06 04 2008 07.04 2009 0ф)2м15д

Пруаньжов Сергей Борисович мастер Зф|6м18д очередная II 12 Нет даты проеерк

20 Грудович Валера Иванович началы«к сме*| 8ф|5м14д очередная IV 12 к 11 ДМ 15.11.2009 0 ф) 9 м 24 д

21 Пикуленко Виктор Степанович начальник сме>ы 8 ф) 7 м 20 д очередная 111 12 Нет даты проеерк

22 Музыкантов Дмитрий Иванович начальник сме№ Зг(л)10м12д очередная IV 12 V Внимание!

23 Прокопович Алексей Николаевич начальник смекл Зф)8м11д очередная IV 12

24 Манько Денис Владимирович начальтк сме«я 2г(л)5м13д очередная III 12 Оформите уведомления по ПТБ на 1 сотр-ка(ов)

25 Мехадюк Александр Степанович ст.маштист 9 ф)6 м 14 д очередная II 12 20.10.2008{Й 10 2009

26 Майсеико Сергей Евгеньевич ст.мгашчст 9ф)6м14д очередная II 12 26.08.2008 27 08 2009

27 Лету1 Александр Аркадьевич ст машинист 9ф)Бм14д очередная II 12 0910.2008fjj 10 лига

28 Гераа«лович Андрей Валенпиоет ст.машдаист 9ф)6м 14д очередная II 12 27.11.2008 28 11.2009

По заданным параметрам за указанный период времени программа формирует аналитическую отчётность.

На рисунке 1.3 представлена общая схема автоматизации работы цеха эксплуатации.

Рисунок 1.3 — Общая схема автоматизации работы цеха эксплуатации

3. Разработка алгоритма функционирования АРМ

На основе анализа требований и задач, решаемых АРМ, разрабатывается алгоритм функционирования модели.

Чтобы создать модель автоматизированного рабочего места, позволяющая повысить эффективность работы главного инженера, необходимо чтобы программное приложение выполняло ряд основных функций:

- обеспечение ввода, вывода исходных данных в БД;

- хранение и корректировка информации;

- формирование договоров, приказов (смет, актов);

- представление информации в удобном для восприятия виде;

- выдача справочной информации.

Исходя из этого, предложена следующая структура АРМ (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 — Модель АРМ

Для решения большинства задач существует множество различных алгоритмов. Дополнительными требованиями, предъявляемыми к алгоритму, является поиск оптимального алгоритма.

Так как используются все типы алгоритмов, алгоритм работы модели АРМ является разнообразным.

Все действия в основном модуле программы происходят последовательно, в этом состоит линейность алгоритма. Ветвящийся алгоритм необходим для того, чтобы выбирать необходимые данные из подключенных файлов.

В алгоритме данной программы реализованы обратные связи, позволяющие пользователю выбрать необходимый путь для продолжения работы с программой.

4. Программная реализация АРМ для главного инженера

Рисунок 3.1 — Алгоритм выполнения программы на C#

Функциональная модель АРМ главного инженера, контекстная диаграмма, созданную с использованием CASE-средства AllFusion Process Modeler, представлена на рисунке 3.2.

USED AT:

AUTHOR: PROJECT: 1

NOTES: 1 2 3 4 j 6 7 3 9 10

DATE: 16.06J.015 REV: 16.06.201 S

I WORKING

DRAFT

RECOMMENDED

PUBLICATION

READER

DATE

CONTEXT:

TOP

Устав организации 1 Должностные инструкции

Документация АРМ главного инженера Ор. 0 Щ Готовая документация

Щ Базы данных

Данные о деятельности организации

Печатные формы

Сотрудники орнашгзации Директор

NODE:

AO

TITLE:

АРМ главного инженера

NUMBER:

Рисунок 3.2 — Контекстная диаграмма А-0

В ходе решения поставленных задач был разработан программный продукт, обладающий следующими возможностями:

- быстрый доступ к подключенным базам данных;

- ввод и редактирование производственной информации;

- быстрый доступ, редактирование и печать необходимых документов.

В разработке учтены наиболее общие аспекты деятельности главного инженера.

Литература

1. Борисов В.И., Петров М.А. Основы автоматизации / В.И. Борисов, М.А. Петров. — М., 2011.

2. Александров В.В. Информационное обеспечение интегрированных производственных комплексов / В.В. Александров, Ю.С. Вишняков, Л.М. Горская и др. — М.: Машиностроение, 2009. — 511 c

3. Википедия. [Электронный ресурс]. Автоматизированное рабочее место. Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/АРМ

4. Маклаков С.В. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем / С.В. Маклаков. — М: Диалог-МИФИ, 2006 — 362 с.

5. Административно-управленческий портал. [Электронный ресурс]. Должностная инструкция главного инженера. Режим доступа: http://www.aup.ru/docs/di/001.htm

6. Помощь по гостам. [Электронный ресурс]. СНиП 1.06.04-85 Положение о главном инженере (главном архитекторе) проекта. Режим доступа: http://www.gosthelp.ru/text/SNiP1060485Polozhenieogla.html

7. Бек, Кент. Шаблоны реализации корпоративных приложений — М.: Вильямс, 2009. —

369 а

8. Нимик, Ричард Дж. Оптимизация производительности. Советы и методы. — М.: Лори, 2012. — 648 а