|
Опыт создания и эксплуатации интегрированной информационной системы для авиационного производства Д.В. Янкин, Д.Н. Носов, А.В. Чернышев Идея создания новой технической системы, в том числе и информационной системы (ИС), появляется в условиях возникновения проблемной ситуации. В свою очередь, проблемная ситуация возникает при постепенном ухудшении характеристик существующей системы либо по инициативе пользователей системы, не удовлетворенных ее возможностями. Проявляется проблемная ситуация в виде различных противоречий, разрешение которых и является целью создания новой системы. На авиационном предприятии ИС призвана разрешить следующие основные противоречия: - между ростом производительности труда в производственных подразделениях и ее фактическим постепенным снижением в сфере управления, что приводит к существенной дезорганизации производства; - между большими объемами распределенной (территориально) информации и требованием 6ыстрого доступа к нужным данным одновременно большого числа сотрудников предприятия (в неавтоматизированной ИС это противоречие разрешается путем чрезмерного дублирования информации). Если изобразить структуру авиационного предприятия, показав информационные и материальные потоки, то первых окажется гораздо больше, и они будут гораздо сложнее. Основная причина высокой трудоемкости и сложности работы инженерно-технического персонала, предметом труда которого является информация, заключается именно в большом количестве и сложности информационных потоков на предприятии. Поэтому задачи снижения трудоемкости и повышения качества инженерного труда за счет эффективного управления информационными ресурсами авиационного предприятия являются актуальными. В настоящее время происходит объективный процесс интенсивного проникновения компьютерных технологий в сферу производства. Однако большинство существующих компьютерных систем (различного рода АСУ ТП, САПР и т.п.) являются автономными и не используют систематически концепцию баз данных (БД). Такой подход не только не упрощает и не сокращает информационные потоки на предприятии, но и приводит к значительному дублированию информации и невозможности поддержания целостности данных в рамках предприятия. Для сокращения сроков разработки изделий, технологической подготовки производства (ТПП), повышения качества продукции необходимо создание интегрированной ИС предприятия на основе корпоративной БД. Интегрированная ИС должна быть открытой, гибкой и способной легко развиваться. Первой проблемой при разработке такой системы является выбор модели данных, которая адекватно отражала бы предметную область и была бы перспективной. Сразу были отвергнуты сетевая и иерархическая модели данных, поскольку они не обеспечивают независимость данных. Затем тщательно была исследована получившая в последнее время распространение реляционная модель. В результате проведенного анализа 6ыло выявлено два существенных недостатка этой модели: невозможность естественного отражения семантики предметной области и ориентация всех известных реализаций на механизм запросов, тогда как с нашей точки зрения наиболее эффективными и понятными для различных категорий пользователей являются навигационные системы. Также была принята во внимание работа П. Чена [1], который предложил так называемую ER-модель (Entity-Relationship Model - модель сущность - связь) для концептуального проектирования баз данных. После изучения известных моделей данных и тенденций в развитии теории баз данных в лаборатории информационных технологий кафедры испытаний летательных аппаратов Московского государственного авиационного технологического университета им. К.Э.Циолковского была предложена объектно-ориентированная модель данных (ООМД) и первая версия поддерживающей эту модель оболочки – Inform-X. ООМД опирается на четыре основных понятия: объект, характеристика объекта, связь объектов и характеристика связи. Объект - множество экземпляров предметной области (физических или информационных), имеющих одинаковый набор характеристик. Например: ОСНАСТКА ИЗДЕЛИЯ. Характеристика объекта - количественная или качественная мера какого-либо свойства экземпляра определенного объекта. Например, "наименование", "масса". Связь объектов - определенные отношения между объектами предметной области (возможна связь объекта с самим собой). Например: ОСНАСТКА "Служит для изготовления" ИЗДЕЛИЯ, ИЗДЕЛИЯ "Содержит" ДЕТАЛИ. Характеристика связи - количественная или качественная мера какого-либо свойства связи между экземплярами различных объектов. Например: "количество деталей в изделии". Между двумя объектами может быть несколько связей. Существует четыре типа рассмотренных бинарных связей: "один к одному" (1:1), "один ко многим" (1:М), "многие к одному" (М:1) и "многие ко многим" (М:М). В Inform-X автоматически поддерживаются обратные связи между объектами, например, если прямая связь - ОСНАСТКА "Служит для изготовления" ДЕТАЛИ (М:М), то обратная связь - ДЕТАЛИ "Изготавливаются с помощью" ОСНАСТКА (М:М). Помимо бинарных связей, в ООМД имеется также возможность организации связей более чем двух объектов посредством характеристик-ссылок. Исследование свойств ООМД выявило следующие ее достоинства: позволяет обеспечить независимость данных при реализации; просто и точно отражает семантику данных; позволяет создавать гибкие навигационные системы. Это исследование показало возможность использования ООМД для создания интегрированной ИС авиационного предприятия. Одной из нескольких уже созданных систем является ИС для центрального технологического отдела (ЦТО) опытного авиационного предприятия - Информ-ЦТО. Эта система создана в среде оболочки Inform-Х, которая поддерживает ООМД, обеспечивает объектно-ориентированный интерфейс пользователя и является многопользовательской навигационной системой реального времени. Информ-ЦТО обеспечивает решение следующих задач из общего объема функций ЦТО: - ввод и обработка спецификаций изделий; Информ-ЦТО, как и любая другая прикладная ИС, создаваемая в среде Inform-X, имеет следующие важные особенности: - объектно-ориентированный подход не только при проектировании баз данных, но и при организации взаимодействия пользователя с системой; Объектно-ориентированная организация взаимодействия пользователя с системой практически реализована с помощью КП-технологии (каталоги-процедуры). Пользователь находит в соответствующем каталоге нужный экземпляр объекта и выполняет над ним нужную операцию. Точно так же можно находить и просматривать связанные объекты и выполнять операции над ними или над их связями. Прикладные системы, основанные на объектно-ориентированном подходе, являются весьма гибкими системами с высокой скоростью доступа к данным. При традиционном функциональном подходе прикладные системы имеют закрытый характер и сильно привязаны к существующей технологии обработки информации и даже к существующим пользователям. Объектно-ориентированный подход дает одновременно и большую степень свободы пользователям и большую степень унификации методов обработки информации различными исполнителями. Отсюда - легкость обучения больших групп людей, простота самообучения и обмена опытом. Основной особенностью систем реального времени является быстрая реакция системы на любое действие пользователя (в пределах нескольких секунд). Таким образом, обеспечиваются комфортные условия диалоговой работы. В прикладных системах, создаваемых с помощью Inform-Х, практически отсутствует понятие запроса, что в сочетании с высокой скоростью поиска объекта в каталоге обеспечивает режим реального времени. В рамках персональной ИС у каждого пользователя имеется собственная директория для хранения текстов, мощный табличный калькулятор, записная книжка, почтовый ящик и возможность отправки писем-сообщений другим пользователям. Так как Inform-Х создана с использованием другой разработки лаборатории IOS (Input-Output Shell- оболочка ввода-вывода) все, создаваемые в ее среде ИС являются терминальнонезависимыми. Inform-Х и IOS написаны на языке М в среде МSМ (реализация М американской фирмы Мiсrоnеtics). Информ-ЦТО в существующей конфигурации поддерживает 19 рабочих мест: центральный компьютер (стандартная АТ-386 с 4 Мб оперативной памяти), 18 терминалов Т1010, подсоединенных через два последовательных порта и две восьмипортовых платы стандарта ARNET отечественного производства. На рабочих местах можно также устанавливать персональные компьютеры, используя для доступа к БД эмулятор терминала, входящий в состав IOS. Авторы системы приглашают к диалогу и сотрудничеству всех пользователей и разработчиков подобных ИС. Литература 1. Chen P.P. The Entity-Relationship Model – Toward a Unified View of Data // ACM Trans. V. 1. № 1 (March 1976). P. 9-36. Новости О компании Продукты Технологии Партнеры Проекты Обучение Пресса Контакты Цены Содержание © Copyright 2021-2022 |