Формирование комплексной информационной системы

Развиваясь, компания сталкивается с серьезными проблемами:

- старые методы управления дают все больше сбоев;

- контроль требует большего количества персонала, дополнительных расходов и усложнению управления;

- согласование решений занимает все больше времени, а данные для принятия решений либо отсутствует, либо сильно запаздывает;

- количество финансовых операций и принимаемых решений превосходят предел, за которым уже не ясны причины, приведшие к тем или иным конечным результатам.

При выборе и внедрении системы необходимо решить технические, административные и организационные задачи. Информационная система есть плод совместных усилий поставщика и персонала компании. Для успешной реализации проекта:

- необходимо провести обследование и проектирование будущей системы. Другими словами, необходим точный анализ текущей ситуации и модель будущей системы;

- разработчик должен произвести настройку системы. При внедрении требуется этап тестирования, с целью выявления потенциальных ошибок;

- внедрение разбивается на две крупные части: подготовка администраторов из персонала предприятия и непосредственно запуск подсистем в отделах и подразделениях.

Российские разработки при достаточно низких ценах и удовлетворительной функциональности обладают ограниченными возможностями по консультированию заказчика и ориентированы на бухгалтерские службы, а не на менеджмент. Слабая проработка контрольных и управляющих функций является ахиллесовой пятой практически всех российских систем.

При выборе программно-аппаратных платформ и отдельных бизнес приложений должны применяться непротиворечивые, согласующиеся технологии. И, наконец, соблюдение единой технологии эксплуатации и обслуживания системы. Помимо этих ключевых требований, есть еще целый ряд общих технических требований для любой информационной системы:

- быстродействие, то есть достаточно малое время реакции системы (единицы секунд) при вводе, поиске и обработке информации;

- надежная защита от несанкционированного доступа к данным и регистрация действий персонала;

- удобный пользовательский интерфейс рабочих мест;

- возможность масштабирования и развития системы;

- интеграция с модулями, используемыми в системе передачи данных;

- возможность проведения конвертации данных из использовавшихся в прошлом приложений в новую систему;

- высокая надежность работы.

Методика создания корпоративных информационных систем содержит ряд следующих общих положений:

- Технология построения системы по моделям "как надо", без попыток программирования действующих сейчас алгоритмов. Практика создания систем по модели "как есть" показала, что автоматизация без проведения реинжиниринга бизнес процессов и модернизации существующей системы управления не приносит желаемых результатов и неэффективна. Ведь использование в работе программных приложений - это не просто сокращение бумажных документов и рутинных операций, но и переход на новые формы ведения документооборота, учета и отчетности.

- Технология построения систем с подходом "сверху вниз". Если решение об автоматизации принято и одобрено высшим руководством, то внедрение программных модулей осуществляется с головных предприятий и подразделений, а процесс построения корпоративной системы проходит гораздо быстрее и эффективнее, чем при внедрении системы первоначально в низовые подразделения. Только при внедрении "сверху вниз" и активном содействии руководства можно изначально правильно оценить и провести весь комплекс работ без незапланированных издержек.

- Технология поэтапного внедрения. Поскольку комплексная автоматизация - это процесс, в который вовлекаются практически все структурные подразделения предприятия, технология поэтапного внедрения является наиболее предпочтительной. Первыми объектами автоматизации становятся те участки, на которых в первую очередь необходимо наладить процесс учета и формирования отчетных документов для вышестоящих органов и смежных подразделений.

- Привлечение к разработке будущих пользователей. При выполнении работ по комплексной автоматизации фирмой-интегратором меняются функции отделов информационных технологий фирмы-заказчика, и возрастает их роль в общем процессе перехода предприятия на прогрессивные методы управления. Во время реализации проекта сотрудники отделов вместе с разработчиками работают с информацией и моделями, участвуют в принятии решения по выбору технологических решений и, самое главное, организуют взаимодействие поставщиков решения и сотрудников предприятия. При эксплуатации информационной системы на плечи сотрудников автоматизированной системы управления ложится обслуживание и сопровождение системы (если не заключен договор на сопровождение с фирмой-поставщиком). Специалисты заказчика являются инициаторами и исполнителями подготовки предложений по совершенствованию и развитию существующей системы. Это позволяет им лучше приспособить ее к своим требованиям, поэтому эти требования должны быть основательно продуманы, чтобы информационные технологии не использовались там, где легко можно справиться с задачами управления с помощью карандаша и листа бумаги.

Система должна поддерживать такую схему взаимодействия между модулями и автоматизированными рабочими местами, которая отвечала бы требованиям и техническим возможностям пользователя. Важнейшими параметрами информационной системы являются надежность, масштабируемость, безопасность, поэтому при создании таких систем используется архитектура клиент-сервер. Эта архитектура позволяет распределить работу между клиентской и серверной частями системы, предусматривает развитие и совершенствование в соответствии с особенностями решаемых задач. В последние годы наблюдается устойчивая тенденция увеличения спроса на клиент-серверные приложения, которые обладают в области учета и управления большими возможностями, чем файл-серверные системы при обработке больших объемов данных, возможностью создания распределенных систем, а также достаточной интеграцией с другими системами.

На современном этапе формирования рынка большое внимание уделяется малым предприятиям. Так, по мнению западных экономистов, будущее мирового производства за мелкими фирмами. Например, 96% фирм Великобритании - мелкие. Очевидно, что с мелкого предпринимательства начинается всякое производство, всякий бизнес, основанный на применении силы свободного человека. Ограничение численности предприятия кажется некоторым экономистам серьезным барьером, который не будет позволять предприятию расти и развиваться. Но это не так. Производство можно наращивать за счет внедрения техники, передовой технологии, одним из основных направлений которой в настоящее время считается внедрение информационных технологий на базе интегрированной информационной системы управления бизнесом.

Трудности и сложности применения информационной системы для малого бизнеса заключаются в большом многообразии предприятий, в разных формах организации производства, в широком ассортименте выпускаемой продукции. Хотя для отдельного предприятия число видов изделий и услуг весьма ограничено. Все это обуславливает создание информационной системы для малого бизнеса, по объему и функциональным возможностям соизмеримых с информационной системой крупных корпораций, поэтому, с одной стороны, можно проектировать информационную систему для отдельных компаний, учитывая их специфику. Но разработка индивидуальной информационной системы для каждого предприятия экономически невыгодна. Особенно это касается малых предприятий, когда практически каждое из них несет особенность организации процессов, позволяющих данному быть конкурентоспособным. С другой стороны, более радикальным можно считать построение универсальной интегрированной системы, позволяющей уменьшить масштаб данной системы для конкретного заказчика путем исключения и перевода в пассивное состояние не задействованных модулей. При этом панели управления этими модулями также переводятся в "скрытое" состояние.

К решению о необходимости внедрения информационных технологий приходит все большее число руководителей предприятий самых разных сфер бизнеса. Хотя внедрение системы обходится весьма дорого, сохранение существующего порядка, (а, как правило, беспорядка) может обойтись еще дороже. Конкуренция не дает возможности остановиться и расслабиться. В то же время, только информационные системы как таковые и технические средства, применяемые для их внедрения, не являются достаточными для достижения конкурентного преимущества. Эффективность от их внедрения проявляется лишь при должном внимании к вопросам менеджмента и организационным аспектам бизнеса.

Потребность в информационных технологиях многолика и проявляется в конкретных условиях. Существуют виды деятельности, где информация особенно важна. Это, например, банковская, биржевая деятельность. В таких организациях применение информационных технологий жизненно необходимо.

Организации различаются по эффекту, который ожидается от внедрения компьютерных информационных систем. В некоторых случаях грамотное внедрение специальных информационных систем может благоприятно повлиять на достижение конкурентного преимущества, например, за счет улучшения согласованности в работе с удаленными агентами или за счет увеличения скорости выполнения заказов. В других ситуациях компьютерная техника может облегчить выполнение рутинных операций и способствовать систематизации информации. В небольших организациях эффективной оказывается лишь автоматизация бухгалтерии.

По словам Билла Гейтса, главы компании Microsoft: “ нам потребуется еще немало времени, чтобы превратить персональный компьютер в настоящее электробытовое устройство”. Исполнительный менеджер корпорации Oracle как бы вторит ему: “Миру нужны более дешевые и простые в обращении компьютеры”. Действительно, менеджерам просто некогда осваивать сложные системы. Именно поэтому стали появляться новые операционные системы типа Windows95, основной конек которых - простота и интуитивная понятность выполняемых действий, да плюс еще и многозадачность, то есть возможность выполнять несколько операций одновременно.

Насколько важную роль играет рынок информационных технологий достаточно ярко характеризует представленная ниже таблица 1. В этой таблице представлена сводная информация объёма производства крупнейших отраслей мировой промышленности.

Таблица 1

Объем производства по отраслям мировой промышленности

Отрасль	Объем производства, млн. долларов
Туристическая
Информационная
Текстильная
Химическая

По объему производства рассматриваемый сектор занимает вторую позицию в перечне после туристической. Это свидетельствует о высоком потенциале и возможной привлекательности для потенциальных инвесторов. Но пока, несмотря на такое лидерство, еще рано говорить о том, что информационные системы прочно вошли жизнь современных управленцев.

Лекция 3. Автоматические системы, повышающие комфортность
и безопасность водителя и пассажиров.

3.1. Системы управления уровнем комфортности
и их принципиальные схемы.

Данные системы облегчают труд водителя, уменьшают утомляемость его и пассажиров, повышают пассивную безопасность. Повышение комфортности и снижение утомляемости водителя приводит также к повышению активной безопасности. Статистические данные показывают, что до 80% дорожно-транспортных происшествий происходит из-за запаздывания реакции водителя, его невнимательности, а также усталости.

Поэтому в последние годы проблема облегчения труда водителя, снижения его утомляемости привлекает особенно пристальное внимание конструкторов и дизайнеров.

Сконструированы системы, обеспечивающие повышение внимательности водителя при монотонном длительном движении. Эти системы вырабатывают определенные звуковые сигналы при признаках засыпания или неправильных действиях водителя. Подобные системы могут в этих случаях выключать зажигание или включать тормозную систему.

Разработаны тестовые устройства, не позволяющие включать двигатель при большой усталости, возбудимости или алкогольном опьянении водителя. Лишь при выполнении нескольких логических задач в течение определенного времени замыкается цепь зажигания.

Безопасность повышается также при использовании противоугонных устройств, в которых все шире применяют электронные компоненты. Большое распространение за рубежом получили системы со световой или звуковой индикацией при открывании какой-либо двери или попытке завести двигатель автомобиля и несовпадении набранного кода, с заранее установленным. Эти сигналы вырабатываются с запаздыванием в 5 – 8 с, обеспечивая возможность владельцу отключить тревожную сигнализацию. Имеются системы, подающие кроме звукового сигнала и радиосигналы, поступающие в приемник, установленный в квартире.

3.2. Автоматизированные системы, повышающие активную
и пассивную безопасность транспорта.

Для повышения активной безопасности используются стабилизаторы поперечной устойчивости автомобиля. Нашли применение автоматические системы стабилизации положения кузова. В них используется подвеска кузова принципиально новой конструкции, включающая упругие гидропневматические элементы. При наклоне кузова, во время движения со значительной скоростью на повороте, датчики, характеризующие положение кузова относительно мостов автомобиля, вырабатывают сигналы, которые после сравнения и усиления действуют на гидропневматическую систему, выравнивающую уровень пола, обеспечивая увеличение устойчивости автомобиля. В автомобилях широко используют различные автоматические (автоматизированные) системы: увеличивающие комфортность и обеспечивающие регулировку температуры в салоне; включающие и переключающие осветительные приборы; изменяющие угол наклона фар и т. д. Автоматическое регулирование температуры в салоне возможно при помощи отопителей и кондиционеров.

Широкое применение получили отопители в которых используют тепло двигателя автомобиля. Автоматизация таких систем (рис. 3.1 а) обычно заключается в управлении скоростью вращения электрического двигателя, регулирующего расход воздуха через радиатор отопления в зависимости от температуры в салоне.

Измеренная температура t_c сравнивается с заранее установленной желаемой температурой воздуха в салоне t_з. Для сравнения температур обычно используют мостовые схемы (рис. 3.1 б).

В одно плечо моста включен датчик температуры R₁, в качестве которого обычно используют терморезистор, имеющий отрицательный температурный коэффициент. В противоположное плечо моста включено сопротивление R₄, с помощью которого водитель устанавливает требуемую температуру t_з. При R₁ ¹ R₄ на выходе мостовой схемы вырабатывается напряжение U_вых = f (t_с – t_з), которое усиливается и поступает на управляющую обмотку электрического двигателя, регулирующего количество воздуха, пропускаемого через радиатор, нагреваемый жидкостью системы охлаждения.

Рис. 3.1. Схема регулирования температуры в салоне: а – структурная схема; б – мостовая схема сравнения.

При t_с= t_з, U_вых= 0 электрический двигатель отключается и температура воздуха в кабине t_с снижается до тех пор, пока вновь не включится двигатель. Подобная система, однако, работает лишь при нагретом двигателе автомобиля.

Применением отопителей, работающих независимо от двигателя автомобиля, обеспечивается нагрев салона и при холодном двигателе и, следовательно, увеличивается комфортность водителя и пассажиров. В подобных системах также возможно применение структурной схемы, показанной на рис. 3.1 а. Отличие заключается лишь в том, что отопитель нагревается от топливной горелки.

Нашла также применение аппаратура, в которой температура воздуха в салоне автомобиля регулируется за счет управления работой топливного насоса, изменяющего количество подаваемого в горелку топлива.

В автомобилях высших классов некоторые зарубежные фирмы за дополнительную плату, достигающую 10% стоимости автомобиля, устанавливают кондиционеры, автоматически поддерживающие оптимальную температуру в салоне при широком диапазоне изменения наружных температур.

Система автоматического включения фар содержит датчик наружного освещения, включающий фары при освещенности ниже допустимой. В некоторых системах при этом также учитывается влажность воздуха. Разработана система автоматического переключения света фар, с дальнего на ближний свет, при освещении ТС светом фар встречного транспорта.

Рис. 3.2. Система регулирования положения фар.

При ближнем свете фар границы освещенной зоны должны находиться в определенных пределах. Если граница освещенной зоны приближается к автомобилю, видимость дороги ухудшается, если удаляется – ослепляются водители встречных автомобилей. Для устранения этого явления используют автоматическую систему регулирования положения фар (рис. 3.2).

Индуктивные датчики вырабатывают электрические сигналы, характеризующие положение кузова относительно заднего и переднего мостов. Сигналы поступают в устройство сравнения, где формируется сигнал рассогласования, характеризующий величину и направление смещения положения кузова относительно эталонного. Этот сигнал усиливается и поступает на электрический двигатель, который при помощи тросовой передачи изменяет угол наклона фар. Такое изменение происходит в зависимости от направления и степени отклонения кузова.

Имеется также система, исполнительное устройство которой представляет собой нагреваемую биметаллическую пластину и поворачивающую корпус фар при помощи рычажной передачи.

Наряду с повышением активной безопасности автомобиля проводятся мероприятия, повышающие пассивную безопасность, т. е. обеспечивающие защиту пассажиров и водителя при совершившемся дорожно-транспортном происшествии (ДТП). По сравнению с системой предотвращения столкновений автомобилей, система пассивной защиты пассажиров и водителя менее эффективна. Она, обеспечивая снижение травматизма и уменьшение числа смертельных исходов при аварии, не уменьшает вероятность совершения дорожно-транспортного происшествия.

Эти системы уменьшают инерционные нагрузки, действующие на человека в момент столкновения. Ограничивают его перемещение в салоне автомобиля, защищают пассажиров и водителя от травм и увечий при ударах о внутренние поверхности кузова автомобиля. Предотвращают выбрасывание людей из кузова автомобиля при столкновении, создают условия беспрепятственной эвакуации из автомобиля в случае аварии.

Пассивная безопасность обеспечивается комплексом мероприятий. Для поглощения энергии удара автомобиля при столкновении используют гидравлические, телескопические энергопоглощающие бамперы, эластичные бандажи кузова и т. д. Для снижения травматизма при ударах автомобилей используют травмобезопасные рулевые колонки, поглощающие часть кинетической энергии тела водителя при ударе его о рулевое колесо. Для этой цели создают также приборные панели с упругими элементами, применяют слоистые стекла, используют подголовники и т. д.

Широкое применение получили следующие удерживающие системы: ремни безопасности, автоматически наполняемые подушки, автоматически падающие сетки безопасности и т. д. Как показывает статистика, ремни безопасности снижают риск тяжелого ранения или смертельного исхода при столкновении в 3 – 4 раза, а риск легкого ранения до 35%.

Современные ремни безопасности содержат автоматические устройства, обеспечивающие:

- автоматическую блокировку натяжения, дающую возможность человеку нормально перемещаться на сиденье, что повышает комфортность. При резком же движении тела в момент совершения аварии срабатывает замок блокировки ремня безопасности, благодаря чему человек предохраняется от ударов о внутренние поверхности кузова;

- пуск двигателя или возможность включения высших передач только после пристегивания ремней безопасности.

Рис. 3.3. Схема автоматической системы наполнения пневмоподушки.

Автоматически наполняемые пневмоподушки безопасности (рис. 13) имеют то же назначение, что и ремни безопасности, но более эффективны. При столкновении или неизбежной угрозе столкновения включается датчик, вырабатывающий импульсный сигнал. После усиления и преобразования данный сигнал действует на приводное устройство, включающее генератор, обеспечивающий быстрое (за сотые доли секунды) наполнение подушек. В сложенном положении подушки лежат в углублении под панелью приборов, для впереди сидящего пассажира и водителя. В задней части спинки сиденья, для сзади сидящих пассажиров. В момент упора человека в наполненную пневмоподушку, происходит утечка газа через калиброванное отверстие в ней, что и способствует поглощению энергии удара.

Подушки обычно изготавливают из нейлона. Хорошо защищая человека при лобовых столкновениях, подушки, как и ремни безопасности, недостаточно эффективны при наездах автомобилей сзади и сбоку, при опрокидывании. Они не предотвращают выпадение пассажиров из автомобиля при открывании дверей при лобовом столкновении.

Недостатком пневматических подушек является также резкий звук силой 150 – 170 дБ и возможность разрушения их боковых стенок. Проводятся работы по разработке метода пиротехнического образования газов с использованием вещества, близкого по составу к пороху.

Рис. 3.4. Зависимость показателя тяжести травмы от времени развертывания системы пассивной защиты: 1000 – максимально-допустимое значение.

Фирма «Daimler Benz» разработала комбинированную систему пассивной безопасности, содержащую подушку, газогенератор, пиропатрон с электродетонатором и три ремня безопасности.

Подушка безопасности водителя объемом 60 л в наполненном состоянии имеет линзообразную форму и состоит из двух вулканизированных листов нейлона, с напыленным слоем неопрена. Время наполнения зависит от температуры. Избыточное давление внутри подушки равно 10 – 20 кПа и возрастает при ударе об нее водителя до 50 – 70 кПа.

При получении сигнала от датчика, установленного на кузове автомобиля, включается электродетонатор воспламеняющий пиропатрон с зарядом массой 2 г, который вызывает натяжение ремней безопасности. Датчик питается от бортовой сети и обеспечивает подачу сигнала об аварии, осуществляет контроль над всеми электрическими цепями системы пассивной безопасности, выдачу информации о готовности и функционировании системы. Время от зажигания пиропатрона до полного натяжения ремней безопасности равно 12 мс. Полное наполнение подушек безопасности происходит через 50 мс после столкновения.

Эффективность системы пассивной защиты зависит от времени наполнения подушек t (рис. 14), где h – показатель тяжести травмы. С увеличением времени развертывания системы повышается тяжесть травмы. При t > 65 мс тяжесть травмы превышает 1000, что соответствует максимально допустимому удару головой. При использовании упреждающих датчиков, обеспечивающих срабатывание системы до столкновения, имеется возможность более медленного наполнения подушек, что позволяет удерживать водителя и пассажиров при больших скоростях столкновений.

Качество работы систем пассивной защиты (надувных подушек, сеток безопасности) в значительной мере зависит от возможностей и параметров датчиков, которые могут быть инерционными, механическими или упреждающими. Механические датчики обладают большой инерционностью, срабатывают после столкновения и, следовательно, не обеспечивают эффективной защиты людей при столкновениях на больших скоростях.

Исследовались возможности использования упреждающих емкостных, индукционных, инфракрасных, оптических, ультразвуковых, радиолокационных и других типов неконтактных датчиков. Проведенные работы показали, что по ряду параметров радиолокационные датчики превосходят, а по большинству – вполне конкурентоспособны с другими датчиками.

Датчик должен обеспечивать высокую вероятность обнаружения угрожающих объектов и весьма малую вероятность обнаружения неопасных объектов. Эффективная система защиты должна обеспечивать наполнение подушек, при безопасном расстоянии до опасного объекта, равном (0,5 – 1) м.. При скорости движения автомобиля 100 км/ч система пассивной защиты, развертывающаяся за 25 мс. должна включаться на расстоянии не меньшем 0,6 м. При скоростях, меньших 25 – 30 км/ч, система должна отключаться. Особые трудности при разработке подобных систем возникают из-за необходимости сведения до минимума вероятности ложных срабатываний, приводящих обычно к ДТП.

Датчик не должен включаться от сигналов, отраженных дорожными знаками, потоками воды, птицами, ТС, движущимися по встречной полосе. В системе необходимо устранить мешающее воздействие сигналов датчиков других ТС, различного рода помех. Все это предъявляет весьма жесткие требования к подобным датчикам.

Исследования показали, что при скоростях до 40 км/ч достаточно эффективным оказывается механический контактный датчик; при скоростях от 40 до 80 км/ч целесообразно одновременное применение контактного и неконтактного датчиков. При этом можно, несколько снизив вероятность правильного срабатывания неконтактного датчика, значительно уменьшить вероятность ложных срабатываний всей системы. Высокая вероятность срабатывания в этом диапазоне скоростей обеспечивается за счет дублирующего неконтактного датчика. При скоростях, больших 80 км/ч, своевременная выработка сигнала включения системы пассивной защиты, может быть достигнута только неконтактным датчиком.