Управления технической готовностью автомобилей

4.1. Информация и информационные технологии

Понятие «информация и информационные технологии» тесно связано с понятием «управление». Из нескольких определений понятия «управление», прикладное (инженерное) — следующее:

управление — это процесс преобразования информации о состоянии системы в определенные действия, которые переводят систему из исходного состояния в заданное состояние согласно цели.

Само определение управления включает в себя ключевое слово «информация». Кроме того, это определение содержит еще два ключевых слова — цель и действие, которые переводят систему из одного состояния в другое. Без этих составляющих вообще не может быть решена никакая задача управления. Следовательно, минимально необходимыми условиями для управления любой системой являются: наличие объективной информации состоянии системы, определение цели, стоящей перед системой, и понимание возможных действий и способов для достижения этих целей (рис. 4.1).

Эти условия являются минимально необходимыми, но недостаточными, так как многие предпринимаемые действия управления требуют ресурсов (рис. 4.2), а само управление происходит во времени (рис. 4.3).

Таким образом, достаточным набором условий для построения системы управления являются: информация о состоянии системы, ее цели, имеющиеся ресурсы и время для достижения этих целей и необходимые для этого действия. Следовательно, процесс управления базируется на информационном обеспечении.

Рис. 4.1 Процесс управления с учетом информационного обеспечения

Рис. 4.2 Процесс управления с учетом информационного обеспечения и материальных ресурсов

Рис. 4.3 Процесс управления с учетом информационного обеспечения, материальных ресурсов и времени

Слово «информация» в широком смысле означает — сведения, данные, знания, сообщения, новости. Если говорить об управленческой информации, то это сведения, имеющие отношение исключительно к управлению производством. Близким к управленческой информации является термин производственная информация. Информация является одновременно «сырьем» и «продуктом» управленческой деятельности. В качестве «сырья» информация представляется, когда многочисленные сведения и данные используют для подготовки и обоснования соответствующих решений. Как готовый «продукт» информация фигурирует в принятых и реализуемых решениях, управленческих документах, адресованных для исполнения соответствующим аппаратом управления и отдельными исполнителями.

Эффективное управление объемом, в том числе и технической готовностью автомобилей, должно базироваться на непрерывном, полном и достоверном потоке информации об окружающей обстановке и внутренних изменениях в системе.

Задача получения информации — продукта из информации — решается в теории информатики. В широком смысле понятие «информатика» (по данным ЮНЕСКО) охватывает собственно информацию, ее сбор, хранение, обработку и анализ, а также средства для обработки информации от пера до электронных систем.

Средства и методы информатики реализуются в виде информационных технологий. Технология в общем смысле этого понятия есть совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств формы, сырья, материала или полуфабриката, которые осуществляются в процессе производства. Информационная технология включает в себя методы обработки информации, ее формирования и потребления, а также совокупность всех видов информационной механики.

С возникновением промышленного производства, когда необходимо было решать задачи управления производством, появились первые информационные технологии, которые в своем развитии прошли несколько этапов (табл. 4.1).

Из различных видов технологий информационная технология управления предъявляет высокие требования к «человеческому фактору», так как сам процесс управления требует от человека высокой квалификации, изменяет содержание труда человека, его физическую и умственную нагрузку. Информационная технология управления предполагает, как минимум, три составляющих обработки информации: учет, анализ, принятие решений. Этапы развития информационных технологий связаны, в основном, с развитием средств обработки информации, которые касаются учета информации, а анализ и принятие решений на этих этапах возлагались на человека.

Таблица 4.1

Этапы развития информационных технологий	Средства обработки информации
I. Ручная	Перо, чернильница, книги учета и др.
П.Механическая	Пишущая машинка, арифмометр, телефон, диктофон, почта
III. Электрическая	Электрические пишущие машины, калькуляторы, копировальные машины, диктофоны и др.
IV. Электронная (компьютерная)	Электронно-вычислительные машины

В настоящее время есть возможность в информационной технологии решать задачи не только учета, но и анализа и принятия решений. В то же время сама электронная информационная технология имеет свое развитие. Начало электронной информационной технологии связано с появлением в конце 60-х годов больших производительных электронно-вычислительных машин. В эти годы создавались автоматизированные системы управления на базе больших ЭВМ. По их функциональным возможностям эти АСУ можно было назвать системами обеспечения управления, которые решали задачи учета и частично анализа информации. Расширение сети АСУ и увеличение мощности вычислительных центров, связанное с большими объемами обрабатываемых документов, не дало ощутимых результатов в компонентах процесса управления, анализа и принятия решений. Причины этого следующие:

♦ подобные системы не включали в себя основного звена — пользователя, так как отсутствовали коммуникационные связи рабочих мест пользователей с центральной ЭВМ;

♦ характерный для большинства пакетный способ обработки данных;

♦ отсутствие диалоговой поддержки;

♦ избыточный поток, поступающей из АСУ учетной информации, ее слабая аналитическая обработка;

♦ большие интервалы времени между обработкой информации и поступлением ее пользователю.

В дальнейшем в 70-е годы развитие АСУ было связано с фундаментальными составляющими информационной технологии, анализом и принятием решений. В те годы подобные АСУ предполагали, что задачи анализа и принятия решений могут быть формализованы и записаны экономико-математическими моделями. Эти АСУ должны были повысить качество, достоверность и своевременность информационного обеспечения пользователей, которые принимают решения. Кроме того, считалось, что эффективность работы пользователей будет возрастать благодаря увеличению числа анализируемых вариантов, используемых при анализе и выборе вариантов принятия решений. Но оказалось, что использование экономико-математического моделирования в информационных технологиях также имеет ограниченные возможности. Во-первых, такие системы имели большинство недостатков АСУ 60-х годов. Во-вторых, добавились еще некоторые недостатки практического использования: для каждой новой задачи требовалась новая модель; модель создавалась специалистами по экономико-математическим моделям, а не пользователем.

Появление персональных электронно-вычислительных машин коренным образом изменило идеи АСУ. Наблюдается переход от крупных вычислительных центров к распределению вычислительного потенциала и приближение его к пользователям. Такой подход нашел свое воплощение в автоматизированных системах управления на базе автоматизированных рабочих мест пользователей, снабженных ПЭВМ. По существу, это новый этап компьютеризации технологии управления — этап персонализации АСУ.

В связи с этим возникает крайняя необходимость в разработке новых информационных технологий, которые должны обеспечить эффективные варианты принятия решений в процессе управления. Вновь создаваемые новые информационные технологии наряду с решением задач по сбору, хранению и обработке информации должны обеспечивать решение задач анализа и принятия решений, они имеют следующие отличительные особенности:

— человеко-машинные единицы управления;

— принятие решений непосредственно ПЭВМ (в отдельных задачах управления);

— прогнозирование состояния и возможность получения ответов на вопрос «Что будет, если?»;

— адаптация систем к конкретным условиям работы предприятия.

Новые информационные технологии создаются благодаря трем основным достижениям науки и техники:

♦ появление надежных носителей информации;

♦ развитие средств связи, которые позволяют доставлять информацию в любую точку земли без каких-либо ограничений;

♦ автоматизация обработки информации с помощью компьютеров.

В заключение необходимо отметить, что информацию следует рассматривать как ресурс, от состояния которого зависит развитие экономики любой отрасли, а новые информационные технологии дают возможность ее рационально использовать.

4.2. Системы обработки информации на автотранспортных предприятиях

Эффективное управление объектом, в том числе и АТП (АТО), должно базироваться на непрерывном, полном и достоверном потоке информации об окружающей обстановке и внутренних изменениях в системе, поступающем на определенные уровни иерархии принятия решений в пределах компетенции каждого из уровней.

Непрерывность потока информации в данном случае означает поступление ее в пункты принятия решений с необходимой дискретностью в установленное время. При этом дискретность не противоречит понятию непрерывности, так как информация поступает в орган управления в моменты его активизации, т. е. в моменты, когда возникает необходимость в принятии решений. Полнота информации подразумевает поступление ее в соответствующий орган управления в объеме (количестве и качестве), обеспечивающем возможность принятия обоснованных решений. Только при этих условиях управляющий орган будет располагать информацией, на основе которой возможно эффективное управление объектом.

Для обеспечения органов управления АТП (АТО) информацией, соответствующей вышеуказанным требованиям, на основе системного анализа функционирования объекта и синтеза информационных блоков была разработана общая методология построения информационной базы АТП (АТО).

Как известно, системный анализ функционирования объекта предполагает выделение из всей системы функционально-автономных подсистем и определение на этой основе круга задач, решаемых каждой подсистемой. При этом функциональная автономность подсистемы определяется исходя из следующих условий:

подсистема должна являться частью объекта управления вместе с соответствующей частью управляющей системы;

число информационных связей между подсистемами мало по сравнению с внутренними связями подсистем;

внешние связи преимущественно более высокого уровня иерархии, т. е. подсистемы в основном обмениваются агрегатированной информацией.

Задачи, решаемые каждой подсистемой, определяются с учетом строгого разграничения функций аппарата управления по рутинной обработке информации от основной его деятельности — принятия решений и их реализации. Это позволяет освободить персонал, принимающий решения, от трудоемкой работы по учету и отчетности, передать большинство этих функций вычислительному комплексу и получить информацию на машинных носителях.

Обладая машинным эквивалентом информации, управляющий орган сможет осуществлять эффективное планирование и управление на основе экономико-математических методов.

В результате анализа функционирования объекта была построена структурно-функциональная матрица, которая отражает взаимосвязь функционально автономных подсистем, а также круг задач, решаемых каждой из них.

Эффективное функционирование органов управления каждой из подсистем и системы в целом обеспечивается информационной базой, которая строится как совокупностьинформационных подсистем, в свою очередь, состоящих из информационных блоков.

Такая структура дает возможность взаимосвязанного решения всего круга задач.

Построение информационных блоков и всей системы в целом базируется на принципах интеграции, исходя из которых разработаны первичные документы и технология их предмашинной обработки, а также структура программных комплексов и технология их функционирования.

Идеология построения систем интегрированной обработки данных СИОД известна, ее основные принципы сводятся к следующему:

комплексная обработка данных на основе полной централизации вычислительных процессов и использования единой нормативно-справочной базы;

упорядочение системы документов и рационализация схемы документооборота;

строгое разделение первичной информации, описывающей осуществляемые технологические процессы и воздействия внешней среды, от постоянной (на определенные интервалы времени) нормативно-справочной информации;

организация массивов информации по классам решаемых задач;

однократный ввод в ЭВМ возникающей первичной информации.

Методология создания и синтеза информационных блоков в информационные подсистемы на основе принципов интеграции заключается в следующем:

а) в результате анализа всей информации, использующейся на АТП (АТО), выделяются первичные показатели (т. е. такие, которые отображают ход производственных процессов или оперативно задаются внешней средой). Эти показатели в дальнейшем используются для формирования первичных документов в системе управления;

б) рационализируются первичные документы, в которых содержатся в основном только первичные показатели, причем рационализация касается как содержания документа, так и его формы. При этом учитывается человеко-машинный характер обработки документа. Это означает, что документ должен быть удобен в обращении на всех этапах обработки при движении в системе управления: этапах заполнения, шифровки, переноса на машинные носители и собственно работы с документом в аппарате управления;

в) вся информация организуется в массивы постоянной, условно-постоянной и переменной информации. В состав массивов входят нормативно-справочные данные, первичные показатели и показатели, вычисляемые при обработке входных документов. Эти массивы формируются в блоки, используемые всеми задачами, и являются так называемыми базовыми массивами. Базовые массивы, как правило, располагаются во внешней памяти ЭВМ и при синтезе информационных блоков обеспечивают исходной информацией весь комплекс задач подсистемы;

г) разрабатывается и создается развитый программный комплекс вычислительной системы, который является средством получения необходимой информации для решения всех задач системы управления. Программный комплекс включает в себя операционную систему и библиотеку стандартных программ, являющихся едиными для всех информационных блоков и подсистем. Это обеспечивает, возможность стыковки и взаимосвязи информационных блоков, а следовательно, и подсистем между собой. Кроме того, в программный комплекс входят пакеты прикладных программ, реализующие специфические функции каждого информационного блока.

Такой подход к построению информационной базы АТП позволяет существенно сократить поток информации, вводимой в ЭВМ, и дает возможность на основе базовых массивов и взаимодействия подсистем между собой получать выходные документы в самых различных формах и разрезах.

В соответствии с вышеперечисленными принципами СИОД разработаны информационные блоки и синтезированы информационные подсистемы.

Функционирование такой сложной системы, как автомобильный транспорт, особенно в условиях рыночной экономики, может быть только на учете расхода и движения материальных ценностей, на учете выработки, доходов, расходов и прибыли по каждому автомобилю, водителю, подразделению и работнику. Объемы информации, которые обрабатываются на АТП, очень большие. Например, на предприятии с парком 100 автомобилей ежемесячно обрабатывается 2,5-3 тыс. путевых листов, 700-800 заявок на запчасти, 250-300 листов учета ТО и ТР и других документов.

Поэтому перед работниками автомобильного транспорта всегда стояла задача рациональной обработки информации. Как указывалось выше, эта задача решается на основе разработки информационных технологий. На автомобильном транспорте информационная технология в своем развитии также прошла путь от ручной технологии до компьютерной. Естественно, на первых этапах развития информационных технологий (ручная, механическая и электрическая) имелась возможность учета отдельных подразделений и предприятия в целом, но не могло быть и речи о персональном учете результатов работы отдельных автомобилей и работников. Только с созданием ЭВМ появилась возможность устранить этот недостаток. Вместе с тем и электронная информационная технология также развивалась. До недавнего времени действовала информационная технология, структура которой представлена на рис. 4.4.

По такой технологии первичная информация переносится через перфорирование или магнитные носители в базу данных ЭВМ. Затем эта информация извлекается из базы данных через определенные промежутки времени, обрабатывается пакетом прикладных программ и формируются выходные документы, которые попадает управленческому персоналу для анализа и принятия решений. Такая технология базируется на централизованной обработке информации, в так называемых кустовых информационно-вычислительных центрах на базе больших ЭВМ, которые создавались при территориальных производственных транспортных объединениях.

Рис. 4.4 Структура информационной технологии

Опыт работы автоматизированных систем управления по такой информационной технологии показал, что эффективность созданных систем мала, и они имеют существенные недостатки:

— большое количество ошибок при формировании информационной базы;

— длительные сроки разработки и внедрения систем;

— отрыв пользователей (исполнители — управленцы) от вычислительного процесса, т.е. работники управления в основном анализируют информацию об уже произошедших событиях.

Поэтому эти АСУ решали отдельные задачи, механизирующие элементы частных расчетов.

Использование ПЭВМ позволяет устранить большинство недостатков, присущих централизованной обработке информации, когда автоматизированные рабочие места на базе ПЭВМ встраиваются в технологию управления автотранспортным предприятием.

В настоящее время ведутся исследования по созданию новых информационных технологий (НИТ) управлений автотранспортным предприятием. Основным элементом НИТ является автоматизированное рабочее место (АРМ), представляющее собой совокупность нормативно-справочной информации, технологии обработки информации, программные и аппаратные средства. В условиях НИТ информация через АРМ попадает непосредственно в ЭВМ, иуправленческий персонал имеет возможность оперативного доступа к любой информации для принятия оптимальных управленческих решений.

АРМ формируются в структурных подразделениях предприятия — или в одном месте — операторской.

Особенностью информации, обрабатываемой на АТП, является ее временной характер – оперативная и накапливаемая за отчетный период.

Структурно информация выглядит следующим образом: нормативно-справочная, входной поток данных (путевой лист, ведомость выдачи топлива и т.д.), выходной поток данных (документы для подразделений предприятия, по водителям, автомобилям и т.д.), служебная информация, отражающая конфигурацию аппаратных средств.

Объем обрабатываемых данных определяется списочным и марочным составом транспортных средств, принадлежащих АТП. Основными операциями по обработке данных являются сортировка по различным признакам (табельный номер водителя, государственный номер подвижного состава, колонна, бригада и т.д.), накопление данных (по автомобилю, бригаде, колонне, водителю и р.д.), ввод информации в требуемой форме.

Перечисленные особенности позволяют сформулировать требования к программной системе следующим образом — очень много сортировки данных, пересылок, оперативного извлечения информации, мало математических операций (за исключением суммирования).

Опыт показывает, что, во-первых, в рамках общепринятых нормативных установок функционирования структурных подразделений АТП везде своя технология обработки информации, сложившаяся по тем или иным причинам.

Во-вторых, при современном дефиците денежных средств АТП стараются внедрить АРМ только в узкие места. Это говорит о том, что система программно-аппаратных средств должна быть модульной. Связь между относительно независимыми программными модулями должна осуществляться под управлением главной программы — диспетчера.

Программные модули должны строиться по одной алгоритмической идеологии, отражающей формализованные цели и задачи структурных подразделений АТП и учитывающей принятие технологии обработки информации на конкретном АТП. Это противоречие является одним из основных факторов при выборе системы программирования. Сравним два языка программирования «Паскаль» и «Си». Оба сравниваемых языка программирования имеют практически одну и ту же область применения. Язык Паскаль подвергся серьезной критике в ряде зарубежных работ. В то же время язык Си практически не был подвергнут критике. Это предопределило выбор языка программирования.

Система программирования представляет собой сово­купность программных средств, устанавливаемых на ЭВМ для разработки приложений в интересах пользователя.

В настоящее время на рынке реализации языка Си конкурирует система фирм «Майкрософт» и «Борланд». Сравнительная оценка по литературным данным и из нашего опыта останавливает однозначный выбор на «Борланд».

Бедой АТП и транспортных цехов промышленных предприятий является слабая оснащенность вычислительной техникой при дефиците финансовых средств. Как правило, это машины типа 286/АТ, с объемом ОЗУ 1 Мбайт и винчестером в 40 Мбайт.

В связи с этим применялась система разработки Турбо-Си 2.0. Эта система позволяет создавать компактные и быстродействующие программные продукты с удобным для пользователя интерфейсом.

Как говорилось выше, модульность программных средств позволяет подстраиваться под требования и нужды предприятий-пользователей. В системе реализован единообразный оконный интерфейс ввода и вывода.

Программные средства функционируют на ЭВМ серии IBM PC под управлением MS DOS или Novell DOS, последняя операционная система предпочтительнее, так как она позволяет реализовать сетевые решения межмашинной связи за счет встроенных в ДОС средств.

Разработанная система представляет собой набор относительно независимых программных модулей в исполняемых кодах, количество которых определяется требованиями заказчика. Главная программа управляет вызовами специализированных модулей, ожидая при этом их завершения (достоинства языка СИ). После завершения работы модуль-процессор управления передается главной программе.

Исходный текст программного модуля представляет собой совокупность библиотечных функций, присутствующих в реализации системы программирования, и функций, разработанных программистами.

Модули процесса управляют файловой системой, в которой хранятся и накапливаются данные.

Структурные единицы реализованы в программных модулях, причем структурная единица может быть реализована в нескольких модулях.

Система ввода организована таким образом, что чипы и форматы данных жестко контролируются, например, день месяца не может быть больше 31, о чем вдается предупреждение оператору и ввод останавливается.

Для сокращения количества вводимой информации в документы используются контактно-зависимые справочники. Информацию из справочников при необходимости можно корректировать. Система на основании анализа исходной информации автоматически опознает наличие ли отсутствие справочных данных.

Система вывода позволяет сортировать, выбирать, выводить на экран и принтер необходимую информацию.

4.3. Практическая реализация методов управления технической готовностью на базе новой информационной технологии

Эффективное управление автотранспортным предприятием, в том числе и технической готовностью подвижного состава, как было указано выше, должно базироваться на непрерывном, полном и достоверном потоке информации об окружающей обстановке и внутренних изменениях в системе, поступающей на определенные уровни иерархии принятия решений в пределах компетенции каждого из уровней.

Непрерывность потока информации в данном случае означает поступление ее в пункты принятия решений с необходимой дискретностью в установленное время. При этом дискретность не противоречит понятию непрерывности, так как информация поступает в орган управления в моменты его активизации, т.е. в моменты, когда возникает необходимость в принятии решений. Полнота информации подразумевает поступление ее в соответствующий орган управления в объеме (количестве и качестве), обеспечивающем возможность принятия обоснованных решений. «Полнота информации» — только при этих условиях управляющий орган будет располагать информацией, на основе которой возможно эффективное управление объектом.

За обеспечение органов управления АТП информацией, соответствующей вышеуказанным требованиям, отвечает информационная технология на основе автоматизированных рабочих мест с персональными электронно-вычислительными машинами.

На основе системного анализа функционирования объекта (АТП) и синтеза информационных блоков была построена структурно-функциональная матрица новой информационной технологии (рис. 4.5), которая отражает взаимосвязь автономных подсистем, а также круг задач, решаемых каждой из них.

Эффективное функционирование органов управления каждой из подсистем и системы в целом обеспечивается информационной базой, которая строится как совокупность информационных подсистем, в свою очередь, состоящих из информационных блоков.

Такая структура дает возможность взаимосвязанного решения всего круга задач. Построение информационных блоков и всей системы в целом базируется на принципах интеграции, исходя из которых разработаны первичные документы и технология их предмашинной обработки, а также структура программных комплексов и технология их функционирования.

Рис. 4.5 Структурно-функциональная матрица информационного обеспечения