Этапы проектирования строительства и эксплуатации

Проект состоит из чертежей, пояснительной записки и сметы.

Чертежи служат материалом для наглядного изображения, а затем осуществления проектируемого объекта в натуре.

Пояснительная записка содержит описание и обоснование принятых решений и технико-экономические показатели, характеризующие рациональность проекта.

Сметная документация определяет стоимость строительства.

Создание проекта здания или комплекса зданий — сложный, последовательный процесс, в котором участвуют специалисты разных профилей: архитекторы, конструкторы, инженеры по водоснабжению и канализации, отоплению и вентиляции, электрики, экономисты, планировщики, технологи и многие другие.

Исходным документом для начала проектирования является утвержденное в установленном порядке задание на проектирование, которое заказчик проекта выдает проектной организации.

В качестве заказчика проекта выступают городские советы, министерства и ведомства или организации, уполномоченные ими. В большинстве случаев в разработке задания на проектирование участвует проектная организация, которой поручается составление проекта.

Индивидуальное проектирование. Как разработать проект частного дома? Основные этапы проектирования

По каждому проектируемому объекту проектная организация назначает главного инженера или главного архитектора проекта, координирующего разработку проекта и ответственного за проект в целом, а также за общую сметную стоимость строительства.

Одновременно с разработкой задания начинается предварительный этап проектирования — сбор исходных данных. В этот период происходит широкое изучение отечественного и зарубежного опыта строительства и эксплуатации соответствующих зданий по литературе, проектам, фотографиям и в натуре. Изучаются также соответствующие нормы и технические условия проектирования, природные и градостроительные условия строительства (климат, рельеф местности, возможные подъезды, условия для санитарно-технического оборудования, окружающая застройка и т. д.).

Нормы — это научно обоснованные и узаконенные условия проектирования различных зданий, сооружений и их комплексов. В нормах указываются необходимый состав и размеры помещений, степень их освещенности, характер отделки, ширина коридоров и лестниц, степень капитальности и огнестойкости и т. д.

Существуют нормы и технические условия на проектирование отдельных видов зданий, застройки городов, нормы на проектирование и расчет конструкций, противопожарные, санитарные и др.

Задание на проектирование составляется в соответствии с перспективным планом развития народного хозяйства, с учетом технико-экономических обоснований целесообразности намечаемого строительства.

Задание на проектирование должно быть кратким, исчерпывающе ясным и содержать следующие данные.

По гражданскому строительству: основание для проектирования (постановление Совета Министров, приказ министерства или ведомства, решение горисполкома и т. п.); район строительства; назначение и характеристика объекта; количество жителей для населенных мест и жилых районов, количество жилой площади, этажность в жилом доме, вместимость и состав помещений для зданий культурно-бытового обслуживания и т. д.; намеченные сроки и очередность строительства; количество стадий проектирования; архитектурно-планировочное задание, полученное от местного Совета депутатов трудящихся, в котором содержатся указания о требованиях к застройке участка, этажности и характере архитектуры зданий, выходящих на магистральные улицы, о красных линиях и отметках планировки, об условиях и местах присоединения к городским инженерным сетям и сооружениям.

[Курс ГИП] Стадии проектирования и строительства, экспертиза. Базовые понятия.

Вместе с архитектурно-планировочным заданием (АПЗ) выдается строительный паспорт участка, содержащий основные данные о существующей застройке, подземных сетях и т. д.

В задании по промышленному строительству содержатся основание для проектирования, район или пункт строительства, характеристика продукции и мощность производства, основные источники снабжения сырьем и энергией, намечаемое производственное и хозяйственное кооперирование, предполагаемое расширение в дальнейшем, районы потребления продукции, сроки и очередность строительства, ориентировочные размеры капитальных вложений, архитектурно-планировочное задание (при размещении предприятия на территории городов и населенных мест городского типа).

Содержание задания на проектирование может уточняться применительно к особенностям проектируемых объектов.

Задание на проектирование утверждается инстанцией, которая будет утверждать соответствующее проектное задание. На основе утвержденного задания на проектирование начинается разработка проекта. Начальной стадией этой разработки является процесс эскизирования, т. е. поиски возможных архитектурно-планировочных и конструктивных вариантов решений. Эскизы делаются в виде рисунков, чертежей или простых по выполнению макетов. Наличие нескольких вариантов дает возможность сравнительным путем выбрать лучшее из возможных решений.

Проектирование подразделяется на этапы — стадии

Проектирование промышленных и гражданских зданий или их комплексов ведется, как правило, по двум стадиям: проектного задания, а на его основе и после его утверждения — рабочих чертежей.

В отдельных случаях, при проектировании предприятий с новым производством н уникальных зданий особой строительной сложности, допускается (со специального разрешения) проектирование по трем стадиям: проектного задания, технического проекта, рабочих чертежей.

При проектировании очень простых объектов иногда допускается разработка проекта в одну стадию. В проектном задании выявляются техническая возможность и экономическая целесообразность предполагаемого строительства. Принципиально решается общая архитектурно-планировочная композиция, объемно-пространственная и цветовая композиция интерьеров, выбираются конструкции и строительные материалы. Определяется общая стоимость строительства и основные технико-экономические показатели.

Проект на стадии проектного задания должен содержать следующие материалы

Пояснительную записку, содержащую характеристику и обоснование принятых в проекте решений и технико-экономические показатели в сравнении с аналогичными, уже применявшимися в строительстве проектами; в записке должны быть приведены данные о составе проектного задания н перечень чертежей и приложений.

Графические материалы в виде чертежей планов, разрезов, фасадов, перспектив, разверток или перспектив основных интерьеров, схемы генерального плана.

Эти материалы должны быть приведены в минимально необходимом объеме и масштабах. Сводный сметно-финансовый расчет, дающий представление об общей стоимости строительства и являющийся основанием для финансирования строительства и разработки рабочих чертежей.

При составлении проектного задания проектная организация должна согласовать принятые проектные решения с исполкомом местного Совета депутатов трудящихся и с местными органами Государственной санитарной инспекции и Государственного пожарного надзора. Принятые в проекте конструкции, строительные материалы согласуются с соответствующей строительной организацией.

После согласования и экспертизы проект на стадии проектного задания утверждается в соответствующих инстанциях (технические советы госкомитетов и министерств, городских и областных исполкомах советов депутатов трудящихся, главных архитектурных управлениях городов).

В техническом проекте (в случае трехстадийного проектирования) более углубленно и всесторонне разрабатываются принятые в проектном задании решения, уточняются объемы, методы и стоимость строительства. Технический проект проходит те же инстанции согласования и утверждения, что и проектное задание.

Рабочие чертежи разрабатываются при проектировании по двум стадиям на основе утвержденного проектного задания, при проектировании по трем стадиям на основе утвержденного технического проекта.

В процессе разработки рабочих чертежей производится уточнение и детализация предусмотренных проектным заданием проектных решений в той степени, в которой это необходимо для производства строительно- монтажных работ.

Рабочие чертежи выполняются в следующем составе

Чертежи генерального плана с вертикальной планировкой и указанием подземных инженерных сетей, транспортных путей, озеленения и благоустройства; архитектурно-строительные чертежи — общие (планы фундаментов, этажей, перекрытий, покрытий, разрезы, фасады) и деталировочные, на которых указываются размеры всех деталей, их сопряжения и т. д.; для зданий, в которых запроектированы помещения, требующие специального решения интерьеров, выполняются развертки внутренних стен, потолков, рисунки полов, эскизы и перспективы интерьеров, эскизы и чертежи оборудования.

В этом случае, когда это необходимо для производства работ, составляются колерные таблицы с наименованием и характеристикой применяемых отделочных материалов; чертежи (общих видов) несущих и ограждающих железобетонных, деревянных, металлических конструкций и деталей; монтажные чертежи конструкций со спецификациями изделий и деталей заводского изготовления; чертежи технологической части со спецификациями оборудования; чертежи по отоплению и вентиляции; чертежи по водопроводу и канализации; чертежи по электрооборудованию; чертежи и карты, характеризующие методы производства строительных и монтажных работ.

Все строительные чертежи должны иметь спецификации деталей и изделий заводского изготовления и необходимые пояснения (указания марок кирпича, раствора, бетона и т. д.), дополняющие графическую часть.

Рабочие чертежи не утверждаются, а выдаются непосредственно строителям за подписью проектировщиков и руководителей проектной организации. Смета к рабочим чертежам составляется для уточнения установленной сметно-финансовым расчетом стоимости строительства.

Смета является основой для производственного планирования и расчетов за выполненные строительно-монтажные работы. Вся проектная документация оформляется в виде альбомов в необходимом количестве экземпляров. В зависимости от объема строящегося объекта чертежи брошюруются в один, два или несколько альбомов, соответствующих частям проекта (архитектурно-строительная, санитарно-техническая. энергетическая, технологическая и др.). Смета и технико-экономическая часть брошюруются в отдельном альбоме.

Источник: www.architect4u.ru

Основные этапы проектирования

Жизненный цикл (ЖЦ) — период создания и использования АИС (АИТ), охватывающий ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данной автоматизированной системе и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей.

Жизненный цикл АИС и АИТ позволяет выделить четыре основные стадии: предпроектную, проектную, внедрение и функционирование. От качества проектировочных работ зависит эффективность функционирования системы. Поэтому каждая стадия проектирования разделяется на ряд этапов и предусматривает составление документации, отражающей результаты работы.

Основными работами, выполняемыми на стадиях и этапах проектирования, можно считать:

I стадия — предпроектное обследование

1-й этап — сбор материалов для проектирования, формирование требований, изучение объекта проектирования, разработка и выбор варианта концепции системы;

2-й этап — анализ материалов и формирование документации – создание и утверждение технико-экономического обоснования и технического задания на проектирование системы на основе анализа материалов обследования, собранных на первом этапе.

II стадия — проектирование:

1-й этап — техническое проектирование, где ведется поиск наиболее рациональных проектных решений по всем аспектам разработки, создаются и описываются все компоненты системы, а результаты работы отражаются в техническом проекте;

2-й этап — рабочее проектирование, в процессе которого осуществляется разработка и доводка программ, корректировка структур баз данных, создание документации на поставку, установку технических средств и инструкций по их эксплуатации, подготовка для каждого пользователя системы обширного инструкционного материла, оформленного в виде должностных инструкций исполнителям-специалистам, реализующим свои профессиональные функции с использованием технических средств управления. Технический и рабочий проекты могут объединяться в единый документ — техно-рабочий проект.

III стадия— ввод системы в действие:

1-й этап — подготовка к внедрению — установка и ввод в эксплуатацию технических средств, загрузка баз данных и опытная эксплуатация программ, обучение персонала;

2-й этап — проведение опытных испытаний всех компонентов системы перед передачей в промышленную эксплуатацию, обучение персонала;

3-й этап (завершающая стадия создания АИС и АИТ) — сдача в промышленную эксплуатацию; оформляется актами приема-сдачи работ.

IV стадия — промышленная эксплуатация — кроме повседневного функционирования включает сопровождение программных средств и всего проекта, оперативное обслуживание и администрирование баз данных.

Жизненный цикл (ЖЦ) образуется в соответствии с принципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями требований и внешних условий, введением ограничений и т.п. На каждом этапе ЖЦ формируется определенный набор документов и технических решений, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, полученные на предыдущем этапе. Этап завершается проверкой предложенных решений и документов на их соответствие сформулированным требованиям и начальным условиям.

Существующие варианты ЖЦ определяют, порядок исполнения этапов в ходе разработки АИС и технологий, а также критерии перехода от этапа к этапу. Наибольшее распространение получили три следующие модели ЖЦ:

1. Каскадная модель предполагает переход на следующий этап после полного окончания работ по предыдущему этапу.

2. Поэтапная модель с промежуточным контролем – итерационная модель разработки АИС и АИТ с циклами обратной связи между этапами. Преимущество такой модели заключается в том, что межэтапные корректировки обеспечивают меньшую трудоемкость разработки по сравнению с каскадной моделью; однако время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки.

3. Спиральная модель делает упор на начальные этапы ЖЦ: анализ требований, проектирование спецификаций, предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии АИС и АИТ.

На нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Наиболее перспективна спиральная модель ЖЦ. Специалистами фирм, занимающихся проектированием и созданием программных продуктов, отмечаются следующие преимущества спиральной модели:

• накопление и повторное использование проектных решений, средств проектирования, моделей и прототипов АИС и АИТ;

• ориентация на развитие и модификацию системы и технологии в процессе их проектирования;

• анализ риска и издержек в процессе проектирования систем и технологий.

Главная особенность разработки АИС и АИТ состоит в концентрации сложности на стадиях предпроектного обследования и проектирования и относительно невысокой сложности и трудоемкости последующих этапов. Более того, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные на этапах анализа и проектирования, порождают на этапах внедрения и эксплуатации трудные, часто неразрешимые проблемы и, в конечном счете, приводят к отказу от использования материалов проекта.

Содержание и методы ведения проектировочных работ

Создание автоматизированных информационных систем и технологий в экономике может осуществляться по двум вариантам. Первый вариант предполагает, что этой работой занимаются специализированные фирмы, имеющие профессиональный опыт подготовки программных продуктов конкретной ориентации (бухгалтерский промышленный учет, бухгалтерский учет в банках, автоматизация конкретных банковских операций и т.п.), их продажи и дальнейшего сопровождения в организациях, эксплуатирующих поставленные программные средства и системы.

Если АИС и АИТ создаются по второму варианту, проектированием и созданием разработок в этой области занимаются проектировщики-программисты, находящиеся в штате предприятий и организаций, где осуществляется переход на использование новых технических средств, создаются новые информационные технологии и системы. В проведении проектировочных работ в настоящее время встречаются две крайности. В одном случае строго соблюдаются стандарты изготовления документации, но зато сроки разработки сильно затягиваются, создание системы не вписывается в ритм реальной жизни и она оказывается нежизнеспособной. В другом случае умение разработчиков создавать программы для автоматизации решения отдельных задач позволяет им без задержек обеспечить процесс использования разработок конечным пользователем, система начинает работать, но создание документации отстает и в результате получается изделие, трудоемкое для эксплуатации, а освоение его в значительной степени зависит от специалистов-разработчиков. Это противоречие преодолимо при соблюдении проектной дисциплины.

В процессе разработки автоматизированных систем, рабочих мест и технологий проектировщики сталкиваются с рядом взаимосвязанных проблем.

• Проектировщику сложно получить исчерпывающую информацию для оценки формулируемых заказчиком (пользователем) требований к новой системе или технологии.

• Заказчик нередко не имеет достаточных знаний о проблемах автоматизации обработки данных в новой технической среде, чтобы судить о возможности реализации тех или иных инноваций. В то же время проектировщик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений о проблемной области, что вызывает трудности моделирования и формализованного описания реализуемых в новых условиях информационных процессов, решения функциональных задач.

• Спецификация проектируемой системы из-за большого объема и технических терминов часто непонятна заказчику, а чрезмерное ее упрощение не может удовлетворить специалистов, создающих систему.

С помощью известных аналитических методов можно разрешить некоторые из перечисленных проблем, однако радикальное решение дают только современные структурные методы, среди которых центральное место занимает методология структурного анализа.

На предпроектной стадии проводится изучение и анализ особенностей объекта проектирования с целью уточнения требований заказчика, их формализованного представления и документирования. В частности, выявляется совокупность условий, при которых предполагается эксплуатировать будущую систему аппаратные и программные ресурсы, предоставляемые системе; внешние условия ее функционирования; состав людей и работ, имеющих к ней отношение и участвующих в информационных и управленческих процессах, производится описание выполняемых системой функций и т.п. На этой же стадии устанавливаются ограничения процесса разработки (директивные сроки завершения отдельных этапов, имеющиеся ресурсы, организационные процедуры и мероприятия, обеспечивающие защиту информации и т.п.).

Целью анализа на этой стадии является преобразование oбщих, неясных знаний о требованиях к будущей системе в точные (по возможности) определения. Так, на этом этапе определяются:

• архитектура системы, ее функции, внешние условия, распределение функций между аппаратными средствами и программным обеспечением;

• интерфейсы и распределение функций между человеком и системой;

• требования к программным и информационным компонентам системы, необходимые аппаратные ресурсы, требования базе данных, физические характеристики компонентов системы, их интерфейсы.

Качество дальнейшего проектирования решающим образом висит от правильного выбора методов анализа, сформулированных требований к вновь создаваемой технологии. Эти методы служат для проведения изучения и исследования, разработки и оценки проектных решений, закладываемых при создании АС, а также обеспечения экономии затрат и сокращения сроков проектирования и внедрения системы.

Методика создания АИС и АИТ

Методы, используемые на стадии предпроектного обследования, подразделяются на методы изучения и анализа фактического состояния объекта (технологии), методы формирования заданного состояния, методы графического представления фактического и заданного состояний (рис.7). Рассмотрим эти методы более подробно.

Методы изучения и анализа фактического состояния экономического объекта или технологии. Эти методы позволяют выявить узкие места в исследуемых процессах и включают:

• устный или письменный опрос;

• наблюдение, измерение и оценку;

Устный и письменный опрос. Устный опрос производится по заранее составленному вопроснику на рабочем месте специалиста с записью ответов и позволяет в форме несложной беседы понять технологию работы и опыт опрашиваемого. Затруднения психологического порядка легко преодолеваются и можно приступить к подготовке нового решения уже на стадии анализа.

Недостатком этого метода является разнородность результатов опроса.

Письменное анкетирование с помощью перечня вопросов дает (при условии готовности опрашиваемых к правдивым ответам) полную и основательную информацию. При достаточно большом количестве анкет практикуется их обработка на ЭВМ. Чтобы повысить качество анкетирования, целесообразно ввести подсказку ответов: «да — нет», «малый — средний — большой» и т.д. Существенное влияние на качество результатов оказывают четкость, недвусмысленность вопросов, поэтому разработка перечня вопросов предполагает знание принципиальной проблемной ситуации.

Рис. 7. Работы и методы их выполнения на предпроектной стадии.

Наблюдение, измерение и оценка. С помощью этих методов собираются сведения о параметрах, признаках и объектах в соответствующей сфере исследования. Важные для изучения параметры, признаки и объекты точно оцениваются сотрудниками и регистрируются в карточках или в формулярах (например, по частоте, количеству, продолжительности, затратам.) Накопление сведений анализ результатов при достаточно большом количестве наблюдений выполняется на ЭВМ.

Групповое обсуждение проводится проектировщиками, программистами совместно с пользователями или заказчиками с целью обобщения и обсуждения всех важных для решения проблем вопросов и определения необходимых задач.

Анализ производственных, управленческих и информационных процессов используется для подготовки решений, касающихся реорганизации технологии информационных процессов. С помощью анализа процесса решения задач разрабатываются необходимые изменения, которые должны быть внесены в информационную технологию. Одновременно уточняются целевые установки решаемых задач.

Анализ производственных, управленческих и информационных процессов должен охватывать в первую очередь следующее: обследуемый объект; цель и результат решения управленческих задач; составляющие технологического процесса — решения, операции и алгоритмы; объем и качество информации; средства обработки информация; требования к управленческому персоналу и рабочему месту; методы работы; узкие места, помехи, трудности; требования рациональной организации техпроцесса.

В целом методы изучения и анализа фактического состояния управленческой деятельности и существующей технологии решения задач предназначены для установления и оценки процессов, функций, предъявляемых к работникам требований, последовательности выполнения технологических операций и средств труда, продолжительности и сроков выполнения работ, потоков информации. Они способствуют сбору необходимых материалов и формированию необходимой исходной основы для проектирования АИС и АИТ.

Методы формирования заданного состояния. Основываются на теоретическом обосновании всех составных частей и элементов АИС исходя из целей, требовании и условий заказчика. К данным методам, представляющим собой рабочие средства проектировщиков, относятся методы:

• моделирование процесса управления;

• анализ информационного процесса.

Метод моделирования процесса управления. В процессе изучения объекта проектирования строятся экономико-организационные и информационно-логические модели, которые включают задачи, структуры и ресурсы объекта. Они отражают хозяйственные и управленческие отношения, а также связанные с ними информационные потоки. Представляя комбинацию материальных и информационных процессов, способствуют повышению уровня организации объекта.

Информационно-логические модели содержат необходимые сведения об информационных связях между органами и сферами управления, комплексами решаемых задач и отдельными задачами в единстве с хозяйственными процессами.

Метод структурного (модульного) проектирования позволяет разработать проект четко разграниченных блоков (модулей), между которыми устанавливаются связи посредством входной и выходной информации, а также показывается иерархия их подчиненности. Условиями применения этого метода являются разбиение крупных комплексов задач на подкомплексы и точное обозначение (идентификация) всех звеньев разъединения и сопряжения. Метод структурного проектирования позволяет разделить весь комплекс задач на обозримые и поддающиеся анализу подкомплексы (модули).

Методы графического представления фактического и заданного состояний предусматривают использование для наглядного представления процессов обработки информации в форме блок-схем, графиков прохождения документов и т.д. Графические методы являются составной частью любого проекта и необходимы для практической работы, поскольку выполняют роль вспомогательного средства при описании внедрения новых технологий. К наиболее известным из них относятся блок — схемный метод, методы стрелочных диаграмм, сетевых графиков, таблиц последовательности операций прохождения процессов. Различия методов выражаются в степени их реализации на ПЭВМ, наглядности, глубине отражаемых процессов.

Если на предпроектной стадии должны быть тщательно проанализированы особенности объекта проектирования, четко сформулированы в техническом задании требования к созданию АИС и АИТ, то проектирование должно дать ответ на вопрос: «Как (каким образом) система будет удовлетворять предъявленным к ней требованиям?». Задачей этой стадии является формирование новой структуры системы и логических взаимосвязей ее элементов, которые будут функционировать на предложенной технологической платформе. Проектирование реализует итерационный процесс получения логической модели системы вместе со строго сформулированными целями, поставленными перед нею, а также написание спецификаций физической системы, удовлетворяющей этим требованиям. Обычно стадию проектирования разделяют на два этапа.

1. Создание проектных решений, проектирование архитектуры АИС, включающее разработку структуры и интерфейсов компонентов, согласование функций и технических требований к компонентам, методам и стандартам проектирования, производство отчетных документов.

2. Детальное (рабочее) проектирование, включающее разработку спецификаций каждого компонента и, прежде всего, создание или привязку программных средств, интерфейсов между компонентами, разработку плана интеграции компонентов, формирование обширных инструкционных материалов.

В результате проведения этапов проектирования должен быть получен проект системы, содержащий достаточно информации для реализации системы в рамках бюджета выделенных ресурсов и времени.

При разработке проекта АИС и АИТ обеспечиваются разделение труда, кооперация и общение между разработчиками и заказчиками. По мере повышения уровня проектирования неоднократно повышается ответственность за принятие проектных решений. Для обеспечения качественного выполнения проекта этапы разработки системы увязываются с процессом организации ведения проектировочных работ, который включает следующее: разработку целей, задач и организационных принципов при постановке задачи; формирование принципиального проектного решения при выработке концепции проекта и варианта АИС и АИТ; материально- техническая реализация проектировочных работ при подготовке и отладке программ; апробация организационных решений при опытной эксплуатации и сдаче проекта АИС и АИТ; использование проектных и организационных решений при эксплуатации АИС и АИТ.

Этапы процесса организации и ведения проектировочных работ отражают принципиальный путь разработки и реализации новых проектных решений. Эта типовая концепция пригодна для организации проектирования с различными формами использования средств труда, включая применение ПЭВМ и автоматизацию проектирования.

При этом не учитывается характер проблем, подлежащих решению в конкретном случае. На основе типовой концепции организации проектирования каждый этап может быть уточнен в зависимости от повторяющихся рабочих операций. Затем для каждого проекта АИС и АИТ выбираются подлежащие выполнению работы и сводятся в календарный план. В зависимости от характера и сложности решаемых проблем может возникнуть необходимость многократного выполнения определенных этапов. В рамках рабочих этапов предусматривается закрепление за отдельными исполнителями ответственности за разработку задач, стадий проекта и программ.

В процессе организации проектирования принимаются разнообразные решения, влияющие на динамику и качество выполнения работ. Поэтому для каждого этапа проектирования определяются: ожидаемые результаты и документы; персональные функции руководителя; решения, принимаемые руководителем; функции заказчика и разработчика АИС и АИТ.

Исполнительная документация относится к отдельным процессам, сферам и разрабатывается в рамках всей проектируемой АИТ. В состав документации входят: организационные инструкции рабочих процессов, программы для рабочих мест, инструкции по оформлению документов, рекомендации по использованию информации, методов, таблиц решений и т.д.

В современных условиях АИС, АИТ и АРМ, как правило, не создаются на пустом месте. В экономике практически на всех уровнях управления и на всех экономических объектах — от органов регионального управления, финансово-кредитных организаций, предприятий, фирм до организаций торговли и сфер обслуживания функционируют системы автоматизированной обработки информации. Однако переход к рыночным отношениям, возросшая в связи с этим потребность в своевременной, качественной, оперативной информации и оценка ее как важнейшего ресурса в управленческих процессах вызывают необходимость перестройки функционирующих автоматизированных информационных систем в экономике, создания АИС и АИТ на новой технической и технологической базах.

Поиск рациональных путей проектирования ведется по следующим направлениям: разработка типовых проектных решений, зафиксированных в пакетах прикладных программ (ППП), решения экономических задач с последующей привязкой ППП к конкретным условиям внедрения и функционирования, разработка автоматизированных систем проектирования. Рассмотрим первый из путей, т.е. возможности использования типовых проектных решений, включенных в пакеты прикладных программ.

Наиболее эффективно информатизации поддаются следующие виды деятельности: бухгалтерский учет, справочное и информационное обеспечение экономической деятельности, организация труда руководителя, документооборот, экономическая и финансовая деятельность, обучение.

Наибольшее число ППП создано для бухгалтерского учета. Среди них можно отметить «1С:Бухгалтерия», «Турбо-Бухгалтер», «ИнфоБухгалтер», «Парус», «ABACUS», «Бэмби+», «Бухкомплекс», «Бэст», «Лука».

Справочное и информационное обеспечение экономической деятельности представлено следующими ППП: «ГАРАНТ» (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль), «КОНСУЛЬТАНТ+», (налоги, бухучет, аудит, предпринимательство, банковское дело, валютное регулирование, таможенный контроль).

Экономическая и финансовая деятельность поддерживается следующими ППП:

• «Экономический анализ и прогноз деятельности фирмы, организации» (фирма ИНЕК), реализующий функции: экономический анализ деятельности фирмы, предприятия; бизнес-план; технико-экономическое обоснование возврата кредитов; анализ и отбор вариантов деятельности; прогноз баланса, потоков денежных средств и готовой продукции;

• «Финансовый анализ предприятия» (фирма Инфософт), реализующий функции: общая оценка финансового состояния; анализ финансовой устойчивости; анализ ликвидности баланса; анализ финансовых коэффициентов (ликвидность, маневренность, покрытие, соотношение заемных и собственных средств); анализ коэффициентов деловой активности; расчет и анализ коэффициентов оборачиваемости; оценка рентабельности производства.

В области создания финансово-кредитных систем работают фирмы «Диасофт», «Инверсия», R-Style, Программбанк, «Асофт» и др.

В условиях конкуренции выигрывают те предприятия, чьи стратегии в бизнесе объединяются со стратегиями в области информационных технологии. Поэтому реальной альтернативой варианту выбора единственного пакета является подбор некоторого набора пакетов различных поставщиков, которые удовлетворяют наилучшим образом той или иной функции АИС (подход mix-and-match). Такой подход смягчает некоторые проблемы, возникающие при внедрении и привязке программных средств, а АИТ будет более соответствовать функциям конкретной индивидуальности предметной области.

В последнее время все большее число банков, организации, предприятий предпочитают покупать готовые пакеты и технологии, а если необходимо, добавлять к ним свое программное обеспечение, так как разработка собственных АИС и АИТ связана с высокими затратами и риском. Эта тенденция привела к тому, что поставщики систем изменили ранее существовавший способ выхода на рынок. Как правило, разрабатывается и предлагается теперь базовая система, которая адаптируется в соответствии с пожеланиями индивидуальных клиентов. При этом пользователям предоставляется консультации, помогающие минимизировать сроки внедрения систем и технологий, наиболее эффективно их использовать, повысить квалификацию персонала.

Например, банковская АИС Atlas фирмы Internet спроектирована для любых возможных конфигураций системы. Банки могут, используя свой собственный персонал, настроить конфигурацию системы в соответствии со своими требованиями. Для этого в системе Atlas имеется полный набор средств разработки — обучение, консультации и поддержка.

Аналогично обстоит дело при разработке АИС в других областях экономики. Так, например, разработка АИС для страховой деятельности по силам только специализированным организациям, обобщающим практический опыт работы страховщиков, тесно взаимодействующим с аудиторскими организациями и имеющим штат высококвалифицированных постановщиков задач и программистов.

Автоматизированные системы проектирования — второй, быстроразвивающийся путь ведения проектировочных работ.

В области автоматизации проектирования АИС и АИТ за последнее десятилетие сформировалось новое направление — CASE (Computer-Aided Software/System Engineering). Лавинообразное расширение областей применения ПЭВМ, возрастающая сложность инфосистем, повышающиеся к ним требования привели к необходимости индустриализации технологий их создания. Важное направление в развитии технологий составили разработки интегрированных инструментальных средств, базирующихся на концепциях жизненного цикла и управления качеством АИС и АИТ, представляющих собой комплексные технологии, ориентированные на создание сложных автоматизированных управленческих систем и поддержку их полного жизненного цикла или ряда его основных этапов. Дальнейшее развитие работ в этом направлении привело к созданию ряда концептуально целостных, оснащенных высокоуровневыми средствами проектирования и реализации вариантов, доведенных по качеству и легкости тиражирования до уровня программных продуктов технологических систем, которые получили название CASE-систем или CASE-технологии.

В настоящее время не существует общепринятого определения CASE. Содержание этого понятия обычно определяется перечнем задач, решаемых с помощью CASE, а также совокупностью применяемых методов и средств. CASE-технология представляет собой совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения АИС, поддержанной комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE — это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, позволяющий автоматизировать процесс проектирования и разработки АИС. При этом CASE-системы используются не только как комплексные технологические конвейеры для производства АИС и АИТ, но и как мощный инструмент решения исследовательских и проектных задач, таких как структурный анализ предметной области, спецификация проектов средствами языков программирования четвертого поколения, выпуск проектной документации, тестирование реализаций проектов, планирование и контроль разработок, моделирование деловых приложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.

Основная цель CASE-технологии состоит в том, чтобы отделить проектирование АИС и АИТ от кодирования и других «низко интеллектуальных» этапов разработки, а также максимально автоматизировать процессы разработки и функционирования систем.

При использовании CASE-технологии изменяется технология деления работ на всех этапах жизненного цикла автоматизированных систем и технологий, при этом наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования. В большинстве современных CASE-систем применяются методологии структурного анализа и проектирования, основанные на наглядных диаграммных техниках, при этом для описания модели проектируемой АИС используются графы, диаграммы, таблицы и схемы. Такие методологии обеспечивают строгое и наглядное описание проектируемой системы, которое начинается с ее общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру с все большим числом уровней.

CASE-технологии успешно применяются для построения практически всех типов АИС, однако устойчивое положение они занимают в области обеспечения разработки деловых и коммерческих АИС. Широкое применение CASE-технологии обусловлено массовостью этой прикладной области, в которой CASE применяется не только для разработки АИС, но и для создания моделей систем, помогающих коммерческим структурам решать задачи стратегического планирования, управления финансами, определения политики фирм, обучения персонала и др.

Это направление получило свое собственное название — бизнес-анализ. Например, для наиболее быстрой и эффективной разработки высококачественной банковской системы финансисты все чаше обращаются к помощи технологии CASE. Поставщики этой технологии входят в положение финансистов и быстро расширяют рынок средств. Быстрейшему внедрению технологии CASE способствует также усложнение банковских систем.

CASE — не революция в автоматизации проектирования АИС, а результат естественного эволюционного развития всей отрасли средств, называемых ранее инструментальными или технологическими. Одним из ключевых признаков является поддержка методологий структурного системного анализа и проектирования.

С самого начала целью развития CASE-технологии было преодоление ограничений при использовании структурных методологии проектирования 1960–1970-х гг. (сложности понимания, большой трудоемкости и стоимости использования, трудности внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) за счет их автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом, CASE-технологии не могут считаться самостоятельными методологиями, они только развивают структурные методологии и делают более эффективным их применение за счет автоматизации.

Помимо автоматизации структурных методологий и как следствие возможности применения современных методов системной и программной инженерии, CASE-технологии обладают следующими основными достоинствами:

• улучшают качество создаваемых АИС (АИТ) за счет средств автоматического контроля (прежде всего, контроля проекта);

• позволяют за короткое время создавать прототип будущей АИС (АИТ), что дает возможность на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

• ускоряют процесс проектирования и разработки системы;

• освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему, целиком сосредоточиться на творческой части разработки;

• поддерживают развитие и сопровождение разработки АИС (АИТ);

• поддерживают технологии повторного использования компонентов разработки.

Большинство CASE-средств основано на научном подходе, получившем название «методология/метод/нотация/средство». Методология формулирует руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемой АИС, шаги работы и их последовательность, а также правила применения и назначения методов.

К настоящему моменту CASE-технология оформилась в самостоятельное наукоемкое направление, повлекшее за собой образование мощной CASE-индустрии, которая объединяет сотни фирм и компаний различной ориентации. Среди них выделяются компании-разработчики средств анализа и проектирования АИС и АИТ с широкой сетью дистрибьюторских и дилерских фирм; фирмы-разработчики специальных средств с ориентацией на узкие предметные области или на отдельные этапы жизненного цикла АИС; обучающие фирмы, которые организуют семинары и курсы подготовки специалистов; консалтинговые фирмы, оказывающие практическую помощь при использовании CASE-пакетов для разработки конкретных АИС; фирмы, специализирующиеся на выпуске периодических журналов и бюллетеней по CASE-технологиям.

План постановки задачи

I. Организационно-экономическая сущность задачи:

• наименование задачи, место ее решения;

• назначение (для каких объектов подразделений и пользователей предназначена);

• периодичность решения и требования к срокам решения;

• источники и способы поступления данных;

• потребители результатной информации и способы ее отправки;

• информационная связь с другими задачами.

II. Описание исходной (входной) информации:

• перечень исходной информации;

• формы представления (документ) по каждой позиции перечня; примеры заполнения документов;

• количество документов (информации) в единицу времени, количество строк в документе (массиве);

• описание структурных единиц информации (каждого элемента данных, реквизита);

• точное и полное наименование, идентификатор, максимальная разрядность в знаках;

• способы контроля исходных данных:

• контроль разрядности реквизита;

• контроль интервала значений реквизита;

• контроль соответствия списку значений;

• балансовый или расчетный метод контроля количественных значений реквизитов;

• метод контроля с помощью контрольных сумм и любые другие возможные способы контроля.

III. Описание результатной (выходной) информации:

• перечень результатной информации;

• формы представления (печатная сводка, видеограмма, машинный носитель и его макет и т.д.);

• периодичность и сроки представления;

• количество документов (информации) в единицу времени,; количество строк в документе (массиве);

• перечень пользователей результатной информацией (подразделение и персонал);

• перечень регламентной и запросной информации;

• описание структурных единиц информации (каждого элемента данных, реквизита) по аналогии с исходными данными;

• способы контроля результатной информации;

• контроль интервала значений реквизита;

• контроль соответствия списку значений;

• балансовый или расчетный метод контроля отдельных показателей;

• метод контроля с помощью контрольных сумм и любые другие возможные способы контроля.

IV. Описание алгоритма решения задачи (последовательности действий и логики решения задачи):

• описание способов формирования результатной информации с указанием последовательности выполнения логических и арифметических действий;

• описание связей между частями, операциями, формулами алгоритма;

• требования к порядку расположения (сортировке) ключевых (главных) признаков в выходных документах, видеограммах, например, по возрастанию значении табельных номеров;

• алгоритм должен учитывать общий и все частные случаи решения задачи.

Примечание. При описании алгоритма следует использовать условные обозначения (идентификаторы) реквизитов, присвоенные при описании исходной и результатной информации; допускается текстовое описание алгоритма. Необходимо предусмотреть контроль вычислений на отдельных этапах, операциях выполнения алгоритма. При этом указываются контрольные соотношения, которые позволяют выявить ошибки.

V. Описание, используемой условно-постоянной информации:

• перечень условно-постоянной информации (классификаторов, справочников, таблиц, списков с указанием их полных наименований);

• описание структурных единиц информации (по аналогии с исходными записями);

• способы взаимодействия с переменной информацией.

Внедрение АИС и АИТ, как показывает опыт, ведет к качественным переменам в труде пользователей: расширяются их профессиональные знания, приобретаются навыки работы в автоматизированной информационной сфере.

Новая информационная технология может иметь ряд позитивных последствий:

• Обработка исходных данных и проведение расчетов поручается не имеющим высокой квалификации и необходимых практических навыков работникам, а высококвалифицированным специалистам отводится анализ, выбор вариантов расчетов, разработка управленческих решений.

• Работа с ПЭВМ приводит к повышению квалификации всех исполнителей и общему, довольно высокому уровню их профессиональной культуры.

Сэкономленное в результате автоматизации обработки расчетов и оформления документов время используется на проведение расчетов в нескольких вариантах, получение альтернативных оценок ситуации, что необходимо для анализа и принятия обоснованных решений.

Было бы неправильно предполагать, что высвобожденное время (за счет работы на компьютере) должно вести к сокращению численности экономистов, бухгалтеров и других специалистов, так как проведение расчетов является лишь частью основной задачи – принятия необходимого решения. При сокращении времени на проведение расчетов время на анализ и принятие решений увеличивается.

Таким образом, создание АИС и АИТ не столько приводит к высвобождению специалистов, сколько выдвигает к ним новые требования, т, е. позволяет качественно изменить их труд.

Наиболее важным требованием к специалистам является умение осуществить постановку задач, т.е. составить алгоритмы их решения, установить состав информационного наполнения вычислительных процедур для получения искомых результатов, сформулировать требования к методам контроля решаемых задач.

5. Автоматизированное рабочее место – средство
автоматизации работы конечного пользователя

Деятельность работников сферы управления (бухгалтеров, специалистов кредитно-банковской системы, плановиков и т/д.) в настоящее время ориентирована на использование развитых технологий. Организация и реализация управленческих функций требует радикального изменения, как самой технологии управления, так и технических средств обработки информации, среди которых главное место занимают персональные компьютеры. Они все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления опыта управленческих работников, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений.

Тенденция к усилению децентрализации управления влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией, применения средств вычислительной техники, и совершенствованием организации непосредственно рабочих мест пользователей.

Автоматизированное рабочее место(АРМ) можно определить как совокупность информационно – программно — технических ресурсов, обеспечивающую конечному пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.

Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а экономист выполняет часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Персональная техника применяется пользователем для контроля производственно-хозяйственной деятельности, изменения значений отдельных параметров в ходе решения задачи, а также ввода исходных данных в АИС для решения текущих задач и анализа функций управления.

АРМ как инструмент для рационализации и интенсификации управленческой деятельности создается для обеспечения выполнения некоторой группы функций. Наиболее простой функцией АРМ является информационно-справочное обслуживание. Хотя эта функция в той или иной степени присуща любому АРМ, особенности ее реализации существенно зависят от категории пользователя.

АРМ имеют проблемно-профессиональную ориентацию на конкретную предметную область. Профессиональные АРМ являются главным инструментом общения человека с вычислительными системами, играя роль автономных рабочих мест, интеллектуальных терминалов больших ЭВМ, рабочих станций в локальных сетях. АРМ имеют открытую архитектуру и легко адаптируются к проблемным областям.

Локализация АРМ позволяет осуществить оперативную обработку информации сразу же по ее поступлении, а результаты обработки хранить сколь угодно долго по требованию пользователя.

В условиях реализации управленческого процесса целью внедрения АРМ является усиление интеграции управленческих функций, и каждое более или менее «интеллектуальное» рабочее место должно обеспечивать работу в многофункциональном режиме.

АРМ выполняют децентрализованную одновременную обработку экономической информации на рабочих местах исполнителей в составе распределенной базы данных (БД). При этом они имеют выход через системное устройство и каналы связи в ПЭВМ и БД других пользователей, обеспечивая, таким образом, совместное функционирование ПЭВМ в процессе коллективной обработки.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров, наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места для работников сферы организационного управления. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

Создание АРМ на базе персональных компьютеров обеспечивает:

• простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;

• простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;

• компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;

• высокую надежность и живучесть;

• сравнительно простую организацию технического обслуживания.

Эффективным режимом работы АРМ является его функционирование в рамках локальной вычислительной сети в качестве рабочей станции. Особенно целесообразен такой вариант, когда требуется распределять информационно-вычислительные ресурсы между несколькими пользователями.

Более сложной формой является АРМ с использованием ПЭВМ в качестве интеллектуального терминала, а также с удаленным доступом к ресурсам центральной (главной) ЭВМ или внешней сети. В данном случае несколько ПЭВМ подключаются по каналам связи к главной ЭВМ, при этом каждая ПЭВМ может работать и как самостоятельное терминальное устройство.

В наиболее сложных системах АРМ могут через специальное оборудование подключаться не только к ресурсам главной ЭВМ сети, но и к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным информационно-поисковым системам, базам данных и знаний, библиотечным системам и т.п.).

Возможности создаваемых АРМ в значительной степени зависят от технико-эксплуатационных характеристик ЭВМ, на которых они базируются. В связи с этим на стадии проектирования АРМ четко формулируются требования к базовым параметрам технических средств обработки и выдачи информации, набору комплектующих модулей, сетевым интерфейсам, эргономическим параметрам устройств и т.д.

Синтез АРМ, выбор его конфигурации и оборудования для реальных видов экономической и управленческой работы носят конкретный характер, диктуемый специализацией, поставленными целями, объемами работы. Однако любая конфигурация АРМ должна отвечать общим требованиям в отношении организации информационного, технического, программного обеспечения.

Информационное обеспечение АРМ ориентируется на конкретную, привычную для пользователя, предметную область обработка документов должна предполагать такую структуризацию информации, которая позволяет осуществлять необходимое манипулирование различными структурами, удобную и быструю корректировку данных в массивах.

Техническое обеспечение АРМ должно гарантировать высокую надежность технических средств, организацию удобных для пользователя режимов работы (автономный, с распределенной БД, информационный, с техникой верхних уровней и т.д.), способность обработать в заданное время необходимый объем данных. Поскольку АРМ является индивидуальным пользовательским средством, оно должно обеспечивать высокие эргономические свойства и комфортность обслуживания.

Программное обеспечение, прежде всего, ориентируется на профессиональный уровень пользователя, сочетается с его функциональными потребностями, квалификацией и специализацией. Пользователь со стороны программной среды должен ощущать постоянную поддержку своего желания работать в любом режиме активно либо пассивно. Приоритет пользователя при работе с техникой несомненен. Поэтому при их взаимодействии предусматривается максимальное обеспечение удобств работы человека за счет совершенствования программных средств:

В последнее время наметилась тенденция к созданию унифицированных АРМ, обслуживающих несколько предметных областей. Например, комплекс «АРМ-аналитик», созданный на базе «АРМ-статистика», значительно расширяет возможности последнего и в максимальной степени отвечает требованиям зарождающихся в условиях рынка производственных, научных и коммерческих структур. «АРМ-аналитик» позволяет осуществлять решение обширного комплекса функциональных задач.

Комплекс «Экспресс-анализ при заключении договоров, заказов, контрактов» обеспечивает процесс управления аналитической информацией о себестоимости, цене, возможных объемах производства отдельных видов продукции.

Комплексы «Анализ формирования, распределения и использования прибыли», «Анализ материально-технического и финансового состояния предприятия», «Анализ труда, оплаты и социального развития», «Анализ выполнения госзаказов и хозяйственных договоров» соответствуют структуре действующего законодательства о предприятии. Причем, чтобы АРМ-аналитик мог использоваться для предприятий, работающих по различным моделям, в него введены все действующие схемы формирования дохода.

Программное обеспечение комплекса «Анализ внешнеторговой деятельности» позволяет анализировать валютные затраты, их эффективность и расчеты с государством.

Комплексы «Анализ и прогнозирование динамических рядов», «Корреляционно-регрессионный анализ», «Выборочный метод» дают возможность автоматизирование осуществлять социально-экономический анализ с использованием статистических методов.

Комплекс «Сервисные программы» позволяет получать обработанную информацию в виде графиков и схем, редактировать входную информацию, корректировать хранящиеся в файлах АРМ данные.

«АРМ-аналитик» представляет собой многорежимный и многоцелевой комплекс, в котором нашли отражение и развитие интеграционные, аналитические и информационные процессы. В нем сочетается социально-экономический и статистический анализ, реализована обработка оперативной, бухгалтерской и статистической информации.

Все функциональные режимы обработки информации могут технологически осуществляться в «АРМ-аналитик» на основе централизованного и децентрализованного информационного обеспечения.

«АРМ-аналитик» является универсальным средством автоматизации решения задач многоуровневого анализа деятельности предприятий и фирм, которое при наличии развитого набора пакетов прикладных программ легко адаптируется к решению более сложных в математическом понимании задач.

Источник: allrefrs.ru

Основы автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов производства РЭС (окончание)

Рассмотрим основные этапы проектирования с позиций технологии обработки информации.

Традиционно проектирование сложных технических систем подразделяют на следующие этапы или стадии разработки ( рис. 3.2):

• техническое задание на проектируемый объект;
• научно-исследовательская работа ;
• эскизный проект ;
• технический проект;
• рабочий проект;
• технология изготовления и испытания спроектированного объекта (опытного образца или партии), внесения коррекции (при необходимости).

Техническое задание

На этапе разработки технического задания (ТЗ) решаются следующие задачи:

• поиск и выбор необходимой научно-технической информации (о прототипах, патентных данных и т.д.) из соответствующей базы данных. Новая схема (устройство) может либо иметь, либо не иметь аналогов. В случае, если аналоги имеются, можно приступить к этапу проектирования устройства (системы). Но, как правило, аналога нет или разрабатываемая система должна превосходить известный аналог, поэтому необходимо проведение этапа НИР ;
• анализ выбранной информации и формулировка на его основе технических требований (ТТ) к проектируемому объекту. Оформление ТТ в соответствии с установленными правилами.

На данном этапе проектирования могут быть автоматизированы операции поиска информации и оформления документов. Может быть также автоматизирована некоторая часть вспомогательных действий по анализу выбранной информации, например, группировка ее по заданным признакам, выбор наименее или наиболее сопоставимых друг с другом вариантов и т. д.

Кроме того, на этапе ТЗ решаются и оформляются в соответствующих документах, например, следующие вопросы:

• перечисление функций, выполняемых устройством;
• разработка структурной схемы устройства;
• оформление условий работоспособности устройства;
• оформление требований к выходным параметрам;
• определение характеристик отдельных узлов;
• разработка алгоритмов выполняемых операций.

Этап НИР

Этот этап является предварительным проектированием. Это один из самых ответственных этапов. Для решения задач этого этапа необходимо использование ЭВМ. Это так называемые автоматизированные системы научных исследований (АСНИ).

На этапе НИР необходимо решение следующих задач:

1. Формулирование критериев качества и управления.
2. Управление научным экспериментом.
3. Проведение пассивного или (и) активного эксперимента с обработкой их результатов.
4. Разработка математических моделей и их идентификация по экспериментальным данным.
5. Отработка технологических процессов изготовления объектов РЭС с целью поиска норм на параметры, обеспечивающих оптимальные выходные показатели качества.
6. Формирование обобщенного критерия качества , включающего в себя все частные показатели качества. Обобщенный критерий принимается далее за целевую функцию при решении задачи оптимизации.
7. Решение задачи оптимизации. Производится варьирование входных и управляющих параметров технологического процесса в рамках установленных норм (допусков) с целью получения оптимального критерия качества.
8. Поиск принципиальной возможности построения системы.
9. Разработка новых технических средств, в том числе средств контроля и измерений.

В результате проведения НИР выдается Техническое Предложение (ТП).

Хотя этап НИР является самостоятельным этапом, здесь могут использоваться методы, алгоритмы и программы из САПР.

Этап ОКР

Это этап эскизного проектирования. На данном этапе производится следующее решение задач:

Работы этого этапа в наибольшей степени поддаются автоматизации, и их автоматизация дает наибольший технико-экономический эффект за счет оптимизации проектных решений.

Автоматизация указанных работ достигается за счет применения оптимизационных математических методов.

Этап разработки технического проекта объекта

На этом этапе детализируют и уточняют решения, принятые при эскизном проектировании, и создают новые, более точные проектные документы. Снова производят поиск, выбор и анализ исходной информации (в основном нормативно-технической и технико-экономической). Снова выполняют многочисленные расчеты, но уже по другим, более точным методикам. Эти работы в значительной степени могут быть автоматизированы.

Большинство документов, сформированных на этапах эскизного и технического проектирования, используются только для выполнения рабочего проектирования и не входят в состав рабочей и эксплуатационной документации. Информация, наработанная на рассмотренных стадиях, служит исходной для рабочего проектирования. Это значит, что в условиях автоматизированного проектирования целесообразно создание банков временной информации по проектируемому объекту.

Рабочее проектирование

На стадии рабочего проектирования основным видом выполняемых работ является оформление проектных решений в виде чертежей, спецификаций к ним и эксплуатационной документации на объект.

Современные средства вычислительной техники позволяют полностью автоматизировать оформление чертежей и спецификаций, и в определенной степени — формирование эксплуатационной документации.

Если система автоматизации проектирования выполняет выпуск не только рабочего проекта, но и проектирование технологии, тогда целесообразно не изготавливать чертежи и спецификации в традиционном виде, а передавать проектировщикам-технологам информацию на машинных носителях в виде базы данных о проектируемом объекте.

Проектирование технологии изготовления спроектированного объекта

На этой стадии традиционно выполняют работы в процессе технологической подготовки производства изделия или его узлов и деталей на предприятии-изготовителе.

При проектировании технологии производят:

• поиск и выбор исходной информации (об объекте, подлежащем изготовлению; о технологическом оборудовании предприятия; о технологических и трудовых нормативах);
• анализ и обработку данных в целях определения маршрутов обработки, последовательности технологических операций и режимов их проведения, потребности в инструменте и измерительном оборудовании, в создании специальной оснастки;
• оформление соответствующей технологической документации.

Работы, названные в Техническом задании и Техническом проекте, идентичны многим операциям при проектировании изделия. Собственно проектирование технологии требует оригинальных расчетов и решений для различных видов технологических операций. Тем не менее методы формализации большинства таких работ существуют, следовательно, они могут быть автоматизированы.

Автоматизация операций обработки информации и процессов управления использованием информации на всех рассмотренных стадиях проектирования составляет сущность функционирования современных САПР.

Основное назначение САПР — решение задач эскизного и технического проектирования. На этих этапах разрешаются вопросы синтеза топологии (разбиение электрической схемы на функционально законченные части, размещение элементов электрической схемы, трассировка — определение трасс между элементами) а также разработка и выпуск фотошаблонов.

В процессе синтеза топологии могут использоваться мини-ЭВМ и различные средства малой автоматизации: графические экранные пульты, координатографы и т. д. В этом случае применяются интерактивные методы. Менее практически используется, но более перспективно автоматизированное проектирование при синтезе топологии с применением больших ЭВМ и средств малой автоматизации.

Из рис. 3.2 следует, что формирование исходных данных для проектирования продолжается и на этапе технического задания (ТЗ), и на этапе НИР (АСНИ). На этапе НИР уточняются связи «вход-выход», осуществляется определение информативности параметров , проводится активный эксперимент , разрабатываются математические модели и алгоритмы управления технологическим процессом .

Согласно ГОСТ [83], научно-исследовательские работы проводятся на стадии технического задания; кроме того, эти работы допускается проводить даже на более ранних стадиях.

Проектирование системы (или устройства) состоит из двух основных этапов [104]:

• обоснование исходных данных (технических условий, технического задания) для проектирования;
• проектирование системы для сформулированных исходных данных.

Первый этап называют внешним проектированием , а второй этап — внутренним проектированием .

При рассмотрении задачи проектирования системы необходимо задать класс допустимых исходных данных (класс технических условий), класс допустимых решений (класс проектов) и способ построения какого-либо проекта из класса допустимых решений по произвольному техническому условию из класса допустимых исходных данных. Автоматизированное проектирование тогда сводится к заданию конкретного технического условия из класса допустимых исходных данных и применению к нему алгоритма перехода к классу решений [46].

Исходные данные обосновываются путем всестороннего рассмотрения условий работы системы и требований, предъявляемых к системе исходя из ее назначения. Вновь создаваемая система, как правило, содержит элементы уже существующих систем, поэтому этап уяснения задачи при проектировании включает в себя обследование всего достигнутого ранее в поисках методов, аналогов и элементов для разрабатываемой системы, а также предусматривает выявление потребностей. Этот этап характеризуется тем, что превращает начальную неопределенную ситуацию в набор данных, которые позволяют сформулировать цели, определяющие весь процесс проектирования. Следовательно, уяснение задачи начинается со сбора информации, касающейся проектируемой системы. При этом необходимо проведение анализа уже существующих систем и используемых методов в них, достигнутый уровень технического и технологического развития, природное окружение, экономические условия, общественные и индивидуальные человеческие факторы — все эти условия необходимо учитывать при проектировании системы [98].

Процесс обоснования исходных данных ( внешнее проектирование ) существенно зависит от того, является ли проектируемая система частью более сложной системы, т.е. подсистемой (или устройством), или она задумана автономной, т.е. может использоваться заказчиком самостоятельно. В том случае, когда разрабатываемая система будет составляющей (подсистемой) более сложной системы, перед тем как формулировать исходные данные для таких составляющих, надо систему разбить на эти части. Для сложных объектов выполнить одновременно оптимальное проектирование для всех частей не удается. Особенно это относится к тем случаям, когда требуется не только выбрать параметры системы, но и синтезировать ее структуру. Поэтому при проектировании систем средней и особенно большой сложности их обычно разбивают на подсистемы или сегменты.

Чем на большее число частей разбита система, тем труднее правильно сформулировать исходные данные для каждого сегмента, но тем легче провести оптимизацию для тех исходных данных, которые для него установлены. Поэтому в каждом конкретном случае проектирования определяют наиболее целесообразное число сегментов, на которое следует разбить систему, чтобы получить решение, наиболее близкое к оптимальному. Нередко это целесообразное число частей удается получить лишь в процессе совместного проведения ряда последовательных этапов внешнего и внутреннего проектирования [104].

При обосновании исходных данных для проектирования системы необходимо учитывать реальные ограничения. Эти ограничения сформулированы в ряде работ [83, 46 и др.].

Исходные данные (исходное описание) не должны нести избыточной информации. В то же время должны быть заданы все основные параметры и характеристики будущей системы и технические условия проектирования, ограничивающие проектные решения. Если процесс проектирования разбивается на этапы, исходные данные каждого этапа должны содержать минимально необходимую информацию для его прохождения.

Язык представления исходных данных (в том числе язык исходных данных каждой из подсистем) должен быть близок к системе понятий, употребляемой инженерами-проектировщиками.

Внешний вид записи исходных и конечных данных на каждом этапе должен быть близким к обычно применяемым проектировщиками техническим описаниям. Например, готовый проект должен представлять совокупность описаний в виде чертежей, смет, пояснительных записок, содержащих всю технико-экономическую информацию, необходимую для изготовления, отладки и сдачи системы в эксплуатацию, и делиться на отдельные специализированные части: функциональные схемы, структурные схемы, спецификации, сметы, принципиальные схемы, алгоритмы управления, программы управления.

Всю исходную информацию, подготовленную для разработки технологических процессов , подразделяют на базовую, руководящую и справочную [56].

Базовая информация состоит из конструкторской документации на изделие и программы выпуска этого изделия.

Руководящая информация включает данные, содержащиеся в следующих документах:

• отраслевых стандартах, устанавливающих требования к технологическим процессам и методам управления ими, а также стандартам на оборудование и оснастку;
• документации на действующие единичные, типовые и групповые технологические процессы ;
• классификаторах технико-экономической информации;
• материалах по выбору технологических нормативов (режимов, норм расхода материалов и т. д.);
• документации по технике безопасности и промышленной санитарии.

Справочная информация включает данные, содержащиеся в следующих документах:

• технической документации опытного производства;
• описаниях прогрессивных методов изготовления и ремонта;
• каталогах, паспортах, справочниках, альбомах компоновок прогрессивных средств технологического оснащения;
• методических материалах по управлению технологическими процессами ;
• планировках производственных участков.

Итак, для выполнения проектов систем автоматизированных технологических комплексов (АТК) должны быть представлены следующие исходные данные и материалы [87]:

• уточненные технологические схемы с характеристиками оборудования;
• перечни контролируемых и регулируемых параметров с необходимыми требованиями (например нормами, контрольными границами регулирования и т. д.);
• чертежи производственных помещений с расположением технологического оборудования;
• чертежи технологического оборудования, на котором предусматривается установка приборов и средств автоматизации;
• требования к надежности систем автоматизации;
• результаты НИР и ОКР , содержащие рекомендации по проектированию систем и средств автоматизации;
• техническая документация по типовым и проектным решениям и др.

Основными рекомендациями, выдаваемыми в результате проведения НИР и ОКР , должны быть, как уже говорилось, перечень наиболее информативных (контролируемых и регулируемых) параметров, математические модели и алгоритмы управления, эскиз проектируемой системы.

Источник: intuit.ru