3. ОСНОВНЫЕ СТАДИИ СОЗДАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

На предприятиях могут создаваться (разрабатываться) следующие измерительные информационные системы:

1. общего применения, выпускаемые серийно и предназначенные для эксплуатации на предприятиях двух и более ведомств;

2. нестандартизованные единичного производства;

3. нестандартизованные комплектуемые из серийных агрегатных средств ГСП.

Поэтому имеется несколько подходов к созданию ИИС, но во всех случаях интенсивно развивается системный подход к проектированию и широко используются системы автоматизированного проектирования.

3.1. При проектировании ИИС общего применения для последующего серийного выпуска выделяются следующие основные стадии (ГОСТ 2.103): технически задание (ТЗ), техническое предложение (ТП) с присвоением документации литеры “П”, эскизное проектирование (ЭП) с присвоением литеры “Э”, техническое проектирование (ТП) с присвоением литеры “Т”, рабочая документация (РД) с присвоением литеры “РД”.

ТЗ обычно разрабатывают на основе результатов выполненных научно - исследовательских и экспериментальных работ, научного прогнозирова­ния, анализа передовых достижений и технического уровня отечественной и зарубежной техники, изучения патентной документации, а также на ос­нове исходных требований заказчика ТЗ должно содержать следующие раз­делы (ГОСТ 15.001): наименование и область применения, основание для разработки цель и назначение разработки, источники разработки, техни­ческие требования, экономические показатели! стадии и этапы разработ­ки, порядок контроля и приемки, также указывают минимальную цену ИИС. ТЗ согласовывается с предприятием-разработчиком, предприятием-изгото­вителем и утверждается ведущим ведомством или установленной им орга­низацией.

Техническое предложение (ГОСТ 2.118) обычно состоит из следующих этапов:

определение патентоспособности, поиск аналогов;

сравнительная оценка, различных возможных реализаций ИИС и выбор оптимальной по алгоритмам сбора и обработки информации, техническому, программному, информационному, организационному и лингвистическому обеспечению, видам интерфейсов. модуляции и т.д. В этом сравнении ва­жны учет показателя качества, разработка и анализ структурной схемы и общего алгоритма работ ИИС;

решение принципиальных вопросов метрологического обеспечения;

утверждение.

Эскизное проектирование (ГОСТ 2.119) предусматривает создание документации, содержащей принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия. В необходимых случаях изготовляются и испытываются макеты изделия. Эс­кизный проект после согласования и утверждения служит для разработки технического проекта или рабочей документации.

Техническое проектирование (ГОСТ 2.120) связано с созданием документации, содержащей окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемой системы. Технический проект служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации.

Завершающей является стадия создания рабочей документации на проектируемую ИИС. Она включает разработку конструкторской документа­ции на опытный образец системы (литера 01), изготовление опытного об­разца, проведение государственных, межведомственных или других испытаний опытных образцов последующих корректировок рабочей документации (литеры "02"."03"..), подготовку рабочей документации и изготовление установочной серии и массовый выпуск новой ИИС.

3.2. При создании нестандартизованных иис обычно выделяют три стадии: предпроектную проектную и стадию реализации.

Весь процесс создания 'ИИС технологическим объектом делится на ряд стадий, установленных государственным стандартом, причем каждая из них заканчивается выпуском и утверждением определенной документа­ции (предпроектной проектной или организационно-распорядительной). Наименования некоторых стадий совпадают с наименованиями соответствующих документов (или комплектов документации). В соответствии с ГОСТ 20913-86 предусмотрены три проектные стадии: технике-экономическое обоснование и технический проект и рабочая документация, которые до­пускается объединять в одну: технорабочий проект, а также стадии ввод в действие (внедрение) и анализ функционирования, которые можно условно назвать стадиями реализации системы.

Каждую стадию создания ИИС принято подразделять на этапы, наиме­нования которых определяются направленностью и (или) содержанием со ответствующих работ. Рассмотрим указанные стадии более подробно.

Предпроектная стадия

3.2.1. Технико-экономическое обоснование (ТЭО). Основная цель ра­бот, выполняемых на стадии ТЭО - формирование обозванного предложения заказчика о создании ИИС с определенными основными функциями и техническими характеристиками. Ответственность за разработку ТЭО сис­темы несет заказчик, а основанием для выполнения стадии ТЭО является решение руководства предприятия или вышестоящих организаций, ими же определяются сроки проведения работ, источники и объемы финансирова­ния ТЭО разрабатывается заказчиком системы совместно с генеральной проектной организацией; при необходимости к работам привлекаются спе­циализированные организации, в частности предполагаемый разработчик системы.

Для достижения указанной выше цели проводятся анализ известных случав применения ИИС для аналогичных объектов и обследование сущест­вующих объекта и системы управления, что позволяет в случае положи­тельного решения разработать обоснованные с позиций заказчика исход­ные технические требования к ИИС.

Разработка ТЭО в общем случае включает в себя следующие этапы.

Организация разработки ТЭО. На этом этапе определяется программа работ, необходимых для формулирования обоснованного предложения о це­лесообразности создания ИИС и выработки исходных технических требова­ний к системе. При этом следует иметь в виду, что стадия ТЭО имеет принципиальное значение и влияет на содержание результаты работ на последующих стадиях создания системы и ее качеств. Поэтому работы на стадии ТЭО должны планироваться и выполняться особенно полно и тща­тельно.

Обследование объекта и существующей системы измерений. На этом уз­ловом этапе должны быть выявлены главные источники ожидаемой эффектив­ности создаваемой ИИУС. тщательно изучены и проанализированы действую­щие системы и объект обнаружены недостатки, приводящие к уменьшению эффективности производства, и установлены причины этих недостатков. Анализ объекта и существующей системы измерения и контроля должен быть детальным, достаточно полным и объективным.

В результате проведения этапа должны быть выявлены узкие мес­та. Вскрыты причины потерь и неиспользованные резервы производства, установлены причины аварий, брака и другие подобные обстоятельства. При проведении обследования основное внимание должно быть уделено определению технологического потенциала объекта управления, т.е. существующего запаса по производительности и повышению качества выход­ной продукции, определяемого, в первую очередь, конструкцией агрегата свойствами входных продуктов и потенциалом управления, т.е. пре­дельными значениями тех же параметров, которые могут быть достигнуты путем оптимизации контроля и управления при наличии ИИС.

Основная цель третьего, завершающего этапа стадии ТЭО состоит в установлении функционального назначения предполагаемой к разработке ИИС. предварительной оценке затрат на ее создание и эффективности, связанной с устранением выявленных недостатков существующей системы измерения. Основные результаты работ этапа оформляются в виде технико -экономического обоснования создания ИИС, в котором изложены исходные технические требования к ИИС и требования к качеству их выполнения (по быстродействию, надежности, метрологии и т.п.). Здесь же приво­дится предварительный расчет ожидаемых показателей технико-экономи­ческой эффективности ИИС данным технологичеким объектом, выполненный по соответствующей утвержденной методике.

Техническое задание, Основная цель работы данной стадии заключа­ется в подтверждении целесообразности и детальном обосновании возможности создания эффективной ИИС с определенными функциями и техничес­кими характеристиками, сформулированными заказчиком в ТЭО.

Для достижения этой цели исходные технические требования к ИИС перерабатываются на основании результатов цредпроектных НИР и ОКР в обоснованное, согласованное и утвержденное «Техническое задание на создание ИИС» являющееся основным документом, согласно которому осуществляется проверка системы при ее передаче в промышленную эксплуатацию. Ответственность за разработку технического задания по созданию ИИС несет исполнитель - основной разработчик системы.

Исходными материалом для работ стадии "Техническое задание" (ТЗ) является технико-экономическое обоснование ИИС с исходными технически­ми требованиями к системе (функциональными и технико-экономическими). Основными выходными документами стадии ТЗ являются техническое задание по созданию ИИС. технико-экономическое обоснование намеченных в техническом задании решений и научно-технический отчет (отчеты), со­держащий результаты проведенных предпроектных исследований и эскизной проработки ИИС. ТЗ на создание ИИС и технико-экономическое обоснова­ние являются обязательными исходными документами для проведения научно-исследовательских и проектных работ на последующих стадиях технического и рабочего проектирования.

Предпроектные научно-исследовательские работы стадий ТЗ направлены в основном на изучение наиболее сложных задач управления данным объектом для предварительного выбора методов их решения. Методически эта стадия сводится к выполнению следующих работ: анализ технологи­ческого процесса как информационного объекта; анализ информационных потоков, формулировка критерия изменения и контроля и ограничений; разработка предварительных математических моделей технологического процесса и измерений; формулировка задач синтеза алгоритмов контроля и измерения, предварительный выбор их решения; формулировка постано­вок функциональных задач системы. Последняя стадия заключается в оп­ределении функций, которые должна реализовать система, и в уточнении требование к их выполнению.

Одновременно производится предварительная оценка возможности реа­лизации этих функций с помощью современных средств ИИТ и вычислитель­ной техники. Как правило, такие исследования проводятся в лабораторных условиях аналитическими методами или путем экспериментального модели­рования в вычислительных центрах на универсальных ЭВМ.

Техническое задание по созданию ИИС составленное на основе пред­варительной эскизной проработки системы, должно содержать вводную часть и следующие разделы:

• характеристики технологического объекта;

• назначение ИИС;

• технико-экономические показатели ИИС;

• требования к ИИС;

• требования к заказчику по подготовке объекта;

• состав и содержание работ по созданию ИИС;

• порядок сдачи системы.

Техническое задание утверждается министерством (ведомством) раз­работчика и министерством (ведомством) заказчика и должно быть согла­совано ее всеми организациями - участниками работ (соисполнителями).