2. Организация проектных работ систем автоматизации

Состав, форма представления и участники Преемственность при проектировании. Состав. Проект промышленного предприятия состоит из следующих частей:

– технико-экономической;

– технологической;

– строительной;

– энергоснабжения;

– автоматизации;

– сантехнической;

– сметной документации.

Этот перечень проектная организация может уточнять в зависимости от характера проектируемого объекта. Проект автоматизации является частью проекта, в которой дается документация по оснащению средствами автоматизации.

Форма представления. Документация, входящая в состав проекта, претавляется на бумажных и/или электронных носителях в следующих форме:

а) графической – схемы, графики, чертежи и т. п.;

б) текстовой – пояснительная записка, спецификации, сметы и т.п.

Участники. В разработке проекта может принимать участие ряд проектных организаций.

Г о л о в н о й п р о е к т н ы й и н с т и т у т – ведущая проектная организация, осуществляющая единую техническую политику в соответствующей отрасли промышленности.

Г е н е р а л ь н ы й п р о е к т и р о в щ и к – обычно отраслевой проектный институт, выполняющий, как правило, технологическую часть проекта и по усмотрению передающий для выполнения на договорных началах специализированным проектным организациям отдельные части проекта. Им осуществляется координация всего проекта. Он несет ответственность за техническую и экономическую целесообразность проекта, увязку его отдельных частей, правильность определения сметной стоимости и соблюдения сроков проектирования.

С у б п о д р я д н а я п р о е к т н а я о р г а н и з а ц и я – выполняет специализированные проектные работы на договорных началах с генеральным проектировщиком.

С п е ц и а л и з и р о в а н н а я п р о е к т н а я о р г а н и з а ц и я – выполняет проектирование определенной части проекта (автоматизации, сантехники, электроснабжения и т. д.) и несет ответственность за ее качество, сроки волнения и т. п.

Проект автоматизации может разрабатываться как отраслевым проектным институтом (генеральным проектировщиком), в составе которого имеется отдел или группа автоматизации, так и специализированными проектными организациями, работающими в области автоматизации.

Преемственность при проектировании. Ограничения, накладываемые сроками проектирования и имеющимися в распоряжении ресурсами, не позвяют бесконечно улучшать характеристики системы управления. Выходом из такого положения является рациональная преемст-

венность проектируемой системы на основе ранее созданных систем. Она может охватывать как крупные части системы (например, подсистемы), так и относительно мелкие ее части (приборы, устройства, блоки, узлы, элементы).

Одними из основных составляющих преемственности являются: стандартизация и нормализация.

С т а н д а р т и з а ц и я – деятельность, направленная на разработку, опубликование и применение документов (стандартов), в которых устанавливается ограничение разнообразия, регламентирования единства качественных показателей продукции, классификации, терминологии, технических требований, методов испытаний, требований к упаковке, транспортировке и т. п. Одним из основных методов стандартизации является у н и ф и к а ц и я . Она предусматривает приведение объектов к однотипности, дает возможность снизить стоимость производства новых изделий, повысить серийность и уровень автоматизации производственных процессов.

Н о р м а л и з а ц и я – применение уже разработанных (как правило, освоенных промышленностью) приборов, блоков, узлов и деталей, а также ограничению номенклатуры материалов, элементов и готовых изделий. Наиболее широко требования нормализации предъявляются к крепежным и монтажным деталям (скобам, платам и т. п.), проводам и кабелям. В меньшей степени поддаются нормализации сложные функциональные блоки, особенно, если они рассчитаны на выполнение большого числа функций. При проектировании систем автоматизации применяют ГОСТ 21.408-93 СПДС «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов.

3. С о з д а н и е А С У п р и п о д с и с т е м н о м п о с т р о е н и и

В подсистемном построении АСУ выделяют следующие основные стадии:

 предпроектное обследование,

 техническое проектирование,

 рабочее проектирование,

 внедрение;

 сопровождение системы (программного продукта).

Предпроектное обследование. Цель стадии — изучение существующего документооборота, его совершенствование и обоснование целесообразности внедрения АСУ. На этой стадии выделяют следующие составляющие.

 график работ отдельных групп исследователей с согласованием этих работ;

 формы первичных документов, которые заполняются в процессе обследования;

 результаты обследования в виде схем документооборота, позволяющих дать рекомендации по совершенствованию документооборота.

Стадия длится до полугода, начиная с приказа по организациям исполнителя и заказчика и завершается отчетом по результатам обследования. В отчете должны быть отражены структура аппарата управления, функции управления, потоки информации, применяемые методы управления, модели документооборота и рекомендации по его улучшению. По результатам отчета составляют технико-экономическое обоснование на разработку АСУП, которое должно быть защищено на техническом совете из представителей заказчика и

исполнителя. На этой стадии осуществляют укрупненный расчет срока окупаемости системы. Если срок окупаемости не превышает 3,3 года, то разработка АСУ считается целесообразной. В этом случае составляют техническое задание (ТЗ) на разработку АСУП.

Техническое проектирование. Цель — проверить все принципиальные технические решения. На данной стадии, которая начинается с утверждения технического задания, проводятся следующие работы:

 определяют график разработки АСУП, состав подсистем, комплекс решаемых задач и формируют их постановки;

 выбирают и заказывают соответствующий комплекс технических средств;

 составляют техническое задание на несерийную аппаратуру (например, различного рода табло);

 создают информационные языки, классификаторы и системы шифровки, разрабатывают базу данных;

 формируют библиотеку программ, с помощью которых можно решать все имеющиеся разновидности задач;

 формируют интерфейс пользователей;

 составляют перечень мероприятий по подготовке объекта (предприятия) к внедрению АСУП.

На этой или на следующей стадии возможен уточненный расчет срока окупаемости системы.

Начинают обучение эксплуатационного персонала. Стадия заканчивается составлением документации технического проекта, перечень которой определяется «Общеотраслевыми методическими материалами по созданию АСУ предприятий и объединений — ОРММ-2».

Техническое проектирование заканчивается защитой проекта на техническом совете.

Рабочее проектирование. Цель — реализация в полном объеме всех функций и технических решений, которые были приняты на стадии технического проектирования. Данная стадия заканчивается составлением документации рабочего проектирования, перечень которой оговорен в ОРММ-2. Рабочее проектирование повторяет в большем объеме (масштабе) процессы технического проектирования.

Внедрение. Предусматривается два этапа: опытное внедрение и промышленное внедрение. Цель первого этапа — переход от ручного управления к параллельному ручному и автоматизированному управлению для проверки работоспособности системы. Приемка в опытную эксплуатацию осуществляется специальной комиссией из представителей заказчика и исполнителя. В комиссии выделяют рабочие группы, осуществляющие прием отдельных частей системы. Факт приемки фиксируется актом приемки, подписанным представителями соответствующей рабочей группы. На основе этих актов составляют общий акт приемки. На этой стадии определяется фактический срок окупаемости системы.

На втором этапе осуществляется переход от параллельного ручного и автоматизированного управлений только к автоматизированному управлению. Перечень работ и документов тот же, что и на предыдущем этапе. В проектировании автоматизированных систем при подсистемном представлении выделяют следующие этапы:

• предпроектное обследование;

• техническое проектирование;

• рабочее проектирование;

• внедрение и сопровождение.

Нельзя не учитывать и накопленный в подсистемном представлении опыт методической упорядоченности процесса проектирования. Эта этапность хорошо методически проработана и отражена в методических материалах ОРРМ-2 и ГОСТах. Специфика проектирования современных автоматизированных систем заключена в следующем.

1. В настоящее время заканчивается переход от подсистемного представления (структуры) к процедурному представлению. Для последнего предложена этапность, представленная в графе 2 табл. 10.4. Эта этапность в отличие от технологии подсистемного представления проработана слабо.

2. Проектирование автоматизированных систем ведется, как правило, на основе оболочки, которой могут служить BAAN, SAP/R3, система «Галактика». Фактически — это метод стандартизации, который ранее назывался объектным подходом. Не учитывать влияние стандарта на процесс проектирования не приходится.

3. К технико-экономическим стандартам подсистемного представления в настоящее время добавились стандарты качеств TQM и ИСО.

4. Существует множество схемных нотаций, которые настоятельно рекомендованы к использованию. Однако их области применения четко не прочерчены, что вызывает затруднение. С другой стороны, нотации предоставляют архитектуру, а в лучшем случае — и структуру системы. Вместе с тем многие авторы афишируют лишь структурную стадию, как окончательную в процессе проектирования.

5. Динамичность внешней рыночной среды, в которой работают автоматизированные системы, определяет динамичность автоматизированных систем, что вводит дополнительные детали в процесс проектирования.

6. Отсутствие устойчивой терминологии в процедурном представлении существенно затрудняет процесс проектирования.

7. В состав автоматизированных систем входят базы данных (БД), а иногда — и экспертные системы. Более того, экспертные системы реального времени (ЭСРВ) — суть разновидность автоматизированных систем. БД и ЭСРВ первоначально развивались автономно и независимо от автоматизированных систем с использованием своей этапности проектирования. Для баз данных — это этапы анализа требований, построения концептуальной и логической моделей, реализации. Для ЭСРВ характерны этапы идентификации, концептуализации, формализации, выполнения (реализации), отладки и тестирования, опытной эксплуатации и сопровождения. Вместе с тем, несмотря на казалось бы серьезные отличия в этапах проектирования перечисленных объектов, возможно выделить общность этапов (см. табл. 10.5), которые в зависимости от проектируемого объекта могут иметь свою специфику. В связи со сказанным представляется, что процесс проектирования должен иметь этапность АСУП, как наиболее проработанную методически.

С о з д а н и е А С У п р и п р о ц е д у р н о м

п о с т р о е н и и , р е и н ж и н и р и н г

Для процедурного подхода характерны следующие этапы:

 обследование предприятия (инжиниринг); реинжиниринг; разработка функциональной модели;

 анализ объекта; алгоритмизация выполнения хозяйственной и административной деятельности;

 создание прототипа системы; разработка математической модели; формирование базы данных;

 создание технической инфраструктуры (выбор комплекса технических средств);

 внедрение;

 сопровождение системы.