Інформаційні системи

     4.  Складання діаграм використання  для кожного з документів. Ці  діаграми показують зв'язки між  даними, які відбиті в документах.

     5.  Конструювання й розробка таблиць-відносин на основі діаграм використання даних. Кожному відношенню необхідно присвоїти ключ. Ключем повинен бути елемент  (елементи) даних, що може  ідентифікувати кожен екземпляр  (рядок)  відносини. Відношенню  самого  верхнього рівня  відповідно до діаграми використання  даних  присвоюється  довільний  ключ. Ключі  відносин  всіх  інших рівнів в ієрархії будуть складатися із ключа безпосередньо вищестоящого відношення й власного ідентифікуючого ключа.

     6.  Об'єднання відносин, отриманих з  розглянутого документа, із множиною відносин, отриманих  з попередніх документів. Це може привести до додавання елементів даних в одне або кілька відносин або до того, що одне з відносин буде "рознесене" за іншими. Ці зміни будуть здійснюватися у відповідності зі зв'язками,  визначеними  в новому документі. Однак множина  відносин може залишитися й незмінною, особливо після обробки найбільш типових документів досліджуваної області.

     7.  Повторення кроків 2 - 6 доти, поки не будуть оброблені всі документи (як вхідні, так і вихідні).

     8.  Зображення діаграм, що показують  відносини   й шляхи доступу, з метою визначення необхідних засобів доступу. 

     Фізична схема. Кінцевою стадією в процесі моделювання організації з метою задоволення вимог до даних, висунутих інформаційною системою, є створення фізичної схеми. Вона не тільки реалізує базу даних, у якій визначаються дані і їхні зв'язки, що  існують в організації, але й надає можливість витягати необхідну  інформацію в тій формі, що потрібна для керування. Якщо для одержання такої  інформації потрібне використання обчислювальної системи, то виникає необхідність у відповідному обладнанні й програмному забезпеченні. Якщо ж немає потреби  в обчислювальній системі, аналіз даних корисний з точки зору кращого розуміння організації. Фізична схема може приймати ряд форм. Наприклад, дані можуть бути представлені картотекою,  а  інформація  -  вибиратися  вручну.  Інший можливий  підхід  - розміщення даних у стандартних файлах комп'ютера. Кожне  відношення, отримане при розробці логічної схеми, може бути фізично представлено одним файлом обчислювальної машини.

     Фізична  схема  може  бути  реалізована  на  комп'ютерах  практично  будь-якої конфігурації. Вимоги  інформаційної  системи  не обов'язково  пов'язані  із  застосуванням складних апаратних або програмних засобів. Однак це не принижує ролі аналізу даних, оскільки він ідентифікує елементи даних і зв’язки, які існують між ними. Його методологія вказує також на необхідність оцінки таких фізичних факторів, як основні запити й частота використання даних. Інформація повинна бути релевантна запитам особи, що приймає рішення. Тому  вона  повинна мати правильно  встановлений рівень детальності, бути  зрозумілою, виділяти критичні фактори, які впливають на успіх фірми, і надаватися вчасно. Очевидно, що обробку варто провадити в реальному масштабі часу, тому що це гарантує точне відображення моделлю поточної ситуації реального  світу й новизни надаваної інформації.  Крім  того,  виходячи  із  природи  прийняття  управлінських  рішень,  можна зробити висновок, що, найімовірніше, для одержання необхідних даних буде потрібно звертання до різних логічних файлів. Застосування  стандартних методів  і  засобів обробки даних на комп'ютері не забезпечує цього. Тому фізична схема буде підтримуватися базою даних, керованою системою керування базами даних, що  і забезпечить необхідну гнучкість. У свою чергу, база даних  і програмні засоби для  її підтримки можуть бути добре реалізовані на сучасних комп'ютерах.

     Дані  в  реляційній  системі  баз  даних можуть фізично  представлятися  як  набір відносин  і надаватися користувачеві  в табличній формі. Маніпулювання цими таблицями (об'єднання або селекція екземплярів) - справа досить проста. Така система має чудові засоби для вибірки даних користувачами й дає можливість застосовувати зручний спосіб надання даних, визначених у логічній схемі. Реалізація логічної схеми в інших типах систем керування базами даних може бути досягнута шляхом перетворення відносин у формат, необхідний  відповідній системі. Цей процес не пов'язаний  із труднощами, якщо логічна схема визначається як набір відносин.

     Словники  даних у цей час  - це  в  основному засоби опису властивостей  (атрибутів). Вони  проектуються  як  частина  логічної  схеми  й можуть реалізовуватися або за допомогою системи керування базами даних, або самостійними програмними засобами. Часто надаються також засоби, що забезпечують виконання запитів до словника  даних.  Деякі  системи  сполучають  можливості  обробки  вибіркових  запитів  і складання глобальних звітів. Словники даних можуть бути побудовані так, що вони не  тільки передбачають необхідність у фізичній реорганізації,  але й допомагають у цьому дуже складному процесі. Призначенням системи керування базами даних є також реструктуризація даних для різних задач. Таким чином, користувачеві не обов'язково знати, з якою фізичною схемою він працює, і йому не треба враховувати її при визначенні вимог до інформаційної системи. Ця  "незалежність даних" забезпечує  інформаційно-пошуковій системі гнучкість, недосяжну в традиційних обчислювальних системах.

     Методологія також описує процес створення й супроводження  інформаційних систем у вигляді життєвого циклу  інформаційної системи, представляючи його як послідовності стадій і виконуваних на них процесів. Кожна стадія розбивається на етапи. Для кожного етапу визначаються послідовність виконуваних робіт, одержувані результати, методи й засоби, необхідні для виконання робіт, ролі й відповідальність учасників і т.д. Такий формальний опис життєвого циклу інформаційної системи дозволяє  спланувати й організувати процес колективної розробки й забезпечити керування цим процесом.

     Життєвий  цикл  інформаційної системи включає стадії аналізу, проектування, розробки, тестування й інтеграції, впровадження, супроводження й розвитку  інформаційної системи, а також процеси, виконувані протягом усього життєвого циклу - процеси керування й інтегральні процеси. Ці процеси в тім або іншому ступені присутні на кожному з етапів. Процеси керування проектом: планування, організація, контроль. Інтегральні процеси:  керування конфігурацією,  документування,  перевірки, інтеграція.  

       Стадії і етапи життєвого циклу  ІС.

     1. Аналіз.

     1.1. Обстеження й створення моделей  функціонування організації.

     1.2. Аналіз моделей існуючих інформаційних  мереж. 

     1.3. Формування вимог до інформаційної  мережі організації. 

     1.4. Розробка плану створення інформаційної  мережі організації. 

     2. Проектування.

     2.1. Концептуальне проектування інформаційної  мережі організації.

     2.2. Розробка архітектури інформаційної  мережі організації. 

     2.3. Проектування спільної моделі  даних. 

     2.4. Формування вимог до додатків.

     3. Розробка.

     3.1. Розробка, прототипування й тестування  додатків.

     3.2. Розробка інтегральних тестів.

     3.3. Розробка документації для користувача. 

     4. Інтеграція й тестування.

     4.1. Інтеграція й тестування додатків  у складі системи. 

     4.2. Оптимізація додатків і баз  даних. 

     4.3. Підготовка експлуатаційної документації.

     4.4. Тестування системи. 

     5. Впровадження.

     5.1. Навчання користувачів.

     5.2. Розгортання системи на місці  експлуатації.

     5.3. Інсталяція баз даних.

     5.4. Експлуатація.

     5.5. Здійснення приймально-здавальних  випробувань. 

     6. Супроводження. 

     6.1. Реєстрація, діагностика й локалізація  помилок.

     6.2. Внесення змін і тестування.

     6.3. Керування режимами роботи ІС.

     За  допомогою CASE-засобів (Computer Aided Software Engineering – комп'ютерне проектування програмних засобів) моделі створюються, перетворюються й контролюються.

     Основними результатами  на кожному  етапі життєвого циклу  є моделі обумовлених на даному етапі об'єктів  (організації, вимог до    інформаційної системи, проекту   інформаційної системи,  вимог до додатків тощо).

     Характер  виконуваних  процесів  і  організація  робіт  у представленій моделі життєвого циклу засновані на підході інформаційного інжинірингу й відрізняються від класичної каскадної моделі  життєвого циклу,  незважаючи  на  зовнішню  схожість.

     При традиційній обробці даних розробка велася строго послідовно. Вимоги технічного  завдання  стверджувалися на початку розробки,  а  їхнє  виконання перевірялося  наприкінці.  Перехід  від  стадії  до  стадії,  від  етапу  до  етапу  допускався тільки після повного виконання усього переліку робіт  і одержання всіх запланованих результатів. У розглянутій методології життєвий цикл  інформаційної системи визначається певними особливостями: сучасні засоби надають можливості швидкого проектування, прототипування, розробки й тестування додатків і баз даних на основі побудованих моделей; припускається активна участь замовників на  всіх етапах створення  інформаційної системи, оскільки моделі, створювані на кожному етапі, зрозумілі й розроблювачу й замовнику.

     Ця  особливість визначає можливості оперативного й швидкого перегляду вимог  і розроблених рішень на основі сучасних засобів; нерівномірної, паралельної розробки різних частин проекту; повернення на попередні етапи по окремих частинах проекту при необхідності внесення змін; версійного характеру зміни проекту або його частин за підтримкою CASE-засобів.  

     Розглянемо  приклад, що відображає вимоги, що ставляться до проектування інформаційних систем в сучасний період. При цьому ми  виходимо з того, що  інформація є одним із ресурсів даного виробництва.

     Як  зображено на рис.1.3, ми  виділили шість головних блоків: три посередньо пов'язані з виробничими процесами і три - з підготовкою цих процесів  і управлінням їх реалізацією.

     Основою  такої  ІС  є  блок, що  допомагає  керівнику  підприємства  приймати рішення на основі аналізу даних, що знаходяться всередині системи, а також інформації, що знаходиться в зовнішніх базах даних. Іншими словами, блок 1 становить собою систему підтримки прийняття рішень (СППР) на нижчому рівні управління.

     До  нього стікаються потоки  інформації  від усіх  вузлів системи, тому на даний вузол-блок  покладено  також  функцію  контролю  потоків  інформації  всередині  ІС  і зв'язку. Автоматизована  система  складування 2  є ключовим  вузлом  із  забезпечення всіх  виробничих процесів на підприємстві. Перш за  все  вона повинна утримувати інформацію про всю продукцію, що зберігається на складі, починаючи від отриманих  із  інших  заводів комплектуючих деталей  та  сировини  і  закінчуючи  випуском готової продукті. В  якості п'яти  головних компонентів  такої  системи необхідно передбачити контроль продукції, що поступає,(2.1); інвентарний облік деталей, що виробляються, (2.2); облік готової продукції (2.3); автоматизовану систему пересування  вантажів  всередині  технологічної  схеми  виробництва  (2.4);  облік відвантаженої споживачам готової продукції  (2.5). Залежно від виробництва кожен  із компонентів цієї системи може складатись із багатьох підблоків. Процес автоматизованого виробництва деталей (3) також, з точки зору інформаційного  забезпечення,  можна  поділити  на  декілька  підгруп,  за  ознаками,  які найбільше відповідають специфіці даного підприємства. В даному випадку був вибраний принцип групової технології, що об'єднує в єдиний комплекс споріднених операцій:  виробництво деталей  (3.1); група, що обробляє металовироби  (3.2); лінії зварки і фарбування (3.3); роботи з доставки оброблюваних деталей та інструменту (3.4) і система контролю якості продукції (3.5). Із цехів і оброблюваних центрів виготовлені деталі  потрапляють  знову  на  склад,  а  інформація  про них через блок 1 передається в автоматизовану систему складування 2. 

Рис.1.3. Схема автоматизації виробництва  промислового підприємства

 

     Автоматизація  виробництва  готової  продукції  (4)  також  передбачає  наявність  систем, що  допомагають  спеціалістам  в  оптимізації  виробничого процесу.

     Звичайно, що виконання не  всіх операцій може бути перекладено на автомати, тому  і тут в якості найбільш  імовірних  процесів, що підлягають автоматизації, є: роботизована  система  доставки  деталей  і  готової  продукції  (4.1);  роботизація  виконання окремих  складальних операцій  (4.2); контроль  за  якістю  готової продукції, включаючи  її дослідження  (4.3);  автоматична упаковка продукції  (4.4)  і блок, що дозволяє переналагоджувати систему для випуску іншої продукції (4.5). Виконання всього набору вказаних операцій не можливе без наявності  в рамках підприємства єдиного інтегрованого центру, що відповідає за весь цикл інженерних і конструкторських робіт  (5). Така  система  автоматизації  інженерних робіт  (САІР) повинна включати САПР (5.1) для розробки нових типів деталей. Після аналізу виконаного проекту та звірки його на співпадання з іншими вузлами продукції, що випускається (5.2), окрема група проектує і розробляє необхідні для виробництва штампи,  інструменти тощо (5.3). Після розробки плану нового технологічного процесу виробництва (5.4). група програмістів готує програми для оброблюючих центрів (5.5). На інтеграційний центр інтеграційних і конструкторських робіт покладається розробка плану контролю якості в ході всього технологічного процесу виробництва.  Інформація з САІР поступає в автоматизовану систему виробництва деталей  (3), у систему  автоматизації  виробництва  готової продукції  (4)  і  в  автоматизовану  систему менеджменту виробництва (6). Вся інформація  обов'язково  повинна пройти  через центральну  систему управління  потоками  інформації  і зв'язку  (1),  де  вона  копіюється  і зберігається  в загальній БД.

     Роль  АСМП (автоматизована система менеджменту підприємства) при такій схемі  автоматизації  також  змінюється  і  базується  на  плані  виробництва  готової продукції на підставі замовлень, які формуються на вході АСМП (6.1). Виходячи з цієї  інформації,  АСМП  планує  закупівлю  необхідних  матеріалів  і  дає  завдання центру САІР на розробку нових деталей  (6.2). У блоці  (6.3) здійснюється обробка інформації  з обліку  виробничих поточних  затрат,  за  винятком  засобів на  виплату зарплати робітникам  і службовцям, закупівлю матеріалів  і обладнання тощо. Важливу складову АСМП становлять системи планування виробничого процесу (6.4) і контролю проходження продукції по цехах підприємства (6.5). Тепер розглянемо найнижчий рівень  ІС, що  є цехом  (блок 3.2). В  ІС цього рівня повинна  входити ПЕОМ з великою оперативною пам'яттю, що дозволяє  виконувати, як мінімум, функції вказані на рис. 2.4.