Software & Systems

Основной целью создания системы управления движением материалов STOCK является обеспечение автоматизации планирования, распределения и управления движением материалов, что предопределяет осуществление работы по экономически эффективному процессу производства.

При этом обеспечивается:

•    управление материальными ресурсами при конкретном уровне автоматизации,

•    подготовка и выдача отчетов о материально-техническом снабжении для руководства различного уровня в соответствии с потребностями подразделений, непосредственно связанных с этим процессом.

Осуществление этих задач основано на объединении двух процессов — процесса производства и процесса материального снабжения. Проблема заключается в обеспечении производственного процесса достаточно высоким уровнем точности при минимальных расходах на сбор, хранение и поддержку необходимых данных. Процессы производства и движения материалов имеют свое вероятностное протекание. Существует необходимость гарантировать сбор, обработку и вывод информации, соответствующие потребностям процесса производства.

В качестве системы управления базой данных была выбрана СУБД DAFEMA [1, 2]. В основу DAFEMA заложено понятие плоского файла с инвертированными файлами, ориентированными на реляционную модель данных. Применяется удобный процедурный язык определения и манипуляций данными конечного пользователя, используемый в диалоговом и пакетном режимах. Он дополнен управляющими процедурами для сложных операторов и их последовательностей, а также методами с использованием меню и «масок». Используются также макросредства взаимодействия прикладного программиста, когда базовыми языками являются ASSEMBLER, PL/1 и С. Другие средства DAFEMA предполагают использование параллельно до четырех баз данных. Используются составные структуры в виде кластеров для решения технологических задач и хранения данных о продукции.

Персональная ЭВМ с децентрализованным «интеллектом» используется в качестве многофункционального терминала в диалоговом и пакетном режимах для одновременного выполнения последовательностей операторов DAFEMA посредством DAFEMA-PS.

Система DAFEMA применяется в ГДР более чем 60 пользователями ЕС ЭВМ под управлением ОС ЕС.

Производство предприятия BARKAS в г. Карл-Маркс-Штадте, главном производителе различных автомашин IFA, включает производство на поточной линии, процесс сборки, а также производство такой продукции, как

•    двух- и четырехтактных двигателей OTTO,

•    стационарных двигателей,

•    дизельных топливных и масляных насосов.

Все необходимые для производства материалы и детали хранятся на центральном складе, который состоит из двух специальных помещений с 6000 ящиками в каждом, а также на вспомогательных складах, где хранятся важные сборочные единицы типа коленчатых валов и т. п.

Основное назначение базы данных — обеспечение поступления материалов и деталей в нужное время с обеспечением требований минимизации количества материалов и деталей, имеющихся на складе. Для выполнения этого необходимо с минимальной задержкой собрать информацию о:

•    запасе материалов и деталей, начиная с поступления товарной продукции,

•    управлении качеством получаемой продукции,

•    контроле за состоянием товарных запасов на складах,

•    заказах на выпуск технических изделий и их реализации, а также хранении этой информации для дальнейшей ее обработки и использования. Чтобы удовлетворить эти требования, была разработана концепция материально-технического обеспечения на основе автоматизированного управления процессом производства.

Основой системы является технологическая DBS, связанная с вычислением размера потребностей и заказов на поставку, чтобы привести в соответствие производственные мощности участка производства с программой производства.

Потребность производства продукции планируется в виде еженедельных планов исходя из учета ежедневно выпускаемого количества четырехтактных двигателей ОТТО. Производство других видов продукции планируется из расчета месячного количества, а часть — в зависимости от хода технологического процесса. Предпосылкой служит реальная технологическая информация. Все расчеты ведутся в пакетном режиме, но их можно осуществлять и в диалоговом режиме непосредственно со складов.

Структура базы данных

Концепция материально-технического обеспечения движения материалов базируется на использовании базы данных, которая может быть использована всеми подразделениями предприятия в соответствии с их полномочиями. База данных функционирует на ЕС ЭВМ 1056 в пакетном режиме, а при использовании удаленных терминалов — на ЕС 7920 и в диалоговом режиме. СУБД DAFEMA осуществляет управление базой данных в целях обеспечения надежности с помощью расширенной системы защиты и восстановления. Базовыми файлами являются (рис. 1):

•    файл получаемой товарной продукции,

•    файл продукции на складах,

•    файл запасов в ящиках,

•    файл поставок,

•    файл поставщика,

•    файл идентификации товаров,

•    табличный файл.

Файл получаемой продукции включает всю товарную продукцию, начиная с поступления ее на завод и кончая хранением и непосредственной доставкой на производственные участки. Этот файл представляет собой базу для контроля за всей получаемой товарной продукцией и местами ее хранения, местом хранения результатов проверки качества получаемой продукции для решения вопросов ее дальнейшего использования.

Файл запасов на складах содержит информацию о материалах и деталях, имеющихся в наличии, потребностях и заказах на поставку. Гарантия реального отражения содержания суммарных полей файла для внесения всех корректировок очень существенна, т. к. необходимо обеспечить быстрые ответы в ходе диалога, ибо потребность в итоговых результатах во время диалога при отсутствии соответствующего обновления требует большого количества обращений для их вычисления.

Файл запасов по ящикам содержит информацию об имеющихся запасах, предварительном размещении заказов на эти запасы, а также доступности каждого из ящиков.

Файл поставок включает еще не реализованные заказы на поставку продукции, относящиеся к конкретным ящикам, а также потребности еще не выполненные. Такой вид потребностей возникает в связи с заказами на продукцию долговременного производства до того, как будут обеспечены подходящие материалы. Эта потребность представляет собой базу для заказов поставщикам.

Файл поставщиков содержит данные о поставщике, названии и адресе предприятия-поставщика.

Файл идентификации товаров включает информацию о поставщике и соответствующих поставляемых им изделиях, что необходимо для надежной и быстрой идентификации получаемой продукции.

Табличный файл включает управляющие параметры, а также необходимую информацию для управления и обработки. Кроме того, сюда входят определенные значения процесса управления базой данных в виде таблиц.

Рис. 1 .

Структура базы данных STOCK

Движение материалов и информации

Информационный поток соответствует и следует за движением материалов на каждом из участков от получения продукции и сопровождает его до участка поставки. Внутреннее перемещение запасов управляется автономной системой. Следует отметить, что система STOCK и система управления запасами пока еще не соединены друг с другом. Это будет осуществлено, когда работа обеих систем будет окончательно отлажена.

Рис. 2.

Среда функционирования базы данных STOCK

Данные о поставщике, типе и номере изделия, количестве для каждого из материалов и деталей вводятся и хранятся в конторских машинах А5120. Эти данные два раза в день передаются в ЕС ЭВМ и записываются в файл запасов на складах (рис. 2). Все подразделения получают информацию о запасах и поступлениях и могут проверить качество получаемой товарной продукции и сравнить ее с определенной контрактом. Результат проверки передается на терминал, и выводится сообщение о соответствии требуемому качеству в случае получения положительного результата. Затем начинается процесс записи и транспортировки в отобранные ящики на складе. Процесс ввода информации с использованием терминалов идет параллельно с процессом записи, что приводит к обновлению файла полученных товаров, файла запасов и файла хранения по ящикам. Всегда имеется возможность отразить реальное состояние складов, а также и состояние подразделений, получающих продукцию. Система позволяет "учесть все паллеты, занятые в любой из поставок, путем записи номера получаемых товаров. На основе производственных заказов создаются спланированные по времени потребности в материалах и не подлежащих проверке изделиях. При проверке соответствия требованиям эти потребности сравниваются с наличием товара, хранящегося на складах, и товарами, находящимися в подразделениях, которые их получают. Создание заказов на поставку осуществляется при помощи специальной стратегии (FIFO) в случае, если недостаточное число изделий соответствует требованиям. Информация о заказах и той их части, которая не может быть удовлетворена в настоящий момент, помещается в файл поставки. Заказы на поставку для выдачи со склада и сдачи в эксплуатацию распечатываются. Далее запасное количество товаров в ящиках помещается в файл хранения в ящиках для других заказов, а весь резерв размещен в файле хранения запасов. После реализации доставки следует ее диалоговое подтверждение с соответствующими корректировками файла хранения товаров и файла хранения по ящикам. Неудовлетворенные требования будут проверяться по всей получаемой товарной продукции или вести к созданию новых заказов для поставщиков.

Применение и практический опыт

Система STOCK эксплуатируется уже более года. Она работает на ЕС ЭВМ 1056 под управлением OS/EC-SVS, К системе подсоединены 20 терминалов при помощи программы управления сообщениями. Диалоговый режим работы используется ежедневно с проверкой и защитой данных. Пакетная обработка выполняется в ночное время.

Достигнутый и планируемый размер базы данных можно охарактеризовать как

•    50-80 единиц получаемой продукции ежедневно с использованием 100-200 паллет. Планируется получение 400 единиц продукции и использование 1000 паллет;

•    количество ящиков для хранения составляет 12000, распределенных по двум складским помещениям, а количество записей в файле хранения товаров составляет 2600 в настоящее время и возрастет до 14000 в будущем;

•    максимально возможное количество хранящихся заказов на поставку — 10000;

•    число поставщиков — 150.

База данных STOCK содержит 25 файлов и 7 файлов СУБД DAFEMA. Размер базы данных — около 50 Мбайтов.

Интерфейс конечного пользователя осуществляется через процедурный язык определения и манипуляции данными, а также через основной интерфейс СУБД DAFEMA. К услугам пользователей относится применение процедур для обработки последовательностей языковых операторов, связанных с управлением меню. При использовании диалогового режима связанные прикладные программы на языке ASSEMBLER применяют схемы сбора с ограниченным контролем входных значений. Администратор базы данных использует схемы сбора для обновления. Система защиты в условиях эксплуатации включает удобные стандартные программы для

•    контрольных точек при использовании диалога путем создания копий баз данных с перестройкой структуры и без нее,

•    автоматического создания копии, предшествующей созданию образа, и LOGGING путем обработки корректировок в базе данных,

•    утилиты для отдельного копирования LOG-файла,

•    быстрого восстановления в условиях ведения диалогов посредством LOG-файла и копий, предшествующих созданию образов,

•    восстановления с помощью копий баз данных,

•    автоматического контроля за правильным окончанием последнего прогона СУБД DAFEMA и запуском стандартных программ восстановления.

Использование этих различных уровней услуг с автоматическим или управляемым восстановлением необходим, чтобы облегчить диалог.

Их использование основывается на отделении друг от друга действий, требующих времени и прямых диалоговых запросов. Действия, требующие большего времени, выполняются в пакетном режиме в ночное время.

Время отклика в диалоговом режиме варьируется от 1 до 10 секунд. За это время осуществляются:

•    запросы по изделиям получаемой товарной продукции, ящикам для хранения, а также производственным заказам,

•    ввод результатов проверки, действий по хранению и поставке,

•    создание заказов на поставку и других выдач в диалоговом режиме. Расширенные запросы, включая корректировку и слияние файлов, запись два раза в день собранной информации о 20-40 единицах продукции требуют до 2 минут на ответ. На время отклика в значительной степени влияет рабочая загрузка ЕС ЭВМ, которая включает ведение диалога под управлением TSO, использование дополнительной диалоговой базы данных, а также пакетную обработку. Удовлетворительное время отклика является результатом применения концепций хранения данных и использования СУБД DAFEMA, которую можно считать почти идеальной для автоматизированного выполнения рассматриваемых процессов.

Требования, по которым выполняются корректировки в базе данных, имеют существенное значение. Используется двойной ввод ключевых значений или ввод ключевых значений с постоянным контролем их правильности. Прежде чем записать обновленные данные в базу данных, пользователь проверяет их на экране терминала и подтверждает право на ввод.

В состав базы данных входит табличный файл, который постоянно расширяется. Файл содержит информацию следующего типа:

•    наивысший номер поставки, что освобождает от необходимости обращения к базе данных и подсчета записей,

•    размещение пунктов между складом и системой транспортировки, соответствующее отдаленным подразделениям для поставки продукции,

•    различные наименования.

Содержание этого файла приводит к увеличению времени отклика, т. к. обращения к базе данных не проводятся.

Успешный опыт использования СУБД DAFEMA говорит о возможности расширения базы данных за счет:

•    новых полей в файлах,

•    новых файлов базы данных,

•    новых операторов и прикладных программ, не прибегая к новой генерации или повторному структурированию системы. Уже существующее расширение базы данных STOCK включает:

•    новые файлы базы данных — файл поставщиков и файл идентификации товаров;

•    новые поля в уже имеющихся файлах базы данных,

•  дополнительные ключевые значения, меню, процедуры и прикладные программы. Расширения были осуществлены без остановки работы системы. Проверка этих средств

была проведена с помощью модели базы данных, имеющей ту же структуру, что и база данных.

Тщательное проектирование базы данных было выполнено в целях учета проводимого расширения, принимая во внимание возрастающие и изменяющиеся требования пользователей по мере работы с базой данных.

Интеграция функций администратора базы данных находится в стадии разработки. Администратор-прикладник для поддержки системы и устранения недостатков рассматривается как представитель среды конечного пользователя. Трудоемкость разработки — 12 человеко-лет.

Дальнейшее развитие системы STOCK включает автоматизированное управление выполнением контрактов, связанных с получаемой товарной продукцией. Такая задача разрешима при использовании технологии распределенной обработки данных на ЕС ЭВМ и ПЭВМ ЕС 1834. Реализация информационной системы управления будет осуществлена с использованием технологии распределенной обработки данных. Основой этого может послужить программный продукт DAFEMA-PC/M16, что дает возможность пользователям включать в диалог больше файлов базы данных и подключать большее количество терминалов к управляющей системе ТСАМ.

Библиография

1.     Isensee Е., Riewendt Р.: Система банков данных DAFEMA — основа применения баз данных со средней продуктивностью. Материалы 3 Межд. семинара по СУБД, Заборов, Польша, 1980.

2.  Isensee E., Riewendt Р.: Прикладная документация DAFEMA 6. — VEB DVZ, Магдебург, 1988.