Существует множество подходов к проектированию АСУ предприятий, но практически все школы разработчиков основаны на субъектно-объектном подходе и рассмотрении преимущественно информационных потоков предприятия.

Между тем многие авторы отмечают, что эволюция методов разработки информационных систем (ИС) достигла такого уровня, когда уже невозможно обойтись без выработки научно обоснованного подхода к ее онтологии [1], и что при этом важно понимание информации как меры порядка, организованности, то есть информации как характеристики структуры системы. Для понимания того, что объект является системой, его необходимо представить в виде упорядоченного множества взаимосвязанных элементов, имеющих структуру и удовлетворяющих принципу целостности [2].

Универсумная методика разработки, основанная на эволюционном развитии как онтологической, так и гносеологической стратификации объектов исследования, открывает возможности разработки и внедрения более технологичных процедур процессов автоматизации предприятий.

Основные термины

Универсум (Universum, U) – универсальная единица описания любого элемента Вселенной как единства материи (М), информации (И) и меры, в которой категория мера определяет численное соотношение между материей и информацией. Функционирование универсумов отражается в процессах, которые в обобщенном виде можно назвать информационно-материальными (ИМ), материально-информационными (МИ) или, обобщенно, универсумными (U) потоками.

U-поток – это процесс взаимного отражения материального и информационного состояний универсума, отображающий тот факт, что любые изменения материального бытия универсума обязательно влияют на его информационное состояние и, наоборот, изменения в информационном состоянии связаны с изменением материального бытия.

Графически универсум можно предста­вить как совокупность М и И (рис. 1), определяемую как прямоугольник, разграниченный мерой – диагональной линией, условно отделяющей пространства М (нижняя часть прямо­угольника под диагональю) и И (верхняя часть над диагональю).

Протекающие в универсуме U-потоки могут перемещаться в любых направлениях, но в пределе разбиваются всего на два класса:

-    претерпевающие только количественные изменения при распространении в пределах универсума, то есть такие потоки, при движении которых их ИМ-соотношение не меняется (обозначено горизонтальными стрелками);

-    претерпевающие только качественные изменения при распространении в пределах универсума, то есть такие потоки, при движении которых их ИМ-соотношение меняется (обозначено вертикальными стрелками).

Перемещение U-потока вверх по U изменяет МИ-соотношение от М, бесконечно близкого к 100 % до уровня И, бесконечно близкого к 100 %, перемещение вниз – наоборот. Перемещение горизонтального U-потока не меняет его МИ-соот­ношение.

Универсумная логика подразумевает последовательное изменение процентного соотношения между материей и информацией при движении U-потоков в вертикальном направлении и фиксацию этого соотношения при распространении в горизонтальной плоскости.

Класс универсума – количество горизонтальных и вертикальных фреймов (дискретов) разбиения универсума. Так, универсум с тремя горизонтальными разбиениями по количеству полученных фреймов записывается как 4U, универсум с четырьмя вертикальными разбиениями – пятью каскадами – как U5.

Матричный U допускает оба вида дискретизации: и по горизонтали, и по вертикали.

В приведенном на рисунке 1 обобщенном описании матричного универсума класса 4U3 отображены четыре горизонтальных контура внутреннего обращения U-потоков: контур К1 содержит максимальную часть материальной составляющей, в контурах К2 и К3 доля информационной составляющей последовательно возрастает, контур К4 содержит максимальную меру информационной составляющей.

Как любой объект мироздания, универсум является открытой системой. Каскад S учитывает входной U-поток, каскад R – выходной, промежуточный набор фреймов I является каскадом внутренней (интеллектуальной) обработки U-потоков.

Подробное описание универсумной методологии дается в [3].

Универсумное описание структуры предприятия

Современные методологические подходы к разработке АСУ и связанные с их практической реализацией проблемы известны. Список их варьируется довольно широко в зависимости от профиля предприятия, его специфики, размера, приверженности разработчиков АСУ к определенным проектным концепциям, от множества других факторов. Однако нельзя не согласиться с тем, что архитектуру корпоративной информационной системы управления предприятием, отвечающую требованиям времени, можно представить как совокупность взаимодействующих друг с другом открытых подсистем, каждая из которых реализована в виде стандартной коробочной или самостоятельно разработанной информационной подсистемы определенного вида [4]. Именно универсумный подход открывает возможность создания такой коробочной архитектуры.

На рисунке 2 представлена обобщенная структура предприятия в виде универсума класса 6U3, в котором фреймы представляют основные функционалы (подразделения) предприятия, а стрелки показывают направление перемещений межфреймовых U-потоков. Стратификация фреймов на уровни произведена в соответствии с универсумной логикой: нижний уровень организационной структуры предприятия занят преимущественно вопросами материального снабжения, но по мере движения U-потока по стратам вверх растет доля его информационной составляющей, достигающая максимума на уровне руководства предприятия. Эта стратификация соответствует описанию полной функции управления [3, 5]. Конечно, на реальном предприятии обозначенные фреймы-подразделения будут именоваться по-разному, например, функции фрейма диспетчерская служба может нести начальник производства.

Раскрытие составляющих U-потока показывает, что любое предприятие связано с внешней средой четырьмя типами встречных ИМ- и МИ-потоков: S1-R1, S1-R2, S2-R1 и S2-R2, два из которых в классической формулировке определяются как товарно-денежные отношения, когда потоку товаров соответствует встречный денежный поток, а два других – как информационный обмен и бартерные операции.

Рабочие циклы предприятий различных типов

Изучение рабочих процессов предприятия в универсумном представлении преобразуется в рассмотрение процессов последовательного протекания U-потока по универсумным контурам.

На рисунке 3а представлена схема рабочего цикла предприятия, осуществляющего единовременную продажу товара со склада без заключения отдельного договора поставки. Внешний U-поток проходит по контуру S-1-2-17-12-13-R, что отражается на внутреннем контуре U-потоком, проходящим по фреймам 2-3-4-15-10-11-12-17-2. В случае же, например, специализации предприятия на оказании транспортных услуг (рис. 3б) в рабочих циклах должны быть задействованы административный, финансовый и логистический уровни.

Другие комбинации рабочих процессов могут описывать более сложные, циклические транзакции.

Рассмотрение обобщенной структуры предприятия, представленной в универсумном виде, позволяет сделать некоторые выводы по практической разработке различных АСУ предприятия, говорящие о том, что универсумная методика открывает методику разработки межфреймового интерфейса, что позволит максимально точно позиционировать и интегрировать разнородные локальные АСУ и распределенные БД в единый комплекс АСУ предприятия независимо от используемых аппаратных платформ и программного обеспечения.

Кроме того, методика предоставляет покупателю возможность приобретения только необходимых рабочих компонент, а в случае реорганизации предприятия или изменения профиля деятельности обеспечит достаточно легкую настройку всего комплекса АСУ без существенных переделок (реализация принципа plug-and-play для АСУ) и является основой интеграции АСУ самых различных предприятий в целостное и единое информационное пространство.

Литература

1.   Фомин В.В., Фомина И.К. Кусочно-спиральная модель объективирования в процессе проектирования информационных систем // Программные продукты и системы. 2008. № 2. С. 61–62.

2.   Тихомиров В.А., Карпов И.А., Тихомирова Е.В. Системный подход к интеграции информационных ресурсов в концепцию математического моделирования // Программные продукты и системы. 2008. № 1. С. 4–7.

3.   Масликов В.И. Универсум: эволюция мыслящей материи. Хабаровск: Изд-во Приамурское географ. об-во, «РИОТИП» краевой типогр., 2008. 192 с. URL: http://universum-2007.narod.ru/ (дата обращения: 12.08.2008).

4.   Максимов А.А. Интегрированная автоматизированная информационная система управления промышленным предприятием // Программные продукты и системы. 2005. № 4. С. 33–37.

5.   Достаточно общая теория управления: Постановоч. матер. учеб. курса фак-та ПМ ПУ СПбГу (1997–2003 гг.) Санкт-Петербург: 2003. 419 с. URL: http://www.dotu.ru (дата обращения: 12.08.2008).