Software & Systems

На предприятиях судостроительной промышленности и в организационных структурах ВМФ РФ созданы и эксплуатируются различные автоматизированные системы и программные комплексы, позволяющие автоматизировать в совокупности практически всю деятельность по этапам жизненного цикла (ЖЦ) кораблей и систем вооружения, включая формирование программ кораблестроения, исследовательское проектирование, проектирование, строительство, эксплуатацию и утилизацию кораблей и систем вооружения.

Каждая из этих систем в то же время решает определенный класс задач по видам технического обеспечения ВМФ РФ в форме логистической поддержки постпостроечных стадий кораблей и систем вооружения.

Созданная в ВМФ РФ автоматизированная система управления техническим обеспечением кораблей (АСУ ТОК) «Юпитер» на данном этапе решает задачи применительно только к деятельности электромеханической службы ВМФ РФ от корабля до Главного технического управления ВМФ РФ.

Вместе с тем обеспечение высокой технической готовности кораблей и систем вооружения требует системного подхода к автоматизации и других видов технического обеспечения в составе АСУ техническим обеспечением ВМФ РФ – АСУ ТО ВМФ «Юпитер».

Суть системного подхода заключается в том, что АСУ ТО ВМФ «Юпитер» должна представляться в виде единой многоаспектной корпоративной информационной системы (КИС), представляющей собой связанное множество задач анализа, планирования, регулирования и контроля всей совокупности процессов по этапам ЖЦ кораблей и систем вооружения применительно к специфике своей предметной области. В этом случае разрозненные информационные процессы, имеющие место в составе указанных выше локальных автоматизированных систем, должны рассматриваться как единый информационный процесс, реализуемый в составе единого информационного пространства, базирующегося на реализации CALS-технологий, применении единых стандартов представления и совместного использования данных всеми участниками ЖЦ кораблей: заказчик – НИИ заказчика – профильное НИИ судостроительной промышленности – проектант – верфь – поставщики оборудования и материалов – организации заказчика, обеспечивающие эксплуатацию и утилизацию.

Таким образом, АСУ ТО ВМФ «Юпитер" должна строиться на принципах открытой КИС, представлять интегрированную вычислительную среду для решения распределенных по уровням управления задач и обеспечивать масштабируемость на случай подключения новых объектов автоматизации или реорганизации структур управления.

При этом при разработке системы должно быть обеспечено ее информационное сопряжение в части касающейся с автоматизированной системой исследовательского проектирования, АСУ государственным оборонным заказом, с информационными системами проектантов и строителей кораблей, образуя единое информационное пространство, реализуемое на базе CALS-технологий.

Внутри АСУ «Юпитер» должны быть обеспечены вертикальная (от корабля до центральных управлений) и горизонтальная (внутри каждого уровня управления) интеграция автоматизируемых технологий и сквозных комплексов решаемых задач, встраиваемых в реальные процессы управления техническим обеспечением ВМФ РФ, в направлениях:

·   учета, анализа и прогнозирования технического состояния кораблей, вооружения и техники при различных циклах использования кораблей;

· планирования и контроля технического обеспечения кораблей и войсковых частей;

· разработки предложений по использованию кораблей, исходя из их технического состояния;

· учета, планирования, контроля и регулирования материально-технического обеспечения кораблей и частей по всем видам снабжения;

· учета, планирования и контроля технического обслуживания, комплексных ремонтов и переоборудования (модернизации) кораблей, вооружения и техники (обменного фонда);

· определения потребностей и разработки предложений (заявок) в государственный оборонный заказ по поставкам предметов снабжения и услуг для поддержания и восстановления технической готовности кораблей, вооружения и техники;

· формирования и ведения контрактов на поставку предметов снабжения, выполнения ремонтных, доковых и регламентных работ;

· планирования распределения поставляемых предметов снабжения для обеспечения повседневной эксплуатации и ремонта, а также накопления неприкасаемых запасов и их эшелонирование;

· нормирования процессов эксплуатации и ремонта кораблей, исходя из выделяемых бюджетных ассигнований;

· планирования и контроля профессиональной подготовки личного состава;

· формирования и ведения нормативно-технической базы данных по кораблям, частям, видам ремонта и снабжения.

Все многообразие функций и задач системы целесообразно объединить в ряд функциональных подсистем.

1.  Подсистема "Боевой эксплуатации и технической готовности" (БЭГ) предназначена для информационного и аналитического обеспечения анализа и прогнозирования технического состояния кораблей, вооружения и техники, а также средств базового обеспечения; планирования использования кораблей, исходя из их технического состояния; планирования и контроля освидетельствований, проверок и испытаний кораблей, вооружения и техники; планирования и контроля измерений физических полей кораблей; обеспечения надежности кораблей, вооружения и техники на стадиях их проектирования, строительства (изготовления) и эксплуатации в рамках программы логистической поддержки; экспертизы проектных решений в части обеспечения эксплуатации и ремонта кораблей; планирования и контроля боевых учений, упражнений и тренировок и др.

2.  Подсистема "Технического обслуживания, докований, ремонтов, переоборудования и модернизации кораблей, вооружения и техники" (ТОР) предназначена для информационного и аналитического обеспечения планирования и контроля технического обслуживания и регламентных работ; планирования и контроля межпоходовых и навигационных ремонтов и докований; планирования и контроля комплексных ремонтов кораблей; планирования и контроля ремонта обменного фонда; определения объема ремонтных работ по видам технического обслуживания и ремонта; подготовки предложений в государственный оборонный заказ на проведение ремонтов кораблей, формирования и ведения контрактов на ремонт кораблей и др.

3.  Подсистема "Материально-технического обеспечения кораблей и частей" (МТО) предназначена для информационного и аналитического обеспечения учета наличия, движения и состояния предметов снабжения на складах, технических базах и арсеналах; оценки потребности в предметах снабжения и формирования заявок на их поставку для обеспечения эксплуатации и ремонта; планирования и контроля распределения предметов снабжения по складам, базам и арсеналам; планирования и контроля нахождения и состояния неприкосновенных запасов и их эшелонирования; нормирования обеспечения кораблей и частей предметами снабжения, а также для формирования и ведения контрактов на поставку материальных средств и др.

4.  Подсистема "Боевой и технической готовности кораблей" (БТГ) предназначена для информационного и аналитического обеспечения оценки состояния и определения состава основного боевого ядра кораблей и кораблей резерва на каждый планируемый год; планирования и контроля сдачи (подтверждения) курсовых задач; планирования и контроля подготовки кораблей к несению боевой службы (походу); планирования и контроля технического обеспечения боевой службы кораблей; моделирования процессов эксплуатации (использования) кораблей для нормирования их эксплуатационно-ремонтных циклов; планирования и контроля вывода кораблей из состава ВМФ и их утилизации, планирования и контроля специальной подготовки личного состава и др.

Одним из эффективных решений задачи интеграции информационных процессов является построение в составе АСУ «Юпитер» в качестве ее составной части единого хранилища данных, с помощью которого может быть обеспечено взаимодействие системы с другими автоматизированными системами.

Автор концепции хранилища Билл Инман в своей книге "Построение хранилища данных" дает такое определение этому понятию: "предметно-ориентированное, интегрированное, привязанное ко времени, неизменное собрание данных для поддержки процесса принятия решений".

Предметная ориентация означает, что данные объединены в определенные категории и хранятся в соответствии с теми областями, которые они описывают, а не с приложениями, которые их используют.

Интегрированность означает, что данные удовлетворяют требованиям информационной поддержки решений для всего предприятия (в его развитии). Тем самым хранилище данных гарантирует, что одинаковые отчеты, сгенерированные для различных пользователей, будут содержать одинаковые результаты.

Привязанность ко времени означает, что хранилище можно рассматривать как совокупность "исторических" данных, обеспечивающих возможность восстановления ситуации на любой момент времени. Время всегда явно присутствует в структурах хранилища данных.

Неизменяемость означает, что, попав однажды в хранилище, данные уже не изменяются, в отличие от транзакционных систем, где данные обязаны присутствовать только в последней версии, и поэтому постоянно меняются. В хранилище данные только добавляются. При этом единое представление и расположение данных позволяет обеспечить полноту и целостность информации, а также избавить от возможного искажения информации.

Ядром хранилища данных должна стать распределенная база данных, способная получать, обрабатывать и представлять информацию согласно стандартам STEP. Учитывая, что в настоящее время нет достаточно эффективных коммерческих СУБД, способных работать с моделью данных стандартов STEP, то требуемую базу данных можно реализовывать на базе существующих реляционных СУБД, эмулируя в них объектно-ориентированные модели.

Не менее важным является вопрос взаимодействия приложений с хранилищем данных. Такое взаимодействие можно осуществить, по меньшей мере, двумя способами. Во-первых, через обменные файлы STEP (ISO-10303-21). Подобный способ довольно прост в реализации, и в настоящее время его поддерживают большинство систем автоматизации конструкторской подготовки. Но он не всегда обеспечивает актуальность данных. Вто- рым способом является взаимодействие через стандартный интерфейс SDAI (ISO 10303-202). Именно при таком взаимодействии обеспе- чиваются все преимущества единого хранилища данных.

Помимо централизации и удобного структурирования данных, в хранилище для информационной поддержки решений необходим также инструментарий для просмотра, визуализации и анализа информации. В качестве такого инструментария, ориентированного на многомерную аналитическую обработку накопленных в хранилище данных, используются OLAP-системы (On-Line Analytical Processing – оперативный анализ данных).

В качестве другого средства обработки данных в последнее время получила широкое распространение система интеллектуального анализа данных – DATA Mining (обнаружение знаний в базах данных). Средства DATA Mining позволяют порождать новые гипотезы (новые закономерности) на основе данных хранилища с использованием специальных математических методов.

В заключение можно сформулировать основные принципы, на которых должна базироваться разработка АСУ ТО ВМФ "Юпитер":

· принцип обеспечения информационного взаимодействия территориально-распределенных по уровням управления объектов АСУ ТО ВМФ;

· принцип функциональной интеграции, предполагающий взаимоувязку решаемых задач в целостные технологии как внутри контуров управления (горизонтальная интеграция), так и при межуровневом взаимодействии (вертикальная интеграция);

· принцип информационной интеграции с другими автоматизированными системами, предполагающий создание единого информационного пространства на основе стандартных форматов описания предметов снабжения, единства нормативной базы, унификации и стандартизации форм документов, единой системы классификации и кодирования, хранения и ведения баз данных коллективного пользования, протоколов обмена информацией и т.п.;

· принцип совместного функционирования функциональных подсистем (при необходимости их одновременной работы), а также автоматизированной и неавтоматизированной частей системы управления ТО ВМФ;

· принцип интеграции информационных процессов по видам технического обеспечения ВМФ РФ на этапах ЖЦ кораблей и систем вооружения (исследовательское проектирование, проектирование, строительство (изготовление), поставка, эксплуатация, ремонт и утилизация);

· принцип мониторинга (непрерывного автоматизированного сбора и обработки данных) текущего состояния системы ТО ВМФ РФ;

· принцип информационной поддержки всего цикла управления, включая сбор данных, оценку ситуации, выработку решения, формирование плана реализации решения, контроль за выполнением плана и его корректировку.