Виды ас

Существует целый спектр устойчивых, общепринятых (по крайней мере среди специалистов) аббревиатур в области АС, охватывающих основные сферы, где история их активного применения насчитывает десятилетия.

Расшифровка этих аббревиатур ‑ это классификация АС по сложившимся к настоящему времени основным сферам их использования.

АИС - автоматизированная информационная система.

АИС предназначены для:

• накопления, хранения, актуализации и обработки систематизированной информации в каких-то предметных областях

• предоставления требуемой информации по запросам пользователей.

АИС может функционировать самостоятельно либо являться компонентой более сложной системы (например, АСУ или САПР).

По характеру информационных ресурсов АИС делятся на:.

Фактографические системы ‑ оперируют фактическими сведениями, представленными в виде специальным образом организованных совокупностей формализованных записей данных.

Документальные АИС оперируют неформализованными документами произвольной структуры с использованием естественного языка.

Пример 1

Автоматизированная информационно-библиотечная система «Фолиант»

Пример 2

Информационно-правовая система “Кодекс»

Разновидностью АИС являются географические информационные системы (ГИС). Геоинформационная система предназначена для обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация.

ГИС позволяет упорядочивать информацию о данной местности или городе как комплекте карт. Каждая из этих отдельных карт называется слоем. Самый нижний слой представляет сетку координатной системы, в которой все карты зарегистрированы. Это позволяет анализировать и сравнивать информацию во всех слоях или в некоторой их комбинации.

В ГИС могут быть десятки и сотни слоев карт, которые выстроены в определённом порядке и показывают информацию о транспортной сети, гидрографии, характеристиках населения, экономической активности, политической юрисдикции и других характеристиках природной и социальной сред. Такая система может быть полезной в широком диапазоне ситуаций, включающих анализ и управление природными ресурсами, планирование землепользования, инфраструктуры и градостроительства, управление чрезвычайными ситуациями, анализ местоположения и так далее.

Асни - автоматизированная система научных исследований.

Первый тип- автоматизация экспериментальных исследований

• Измерения, регистрация, накопление и обработка опытных данных

• Управление ходом эксперимента и регистрирующей аппаратурой.

• Планирование эксперимента с целью уменьшения затрат ресурсов и времени на получение необходимого результата.

Автоматизированный измерительный комплекс для изучения процессов возбуждения при взаимодействии атомных частиц друг с другом и поверхностью твердого тела "Большой Пучок"

Разновидность автоматизации эксперимента ‑ автоматизация испытаний технического объекта. Отличие в том, что управляющие воздействия направлены на создание наихудших условий функционирования управляемого объекта, не исключая, в случае необходимости, и аварийных ситуаций.

Часть АСНИ – хранилища научных данных (SDW) (данных первичных результатов экспериментальных исследований, особенно дорогостоящих и трудно повторяемых.

Впоследствии могут появиться более совершенные методы их обработки, которые позволят получить новую информацию из старого экспериментального материала.

Пример

База данных Стэнфордского центра линейных ускорителей. Размер свыше 1 Пбайт, размещена на 100 серверах. В базе сохраняются для дальнейшего анализа данные, получаемые в рамках проекта BaBar в ходе экспериментов по столкновению пучков B- и анти-В-мезонов.

Развертывание системы было начато в 1996 году исследователями Центра и Лаборатории Лоренса в Беркли. На разработку ушло два года; исходный текст программы занял 500 тыс. строк. За ростом базы можно наблюдать, посещая сайт проекта BaBar.

Второй тип ‑ компьютерное моделирование и проведение на этой основе вычислительных экспериментов, дополняющих, или даже заменяющих эксперименты с реальными объектами или процессами в тех случаях, когда проведение натурных исследований дорого или вообще невозможно.

Технологическая схема вычислительного эксперимента состоит из нескольких циклически повторяемых этапов: построение математической модели, разработка алгоритма решения, программная реализация алгоритма, проведение расчётов и анализ результатов.

Вычислительный эксперимент представляет собой новую методологию научных исследований, соединяющую характерные черты теоретических и экспериментальных методов.

САПР ‑ система автоматизированного проектирования.

САПР предназначены для проектирования определённого вида изделий или процессов. Они используются для подготовки и обработки проектных данных, выбора рациональных вариантов технических решений, выполнения расчётных работ и подготовки проектной документации (в частности, чертежей).

Современные системы автоматизированного проектирования (CAD ‑ Computer-Aided Design) обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и анализа (CAE ‑ Computer-Aided Engineering).

Данные из СAD-систем передаются в системы автоматизированной разработки программ обработки деталей для станков с ЧПУ или ГАПС (СAM ‑ Computer-Aided Manufacturing)

В процессе функционирования системы могут использоваться накапливаемые в ней библиотеки стандартов, нормативов, типовых элементов и модулей, а также оптимизационные процедуры.

Русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем «CAD» — он включает в себя как CAD, так и CAM, и CAE

Обычно охватывает создание геометрических моделей изделия (твердотельных, трехмерных, составных), а также генерацию чертежей изделия и их сопровождение.

Результатом работы САПР является соответствующий стандартам и нормативам комплект проектной документации, в котором зафиксированы проектные решения по созданию нового или модернизации существующего технического объекта. Наиболее широко такие системы используются в электронике, машиностроении, строительстве.

КОМПАС — распространённая российская САПР компании АСКОН в вариантах для двухмерного и трехмерного проектирования

КОМПAС-3D

АОС - автоматизированная обучающая система.

АОС – это система для разработки, модификации и использования обучающих программ, управления учебным процессом в диалоге с обучаемым, сбора и обработки информации о результатах обучения. Такая система предназначена для выполнения некоторых из функций преподавателя-человека.

Три основные функции

• передача нового учебного материала от преподавателя к ученику,

• обучение решению задач под управлением преподавателя,

• проверка знаний и контроль умений в решении задач.

Наряду с термином АОС используется более общий термин – педагогические программные средства (ППС). ППС включают в себя не только полнофункциональные АОС, поддерживающие все три указанные компоненты учебного процесса, но и упрощенные варианты систем, реализующих только одну из этих компонент. Кроме того, к ППС относят ряд других программных систем, предназначенных для сопровождения и поддержки учебного процесса.

Педагогические программные средства:

1. обучающие программы – обеспечивают пошаговое получение по заранее разработанному автором программы сценарию новой учебной информации с учетом в той или иной степени индивидуальных особенностей обучаемого;

2. тренировочные программы – реализуют повторение ранее полученных знаний, получение и закрепление умений и навыков в решении задач;

3. контролирующие программы – диагностируют, проверяют и оценивают знания, способности и умения обучаемого;

4. информационно-поисковые, справочные системы, базы данных и знаний – обеспечивают хранение и представление информации в соответствии с требованиями обучаемого;

5. имитирующие, моделирующие и демонстрационные программы – представляют какой-то аспект действительности посредством реализации в компьютере некоторой его модели для изучения основных свойств этой действительности;

6. микромиры – аналогичны моделирующим и имитирующим программам, но не для представления действительности, а для представления вымышленных учебных сред;

7. игровые  программы  с  дидактическим  содержанием – развивают логическое мышление, внимание, скорость реакции;

8. инструментальные системы – обеспечивают выполнение конкретных действий по обработке информации (текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, математические пакеты, системы программирования и другие).

Вместо аббревиатуры ППС чаще используются

ЭУР – электронные учебные ресурсы

ЦОР – цифровые образовательные ресурсы

Предназначенные для учебных целей информационные ресурсы, представленные на машинных носителях с использованием цифрового кодирования информации

Обучение, основанное на использовании электронных учебных ресурсов (распространяемых на компакт-дисках или через Интернет), называют электронным (e-Learning).

Европейская комиссия определяет e-Learning как "использование новых технологий мультимедиа и Internet для повышения качества обучения за счет улучшения доступа к ресурсам и сервисам, а также удаленного обмена знаниями и совместной работы".

e-Learning предполагает использование системы управления обучением LMS (Learning Management System), обеспечивающей:

• предоставление учебной информации.

• управление контентом.

• учет слушателей, персонализация, разграничение прав доступа.

• учет результатов обучения и тестирования.

• интеграцию с механизмами синхронного и асинхронного общения.

• подготовку аналитической отчетности.

WebCT

Moodle (Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment – модульная объектно-ориентированная динамическая учебная среда) — свободная система управления обучением (LMS), распространяющаяся по лицензии GNU GPL

Moodle - это действующий и постоянно развивающийся проект. Разработка данного проекта была начата в 1999 г. Мартином Дугиамасом (Martin Dougiamas), который и на текущий момент руководит проектом

В русских публикациях можно встретить название этого проекта МООДУС (модульная объектно-ориентированная динамическая учебная система)

АСУ - автоматизированная система управления.

Различают два основных типа таких систем:

• системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)

• системы организационного управления (АСОУ).

Их главные отличия заключаются в характере объекта управления

• технические объекты

• объекты экономической или социальной природы

Для крупных систем АСУ могут иметь иерархический характер, включать в свой состав в качестве отдельных подсистем:

• АСУП (автоматизированная система управления производством)

• АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическим процессом)

• АС ОДУ (автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления),

В АСУП типичными функциями являются:

• календарное планирование производства, потребностей в мощностях и материалах;

• оперативное управление производством;

• сетевое планирование проектов;

• управление проектированием изделий;

• учет и нормирование трудозатрат;

• учет основных фондов;

• управление финансами;

• управление запасами (складским хозяйством);

• управление снабжением (статистика закупок,

• контракты на закупку);

• маркетинг (статистика и анализ реализации, контракты на реализацию, прогноз, реклама).

АСУП = MES (Manufacturing Execution System) — производственная исполнительная система.

Международная ассоциация производителей и пользователей систем управления производством (MESA International) определила в 1994 году модель MESA-11, а в 2004 году модель c-MES (Collaborative Manufacturing Execution System)

Функции c-MES

RAS (Resource Allocationand Status) — Контроль состояния и распределение ресурсов.

DPU (Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства (Координация изготовления продукции).

DCA (Data Collection/Acquisition) — Сбор и хранение данных.

LUM (Labor/User Management)— Управление людскими ресурсами.

QM (Quality Management) — Управление качеством.

PM (Process Management) — Управление процессами производства.

PTG (Product Tracking & Genealogy) — Отслеживание и генеалогия продукции.

PA (Performance Analysis) — Анализ эффективности.

MES система ФОБОС

Интегрированная система оперативного управления производством «ФОБОС»

Подразделение-разработчик

Кафедра «Информационные технологии и вычислительные системы» ГОУ ВПО МГТУ «Станкин»

Области применения:

Машиностроение, приборостроение, деревообработка и другие виды дискретного производства мелкосерийного и единичного типов.

Функциональные возможности MES системы «ФОБОС»:

• Технологическая подготовка производства

• Оперативное планирование и диспетчерский контроль. (В основу расчета и управления производственным расписанием положен математический оптимизационный аппарат, позволяющий моделировать 100 сценариев по 3 выбранным значениям критериев из 14 возможных.)

• Мониторинг состояния производственных заказов

CALS-технология — это технология комплексной компьютеризации сфер промышленного производства, цель которой — унификация и стандартизация спецификаций промышленной продукции на всех этапах ее жизненного цикла.

Основные спецификации представлены проектной, технологической, производственной, маркетинговой, эксплуатационной документацией.

Первоначально

CALS — Computer Aided Logistic Systems.

Сейчас

функции CALS шире и связаны со всеми этапами жизненного цикла промышленных изделий

CALS — Continuous Acquisition and LifeCycle Support.

Применение CALS позволяет сократить объемы проектных работ, так как описания многих составных частей оборудования, машин и систем, проектировавшихся ранее, хранятся в базах данных сетевых серверов, доступных любому пользователю технологии CALS.

Облегчается решение проблем ремонтопригодности, интеграции продукции в различного рода системы и среды, адаптации к меняющимся условиям эксплуатации, специализации проектных организаций и т.п.

Развитие CALS-технологии должно привести к появлению так называемых виртуальных производств, при которых процесс создания спецификаций с информацией для программно управляемого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределен во времени и пространстве между многими организационно автономными проектными студиями.

Функциями АСУТП на уровнях цеха и участка являются сбор и обработка данных о состоянии оборудования и протекании производственных процессов для принятия решений по загрузке станков, по выполнению технологических маршрутов.

Программное обеспечение АСУТП на этих уровнях представлено системой диспетчерского управления и сбора данных, называемой SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition),

Кроме диспетчерских функций, SCADA выполняет роль инструментальной системы разработки программного обеспечения для промышленных систем компьютерной автоматизации, т.е. роль специфической CASE-системы.

Для систем АСУТП характерно использование программируемых логических контроллеров ( или PLC — Progrаmmed Logic Controller), — компьютеров, встроенных в технологическое оборудование.

Функции SCADA:

1. сбор первичной информации от датчиков;

2. хранение, обработка и визуализация данных;

3. управление и регистрация аварийных сигналов;

4. связь с корпоративной информационной сетью;

5. автоматизированная разработка прикладного ПО.

TRACE MODE® - это первая интегрированная информационная система для управления промышленным производством, объединяющая в едином целом продукты класса SOFTLOGIC-SCADA/HMI-MES-EAM-HRM.

Год выпуска: 2008

Версия: v6.06 Pro & Base

Размер: 855 MB

Разработчик: AdAstrA Research Group, Ltd

Вместе с экономическими модулями T-FACTORY.exe™, TRACE MODE® дает решения для управления технологическими процессами в реальном времени, осуществляемого в тесной интеграции с управлением производственным бизнесом.

Впервые на одной платформе объединены продукты для автоматизации технологических процессов (АСУ ТП) и бизнес-процессов (АСУП).

Другие виды АСУ

Системы диспетчерского управления, предназначенные для управления человеко-машинными системами в реальном масштабе времени. (системы диспетчерского управления в энергосистемах, на железнодорожном и воздушном транспорте, в химическом производстве и другие.)

Системы управления подвижными объектами (поезда, суда, самолёты, космические аппараты)

Системы управления системами вооружения.

Классификация систем по масштабу применения:

• локальные (в рамках одного рабочего места);

• местные (в пределах одной организации);

• территориальные (в пределах некоторой административной территории);

• отраслевые.

Классификация по режиму использования:

• системы пакетной обработки (первые варианты организационных АСУ, системы информационного обслуживания, учебные системы);

• запросно-ответные системы (АИС продажи билетов, информационно-поисковые системы, библиотечные системы);

• диалоговые системы (САПР, АСНИ, обучающие системы);

• системы реального времени (управление технологическими процессами, подвижными объектами, роботами-манипуляторами, испытательными стендами и другие).