1 Задание. Методические рекомендации

Задание 1 выполняется студентом по теме: “Управление технической подготовкой производства (УТПП) ”.

Все варианты заданий представлены в таблице 1, выполняются по следующему плану:

• введение;

• разработка постановки задачи с ее описанием в соответствии с требованиями ГОСТ;

• разработка схемы данных или инфологической модели;

• составление перечня классификаторов и разработка кодов, используемых для решения задачи;

• разработка математического алгоритма решения задачи;

• разработка схемы работы системы - первый уровень детализации технологического процесса решения задачи с ее описанием в соответствии с требованиями ГОСТ;

• разработка схемы работы системы - второй уровень детализации технологического процесса решения задачи с ее описанием в соответствии с требованиями ГОСТ;

• контрольный пример с получением выходных документов;

• заключение (анализ полученных результатов, выводы, перспективы);

• список использованных источников;

• приложения:

• приложение А (название приложения),

– " –

- приложение Н.

Таблица 1 - Варианты задания 1

Вариант задачи	Наименование задачи
1	2
Т01	Автоматизация расчета полной применяемости деталей и сборочных единиц в изделии
Т02	Автоматизация расчета нормативной трудоемкости изготовления детали
Т03	Автоматизация расчета нормативных затрат заработной платы на деталь
Т04	Автоматизация расчета нормативной трудоемкости изготовления единицы изделия(по цехам, профессиям и разрядам работ)
Т05	Автоматизация расчета нормативных затрат заработной платы на производство изделия (по цехам, профессиям и разрядам работ)
Т06	Автоматизация расчета нормативных затрат в станко-часах на деталь в разрезе цехов и групп технологического оборудования
Т07	Автоматизация расчета нормативных затрат на изделие в станко-часах в разрезе цехов и групп технологического оборудования
Т08	Автоматизация расчета нормативной трудо­емкости изготовления изделий в целом по предприятию
Т09	Автоматизация расчета нормативных затрат заработной платы на изготовление изделий в целом по предприятию
Т10	Автоматизация расчета специфицированных норм расхода материалов на изделие (по цехам)
Т11	Автоматизация расчета специфицированных норм расхода, материалов на изделие по предприятию (в натуральном и стоимостном выражении)
Т12	Автоматизация расчета сводных норм расхода материалов на изделие
Т13	Автоматизация расчета пооперационных трудовых затрат на изделие
Т14	Автоматизация расчета прямых затрат на детали (в разрезе цехов)
Т15	Автоматизация расчета прямых затрат на изделие (в разрезе цехов )
Т16	Автоматизация составления ведомости цеховой номенклатуры деталей и сборочных соединений для изготовления расчетного изделия

Таблица 3 – Перечень массивов постоянной информации

Наименование массива	Идентифи-катор мас-сива
1	2
Применяемость деталей и сборочных единиц в изделии (структура изделия)	PN01
Ценник на материалы и покупные изделия	PC01
Справочник наименований и характеристик изделий	PC08
Полная применяемость деталей (сборочных единиц) в изделии	МТП01
Пооперационные нормы затраты труда	PN03
Часовые тарифные ставки	PC03
Пооперационные нормы расхода материалов	PN04
Специфицированные нормы расхода материала на изделие	S01
Справочник сводных групп материалов	PC11
Справочник соответствия кодов материалов коду сводной группы	PC12
Справочник коэффициентов перевода в нормативные единицы измерения	PC13
Справочник наименований профессий рабочих	PS06

Подсистема «Управление технической подготовкой производства»

• Предпосылки автоматизации управления ТПП.

• Понятие ТПП и факторы влияющие на сложность управления ТПП.

• Содержание функций управления ТПП.

• Дайте обзор ППП и используемых для автоматизации УТПП.

• Особенности АОЭИ ТПП в условиях АРМ на базе ПЭВМ.

• Перечислите первичные документы и источники их возникновения при автоматизации УТПП.

• Какие выходные документы и массивы получают при решении комплексов задач ТПП.

• Перечислите задачи и комплексы, в которых используются результатные документы и массивы по ТПП.

• Какими методами может быть выполнен расчет полной применяемости деталей (сборочных единиц) в изделии?

• Каковы особенности алгоритма расчёта применяемости деталей и сборочных единиц в изделии?

• Какова технология работы основных вычислительных модулей по расчету применяемости деталей и сборочных единиц в изделии?

• В чем сущность основных стадий выполнения расчетов материальных затрат на изделие?

• В чем сущность и содержание основных стадий выполнения расчетов трудовых затрат на изделие?

Задание 2 выполняется студентом по темам: «Подсистема «Планирование»» и «Подсистема «Производство»».

Варианты задания2(таблица 5) выполняются по такому же плану как и задание 1.

Таблица 5 - Варианты задания 2

Варианты задачи	Наименование задачи
1	2
П17	Автоматизация распределения оптимальной производственной программы выпуска изделий по кварталам
П18	Автоматизация расчета плановой трудоемкости производственной программы изделий (в станко-часах)
П19	Автоматизация расчета количества потребного оборудования и производственной мощности на производственную программу (на примере механического цеха)
П20	Автоматизация расчета производственной мощности на производственную программу (на примере механического цеха)
П21	Автоматизация расчета нормативной трудоемкости по сдельным расценкам годовой и квартальной производственной программы по изделиям
П22	Автоматизация расчета нормативной заработной платы по сдельным расценкам годовой и квартальной производственной программы по изделиям
П23	Автоматизация расчета планового снижения норм времени и расценки на единицу изделия на год и по кварталам
П24	Автоматизация расчета планового снижения трудоемкости в нормо-часах и расценки в рублях по изделиям в разрезе профессий на год и по кварталам
П25	Автоматизация расчета плановой трудоемкости и экономии времени на программу с учетом снижения трудоемкости и экономии времени на программу с учетом снижения трудоемкости изделий на год и по кварталам
П26	Автоматизация расчета плановой экономии зпл. на программу с учетом снижения расценки на изделие на год и по кварталам
П27 П28	Автоматизация расчета плановой трудоемкости годовой м квартальной производственной программы по профессиям с учетом снижения трудоемкости выполнения норм выработки Автоматизация расчета плановой численности производственных рабочих по профессиям по предприятию на год и по кварталам
П29	Автоматизация расчета плановых сумм премий, доплат и дополнительной зарплаты по предприятию на год и по кварталам
П31	Автоматизация расчета годовой потребности в материалах на программу выпуска изделий по цехам ( в специфицированной номенклатуре)
П32	Автоматизация расчета годовой потребности в материалах на программу предприятия ( в специфицированной номенклатуре)
П33	Автоматизация расчета годовой потребности в материалах на программу предприятия ( в сводной номенклатуре)
П34	Автоматизация расчета плановой потребности инструмента на выполнение производственной программы цеха и предприятия
П35	Автоматизация расчета сметных ставок по содержанию и эксплуатации оборудования на изделие
П36	Автоматизация расчета плановой цеховой себестоимости единицы изделия и производственной программы
П37	Автоматизация расчета общезаводской плановой себестоимости единицы изделия и производственной программы предприятия
ПР38	Автоматизация расчета плана потребности деталей, сборочных единиц на товарный выпуск продукции предприятия (по цеху на год, квартал, месяц)
ПР39	Автоматизация расчета календарно-плановых нормативов (размер партий, заделы, опережения, длительность производственного цикла)
ПР40	Автоматизация расчета графика запуска-выпуска деталей, сборочных единиц (по цеху на месяц)
ПР41	Автоматизация расчета плана загрузки и пропускной способности оборудования ( по цеху, участку за месяц)
ПР42	Автоматизация расчета месячной потребности цеха в материалах и комплектующих изделиях
ПР43	Автоматизация расчета плана обеспечения производства инструментом и спецприспособлениями (по цеху, участку на месяц)
ПР44	Автоматизация расчета плана обеспечения производства основными рабочими (по цеху, участку на месяц)

Информационное обеспечение

Требования к составлению перечня используемых классификаторов и кодов для решения задачи такие же, как и в задании 1 (см. таблицу 2).

Информационная база по организации автоматизированной обработки информации по планированию состоит из массивов исходной информации и создается на основе следующих документов (приложение Д):

• План производства изделий по предприятию;

• План производства деталей и сборочных единиц по цеху;

• Задание по снижению трудоемкости на _____ год;

• Фонд полезного рабочего времени на одного рабочего по цехам;

• Сведения о плановых процентах выполнения норм выработки цеха по профессиям на _____ год (квартал);

• Справочник режима рабочего дня в цехе;

• Справочник цен на готовую продукцию;

• Справочник состава и характеристик оборудования;

• Ведомость распределения накладных расходов по статьям;

• Справочник-календарь на год (квартал);

Для решения задач планирования используются массивы первичной нормативно-справочной информации (приложение Д), созданные в комплексах задач по УТПП (задание 1 в этом методическом руководстве).

Перечень массивов постоянной информации, создаваемых при решении задач по планированию представлен в таблице 6.

Таблица 6 - Перечень массивов постоянной информации

Наименование массива	Идентифи-катор массива
1	2
Справочник наименований и характеристик изделий	PS08
Словарь наименований профессий рабочих	PS06
Словарь наименований структурных подразделений предприятия	PS05
Справочник по оборудованию	PS10
Справочник часовых тарифных ставок	PS03
Ценник на материалы, инструменты и покупные изделия	PC01
Ценник на готовую продукцию	PC02
Полная применяемость деталей и сборочных единиц в изделии	МТ01
Нормативная трудоемкость на изделие (по цехам , профессиям и разрядам работ)	МТ04
Нормативные затраты заработной платы на изделие (по цехам , профессиям и разрядам работ)	МТ05
Нормативная трудоемкость на изделие в станко-часах (по цехам и группам технологического оборудования)	МТ07
Продолжение таблицы 6
1	2
Нормы расхода материалов на изделие (в специфицированной номенклатуре)	МТ10
Плановый выпуск продукции	PP01
Плановый фонд времени работы единицы оборудования	PS07
Календарь рабочих дней	GOD49
Сметы расходов на содержание и эксплуатацию оборудования	МП20
Коэффициенты общезаводских и цеховых расходов	PS03
Эффективный фонд времени одного рабочего	FVR33
Коэффициент распределения косвенных расходов	KOR53
Плановый фонд времени работы одного рабочего	PS01
Учет личного состава	UL01
Справочник характеристик материалов	PS14

4 Разработка схемы работы системы - второй уровень детализации технологического процесса (ТП) решения задачи

Схема работы системы - второй уровень детализации ТП решения задач представляет собой разбиение процесса решения задачи на отдельные общие, повторяющиеся стандартные процедуры преобразования массивов (модулей). Каждый такой модуль характеризуется описанием входных и выходных массивов и операций, выполняемых для преобразования входных массивов в выходные. При этом в пределах одного модуля отсутствуют промежуточные массивы, т.е. массивы, полученные в результате выполнения этого модуля и используемые внутри него для формирования выходных массивов. В пределах одного модуля обычно выполняется однократный просмотр входных массивов.

Разбиение на модули представляет собой сложный процесс и связан с распараллеливанием разработки и реализации задачи, уменьшением числа просмотров массивов и временем решения задачи, сокращением трудоемких процедур (сортировок) и использованием эффективных методов поиска информации и т.д.

При проектировании схемы работы системы - второй уровень детализации технологического процесса решения задачи - необходимо учитывать, что время реализации задачи на ЭВМ зависит прежде всего от стратегии работы с информационными массивами. Поэтому при разработке технологии обработки данных на ЭВМ следует учитывать:

• сокращение числа массивов и магнитных носителей, что способствует уменьшению времени счета;

• увеличение количества параллельно обрабатываемых в одном модуле массивов приводит к сокращению затрат машинного времени, но в то же время вызывает усложнение программирования;

• следует сводить число сортировок к минимуму и использовать эффективные методы поиска информации в оперативной памяти;

• разбиение задачи на модули, каждый из которых характеризуется одинаковой периодичностью решения.

Необходимо также учитывать вопросы организации разработки, программирования, отладки и эксплуатации задачи. Так, если число обрабатываемых массивов увеличивается на единицу, то программа усложняется в два раза и увеличивается время ее разработки в два-три раза. Для модулей не часто реализуемых, следует ограничиваться одним или тремя входными и одним или двумя выходными массивами.

Уменьшение сложности модулей дает возможность вести распараллеливание решения задачи между большим числом менее квалифицированных программистов, более быстрого внесения изменений в программу, сравнительно простого изучения программы другим программистом и т.д.

Состав и функции обрабатывающих модулей (типовых процедур обработки информации) представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Состав обрабатывающих модулей

Наименование модуля	Код модуля
1	2
Отбор записей	01
Сортировка	02
Пересечение двух массивов	03
Уплотнение массива	04
Накопление по ключу	05
Присоединение 1	06
Слияние двух массивов	07
Редактор выходных документов	08
Объединение двух массивов	09
Вывод с перфоносителя, компоновка и запись
информации на магнитный носитель	10
Разузлование	11
Дихатомический поиск	12
Расчет производных показателей	13
Присоединение 2	14
Отбор записей из информационной базы
и формирование рабочих массивов	15

В соответствии с математическим описанием алгоритма и учетом вышеуказанных требований составляют схему работы системы - второй уровень детализации ТП. В схеме модули обозначаются прямоугольниками, в которые записываются их краткие названия. Сверху слева над прямоугольником записывается идентификатор модуля. Все входные массивы располагаются слева от модуля, а выходные справа (рисунок 1).

Входные массивы	Программный модуль	Выходные массивы
01 М1 —— Отбор записей —— РM1

Рисунок 1 - Схема работы системы - второй уровень детализации технологического процесса решения задачи

На основе схемы работы системы - второй уровень детализации технологического процесса решения задачи строятся варианты детальных схем основных расчетных программных модулей.

Функции обрабатывающих модулей

Отбор записей (01)

Входные массивы. Два массива, записи которых упорядочены по одинаковым ключам. Оба массива записаны на магнитных носителях последовательным методом.

Выходные массивы. В результате работы модуля формируется исходный массив на магнитном носителе. Структура записи массива идентична структуре записи массива М1.

Функции модуля

Отбор записей производится из массива М1. Условием выбора записей является совпадение по ключу записей массивов М1 и М2. Следовательно ключи записи массива М2 определяют какие записи выбирают из массива М1. Структура записи выходного массива М3: произведение некоторых реквизитов-оснований, относительные величины и т.д..

Если для какой-либо записи массива М1 отсутствует соответствующая запись в массиве М2 то осуществляется печать реквизитов-признаков (ключа) записи М1 с пометкой отсутствия записи с таким ключом в массиве М2. Аналогичные действия выполняются в том случае, когда некоторая запись имеется в массиве М2, но отсутствует запись с соответствующим ключом в массиве М1.

Уплотнение массива (04)

Входные массивы. Массив, упорядоченный по ключу, организован последовательным методом.

Выходные массивы. Массив, имеющий структуру записи идентичную записи входного массива. Реквизиты-основания записи представляют собой сумму некоторого числа записей входного массива. Упорядоченность записей выходного массива аналогична последовательности записей входного.

Функции модуля

Осуществляется последовательное считывание в оперативную память записей входного массива. При совпадении заданной совокупности реквизитов-признаков смежных записей осуществляется накопление реквизитов-оснований. В выходной массив записывается итоговая запись.

Накопление по ключу (05)

Входные массивы. Массив, организованный последовательным или индексно-последовательным методом на магнитном носителе.

Выходные массивы. В результате работы модуля формируется итоговый массив, каждая запись которого представляет собой результат накопления некоторых реквизитов-оснований по заданному ключу.

Функции модуля

Пользователь задает совокупность реквизитов-признаков (ключ), в результате которых осуществляется накопление реквизитов-оснований. В модуле производится последовательное считывание записей входного массива и суммирование реквизитов-оснований. Для накопления в оперативной памяти выделяется специальное поле (РЕЗУЛЬТАТ), объем которого позволяет накопить данные для всех комбинаций ключа.

В процессе очередной записи входного массива в ней выделяются реквизиты ключа и проверяется наличие записей с такими значениями ключа в поле (РЕЗУЛЬТАТ). Если да, то содержимое соответствующих полей области РЕЗУЛЬТАТ добавляются соответствующие реквизиты-основания из очередной записи исходного массива. Иначе в поле РЕЗУЛЬТАТ формируется новая запись. Записи в поле РЕЗУЛЬТАТ переписываются в выходной массив.

Присоединение 1 (06)

Входные массивы. Два массива, записи которых упорядочены по одинаковым ключам.

Выходные массивы. В результате работы модуля формируется на магнитном носителе массив, запись которого включает реквизиты записей обоих входных массивов.

Функции модуля

Оба исходных массива обрабатываются в последовательном режиме. Одной записи массива М1 (декодировка кадров реквизитов-признаков) соответствует несколько записей массива М2. При совпадении по ключу происходит компоновка записей выходного массива М3. Причем запись М3

формируется путем присоединения реквизитов записи массива М1 к записи массива М2.

Если для некоторой записи массива М2 отсутствует соответствующая запись в массиве М1, то запись выходного массива дополняется кодами пробела.

Слияние двух массивов (07)

Входные массивы. Два массива, записи которых упорядочены по одинаковым ключам. Массивы организованы последовательным методом и имеют одинаковый формат и структуру записи.

Выходные массивы. В результате работы модуля формируется на магнитном носителе объединенный массив, структура, формат и упорядоченные записи которого соответствуют входным массивам.

Функции модуля

Оба исходных массива обрабатываются в последовательном режиме. Осуществляется сравнение по ключу очередных записей. В область вывода выходного массива пересылается запись с меньшим значением ключа. Объединенный массив включает все записи обоих входных массивов.

Редактор входных документов (08)

Входные массивы. В качестве исходной информации в модуле используются :

• массив результатной информации (М1);

• массив текстов (М2)

В первом массиве содержатся записи-результаты решения на ЭВМ экономической информации. Во втором записана различная текстовая информация: шапки, титульные листы, разграфовки и т.д.

Выходные массивы. В результате работы модуля на печать выдаются выходные документы, содержание и форма которых определяется в организационно-экономической сущности задачи.

Функции модуля

Модуль предназначен для вывода результатов вычислений на устройство печати. Модуль осуществляет горизонтальные и вертикальные накопления и различные нестандартные вычисления. Модуль оформляет титульный лист, страницу, производит последовательную нумерацию страниц.

Глубина вертикальных итогов может достигать 5 (итого по участку, цеху, заводу и т.д.).

Модуль осуществляет редактирование строки выходного документа. Редактирование заключается в распаковке реквизитов-оснований, расстановке запятых, блокировке печати незначащих левых нулей и т.д..

Разузлование (11)

Входные массивы . Для решения задачи используется массив применяемости деталей и сборочных единиц в изделии (идентификатор “ПРИМ”). Записи массива должны быть упорядочены по возрастанию реквизита “что входит- куда входит ”. В качестве исходной информации используется также массив -“перечень изделий” (идентификатор “Список”). В записи этого массива содержатся коды изделий с расчетным количеством . Объем массива невелик (не более 200 записей ) и в начале работы модуля целиком считывается в оперативную память .

Выходные массивы . В результате работы модуля формируется массив развернутых спецификаций (РСП ) . Записи массива РСП имеют следующую структуру : код изделия ,номер уровня , количество.

Функции модуля

В модуле производится разузлование изделий , содержащихся в массиве СПИСОК. Перед процессом разузлования в оперативную память вводятся все записи массива СПИСОК. Затем по данным массива ПРИМ поступенчато осуществляется набор состава рассчитываемых изделий с определением на каждой ступени входимости специфицированных изделий в более сложные изделия .

В модуле обрабатываются только записи на специфицированные изделия массива ПРИМ . Они отличаются специальным признаком в коде изделия (реквизит “что входит”) . Массив ПРИМ просматривается столько раз , сколько имеется уровней в структуре изделия . При первом просмотре проверяется (по реквизиту “куда входит”) применяемость изделий в рассчитываемых (массив “СПИСОК”) . Непосредственная применяемость из соответствующей записи массива ПРИМ умножается на количество расчетных изделий и формируется СПИСОК изделий для расчета на следующем уровне. Затем снова считываются записи массива ПРИМ и СПИСОК , сформированного на предыдущем этапе разузлования . Процесс повторяется до тех пор , пока на очередном этапе в СПИСКЕ не сформируется ни одной записи (т.е. разузлованы все специфицированные изделия ).

Результаты записываются в массив РСП . На каждое специфицированное изделие в этом массиве имеется только одна запись с итоговым количеством на расчетное изделие . Предполагается , что объем массива РСП не превышает размера блока на магнитном носителе .

Дихотомический поиск (12)

Входные массивы . Два последовательных массива , упорядоченных по разным ключам , с разной структурой записей . Один из массивов размещен на магнитном носителе (М1), другой - в оперативной памяти (М2).

Выходные массивы. Массив на магнитном носителе , организованный последовательным методом .

Функции модуля

Модуль осуществляет поиск необходимой записи в упорядоченном массиве записей , размещенных в оперативной памяти . В качестве алгоритма поиска реализован метод дихотомии .

Логика работы модуля заключается в следующем . Исходный массив (М1) читается в последовательном режиме . В очередной записи выделяется ключ поиска . По этому ключу производится поиск в массиве М2. Первоначально массив М2 разбивается на две равные части .Затем определяется , в какой части находится искомая запись. Полученная часть делится пополам и т.д. . Такой способ поиска дает быстрое продвижение к требуемой записи . Когда искомая запись найдена , формируется запись выходного массива . Запись выходного массива включает некоторые реквизиты записей массивов М1 и М2 , а также результаты их арифметической обработки .

Расчет производных показателей (13)

Входные массивы. Массив М1, упорядоченный по ключу (неупорядоченный), организованный последовательным методом на машинном носителе .

Выходные массивы . В результате работы модуля формируется новый массив на магнитном носителе , запись которого включает реквизиты исходного массива и реквизиты , полученные в результате арифметической обработки .

Функции модуля

Модуль производит арифметическую обработку реквизитов-оснований , содержащихся в одной записи исходного массива . В результате работы модуля формируется выходной массив , запись которого содержит реквизиты исходного массива , а также результаты их арифметической обработки .

Присоединение 2 (14)

Входные массивы . Один массив М! , (справочник наименований) организован на диске . Ключ- кодовое обозначение объекта . Другой массив (М2) организован на магнитном носителе . Упорядоченность записей М2 не совпадает с последовательностью записей массива М1.

Выходные массивы . В результате работы модуля формируется на магнитном носителе массив М3 , запись которого включает реквизиты записей обоих входных массивов .

Функции модуля

Массив М2 обрабатывается в последовательном режиме . В текущей записи М2 выделяются реквизиты-признаки , формируется ключ , осуществляется поиск по ключу в массиве М1 в произвольном режиме . При завершении поиска производится компоновка записи выходного массива М3 , которая формируется путем присоединения реквизитов записи массива М1 к записи массива М2 . Если для некоторого кода записи массива М2 отсутствует соответствующая запись в М1 , то запись выходного массива добавляется кодами пробела .

Отбор записей из информационной базы и формирование рабочих массивов (15)

Входные массивы . Информационная база ИБ (массив МИБ). Типы отбираемых записей вводятся в форме параметрических карт .

Выходные массивы .На каждый тип записи на магнитном носителе формируется отдельный массив последовательным методом . Сохраняется упорядоченность записей массива ИБ.

Функции модуля

Последовательно читаются записи массива ИБ. Тип записи сравнивается с типом, заданным пользователем . При совпадении запись переписывается в рабочий массив . На каждый тип записи формируется отдельный массив . Кроме отбора по типу записей в модуле организован отбор по типу записей и группе кодов объектов . В этом случае в выходной массив записываются записи , у которых коды типов и групп объектов совпадают со значением , заданным пользователем .

Пример схемы работы системы – второй уровень детализации технологического процесса решения задачи представлен на рисунке 2.