Информационное обеспечение инновационной деятельности

В современных условиях управление процессами создания и использования  инноваций невозможно без разработки информационных систем. Процессы информатизации приводят к формированию новой информационной инфраструктуры, которая связана с новым типом общественных отношений, с новой реальностью, с новыми информационными технологиями различных видов деятельности. Сердцевиной современных информационных технологий являются автоматизированные информационные системы (АИС) и прикладные автоматизированные информационные системы (ПАИС), создание, функционирование и использование которых привело к возникновению специфических понятий, категорий, приемов и навыков.

Разнообразные информационные системы (ИС) прочно вошли в жизнь современного человека и охватывают многие сферы человеческой деятельности. В большинстве организаций информационные системы заняли важное место в работе персонала, а в ряде организаций информационные системы являются основой их деятельности. Последние тенденции в развитии АИС и ПАИС, проявляют признаки конвергенции фактографического и документального направления, что предопределяет изучение предметной сферы АИС и ПАИС в рамках единой идеологии и единых подходов.

Массовая компьютеризация и персонализация   компьютерной техники, внедрение АИС в деятельность не только крупных, средних, но и мелких предприятий требует большого количества квалифицированных специалистов в данной области. В результате,   в сферу разработки и эксплуатации АИС и ПАИС    приходит большой отряд специалистов из смежных областей, прежде всего разработчиков программного обеспечения. Во многих случаях специалисты данной категории слабо или вовсе не представляют системологических основ АИС, а также многих других аспектов предназначения и функций автоматизированных информационных систем. Подобный технократический подход не может обеспечить должный уровень, качество и эффективность разрабатываемых АИС [6].

Обеспечение постоянной бесперебойной работы  информационной системы — не простая задача, так как современные ИС состоят из огромного числа аппаратных и программных компонентов, от работоспособности которых зависит работа всей ИС. Чаще всего в ИС можно выделить программные и аппаратные компоненты, а также компоненты, которые обеспечивают работу ИС (помещение, линии связи, линии электрического обеспечения и т. д.). Каждая ИС требует своего особого, уникального подхода к обеспечению высокого уровня надежности и доступности. Стоит уделить особое внимание проблемам надежности и эффективным методам разработки различных программных компонентов прикладных информационных систем, от которых в большей степени     зависит  их качество, должный уровень, эффективность     и надежность разрабатываемых ИС. Проблема надежности программных компонентов ИС приобрела в последние годы особое значение в связи с появлением больших и сложных систем, аппаратного оборудования, программного обеспечения и использованием вычислительных машин в качестве средства управления жизненно важными и ответственными функциями в реальном масштабе времени. Необнаруженные ошибки могут явиться причиной отказов системы, последствия которых могут оказаться катастрофическими, и, в то же время, масштабы и сложность систем настолько возросли, что процесс отладки программ становится все более трудоемким.

Для прогнозирования надежности используемых программных компонентов и программного обеспечения в целом могут  применяться различные модели надежности, в которых используется информация о числе ошибок, устраненных в  процессе разработки программных компонентов и средств. На основе такой информации определяются параметры модели, которая может затем использоваться для прогнозирования ожидаемого числа ошибок или некоторого другого показателя надежности.

Высокие показатели качества, новые требуемые свойства современных машин и агрегатов в различных областях машиностроения обусловливают применение прецизионных узлов и деталей. При этом необходимо отметить расширение номенклатуры изделий из специальных труднообрабатываемых сплавов и материалов, механообработка которых имеет специфические особенности. В таком сочетании задач технологические процессы автоматизированных производств должны быть обеспечены оборудованием высокого класса точности и с высокой стабильностью характеристик функционирования. На эти задачи направлены работы по совершенствованию конструкции оборудования и перспективные работы по использованию современных информационных технологий, а именно использование ПАИС, обеспечивающих диагностирование,  идентификацию состояния и оптимизацию режимов функционирования, в том числе на основе искусственного интеллекта.

Разрабатываемые и эксплуатируемые  в настоящее время ПАИС способны решать различного рода сложные задачи в машиностроении, такие как определение  параметров качества детали в механообработке, а именно:

• оценка качества и определение оптимальной настройки технологического объекта в реальном времени;
• косвенная оценка качества по относительным колебаниям инструмента и детали, регистрируемыми пъезоакселерометрами;
• распознавание качества формообразования и т. д.

За многие годы исследований в этом направлении получены положительные результаты, но внедрение их в автоматизированном производстве требует дальнейших научных исследований в рамках предлагаемых информационных технологий. Одной из актуальных задач повышения точности металлообработки, находящейся в контексте сертификации, является получение    достоверной оценки качества и надежности станков на этапе приемо-сдаточных испытаний. Для этого создаются гибкие автоматизированные информационные  системы и комплексы с применением ЭВМ, которые позволяют в условиях действующего производства оценить техническое состояние станка по обобщенному технологическому критерию и способны выполнять множество конкретных операций:

• измерять в автоматическом режиме выходные характеристики точности станков в виде параметров точности траекторий движения их основных формообразующих узлов;
• регистрировать характеристики и параметры формообразующих узлов: параметры точности траекторий опорных точек узлов, характеристики точности их взаимного расположения, кинематические и силовые параметры, тепловые характеристики, характеристики износа и т. д.;
• осуществлять цифровую фильтрацию входных сигналов;
• производить статистическую обработку результатов испытаний;
• осуществлять оценку точности и параметрической надежности испытуемых узлов станка.

Среди первоочередных задач, которые  требуют решения для успешной практической реализации этих систем, находятся задачи разработки математических моделей, алгоритмов и программ для оценки и прогнозирования таких выходных характеристик станков, как параметры точности, показатели надежности, динамические, тепловые, кинематические и другие характеристики. Целесообразность освоения подобных систем диктуется и тем обстоятельством, что в современном машиностроении 70-80% объема выпускаемой продукции приходится на многономенклатурные и мелкосерийные производства.

Приступая к разработке каждой ПАИС, следует иметь в виду, что она, как правило, является большой и  сложной системой, поэтому необходимо предпринимать меры для ее упрощения и выделения частей, которые называются программными модулями. Программный модуль — это любой фрагмент описания процесса, оформляемый как самостоятельный программный продукт, пригодный для использования в описаниях процесса. Как правило, модуль состоит из интерфейсной части и части-реализации. Каждый разработанный программный модуль может включаться в состав разных ПАИС, если выполнены условия его использования, декларированные в документации по этому модулю. Таким образом, программный модуль может рассматриваться как средство борьбы со сложностью программ, и как средство борьбы с дублированием, т. е. как средство накопления и многократного использования знаний.

В настоящее время существует в  основном два подхода к созданию ПАИС. При создании прикладных автоматизированных информационных систем относительно небольшого объема преобладает индивидуальный подход, при котором практически не решаются вопросы оптимизации по затратам технических ресурсов ЭВМ. Сопряжение подобного рода ПАИС с другими для решения новых комплексных задач, практически невозможны без личного участия ее разработчиков.

Другой подход к разработке программных  систем базируется на представлении  программного обеспечения ПАИС как  совокупности унифицированных программных модулей, при этом каждый модуль каждой подсистемы решает свою задачу в рамках общей цели системы. Модульная разработка программного обеспечения имеет ряд преимуществ:

• иерархическая декомпозиция целей и задач позволяет упростить связи, описание подпрограммы и упорядоченно распределить усилия разработчиков;
• контроль состояния и хода разработки системы более достоверен, так как отдельные подпрограммы имеют небольшие размеры, их связи и правила построения унифицированы. Это позволяет перераспределить усилия разработчиков в тех или иных ситуациях;
• автоматизация и распараллеливание процессов разработки позволяет упрощать компоненты, снижать трудоемкость и ускорять проектирование всей системы, а также более равномерно распределять ресурсы, необходимые для разработки комплекса и вычислительные средства;
• многократная применимость подпрограмм может существенно сократить общий объем разрабатываемых программ по сравнению с монолитным программированием;
• модернизация комплекса программ облегчается за счет строгой формализации межпрограммного интерфейса, при которой замена некоторого программного модуля на подпрограмму с новыми характеристиками не требует изменения других ранее отлаженных и испытанных модулей;
• обеспечивается расчет временных и других характеристик реализации комплекса программ в реальном масштабе времени.

Модульность — это свойство программного обеспечения, обеспечивающее интеллектуальную возможность создания сколь угодно сложной системы.

В настоящее время существует достаточно большой арсенал способов разработки ПАИС для различных областей промышленности. Однако, используя эти способы, в том числе для разработки больших и сложных инновационных проектов, характеризующихся высоким уровнем неопределенности и риска необходимо применять методы, облегчающие процесс разработки и повышающие его эффективность. Поэтому применение для инновационного промышленного   предприятия модульной технологии построения ИС с использованием унифицированных методов разработки и унификации самих программных модулей прикладной ИС позволит решить проблему совместимости вычислительных, телекоммуникационных и информационных устройств. Это особенно актуально для тех инновационных промышленных предприятий, которые в процессе своей деятельности сталкиваются с проблемой разнородности программируемых сред, реализуемых в конкретных вычислительных устройствах и системах. [2]

Анализ преимуществ модульного построения программных систем, а  также модульность моделируемых объектов позволяет сделать вывод о перспективности указанного принципа построения программных систем.

Таким образом, предлагаемый метод разработки ИС инновационного промышленного предприятия, в основе которого лежит унифицированный модульный подход, позволяет учесть в процессе проектирования такие факторы, как многообразие операционных систем, различия в разрядности и прочие особенности деятельности предприятия.

Можно сделать вывод, что с  точки зрения инновационной деятельности создание информационных систем приведет к формированию в структуре имущественного потенциала промышленного предприятия интеллектуальных активов, а эффективное использование этих систем приведет к росту фундаментальной и рыночной стоимости предприятия.

3.2. Аллакационные инновации формирования информационного центра, обеспечивающего рыночные отношения с подразделениями    ЗАО «ВПЗ»

Современную экономику называют информационной, коммуникационной, Интернет-экономикой, т.е. подчеркивают то, что в настоящее  время для ведения бизнеса  необходимо обязательное применение информационных технологий, современных коммуникаций как базовых средств, без которых невозможно достижение предприятием конкурентного преимущества.

В условиях насыщенного потребительского рынка успех промышленного предприятия  уже не может быть обеспечен только увеличением объемов выпуска продукции. Заказчик требует индивидуального подхода, а для его реализации необходим непрерывный инновационный поток, который, в свою очередь, сильно зависит от эффективного применения информационных технологий (ИТ).

Основой рыночной оценки предприятий становятся не только материальные факторы, но и интеллектуальные ресурсы, которые включают человеческий, структурный и клиентский капитал. Предприятия все чаще обращаются к идее выноса за свои пределы «центров затрат» и концентрации усилий на профильных бизнес-процессах. Передача внешним специалистам вспомогательных бизнес-функций позволяет им их сделать высокотехнологичными.

Успешность рыночной адаптации  предприятия зависит от того, насколько,  эффективно оно может управлять  своей внутренней структурой. Любое гибкое производство ориентировано не на прогноз состояния рынка, а на реальные информационные потоки. Для этого нужна система, способная быстро рассчитать количество сырья и материалов, необходимых для удовлетворения собранных заказов, предоставить возможности сценарного анализа альтернатив производственных решений. Поэтому ключевым моментом развития промышленных предприятий в современных экономиках является информационное обеспечение внутренних бизнес-процессов, взаимодействий с поставщиками, есть использование современных систем комплексного управления предприятием – ЕRР (прил. Б) [4].

Основная функция информационной технологии на предприятии - создание информационного продукта, позволяющего формировать управляющие воздействия  на производство. Целью же производства, является создание конкурентоспособной продукции с минимальными затратами, обеспечивающими наибольший доход.