Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Проектирование реализации операций бизнес-процесса «Планирование производства»(Выбор комплекса задач автоматизации)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Деятельность по планированию производства является систематической деятельностью, направленная на расчет и прогнозирование целей и этапов производственного процесса в условиях изменений: расширения товарного ассортимента, внедрения новых продуктов, техники и устранения слабых мест в существующей системе.

Вне зависимости от масштабов деятельности организации, существует ряд факторов, которые являются предпосылками необходимости организации и планирования производства. К таким факторам относятся:

Внесение изменений в товарный ассортимент;
Создание новых продуктов или услуг;
Устранение слабых мест в существующей рабочей системе;
Внедрение нового оборудования;
Выполнение новых законодательных или тарифных предписаний.

Планирование производственной деятельности организации осуществляется с учетом нескольких из перечисленных факторов. Например, при планировании увеличения мощностей или приобретения запасных частей для устаревшего оборудования, руководитель организации всегда стремится одновременно с этим рационализировать рабочий процесс и улучшить условия труда.

Перед началом процесса планирования производства необходимо наличие достаточного количества ресурсов, а также необходимо проверить полноценность плана в условиях ограничения по времени. В этом случае может потребоваться привлечение дополнительных ресурсов.

В организациях малого и среднего бизнеса необходимо в процессе планирования производства проверять соответствие количества необходимых ресурсов объему проекта. В крупных организациях для планированием производства занимаются специалисты отдела планирования.

Актуальность работы заключается в применении информационных технологий для повышения эффективности процесса планирования производства.

Объект исследования – бизнес-процесс планирования производства.

Предмет исследования – автоматизация процесса управления производства.

Целью работы является проектирование реализации операций бизнес-процесса планирования производства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

Выбрать комплекс задач автоматизации.
Охарактеризовать существующие бизнес-процессы.
Описать документооборот, возникающий при решении задачи.
Обосновать проектные решения по информационному обеспечению.
Дать обоснование проектным решениям по программному обеспечению.
Создать и описать информационную модель.
Дать характеристику нормативно-справочной, входной и оперативной информации.
Охарактеризовать результативную информацию.
Разработать общие положения.
Дать характеристику базе данных.
Разработать структурную схему пакета.
Описать программные модули.
Разработать контрольный пример реализации.

1. Аналитическая часть

1.1 Выбор комплекса задач автоматизации

Процесс планирования производства является важной частью деятельности организации. Как правило, организации производят ограниченное количество видов продукции. При этом в каждой организации используются различные процессы, механизмы, оборудование, трудовые навыки и материалы. Для получения прибыли компания должна организовать все эти факторы таким образом, чтобы производить нужные товары наивысшего качества в нужное время с минимальными затратами.

Входным информационным потоком задачи планирования производства является информация о ресурсах предприятия, к которой относится количество персонала, оборудования и сырья и ассортимента продукции. Выходным информационным потоком будет являться план производства.

Рассматриваемая задачи будет включать в себя процессы сбора и анализа данных о ресурсах организации и составление оптимального плана производства.

Рассматриваемый процесс связан с управленческим учетом, который является поставщиком информации и количестве ресурсов организации. А также с процессом производства, поскольку процесс результатом процесса производства будет выпуск количества продукции, согласно плану производства.

Важность процесса планирования производства в целом для организации обусловлена тем, что необходимо оптимально использовать имеющиеся ресурсы организации для максимизации выручки от продаж товаров.

В процессе планирования производства участвуют специалисты планового отдела. Они осуществляют сбор данных о количестве ресурсов организации от специалистов по управленческому учету, на основании которых рассчитывают оптимальный план производства с помощью экономико-математических моделей.

Результатным показателем процесса является перечень номенклатуры производимых товаров с указанием объемов производства для каждой позиции.

Исходным показателем процесса является перечень ресурсов организации с указанием количества каждого ресурса. В перечень ресурсов организации входят как материальные, так и человеческие ресурсы.

Методом расчета показателей является линейное программирование. Специалистом отдела планирования составляется экономико-математическая модель задачи, в которой указаны ограничения ресурсов организации. Затем составляется функция и с помощью экономико-математического моделирования находится такое количество позиций товарного ассортимента, которое необходимо произвести для получения максимальной прибыли.

Входными документами задачи будут являться отчетные формы управленческого учета, а именно:

Отчет о закупках (используется для определения количества ресурсов);
Отчет о запасах сырья и готовой продукции (используется для определения количества ресурсов);
Анализ динамики показателей прибыли (используется для определения выгодных с точки зрения реализации товарных позиций).

Результатным документом будет план производства.

1.2 Характеристика существующих бизнес – процессов

На рисунке 1 представлена контекстная диаграмма бизнес-процесса планирования производства. Управление процессом осуществляется руководителем планового отдела, механизмом процесса является специалист планового отдела. Входным потоком процесса являются данные о ресурсах предприятия. Выходным потоком – план производства.

На рисунке 2 представлена декомпозиция бизнес-процесса.

Рисунок 1. Контекстная диаграмма бизнес-процесса

Рисунок 2. Декомпозиция бизнес-процесса

Процесс планирования производства начинается с анализа данных о ресурсах организации. Специалист планового отдела осуществляет сбор отчетных форм управленческого учета. На основании данных отчетов управленческого учета формируется список ограничений для математической модели.

Затем сотрудник составляет математическую модель задачи в редакторе MS Excel. В процессе этого вводятся ограничения на ресурсы и строится целевая функция, направленная на максимизацию прибыли организации. Затем редактор MS Excel осуществляет расчет математической модели и выдает оптимальные значения объема производства по каждой позиции товарного ассортимента.

Рассчитанные данные необходимо сформировать в отчетную форму. План производства оформляется в таблицу и передается на подпись руководителю отдела.

Проанализировав бизнес-процессы предметной области можно отметить, что процесс сопровождается высокими временными затратами на анализ данных о ресурсах организации и расчет оптимального плана производства. Несмотря на то, что расчет оптимального плана производства автоматизирован с помощью табличного редактора MS Excel, для его осуществления необходимо составить экономико-математическую модель задачи. Для этого специалисту планового отдела необходимо вручную вводить ряд параметров. Чем крупнее производство в организации, тем больше параметров необходимо ввести. Для снижения временных затрат необходимо спроектировать информационную систему, в которой эти задачи будут автоматизированы.

1.3 Характеристика документооборота, возникающего при решении задачи

Рассмотрим документооборот, возникающий в процессе решения задачи. В процессе документооборота ведутся расчеты, которые отражаются в отчетных документах. Все расчеты ведется на основе данных управленческого учета. Схема документооборота представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема документооборота

Рассмотрим количественные показатели формирования документооборота. Характеристика документооборота представлена в таблице 1.

Таблица 1

Характеристика формирования документооборота

Характеристика	Отчет о закупках	Отчет о запасах	Анализ прибыли	Математическая модель	План производства
Количество документов в год, шт.	4	4	4	4	4
Количество символов в документе, шт.	30 000	30 000	30 000	1 000	50 000
Частота возникновения в год	1	1	1	1	1
Трудозатраты на обработку в год, ч/час	288	288	288	320	160

На основании характеристики документооборота можно сделать вывод о трудоемкости расчетов процесса планирования производства. Допущение ошибок в расчетах негативно скажется на деятельности предприятия. Особенно это может сказаться на расхождении в количестве необходимых ресурсов.

Для оценки эффективности внедрения информационных технологий в деятельность организации, необходимо оценить объем трудозатрат после внедрения информационных технологий [2]. Характеристика трудозатрат на формирование документооборота после внедрения информационных технологий представлено в таблице 2.

Таблица 2

Характеристика формирования документооборота после внедрения информационных технологий

Характеристика	Отчет о закупках	Отчет о запасах	Анализ прибыли	Математическая модель	План производства
Количество документов в год, шт.	4	4	4	4	4
Количество символов в документе, шт.	30 000	30 000	30 000	1 000	50 000
Частота возникновения в год	1	1	1	1	1
Трудозатраты на обработку в год, ч/час	128	128	128	160	80

Трудозатраты на формирование документооборота по базовому плану составили 1344 человеко-часов в год. Трудозатраты после внедрения информационной системы составили 624 человеко-часов. Снижение трудозатрат на формирование документооборота говорит в пользу автоматизации бизнес-процесса планирования производства.

1.4 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению

Входным документом бизнес-процесса будут данные управленческого учета, которые представляют собой отчетные формы. Для построения этих форм не требуется оригинальное проектирование, поскольку они будут представлены в том виде, в котором они представлены в бухгалтерской системе.

Выходным документом является план производства, который содержит данные о наименовании товарного ассортимента и их количестве необходимых для обеспечения производства. План производства не является унифицированным документом, соответственно необходимо оригинальное проектирование на основе документа, используемого в организации. Документ должен иметь возможность печати и сохранения в форматах: .doc, .docx, .xlsx, .xls для обеспечения удобства дальнейшей обработки.

В рассматриваемых документах используются следующие классификаторы:

Номенклатура;
Единицы измерения.

Информационная база должна быть организована в виде интегрированной базы данных с распределенной организацией для обеспечения совместной работы нескольких специалистов. Для организации базы данных будет использоваться реляционный подход, который минимизирует избыточность данных и обеспечивает простоту манипулирования ими.

1.5 Обоснование проектных решений по программному обеспечению

Операционная система является основой программного обеспечения ПК. Она представляет собой комплексы системных и служебных программных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с ПК. Операционные системы различаются способами реализации алгоритмов управления ресурсами ЭВМ, методами проектирования, аппаратными платформами и т.д [6].

Операционные системы классифицируют по следующим признакам:

Количество пользователей, работающих одновременно:

однопользовательские ОС;
многопользовательские ОС.

Число процессов, выполняемых одновременно под управлением ОС:

однозадачные;
многозадачные.

Количество поддерживаемых процессоров:

однопроцессорные;
многопроцессорные.

Разрядность кода ОС:

32-разрядные;
64-разрядные.

Тип интерфейса:

командные;
графические.

Тип доступа пользователя к ЭВМ:

ОС с пакетной обработкой;
ОС с разделением времени;
ОС реального времени [4].

Проанализируем достоинства и недостатки операционных систем семейства Linux и Windows.

Операционные системы Linux распространяются бесплатно, их можно адаптировать под широкий спектр задач и любое оборудование, они обладают гибкостью настройки. Операционные системы Linux стабильны в работе, надежны и защищены. Недостатками системы является отсутствие поддержки некоторого оборудования, использование специализированного ПО и необходимость дополнительных навыков для настройки системы [5].

Операционные системы семейства Windows имеют большую распространенность среди пользователей, простой интерфейс, поддержку широкого спектра оборудования и ПО. Недостатками системы являются необходимость использования дополнительных средств защиты от вредоносного ПО и требовательность к ресурсам.

Использование операционной системы Linux имеет свои преимущества, однако ввиду большей распространенности Windowsсреди пользователей, поддержки оборудования и ПО, была выбрана системаWindows 10.

Рассмотрим классификацию СУБД.

Степень универсальности:

СУБД общего назначения;
СУБД универсального назначения.

Тип модели данных:

иерархические;
сетевые;
реляционные;
объектно-ориентированные;
многомерные.

Способ доступа к базе данных:

файл-серверные;
клиент-серверные;
встраиваемые [9].

Выбранная СУБД должна отвечать следующим критериям:

Поддержка реляционной модели данных.
Обладание масштабируемостью и мобильностью.
Содержать средства контроля использования памяти компьютера.
Быть производительной и надежной.

Рассмотрим решения, представленные на рынке. Лидерами на рынке СУБД являются продукты IBM DB2, Oracle и Microsoft SQL Server. СУБД IBM DB2 является кросс-платформенной, обеспечивает стабильную работу базы данных. Недостатками системы являются высокая стоимость и низкая производительность. СУБД Microsoft SQL Server обладает большим пакетом инструментов, стабильностью работы и низкими затратами на администрирование. Недостаток системы заключается в том, что она работает только на платформе Windows. СУБД Oracle обладает высокой производительностью, легкостью интегрирования приложений и устойчивостью к большим потокам данных. Недостатком является высокая стоимость, необходимость приобретения мощного оборудования и персонала для поддержки СУБД. Таким образом для реализации базы данных наиболее подходит СУБД Microsoft SQL Server [1].

Для разработки программного модуля информационной системы будет использован язык программирования Java, поскольку существующая информационная система, автоматизирующая бизнес-процессы организации, написана на этом языке программирования. Разработка программного модуля будет осуществляться в среде программирования Eclipce, которая поддерживает язык программирования Java и обладает широким набором встроенных библиотек и инструментов для разработки программных продуктов [7].

2. Проектная часть

2.1 Информационная модель и её описание

Для разработки информационной модели необходимо осуществить моделирование нового варианта организации информационной системы предметной области, в которую входят:

полный состав информации, которая необходима для решения комплекса задач;
отражение этой информации на всех типах носителей;
описание процесса преобразования информации, от получения первичной переменной и условно-постоянной информации, и заканчивая получением файлов с результатной информацией и выдачей ее пользователю;
состав исходных первичных документов и распределение их по задачам;
источники и способы получения первичной информации;
состав файлов с первичной, условно-постоянной, промежуточной и результатной информацией;
информационная потребность для каждой задачи комплекса;
адресаты выдачи и получения результатной информации [3].

Информационная модель представлена на рисунке 4.

В проектируемой информационной системе существует ряд справочников: номенклатура, единица измерения и ресурс. Помимо этого, в базе данных ИС есть следующие таблицы: план производства, объем ресурса.

Редактирование перечисленных таблиц базы данных осуществляется с помощью форм ИС: форма загрузки документа, форма документа, форма редактирования справочников. Форма сохранения документа используется для выгрузки Плана производства из ИС, в результате работы с формой ни одна таблица базы данных не изменяется.

В результате работы с ИС создается документ «План производства», который используется специалистами планового отдела и отдела производства.

Рисунок 4. Информационная модель

2.2 Характеристика нормативно-справочной, входной и оперативной информации

В проектируемом программном модуле информационной системы входными документами являются: отчет о закупках, отчет о запасах сырья и готовой продукции и анализ динамики показателей прибыли. Поэтому характеристиками входных данных будут:

Наименование ресурса;
Количество ресурса.
Наименование готовой продукции.

В проектируемом программном модуле существует три справочника: номенклатура, единица измерения и ресурс. Характеристика справочников представлена в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика справочников

Характеристика	Номенклатура	Единица измерения	Ресурс
Ответственный за ведение	Главный бухгалтер
Объем справочника в записях	100 000	30	100 000
Частота актуализации	По мере необходимости
Объем актуализации	1-10 записей	1 запись	1-10 записей
Реквизитный состав	Код
Реквизитный состав	Наименование

2.3 Характеристика результатной информации

Результатным документом, в котором содержатся расчетные данные является План производства. План производства не имеет унифицировано формы, в каждой организации может быть принята собственная форма плана производства. Пример Плана производства представлен на рисунке 5.

Рисунок 5. Пример плана производства

Результативная информация хранится в следующих таблицах базы данных:

Номенклатура, содержит наименование готовой продукции.
Ресурс, содержит необходимо количество ресурсов для производства готовой продукции.
Единица измерения, содержит наименование единицы измерения.
План производства, содержит данные о временном периоде.

Характеристика перечисленных таблиц представлена в таблице 4.

Таблица 4

Характеристика таблиц с результативной информацией

Наименование таблицы	Наименование поля
Номенклатура	Наименование
Ресурс	Наименование
Единица измерения	Наименование
План производства	Месяц
План производства	Год

2.4 Общие положения (дерево функций и сценарий диалога)

Для того, чтобы привести иерархию функций управления и обработки данных, которые будут автоматизированы с помощью проектируемой ИС, необходимо выделить и детализировать два подмножества функций:

Функции, реализующие служебные функции.
Функции, реализующих основные функции управления и обработки данных.

Выявление состава функций, их иерархии и выбора языка общения (например, главное меню ИС) позволит разработать структуру сценария диалога, который даст возможность определить состав кадров диалога, содержание каждого кадра и их соподчиненность.

Разработаем дерево функций системы, согласно приведенным рекомендациям. К основным функциям разрабатываемой системы относятся:

Редактирование справочников.
Ввод данных.

К служебным функциям разрабатываемой ИС относятся:

Формирование документов.

Дерево функций представлено на рисунке 5 [7].

Рисунок 5. Дерево функций системы

Разработаем сценарий диалога информационной системы. Сценарий диалога представлен на рисунке 6.

Рисунок 6. Сценарий диалога

2.5 Характеристика базы данных

Проектируемая ИС будет хранить и обрабатывать данные в реляционной базе данных, которая представляет собой совокупность двумерных таблиц. База данных будет включать следующие таблицы:

Номенклатура.
Единица измерения.
Ресурс.
План производства.
Объем ресурсов.

Для описания взаимосвязей между таблицами построим ER-модель. ER-модель представлена на рисунке 7.

Рисунок 7. ER-модель базы данных

Характеристика таблиц базы данных представлена в таблице 5.

Таблица 5

Характеристика базы данных

Наименование поля	Идентификатор поля	Тип поля	Длина поля	Прочее
Справочник «Номенклатура»
ID_номенклатуры	ID_nom	Счетчик	5	Ключевое поле
Наименование	Name_nom	Текст	100
Количество	Kol_nom	Число	6
Справочник «Единица измерения»
ID_единицы	ID_ed	Счетчик	5	Ключевое поле
Наименование	Name_ed	Текст	100
Справочник «Ресурс»
ID_ресурса	ID_res	Счетчик	5	Ключевое поле
Наименование	Name_res	Текст	100
Объем ресурсов
ID_записи	ID_zap	Счетчик	5	Ключевое поле
Количество	Kol_zap	Число	6
План производства
ID_плана	ID_plan	Счетчик	5	Ключевое поле
Месяц	Mes_plan	Текст	15
Год	God_plan	Число	4
Количество	Kol_plan	Число	7

2.6 Структурная схема пакета (дерево вызова программных модулей)

Структурная схема пакета программных модулей состоит из модулей следующих классов:

Модули, выполняющие служебные функции.
Управляющие модули, осуществляющие загрузку меню и передачу управления другому модулю.
Модули, связанные с хранением, обработкой и выдачей информации [10].

Описание функций модулей позволяет структурировать файлы информационной системы, обеспечить надежность системы и удобство при сопровождении системы. Описание функций модулей представлено в таблице 6.

Таблица 6

Описание функций модулей

№ п/п	Наименование модуля	Функции модуля
1	Глобальный модуль	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются при запуске приложения
2	Модуль справочника «Номенклатура»	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются ведении справочников
3	Модуль справочника «Единица измерения»	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются ведении справочников
4	Модуль справочника «Ресурс»	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются ведении справочников
5	Модуль расчета математической модели	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются при расчете математической модели
6	Модуль ввода данных	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются при вводе данных
7	Модуль формирования отчета	Содержит глобальные процедуры и функции, предопределенные процедуры, процедуры и функции, которые выполняются при формировании отчета
8	Модуль настроек	Содержит предопределенные процедуры и элементы формы

Дерево вызова программных модулей представлено на рисунке 8.

Рисунок 8. Дерево вызова программных модулей

2.7 Описание программных модулей

Расчетный модуль осуществляет расчет целевой функции экономико-математической модели на основании ограничений, введенных пользователем. Поэтому алгоритм работы модуля будет включать:

Ввод ограничений;
Расчет целевой функции;
Расчет оптимальных значений ресурсов.

Алгоритм представлен на рисунке 9.

Рисунок 9. Алгоритм расчетного модуля

2.8 Контрольный пример реализации проекта и его описание

Для разработки контрольного примера реализации проекта и его описания необходимо:

Описать тестовые данные, которые необходимы для проверки работоспособности основных функций проекта.
Описать процесс обработки тестовых данных.
Описать результаты обработки тестовых данных.

Реализация контрольного примера состоит из следующих этапов:

Ввод тестовых данных в справочники.
Результат формирования отчета [8].

На рисунке 10 представлена форма заполнения справочника «Номенклатура».

Рисунок 10. Форма заполнения справочника «Номенклатура»

На рисунке 11 представлена форма заполнения справочника «Единица измерения».

На рисунке 12 представлена форма заполнения справочника «Ресурс».

Рисунок 11. Форма заполнения справочника «Единица измерения»

Рисунок 12. Форма заполнения справочника «Ресурс»

На рисунке 13 представлен ввод данных об ограничениях ресурсов.

Рисунок 13. Ввод данных об ограничениях ресурсов

На рисунке 14 представлена отчетная форма «План производства».

Рисунок 14. План производства

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсовой работы было проведено обследование предметной области. Были описаны входные и выходные информационные потоки процесса планирования производства, перечислены задействованные в ходе решения задачи специалисты, описана взаимосвязь рассматриваемой задачи с другими бизнес-процессами организации. Описан процесс вычисления расчетных показателей процесса.

Затем было дано описание комплекса задач автоматизации и обоснован их выбор. Описание бизнес-процесса осуществлялось с помощью нотации IDEF0, которая позволяет представить бизнес-процесс наглядно и структурировано.

Было дано описание документооборота задачи. Была рассчитана трудоемкость процесса, которая составляет 1344 человеко-часов. Для обоснования использования вычислительной техники в процессе решения задачи, была дана характеристика документообороту после внедрения информационных технологий. По данным расчетов, трудозатраты на формирование документооборота после автоматизации составили 624 человеко-часов за счет автоматизации всех расчетов задачи.

Проведено исследование проектных решений по информационному обеспечению. В результате анализа была выбрана реляционная модель базы данных. В ходе анализа существующих проектных решений по программному обеспечению было выбрано оптимальное решение из рассмотренных систем.

Во второй главе работы была разработана информационная модель предметной области. Дана характеристика оперативной, справочной информации и входных и оперативных данных. Разработаны формы результативной информации.

Были разработаны дерево функций системы и сценарий диалога. Дана характеристика базы данных, разработана ER-модель базы данных, приведённой к третьей нормальной форме.

Разработана структурная схема пакетов программных модулей. Дано описание программных модулей. Разработан контрольный пример реализации системы и его описание.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Гвоздева Т.В., Баллод Б.А. / Проектирование информационных систем. – М.:Феникс, 2014.
Горбаченко В.И., Убиенных Г.Ф. / Проектирование информационных систем с СА ErwinModelingSuite 7.3. – П.:ПГУ 2014.
Грекул В.М, Коровкина Н.А, Куприянов В.С. / Проектное управление в сфере информационных технологий. – М.:БИНОМ, ИНФРА-М, 2013.
ЕлиферовВ.Г., РепинВ.В. / Процессный подход к управлению. Моделирование бизнес-процессов. – М.:Манн, Иванов и Фербер, 2013.
Избачков Ю.С., Петров В.Н. / Информационные системы. – СПб,: Амфора. 2014.
Исаев Г.Н. / Проектирование информационных систем. Учебное пособие. – М.: Омега-Л, 2015.
Мацяшек Л.А. / Проектирование информационных систем. – М.: Вильямс,2016.
Ньютон Р. / Управление проектами от А до Я. – М.: Альпина Паблишер, 2014.
Смит К.У., Уильямс Л.Дж. / Эффективные решения: практическое руководство по созданию гибкого и масштабируемого программного обеспечения. – М.:Вильямс, 2013.
Эванс Э. / Предметно-ориентированное проектирование: структуризация сложных программных систем. – М. Вильямс, 2016.