Автоматизированная информационная система поддержки технологической подготовки производства для сборки электронных средств

    Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

    «Московский государственный  технический университет  
    имени Н.Э. Баумана»

    (МГТУ  им. Н.Э. Баумана)

 

    ФАКУЛЬТЕТ  ___ИУ_____________________________________________________

    КАФЕДРА  ____ИУ4______________________________________________________

    РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

    к дипломной работе на тему:

    Автоматизированная  информационная система  поддержки  технологической 

    подготовки  производства для  сборки электронных  средств              
     
     

    Студент    __________________________      __________________      Захаренков Д.В.__

(Подпись,  дата)                            (И.О.Фамилия) 

         

    Руководитель  курсовой работы  ________     __________________   __Журавлёва Л.В.__

(Подпись, дата)                            (И.О.Фамилия)   
 

    Москва, 2011

  1.   Общие сведения
    1. Полное  наименование системы, ее условное обозначение.

    Автоматизированная  информационная система поддержки технологической подготовки производства для сборки электронных средств (АИС).

    1. Наименование  предприятий разработчика и заказчика (пользователя) системы

    Разработчик – Захаренков Дмитрий Владиславович, студент кафедры ИУ4-123 МГТУ им. Баумана.

    Заказчик –  кафедра ИУ4 МГТУ им. Баумана.

    1. Перечень документов, на основании которых создается система

    Основанием  для разработки является задание  на дипломную работу, подписанное  руководителем проекта и исполнителем.

    1. Плановые сроки начала и окончания работы по созданию системы

    Начало работ  – 7 февраля 2011г.

    Окончание работ  – 31 мая 2011г.

  1.   Назначение и цели создания системы
    1. Назначение  системы
  • Система должна позволять создавать план , вводить необходимую информацию по каждому виду работ, контролировать и просматривать каждый вид  работ;
  • Система должна рассчитывать качество выполнения работ, то есть производить оценку каждого вида работ экспертами;
    1. Цели  создания системы

          Целью работы является разработка программного обеспечения АИС для поддержки технологической подготовки производства для сборки электронных средств.

  1.   Характеристики объекта автоматизации
    1. Краткие сведения об объекте автоматизации или ссылки на документы, содержащие такую информацию.

    Объект  автоматизации – процесс оценки качества перечня выполняемых работ при технологической подготовке производства для сборки электронных средств

    Структурно-функциональные модели представлены в виде нотации  IDEF0 (см. ГОСТ Р 50.1.028-2001), информационные - в виде нотации UML1.1 (Use Case Diagram, Class Diagram, Activity Diagram) (см. ISO/IEC 19501:2004).

  1.   Требования к системе
    1. Требования  к системе в целом
      1. Требования  к структуре и  функционированию системы

    АИС должна состоять из следующих основных частей: 

  • Модуль  авторизации,
  • Модуль управления пользователями,
  • Модуль управления группами,
  • Модуль управления сотрудниками,
  • Модуль формирования плана мероприятий,
  • Модуль «Карточка специалиста»,
  • Модуль загрузки документов,
  • Модуль формирования каталогов,
  • Модуль управления видами работ,
  • Модуль оценки работ.
 

    Знания хранятся в базе данных. В качестве СУБД используется MySQL версии 5.0.

      1. Требования  к численности и квалификации персонала
 

    Система должна содержать механизмы администрирования. Система должна быть рассчитана на обслуживание специалистами, прошедшими подготовку в соответствии с требованиями настоящего документа.  

    Требования  к квалификации обслуживающего персонала комплекса приведены в таблице №1:  

 

    Таблица 1. Требования к квалификации

      Роль 
      Функции
      Числен.
      Квалификация 
     
      Админи-стратор
    1. Обобщение потребностей пользователей в части информационных ресурсов и общесистемных функций Системы и разработка предложений по их совершенствованию.
    2. Настройка, диагностирование, оперативный контроль и оптимизация загрузки СУБД Системы.
    3. Контроль целостности системных баз данных.
    4. Резервное копирование, архивация файлов баз данных Системы.
    5. Восстановление данных в системных базах данных Системы, в случае необходимости.
    6. Разрешение проблем, возникших у пользователей Системы, связанных с функционированием СУБД.
    7. Оперативный контроль и администрирование Системы, восстановление функционирования Системы при возникновении нештатных ситуаций.
    8. Установка необходимых обновлений ОС, базового ПО.
    9. Администрирование групповой политики информационной безопасности Системы.
    10. Классификация пользователей Системы в соответствии с выработанной политикой информационной безопасности.
    11. Формирование профилей групп пользователей Системы.
    12. Формирование индивидуальных профилей пользователей Системы.
      1
      1. Опытный пользователь ПК, серверного и коммутационного оборудования.
     
    2. Стандартные навыки работы с Web-интерфейсами, офисными программными продуктами, отчетными и аналитическими системами.  
    1. 3. Опыт установки и  администрирования программных продуктов: СУБД MySQL 5.0, Apache 2.2.
     

    4.Необходимы навыки программирования на языке PHP5.

     
      Студент
    1. Просмотр перечня работ
    2. Заполнение экранных форм для  каждого вида работ.
    3. Прикрепление документов к каждому виду работ.
     
      Определяется  количеством обучающихся
      Пользователь  ПК.
     
      Преподаватель
      Редактирование  данных: внесение информации по видам работ, мониторинг процесса выполнения работ с помощью пользовательского интерфейса для преподавателей.
      1
      Пользователь  ПК, знание  образовательного процесса и предметной области.
      Эксперт
    1. Оценка качества выполнения каждого вида работ по разработанной  методике оценок.
      1
      Пользователь  ПК, знание образовательного процесса
      1. Требования  к показателям  назначения
 

    В штатном  режиме работы система должна достичь  следующих показателей при средней  загрузке процессоров не более 30%:

    - количество  одновременно работающих пользователей  не менее 30;

    - производительность  поиска 10 запросов за секунду;

    - время  работы в штатном режиме не менее 360 дней в году;

    - максимальный  промежуток времени простоя или  работы не в штатном режиме не более 4 часов.

      1. Требования  к надежности

          При размещении на технической площадке, удовлетворяющей требованиям эксплуатационной документации, система должна обеспечивать необслуживаемое функционирование в круглосуточном режиме с допустимыми перерывами на профилактику и перенастройку и простоями в связи с неисправностью не более 5 дней в год, при среднем времени устранения неисправности, вызвавшей простой, не более 4 часов.  

          Система должна обеспечивать корректную обработку  аварийных ситуаций, вызванных неверными действиями пользователей, неверным форматом или недопустимыми значениями входных данных. В указанных случаях система должна выдавать пользователю соответствующие аварийные сообщения, после чего возвращаться в рабочее состояние, предшествовавшее неверной (недопустимой) команде или некорректному вводу данных.

      1. Требования  к защите информации от несанкционированного доступа

          Объектами защиты от несанкционированного доступа  являются:

    - Файлы  БД,

    - Данные, хранящиеся в БД АИС,

    - Несанкционированный  запуск и останов сервисов  сбора информации и индексирования,

    - Исполняемые  файлы СУБД, сервера приложений, операционной системы. 

          Защита  информации от несанкционированного доступа  должна быть реализована на следующих уровнях:

    - Аутентификация  и авторизация доступа к серверу средствами операционной системы,

    - Разграничение  доступа к файлам на сервере с помощью средств операционной системы,

    -Аутентификация  и авторизация доступа к данным  и настройкам СУБД с использованием  средств СУБД,

    - Использование  аутентификации при обращении  к модулям Системы.

      1. Требования к эргономике и технической эстетике

          АИС должна предоставлять графический интерфейс пользователю, написанный на HTML 4.0 в кодировке utf-8. 

          АИС обслуживает запросы пользователей по HTTP в соответствии с требованиями руководящего документа Министерства Связи РФ «РД-12 Средства технические телематических служб». Сервер телематических служб должен обеспечивать кэширование повторных запросов от одного пользователя или одинаковых запросов от нескольких пользователей к документам открытой зоны портала, без обращения в базы данных в течение одного часа.  
     

          Все страницы интерфейса, файлы дизайна  и документы должны быть произведены  в ответ на HTTP запрос с методом GET, сопровождаться кодом ответа HTTP/1.0 200, HTTP/1.0 206, либо HTTP/1.0 401 и сопровождаться заголовком с заполненными полями: «Content-Type»,«Content-Length»,«Last-Modified»,«Accept-Ranges».  

          Общий размер файлов оформительского дизайна  для одной страницы интерфейса не должен превышать 200 Кбайт.  

      1. Требования  к транспортабельности для подвижных АС

          Требования  не предъявляются.

      1. Требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и храннию.
 

    Система должна обеспечивать непрерывный круглосуточный режим эксплуатации с учетом времени  на техническое обслуживание.  

    В помещениях, предназначенных для эксплуатации Системы, должны отсутствовать агрессивные среды, массовая концентрация пыли в воздухе должна быть не более 0,75 мг/м3, электрическая составляющая электромагнитного поля помех не должна превышать 0,3 в/м в диапазоне частот от 0,15 до 300,00 МГц.  

    Напряжение  питания сети должно быть 220В ±10 %, 50 Гц.

    Требования  по обеспечению пожарной безопасности и электробезопасности (заземление) в помещениях должны быть выполнены  в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования», ГОСТ Р50571.22-2000. «Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 707. Заземление оборудования обработки информации», «Правилами устройства электроустановок», «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».  

    Климатические факторы помещения для эксплуатации изделий должны быть по ГОСТ 15150-69 (с  изм. 2004) «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для  различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды» для вида климатического исполнения УХЛ категории 4.2.  

    Нормальными климатическими условиями эксплуатации системы являются:

    - температура  окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

    - относительная  влажность окружающего воздуха  (60 ± 15) при атмосфере воздуха 

    (20 ±  5) °С;

    - атмосферное  давление (101,3 ± 4) КПа (760 ± 30) мм. рт. ст.  

    Система должна сохранять работоспособность  при воздействии следующих климатических факторов:

    - температура  окружающего воздуха от 10 до 35 °С;

          - относительная влажность воздуха  от 40 до 80 % при температуре 25 °С.

      1.    Требования к защите информации от несанкционированного доступа

          Объектами защиты от несанкционированного доступа являются:

    - Файлы  БД,

    - Данные, хранящиеся в БД АИС,

    - Несанкционированный  запуск и останов сервисов  сбора информации и индексирования,

    - Исполняемые  файлы СУБД, сервера приложений, операционной системы.

          Защита  информации от несанкционированного доступа должна быть реализована на следующих уровнях:

    - Аутентификация  и авторизация доступа к серверу средствами операционной системы,

    - Разграничение  доступа к файлам на сервере с помощью средств операционной системы,

    -Аутентификация  и авторизация доступа к данным и настройкам СУБД с использованием средств СУБД,

    - Использование  аутентификации при обращении  к модулям Системы.

      1. Требования по сохранности информации при авариях

    При повторном запуске после аварийной  остановки система должна представить  пользователю его модель в состоянии на момент аварийной остановки.

      1. Требования  к защите от влияния  внешних воздействий

    Требования  не предъявляются.

      1. Требования  к патентной частоте

          Установка системы в целом, как и установка  отдельных частей системы не должна предъявлять дополнительных требований к покупке лицензий на программное обеспечение сторонних производителей.

      1. Требования  по стандартизации и  унификации

          Интерфейс системы должен быть понятным и удобным, не должен быть перегружен графическими элементами и должен обеспечивать быстрое отображение экранных форм. Навигационные элементы должны быть выполнены в удобной для пользователя форме. Интерфейс должен соответствовать современным эргономическим требованиям и обеспечивать удобный доступ к основным функциям и операциям системы. 
     
     Экранные формы должны проектироваться с учетом требований унификации: 
    – все экранные формы пользовательского интерфейса должны быть выполнены в едином графическом дизайне, с одинаковым расположением основных элементов управления и навигации; 
    – для обозначения сходных операций должны использоваться сходные графические значки, кнопки и другие управляющие (навигационные) элементы. Термины, используемые для обозначения типовых операций (добавление информационной сущности, редактирование поля данных), а также последовательности действий пользователя при их выполнении, должны быть унифицированы; 
    – внешнее поведение сходных элементов интерфейса (реакция на наведение указателя «мыши», переключение фокуса, нажатие кнопки) должны реализовываться одинаково для однотипных элементов.

      1. Дополнительные  требования.

          Дополнительные  требования не предъявляются.

    1. Требование  к функциям (задачам), выполняемым системой.

    АИС должна выполнять следующие функции:

  • авторизация,
  • управление пользователями,
  • управление группами,
  • управление сотрудниками,
  • формирование плана мероприятий,
  • реализация модуля «Карточка специалиста»,
  • загрузка документов,
  • формирование каталогов оборудования, оснастки, тары, инструмента
  • управления видами работ,
  • оценка работ в плане мероприятий.
    1. Требования  к видам обеспечения.
      1. Требования  к математическому  обеспечению

    Алгоритмы, подлежащие разработке:

  • Алгоритм оценки экспертами каждого вида работ для оценивания качества предоставления документации по заведённому в БД электронному средству.

          Указанный алгоритм должен обеспечивать высокую скорость и надежность при обработке данных, также должна обеспечиваться ссылочная целостность.

      1. Требования  к лингвистическому обеспечению

    АИС создается на языке PHP 5.0. Для обращения к БД используется SQL 2008. В качестве языка моделирования для описания предметной области используется унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language), который является графическим языком для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования автоматизированных информационных систем.

    Интерфейс пользователя реализован на русском языке. Ввод данных производится на любом языке, удобном пользователю.

        1. Требования  к программному обеспечению

    Требования  к клиентской части:

    - Графический  браузер с поддержкой CSS (MS Internet Explorer версии не ниже 7.0, firefox версии не ниже 3.5);

    - Доступ к  локальной сети предприятия на скорости не ниже 10Мб/c.

    Требования  к серверной части:

    - Операционная  система семейства Unix;

    - Сервер Apache 2.2;

    - СУБД MySql 5.0;

    - Интерпретатор PHP 5.0;

    - файл-менеджер, позволяющий размещать файлы  АИС на сервере.

  1.   Состав и содержание работ по созданию системы
      № п/п

      Наименование  этапов дипломной  работы

    Выполнение этапов
    Срок
      1
      Обоснование актуальности
    01.03.2011
      2
      Обзор альтернативных решений
    14.03.2011
      3
      Структурно-функциональная модель процесса проектирования поддержки АИС ТПП для сборки ЭС
    28.03.2011
      4
      Разработка  моделей вариантов использования  и деятельности
    10.04.2011
      5
      Разработка  логической модели БД
    15.04.2011
      6
      Разработка модели реализации
    18.04.2011
      7
      Разработка  модели развёртывания
    20.04.2011
      8
      Разработка  модулей управления пользователями, группами, сотрудниками
    25.04.2011
      9
      Разработка  модулей формирования плана мероприятий, управления видами работ, управления каталогами
    10.05.2011
      10
      Разработка  модуля оценки выполнения работ
    20.05.2011
      11
      Тестирование  АИС 
    25.05.2011
      12
      Разработка  руководств администратора и пользователя
    26.05.2011
      13
      Промышленная  эксплуатация АИС
    28.05.2011
  1.   Требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие

          Перед вводом системы в действие должен быть подготовлен полный перечень пользователей, имеющих доступ к данным, хранящимся в системе. Также должно быть проведено обучение пользователей и администраторов работе с системой.

          Для ввода АИС в действие необходимо пройти следующие этапы:

  • Закупка, установка и подготовка к работе веб-сервера, сервера базы данных и рабочих компьютеров конечных пользователей;
  • Установка сторонних программных пакетов – установка СУБД MySQL, веб-сервера Apache 2.0, интерпретатора PHP5 и настройка этих компонентов;
  • Создание базы данных – создание базы данных на сервере и запуск ее экземпляра;
  • Генерация SQL-скриптов – генерация поставляемых SQL-скриптов, реализующих объекты базы данных;
  • Установка программных модулей и пробный запуск – установка поставляемых программных модулей на файловую систему и пробный запуск системы
  1.   Требования к документированию

          Разрабатываемые программные модули должны быть самодокументированными, т. е. тексты программ должны содержать комментарии.

          Пояснительная записка, объемом 50-70 страниц, оформляется  согласно ГОСТ 7.32-91 (ИСО 5966-82) «Отчет о  научно-исследовательской работе. Структура  и правила оформления» с использованием компьютерных текстовых редакторов на белой бумаге формата А4 (210х297 мм) на одной стороне листа.

          Документация  на виды обеспечения, приведенные в  п. 4.3, должна быть выполнена с использованием соответствующих UML-диаграмм по международному стандарту ISO/IEC 19501:2005.

          Графическая часть должны выполняться и оформляться  в соответствии с требованиями систем Государственных стандартов:

  • Единой системы конструкторской документации (ЕСКД);
  • Единой системы технологической документации (ЕСТД);
  • Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП).
  1.   Источники разработки
  1. Введение  в эргономику / под. Ред. В. П. Зинченко. М.: Советское радио, 1974
  2. ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии Создания»
  3. РД 50-34.698-90 «Автоматизированные системы. Требования к содержанию документов»
  4. «HTML 4.01 Specification W3C Recommendation 24 December 1999»
  5. RFC 3629 «UTF-8, a transformation format of ISO 10646»
  6. RFC 2311 «S/MIME Version 2 Message Specification»
  7. RFC 2047 «Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME)»
  8. RFC 791 «Internet Protocol»
  9. RFC 826 «ARP Address Resolution Protocol»
  10. RFC 903 «RARP Reverse Address Resolution Protocol»
  11. С. Фейерштейн. Oracle PL\SQL. O’REILLY, 2004
Автоматизированная информационная система поддержки технологической подготовки производства для сборки электронных средств