03 августа 2018г.
Разработка инновационных проектов создания авиационной техники требует тщательного учета условий их реализации, использования новых усовершенствованных подходов к оценке необходимости и достаточности затрат и прогнозирования получаемых результатов. Для максимальной конкретизации специфики объектов проектирования в авиационной отрасли предлагается их рассматривать как распределенные системы.
Распределенные системы получают все большее развитие и распространение. К этому приводит, в первую очередь, необходимость агрегирования большого количества информации о функционировании отдельных элементов различного рода систем, ускорение процессов централизации и децентрализации элементов систем, скорость изменения условий среды функционирования объектов, институциональных единиц и объединений, реализации отдельных инновационных проектов. Важную роль также играет расширение территорий функционирования взаимодействующих элементов различных систем, модернизации и усложнения систем управления технологическими процессами и проектами.
В настоящее время понятие «распределенная система» используется в основном в области программирования, формирования компьютерных сетей, систем распределенных вычислений и баз данных, построения автоматизированных систем управления технологическими процессами и проектами.
Так, распределённая система управления (Distributed Control System, DCS) – это система управления технологическим процессом, включающая комплекс технических и программных средств, использующих распределенную архитектуру построения, децентрализованную обработку данных и распределенную систему ввода и вывода информации [1].
Основной сферой применения распределенных систем управления в данной трактовке являются цикличные производственные технические процессы изготовления партии продукции.
Ведущие предприятия авиационной отрасли используют автоматизированные системы управления жизненным циклом изделий с распределенной архитектурой для повышения эффективности разработки и производства авиационной техники, сокращения инвестиционных и производственных затрат, времени реализации перспективных проектов создания инновационной продукции, вывода на рынок инновационного продукта, сокращения рисков на каждом этапе жизненного цикла изделий.
Распределенные системы обладают общими признаками целостности, доступности и устойчивости [2].
Существует шесть основных характеристик распределенных систем.
Совместное использование ресурсов. Распределенные системы авиационной промышленности допускают совместное использование ресурсов, предоставляемых в рамках деятельности объединений институциональных единиц и структурных элементов системы, для решения задач единой целевой направленности, либо отдельных этапов реализации проектов.
Открытость. Распределенные системы могут расширяться за счет нахождения дополнительных источников необходимых ресурсов, использования различных вариантов проектного финансирования.
Параллельность. При реализации инновационных проектов в распределенных системах авиационной промышленности отдельные этапы и виды работ могут выполняться одновременно различными элементами и институциональными единицами системы. Исполнители работ при этом могут взаимодействовать, а могут быть автономными, но скоординированными управляющими элементами системы.
Прозрачность. Потребители получают доступ к полученным результатам реализации проектов единой централизованной распределенной системы, при этом они не владеют информацией о распределении ресурсов внутри распределенной системы, о взаимодействии между ее отдельными элементами, их территориальном расположении и особенностях функционирования.
Степень прозрачности при этом зависит от задач, решаемых распределенной системой, уровнем вовлеченности потребителя, особенностями заключения договоров между отдельными исполнителями и заказчиками.
Отказоустойчивость. Важной характеристикой распределенных систем является возможность сохранения работоспособности при прекращении функционирования отдельных элементов системы. Общая производительность системы при этом обычно снижается. Степень устойчивости к возникновению кризисных ситуаций зависит от запланированной избыточности системы, наличия элементов, способных дублировать выполняемые функции либо быть взаимозаменяемыми.
Масштабируемость. Это способность распределенной системы справляться с увеличением используемых ресурсов без снижения производительности и при сохранении уровня нагрузки на ее управление. При этом распределенная система является масштабируемой, если при появления новых свойств у отдельных элементов системы и новых методов, используемых при управлении функционированием, производительность системы и ее элементов увеличивается. То есть можно сказать, что при увеличении задач и ресурсов возможность распределенной системы растут. Можно выделить несколько параметров, характеризующих масштаб распределенных систем: количество потребителей результатов функционирования, структурных элементов, используемых методов управления, степень территориальной удаленности элементов системы, количество институциональных единиц и объединений, исполнителей этапов работ, участников проектов.
На этапах жизненного цикла инновационных проектов авиационной отрасли проявляется и линеаризуемость распределенных систем. Это свойство системы, при котором результат параллельного выполнения видов работ жизненного цикла может быть достигнут при их последовательном выполнении.
В линеаризуемой системе отдельные работы не требуют завершения других выполняемых работ. Наличие линеаризуемости распределенных систем позволяет управлять сроками реализации проектов авиационной техники.
Таким образом, можно сказать, что распределенные системы авиационной техники – это самостоятельно функционирующие экономические системы, деятельность которых направлена на достижение единой цели, состоящие, в свою очередь, из совокупности отдельно функционирующих элементов, разнесенных в пространстве или по этапам жизненного цикла. При этом отдельные элементы не зависят в полной мере друг от друга и могут выполнять свою целевую функцию независимо. В случае выхода из строя одного или нескольких элементов системы, а также отсутствие единого центра управления не приводит к остановке ее функционирования [3].
Распределенные системы могут быть непрерывными и дискретными. Примером непрерывной распределенной системы является производственный цикл создания авиационной техники. Элементами системы будут производства отдельных узлов и агрегатов. При этом каждый элемент характеризуется собственным временным циклом, некоторые из них будут взаимодействовать и влиять на функционирование других элементов, а некоторые будут в определенной степени автономными.
Рассмотренные особенности и характеристики требуют применение различные методов управления проектов распределенных систем в авиационной отрасли на отдельных этапах жизненного цикла проектов с учетом условий реализации и особенностей отдельных элементов и их взаимодействия.
*Статья подготовлена при финансовой поддержке РФФИ, проект 17-06-00235.
Список литературы
1. Пугина Т.В., Маркозов Д.А. Проектирование интеллектуальных операторских станций распределенных систем управления // «Вестник ХНАДУ», вып. 63, 2013.
2. Таненбаум Э., Ван Стеен M. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2003(Tannenbaum and van Steen, 2002). – 877 стр.
3. Дианова Е.В., Калошина М.Н. Экономико-математическая модель функционирования транспортной инфраструктуры для создания и эксплуатации распределенных систем авиационной техники // Экономика и предпринимательство. № 1 (ч.2), 2018 г.
