Технические средства управления, обработки и передачи информации

     3. Технические средства управления, обработки и передачи информации 

     С появлением новых средств управления меняются взгляды, вкусы и даже мода на техническое оснащение труда руководителя. Совсем недавно высокий начальник должен был иметь большой стол с массивным чернильным прибором, над столом портрет очередного вождя и много, очень много телефонов (иногда около чернильного прибора еще лежала логарифмическая линейка). Потом появились зачем-то громоздкие радиоприемник и телевизор, со стола исчезли телефоны, чернильница и логарифмическая линейка, им на смену пришли телефонный концентратор, или элетап, и счетно-клавишная машинка. Портрет остался. Теперь портрет перекочевал со стены на стол (правда, там теперь не вождь, а жена и детки -- как у американского президента!), на стене -- золотой двуглавый орел, а рядом с неизменным гигантским столом -- маленький, с персональным компьютером, которым современный босс пользуется столь же редко, как его предшественник логарифмической линейкой.

     Технические средства управления -- аппаратура приема и обработки информации, техника умственного труда, и она жизненно необходима всем, кто работает с информацией. Чем совершеннее эта техника и чем лучше руководитель умеет ею пользоваться, тем эффективнее технология управления, организация управленческого труда и сам процесс управления. Эффективность применения комплекса технических средств (КТС) управления зависит от нескольких условий. Во-первых, от возможностей и качества самой компьютерной техники и средств телекоммуникаций. Во-вторых, от совершенства программного обеспечения и, наконец, от профессиональной подготовленности пользователей этих программных средств и КТС.

     Благодаря достижениям кибернетики появились мощные быстродействующие средства обработки информации -- электронно-вычислительные машины. Велик соблазн погрузиться в ностальгические воспоминания о легендарной "Урал-1" и других ЭВМ этого славного семейства: "Урал-14Д", "Урал-16", о малых машинах "Проминь", "Стрела", "Мир", "Наири-2", "Наири-К", о "чуде XX века" быстродействующей БЭСМ-6, подумать только -- скорость обработки информации до 1 млн. операций в секунду! Об ЭВМ серии М-20 и М-222 с их записью информации на магнитные барабаны, о "Минск-22" и "Минск-32", позволяющих оператору вести диалог с ЭВМ, и, наконец, о смелом прорыве к лучшим образцам мировой вычислительной техники -- создании единой серии ЭВМ различной мощности -- ЕС ЭВМ, в которой были использованы большие возможности интеграции стран социализма. Да, славные были страницы истории отечественной кибернетики, много талантливых ученых и специалистов работало над созданием ЭВМ и программного обеспечения. Увы, сегодня, в конце XX века, научно-техническая мысль России переживает тяжелый кризис, и понадобятся десятилетия, чтобы вновь выйти на уровень мировой компьютерной техники.

     Этот первый период развития средств вычислительной техники, охватывающий 60--70-е годы, вошел в историю отечественной науки и техники не только созданием крупногабаритных ЭВМ, пришедших на смену цифровым и алфавитно-цифровым табуляторам (Т-5М и ТА-80), специализированных систем связи, и формированием информационных банков, но и преодолением пресловутого психологического барьера между разработчиками и потребителями этой техники. Сегодня трудно представить масштабы той неравной борьбы между надменными, самоуверенными и абсолютно некомпетентными чиновниками самого высокого уровня, психологически солидарными с ними начальниками на ключевых производственных должностях и специалистами в области АСУ. "Зачем вам так много магнитов? Не подпишу!" -- это при оформлении счета на бобины магнитных лент! "Мне бы хоть половину штата вашего ИВЦ, я бы у нас в бухгалтерии горы свернула..." Убедить счетных работников в том, что микрокалькулятор удобнее, чем костяшки счет, было весьма сложно: "Врут ваши калькуляторы! Мои счеты надежнее".

     Развитие технических средств обработки информации шло не только путем создания ЭВМ различной мощности, но и путем разработки конструкций аналоговых и управляющих вычислительных машин для научно-исследовательских и производственных целей.

     Аналоговые вычислительные машины (АВТ) реализуют идею создания электрического (электронного) аналога, модели изучаемого физического или технологического процесса. Например, модель реально существующего газопровода, обладающего вполне конкретными характеристиками (диаметром D, длиной L, общим и удельным сопротивлением R и r, рабочим сечением S и другими параметрами), может быть собрана из простых электротехнических элементов (источники электрических напряжений и токов, сопротивлений, емкостей, индуктивностей и т.д.) или электронных микросхем. АВТ может с достаточной точностью определить соотношения между постоянно меняющимися физическими величинами (машинными переменными) и аналогами соответствующих исходных переменных исследуемого процесса. Не претендуя на высокую точность измерений параметров исследуемого процесса, АВТ обладает рядом несомненных преимуществ перед традиционными ЭВМ: простотой обслуживания, невысокой стоимостью и, главное, отсутствием сложного программного обеспечения.

     Управляющие вычислительные машины обеспечивают контроль и управление особо сложными, быстро протекающими во времени или опасными для жизни человека технологическими процессами. Электронные управляющие машины обрабатывают информацию, поступающую в процессе управления, и воздействуют посредством управляющих сигналов на исполнительные органы контролируемого объекта. Управляющие машины класса М, выпускаемые в СССР серийно с 1964 г., как и системы агрегатных (АСВТ) и малых ЭВМ (СМ ЭВМ), не имели зарубежных аналогов, или существенно отличались от зарубежных ЭВМ. Диапазон применения этих ЭВМ был весьма широк, от управления радиолокационными станциями и наблюдения за искусственными спутниками Земли до автоматизации мощных энергоблоков котел -- турбина -- генератор (Щёкинская ГРЭС, 1966 г. и Славянская ГРЭС, 1969 г.). С 1974 г. по 1990 г. было создано более 60 тыс. управляющих комплексов СМ ЭВМ и на их базе -- большое количество автоматизированных рабочих мест (АРМ).

     Компьютерная техника. С появлением микропроцессорной техники исчезла проблема создания больших машинных залов и громоздких систем кондиционирования воздуха. Микро-ЭВМ и персональные компьютеры (ПК) с их высокой надежностью и большой скоростью обработки информации значительно расширили сферу применения вычислительной техники, информационные технологии стали более эффективными. ПК сегодня успешно применяются и для обработки нечисловой информации (дизайнерской, поиска информации, графической, текстовой, в том числе и при печатании текста с голоса, без машинистки), сам термин "вычислительная техника" уже неполно отражает характер решаемых задач. Сегодня организации и предприятия России оснащаются практически только импортной, и, скажем объективно, очень хорошей компьютерной техникой. Обычные персональные компьютеры, за которыми сейчас засиживаются и взрослые, и дети, превосходят по всем параметрам самые мощные отечественные ЭВМ недалекого прошлого, они обрабатывают информацию со скоростью миллиардов операций в секунду и имеют практически безграничную емкость памяти!

     Революционная идея создания персональных компьютеров возникла в 1976 году, в эпоху победного наступления больших ЭВМ и создания на их базе гигантских вычислительных центров. Горстка энтузиастов во главе с инженерами С. Джобсом и С. Возняком, имея солидную финансовую и техническую базу -- 10 тыс. долларов и маленький гараж, создали первые экземпляры ПК. Через два года объем продаж фирмы "Apple" уже составил около 7 млн. долл., а в 1991 г. -- более 6 млрд. долл. (с 1984 г. фирму возглавляет Дж. Скалли, бывший президент компании "Пепси").

     В основном в России используются КТС, изготовленные такими мощными корпорациями, как IBM, "Apple", "Motorola", "Hewlett Packard" и ряд японских фирм, хотя на рынок персональных компьютеров первыми вышли небольшие фирмы, так как именно они обладали более гибкой реакцией на изменения рыночной конъюнктуры и лучше знали требования потребителей. По данным VIII выставки "КОМТЕК-97", прошедшей в Москве в мае 1997 г., 93% в общем объеме поставок ПК на российский рынок составили компьютеры, собранные на базе новейшего процессора Pentium.

     Современные компьютеры имеют стандартные блоки самой различной конфигурации: микропроцессор (на базе сверхбольшой интегральной микросхемы -- СБИС), чаще всего Pentium фирмы Intel с тактовой частотой 100, 120, 133, 166, 200 и более мегагерц, обладающий оперативной памятью с емкостью от 128 и более мегабайт и накопителем на жестком магнитном диске (его чаще называют винчестером или еще короче -- HDD), на котором можно разместить почти миллион страниц текста. Микросхема Pentium P5 содержит более 3, а Р6 -- 5,5 миллиона транзисторов! Далее -- монитор с экранами различных размеров, покрытыми защитным слоем и обладающими большим объемом видеопамяти (2 мегабайта видеопамяти могут воспроизвести на экране до 16 млн. различных цветовых оттенков!), русифицированная клавиатура и "мышь". Компьютеры с архитектурой IBM PC составляют сейчас более 80% от общего числа ПК. Заметно сократились сроки освоения производства и выпуска новых товаров компьютерного рынка. В США, например, продолжительность технологического процесса выпуска новых средств вычислительной техники сократилась за последние 15 лет в 7 раз и составляет не более года. Основой программного обеспечения долгие годы служили различные варианты операционной системы UNIX, а также дисковая операционная система, разработанная фирмой Microsoft -- MS DOS, а в 1992 г. появилась новая операционная система Windows.

     Информационные базы данных обычно формируются объединением первичных статистических показателей деятельности предприятия в укрупненные файлы с необходимыми реквизитами. Базы данных постоянно обновляются в соответствии с ходом технологического процесса и с учетом требований потребителей информации, решающих большой комплекс информационно связанных управленческих задач.

     Совершенно фантастические возможности появляются у компьютера, если его оснастить необходимой периферийной техникой. Например, добавив небольшой пульт управления (джойстик) или автомобильный руль с педалями -- это тоже возможно! -- можно научиться управлять автомобилем, самолетом и даже космическим кораблем, а надев шлем виртуальной реальности, -- погрузиться в мир сказки или фантастических приключений! Компьютер обучает иностранным языкам и даже способен проверять диктанты; добавив TV tuner, можно работать на компьютере и одновременно следить за сюжетом фильма или слушать телевизионные передачи.

     АСУ. Автоматизированные системы управления -- человеко-машинные советующие системы, в которых компьютер выполняет функции сбора, хранения, обработки и выдачи информации, но принятие оперативного решения остается за человеком.

     АСУ состоит из двух основных частей: функциональной и обеспечивающей. Функциональная часть представляет собой комплекс задач и подсистем, созданных для оптимального управления объектом. Декомпозиция АСУ на составляющие ее подсистемы производится по функционально-организационному признаку с учетом действующей структуры и особенностей объекта управления (типа предприятия, характера производства, действующей системы управления).

     Обеспечивающая часть АСУ состоит из информационного, технического, программного, организационного и правового обеспечения. Наиболее сложной составляющей обеспечивающей части АСУ является программное обеспечение, т.е. совокупность компьютерных программ и алгоритмических языков, обеспечивающая функционирование комплекса технических средств. Анализ соотношения общих трудозатрат на создание функциональной и обеспечивающей частей АСУ приведен ниже [35], чел.-дней (%):

     Функциональная часть АСУ 89 465 (42)

     Обеспечивающая часть АСУ 122 225 (58)

     В том числе:

     информационное обеспечение 23 960 (19,5)

     математическое и программное обеспечение 94 980 (77,5)

     техническое обеспечение 1840 (1,5)

     Прочее 1445 (1,5)

     Приведенные данные наглядно показывают, что разработка и внедрение крупной АСУ требует весьма серьезных трудозатрат. Именно это обстоятельство используется как основной аргумент против внедрения новых технологий управления. Однако опыт зарубежных фирм и анализ многолетнего функционирования АСУ на отечественных предприятиях показывают высокую эффективность этих мероприятий. Кроме повышения качества и оперативности управления, освобождения исполнителей от рутинных ручных операций и увеличения надежности, оптимальности планирования и контроля АСУ существенно влияет на технико-экономические показатели предприятия.

     По данным научных источников [35], внедрение АСУ позволяет увеличить прибыль на 4--20%, объем выпуска продукции -- на 2--14, рентабельность -- на 3--б, фондоотдачу -- на 1--5, производительность труда -- на 3--12, оборачиваемость оборотных средств ускоряется на 2--10%, высвобождается 2--5% основных фондов, сокращаются на 5--10% штрафы за невыполнение договорных обязательств, трудоемкость по операциям управления снижается на 10--30% и соответственно высвобождается время управленческого персонала для творческой работы. Очевидно, что в связи с совершенствованием технических и программных средств и снижением их стоимости в настоящее время эти технико-экономические показатели стали еще выше. Внедрение АСУ и АСУ технологических процессов (АСУ ТП) продолжается и в настоящее время, хотя не так широко, как 80-е годы. Например, Уфимский электроламповый завод (ныне АО "УЭЛЗ-СВЕТ") добился высоких показателей за счет технического перевооружения основных цехов на основе АСУ ТП стекольного цеха (АСУ ТП "Шихта") и внедрения автоматизированной системы травления спиралей.

     Как и любая инновация, создание АСУ всегда сопряжено со значительными трудностями экономического, организационного и психологического характера. Кроме объемных проектных работ необходимо решить вопросы создания нормативно-информационной базы данных, обосновать выбор и приобрести электронно-вычислительную технику, провести длительную, кропотливую работу по обучению и психологической перестройке кадров. В создании АСУ особенно важна роль руководителя предприятия (известный принцип "первого лица"). Важно отметить, что процесс создания АСУ всегда заметно обогащает принципиально новой информацией специалистов предприятия -- разработка и внедрение АСУ позволяют по-новому оценить технологические и информационные процессы, глубже продумать структуру управления предприятия.