11.5.СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД
Системный подход служит методом комплексного изучения сложных систем и процессов с точки зрения того, как устроены системы, в каких отношениях и связях находятся элементы системы, какова функция элементов и системы в целом, каков характер взаимодействия системы с другими системами и внешней средой.
Любую сложную систему можно рассматривать с позиций системного подхода при условии, если эту систему можно условно или физически расчленить на совокупность более простых взаимосвязанных между собой частей, выступающих как единое целое. Отношения характеризуют связи между частями и их свойствами, посредством которых части объединяются в систему. В свою очередь, каждую часть можно рассматривать как сложный объект, состоящий из более простых элементов. Определим АСУ как сложную техническую систему совокупностью характеристик:
Т = F (Н, S, R, L),
где Н — служебное назначение (набор выполняемых системой функций); S—структура системы; R — связи системы; L — совокупность функциональных и структурных свойств системы.
Приведенные характеристики относятся к числу системных и определяют наиболее существенные черты строения и функционирования сложных систем. Например, ГПС характеризуется как относительно обособленная часть интегрированного производственного комплекса, связанная с другими ее системами. На ней осуществляется процесс изготовления деталей определенной номенклатуры на станках с ЧПУ, объединенных в единую систему посредством транспортной системы с управлением от ЭВМ. Это подчеркивает целостность ГПС и ее функций.
По своей структуре ГПС представляет совокупность взаимосвязанного технологического и вспомогательного оборудования. Структура характеризует качественную определенность сложной системы. Относительная выделенность элементов сложной системы и их взаимосвязь — это две противоположности. Целостность вторая сторона структуры. Так как системный подход подразумевает наличие связей между элементами сложной системы, а также между сложной системой и внешними системами, то целостность ГПС характеризует большую силу и существенность внутренних связей по сравнению со связями с внешними системами. Это обстоятельство создает качественную определенность и причастность ГПС к сложным системам. При наличии функциональной целостности и относительной самостоятельности ГПС ее взаимодействие с другими системами предусматривает наличие связей, которые оказывают на нее влияние. В то же время другие системы зависят от характера функционирования ГПС. Для ГПС характерны материальные, энергетические, временные, информационные, структурные и другие связи, которые объединяют ГПС с другими системами.
ГПС представляет собой объект управления, на входы которого поступают заготовки и инструмент, приспособления, управляющая информация и др. Одна часть управляющей информации включает плановые задания, время запуска в обработку, другая — технологическую информацию, содержащую управляющие программы, алгоритмы управления технологическим и вспомогательным оборудованием, информацию от станков на их обслуживание и др.
Оптимизируя работу одной подсистемы ГПС, АСУ должна учитывать связи, имеющиеся между различными подсистемами системы, между разными уровнями иерархии. Нельзя выделить из системы одну подсистему и рассматривать ее, не учитывая остальные.
Разумное управление сложной иерархической системой состоит в том, чтобы каждая вышестоящая подсистема давала задание нижележащей не жестко регламентирование, а в “общих чертах”, предоставляя им известную инициативу, но так ставя перед ними цели, чтобы каждая подсистема, стремясь к своей цели, работала в согласии с интересами вышестоящей подсистемы в целом. На практике системный подход сводится к тому, что каждое звено, работа которого оптимизируется, следует рассматривать как часть другой, более обширной системы и необходимо выяснить, как влияет работа данной подсистемы на работу всей системы. Системный подход к процессу управления — это прежде всего образ мышления. АСУ рассматривается как целостный комплекс взаимосвязанных и взаимозависимых частей, взаимодействующих между собой и с окружающей средой.
Одной из характерных черт системного подхода является типовость АСУ, которая предусматривает разработку серии типовых АСУ. Под типовостыо понимают модульную структуру определенного типового множества систем, т. е. имеется в виду, что все обеспечивающие системы (информационная, математическая, техническая) имеют модульную структуру и в конкретных АСУ эти системы представляют собой набор типовых модулей, составляющих часть большой модульной системы.
Для технической базы АСУ модульная концепция типовости может быть обеспечена строгим соблюдением модульной (блочной) структуры ЭВМ, терминалов, каналов связи и т. д. Такая структура позволяет осуществлять любой набор технических средств из типовых модулей. Модулями ЭВМ являются процессор, различные блоки внешней памяти, оперативная память, устройства ввода-вывода информации.