Управление конфигурацией систем автоматизированного проектирования объектов нефтегазовой отрасли тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат технических наук Седов, Александр Валерьевич

• Седов, Александр Валерьевич
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Седов, Александр Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ И ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА ПРОЦЕССОВ ИНЖИНИРИНГА НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ.

1.1. Анализ процессов инжиниринга нефтегазовой отрасли.

1.2. Информационная поддержка инжиниринговых процессов.

1.3. Проблемы возникающие при создании ЕИП.

1.4. Сравнительный анализ методологий создания информационных систем.

1.4.1. Методология UML.

1.4.2. Методология SADT.

1.4.3. Методологии IDEF.

1.4.4. Методология ARIS еЕРС.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КОНФИГУРАЦИЕЙ САПР В РАМКАХ ЕИП.

2.1. Конфигурация ЕРШ по структуре и процессам. жизненного цикла объекта.

2.2. Взаимосвязь моделей конфигурации САПР.

2.3. Управление жизненным циклом создания САПР.

2.4. Разработка методов управления конфигурацией САПР.

ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА КОМПОНЕНТОВ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ СИНТЕЗА САПР.

3.1. Разработка критериев синтеза программного обеспечения САПР.

3.2. Постановка задачи синтеза программного обеспечения.

3.3. Синтез структуры САПР без учета взаимосвязи между компонентами программного обеспечения.

3. 4. Синтез оптимального варианта структуры системы с учётом взаимосвязей между узлами системы.

ГЛАВА 4. СОЗДАНИЕ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТА ВНЕДРЕНИЯ И ВЫБОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ САПР и ЕИП.

4.1. Постановка задачи создания САПР в рамках ЕИП.

4.2. Разработка модели создания САПР в рамках ЕИП.

4.3. Построение функциональной модели на примере ООО «Управляющая компания «РусГазИнжиниринг».

4.4. Создание конфигурации программного обеспечения САПР и ЕИП.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление конфигурацией систем автоматизированного проектирования объектов нефтегазовой отрасли»

Нефтегазовый комплекс является одной из ведущих отраслей Российской Федерации и в значительной степени определяет её экономическое развитие. Освоение новых месторождений и реконструкция существующих объектов нефтегазового комплекса связаны с получением, передачей и хранением актуальной проектной информации. В связи с этим особые требования предъявляются к создаваемым информационным системам (ИС), в первую очередь к системам автоматизированного проектирования (САПР), применяемым на этапе проектирования объектов нефтегазового комплекса.

На практике этапы проектирования, поставок, строительства и дальнейшая эксплуатация объекта не имеют полного информационного единства, что негативным образом сказывается на сроках и качестве реализации проекта.

В такой ситуации одной из важных научно - технических проблем является построение системы автоматизированного проектирования в контексте общей ИС. Решение проблемы возможно на основе совместного применения методов создания ИС, управления конфигурацией и критериев оптимизации структуры создаваемой системы.

Перечисленные проблемы делают актуальным вопрос разработки методов pi средств решения задач создания информационных систем, поддерживающих процесс проектирования нефтегазовых объектов и последующие за ним этапы поставки, строительства и эксплуатации.

В области разработки и развития отраслевых САПР общеизвестны исследования отечественных учёных: Норенкова И.П., Безкоровайного В.П., Цвиркуна А.Д., Кузнецова Н.А., Липаева В.В., Мамиконова А.Г., и зарубежных авторов Джонса А., Дитриха П., Энкарначчо Ж., Шлехтендаля Э., и ряда других учёных.

Целью диссертационного исследования является разработка и внедрение методов конфигурации САПР и её интеграции в единое информационное пространство поддержки жизненного цикла объектов нефтегазового комплекса.

Предлагаемый подход основывается на применении методов управления проектами и разработке критериев оптимизации структуры информационных систем поддержки проектных процессов.

Поставленная цель достигается путём решения следующих задач:

1. Разработка методов управления конфигурацией САПР.

2. Построение модели САПР как составной части ЕИП.

3. Определение критериев конфигурации объектно-ориентированных САПР в ЕИП инжиниринговых процессов.

4. Реализация разработанной модели САПР в нефтегазовой компании инжинирингового профиля.

Научная новизна работы заключается в следующем:

Впервые разработаны методы управления конфигурацией САПР объектов нефтегазовой отрасли, интегрированной в единое информационное пространство поддержки жизненного цикла нефтегазовых проектов с применением формализованных критериев качества. К основным защищаемым положениям относятся:

1. Модель ЕИП, как инструмент взаимодействия участников нефтегазовых проектов.

2. Метод управления конфигурацией САПР в рамках ЕИП проекта.

3. Формализованные критерии качества, применяемые при создании САПР и ЕИП.

4. Модель САПР инжиниринговой компании нефтегазового комплекса. Практическая ценность работы заключается в том, что на основе выполненных исследований предложена модель создания ЕИП проекта, основанная на интеграции методов управления конфигурацией объекта, жизненным циклом проекта и формализованных критериях качества, предъявляемых к создаваемой системе. Результаты исследования апробированы на примере создания ЕИП инжиниринговой компании ООО «Управляющая компания «РусГазИнжиниринг» и могут быть использованы другими организациями, принимающими участие в проектах обустройства нефтегазовых объектов.

Материалы исследований используются в учебном процессе кафедры автоматизации проектирования сооружений нефтяной и газовой промышленности для обучения по специальности «Морские нефтегазовые сооружения» в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 80 наименований и приложения. Содержание работы изложено на 110 страницах машинописного текста, содержит 23 рисунков и 2 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Седов, Александр Валерьевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

В результате выполненных исследований получены следующие теоретические и практические результаты:

1. Создана информационная модель поддержки этапов жизненного цикла нефтегазовых объектов компонентами ЕРШ, обеспечивающими интеграцию процессов инжиниринга.

2. Разработаны методы управления конфигурацией САПР в рамках ЕИП, что позволило построить модель поддержки проектных процессов и определить необходимые программные компоненты создаваемой системы.

3. Определены критерии синтеза информационных систем, позволяющие выполнить их оптимизацию по заданным критериям. Предложены методы решения задачи синтеза с учётом взаимосвязей между прикладным программным обеспечением и независимыми программными компонентами в структуре САПР.

4. Исследованы функциональные модели участников нефтегазовых проектов на примере инжиниринговой компании. На основании полученных данных и сформулированных критериев оптимизации определены структуры САПР и ЕРШ, обеспечивающие информационное взаимодействие участников проекта на различных уровнях управления и повышающие качество выполняемых проектов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Седов, Александр Валерьевич, 2008 год

1. Арчибальд Р. Управление высокотехнологичными программами и проектами: Пер. с англ. -М.: ДМК Пресс, 2002. 464 с.

2. Ашимов А.А., Мамиконов А.Г., Кульба В.В. Оптимальные модульные системы обработки данных. Алма-Ата: Наука, 1981. - 187с.

3. Базилевич JI.A. Автоматизация организационного проектирования. — Ленинград: Машиностроение, 1989. 175 с.

4. Безкоровайный В.П. Технология проектирования и управления объектов транспорта нефти и газа: Дисс. д-ра техн. наук. Москва. 1992. — 350 с.

5. Безкоровайный В.П., Бородавкин П.П., Андреев О.П. Автоматизированное проектирование газотранспортных систем. -М.: Недра, 1990.-176 с.

6. Безкоровайный В.П., Воропаев В.И., Секлетова Г.И. Методический подход к формированию предметной области больших корпоративных систем управления.- Сборник трудов Международного симпозиума по управлению проектами. Москва, 1999. - С. 76 - 82

7. Безкоровайный В.П., Седов А.В. Решение задачи синтеза информационной системы поддержки процесса проектирования по заданным критериям //Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2007. - №9. - С .23- 26

8. Безкоровайный В.П., Избаш Я.М., Седов А.В. Информационные технологии в процессах проектирования объектов транспорта нефти и газа // Естественные и технические науки. 2006. - № 2. - с. 165

9. Берж К. Теория графов и ее применения. М.: Иностранная литература, 1962.-319 с.

10. Ю.Боггс У. UML и Rational Rose 2002: секреты эффективногопроектирования объектно-ориентированных приложений, углубленное изучение Rational Rose. М.: ЛОРИ, 2004. - 509 с.

11. П.Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять проектами. Научно-практическое издание. — М.: Синтег, 1997. 188 с.

12. Бурков В.Н., Заложнев А.Ю., Новиков Д.А. Теория графов в управлении организационными системами. М.: Синтег, 2001. 124 с.

13. Вендров А. М. Case-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998.- 175 с.

14. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. -М.: Радио и связь, 1988.-280 с.

15. Волик Б.Г. Методы анализа и синтеза структур управляющих систем. — М.: Энергоатомиздат, 1988.

16. Волкович B.JL, Радомский Н.Ф. Системный подход к исследованию иерерхических систем управления. — В кн.: Тр. Междун. Симпоз. По проблемам организ. упр. и иерарх, системам. Баку, 1971. - 48 с.

17. Воронин А.А., Мишин С.П. Оптимальные иерархические структуры. М.: ИПУ РАН, 2003.-210 с.

18. Вязгин В.А., Федоров В.В. Математические методы автоматизированного проектирования. -М.: Высшая школа, 1989. 184 с.

19. Гельмерих Р., Швиндт П. Введение в автоматизированное проектирование. — М.: Машиностроение, 1990. — 176 с.

20. ГОСТ 34.601-90. Автоматизированные системы. Стадии создания. -М., 1992.

21. Дементьев В.Т., Ерзин А.И., Ларин P.M., и др. Задачи оптимизации иерархических структур. Новосибирск: Новосиб. Ун-та, 1996

22. Дубейковский В.И. Эффективное моделирование с AllFusion Process Modeler. -М.: Диалог мифи, 2007. - 384 с.23 .Жук К.Д. Методология системного проектирования. Киев: Общество «Знание», УССР, 1979. -28с.

23. Жук К.Д., Тимченко А.А., Ревенко B.JL, Родионов А.А., Гамаюнов В.Г. Исследование процессов разработки организационного обеспечения САПР. Рукопись деп. в ВИНИТИ, №3174-81. М., 1981. - 216 с.

24. Жук К.Д., Тимченко А.А., Родионов А.А. Методическое обеспечение САПР. Структура МЕТО. Состав документации и методических материалов. М., 1980. - 67 с.

25. Зыков А.А. Основы теории графов. М.: Наука, 1987. - 380 с.

26. Избаш Я.М., Седов А.В. Применение проектного подхода при управлении проектированием объектов транспорта нефти и газа // Техника и технология. 2006. - № 2. - с. 33

27. Избаш Я.М., Седов А.В. Разработка подсистемы управления проектированием в структуре САПР объектов транспорта нефти и газа // Техника и технология. 2006. - № 2. — с. 34

28. Ильин В.Н., Фролкин В.Т., Бутко А.И. и др. Автоматизация схемотехнического проектирования. — М.: Радио и связь, 1987. -367 с.

29. ИСО 9000-96. Общее руководство качеством и стандарты по обеспечению качества.

30. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: Научно-практическое издание. Серия «Информатизация России на пороге XXI века». М.: СИНТЕГ, 1997. - 316 с.

31. Киммел П. UML. Основы визуального анализа и проектирования. UML. Универсальный язык программирования. М.: НТ Пресс, 2008. - 264 с.

32. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. - 539 с.

33. Кондратьев В.В., Лоренц В.Я. Даешь инжиниринг! М.: Эксмо, 2005. — 174 с.

34. Кондратьев В.В., Лоренц В.Я. Даешь инжиниринг! Методология организации проектного бизнеса 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Эксмо, 2007. - 576 с.

35. Криницкий Н.А., Миронов Г.А., Фролов Г.Д. Автоматизированные информационные системы. М.: Наука, 1982. - 373 с.

36. Кузнецов Н.А., Кульба В.В., Казиев Г.З., Шелков А.Б. Модели, методы и средства анализа и синтеза модульных информационно-управляющих систем//АиТ. 1993. №5.

37. Кузнецов Н.А., Кульба В.В., Косяченко С.А., Казиев Г.З., Шелков А.Б. Оптимальные модульные системы реального времени (анализ и синтез). -М.:ИПУ, 1994.-360 с.

38. Кузнецов Н.А., Кульба В.В., Ковалевский С.С., Косяченко С.А. Методы анализа и синтеза модульных информационно-управляющих систем. — М.: Физматлит, 2002.

39. Липаев В.В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. Методы и стандарты. М.: Синтег, 1998. - 212 с.

40. Липаев В.В. Управление разработкой программных комплексов. М.: Финансы и статистика, 1993. - 269 с.

41. Липаев В.В., Филинов Е.Н. Мобильность программ и данных в открытых информационных системах. М.: Научная книга, 1997. - 360.

42. Мазур И.И., Шапиро В.Д. Управление проектами. СПб.: «ДваТри», 1996.-610 с.

43. Маклаков С.В. Моделирование бизнес-процессов с BPWin 4.0. М.: Диалог-мифи, 2002. - 224 с.

44. Мамиконов А.Г., Кульба В.В. Синтез оптимальных модульных систем обработки данных. -М.: Наука, 1986. 275 с.

45. Мамиконов А.Г., Кульба В.В., Косяченко С.А. Типизация разработки модульных систем обработки данных. М.: Наука, 1989. - 163 с.

46. Мамиконов А.Г., Цвиркун А.Д., Кульба В.В. Автоматизация проектирования АСУ. М.: Энергоиздат, 1981. — 328 с.

47. Математические основы управления проектами: Учеб. пособие / С.А. Баркалов, В.И. Воропаев, Г.И. Секлетова и др. Под ред. В.Н. Буркова. — М.: Высш. шк., 2005. 423 с.

48. Месарович М., Мако Д., Такахара Я. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973. - 344 с.

49. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем. Математические основы. -М.: Мир, 1978. 310 с.

50. Нечепуренко М.И., Попков В.К., Майнагашев С.М. и др. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. Новосибирс: Наука, 1990 — 513 с.

51. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем. Эффективность и надёжность. М.: Советское радио, 1977. - 213 с.

52. Новоженов Ю.В. Объектно-ориентированные технологии разработки сложных программных систем. М.: Лори, 1996. - 278 с.

53. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем: Учеб. Пособие для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. - 304 с.

54. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 360 с.

55. Норенков И.П., Маничев В.Б. Основы теории и проектирования САПР: Учеб. для втузов. — М.: Высш. шк., 1990. — 335 с.59.0вчарова JI.A. Математические модели информационных процессов и управления. М.: Недра, 2001. - 245 с.

56. Олейников А .Я. Открытые системы — основное направление информационных технологий для построения информационной инфраструктуры//«Радиотехника», 1998., №8.61,Оре О. Теория графов. М.: Наука, 1980. — 336 с.

57. Падалко С.Н., Смирнов О.Л., Тюменцев Ю.В. Программное и информационное обеспечение систем автоматизированного проектирования. -М.: МАИ, 1979. 88 с.

58. Первозванский А.А. Математические модели в управлении производством. — М.: Наука, 1975. 615 с.

59. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. — М.: Машиностроение, 1988. 359 с.

60. Седов А.В. Единое информационное пространство как реализация взаимодействия участников нефтегазовых проектов // Естественные и технические науки. 2008. - № 4. - С. 169-171

61. Седов А.В., Избаш Я.М. Разработка структуры системы управления проектированием МНГС для шельфа северных морей // Материалы международной научно технической конференции «Нефть, газ Арктики» - г. Москва: РГУНГ. - 2007 г. - С. 288-293

62. Седов А.В. Функциональное моделирование и формализация критериев качества единого информационного пространства участников нефтегазовых проектов // Нефть, газ и бизнес. 2008. - №10. - С. 66 - 67

63. Словарь терминов САПР. Минск, 1-ая ред., 1977. - 18 с.

64. СНиП 11.01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство • предприятий, зданий, и сооружений. -М.: Минстрой России, 1995.

65. Судов Е. В., Левин А. И., Давыдов А. Н., Барабанов В. В. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России. — М.: НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2002. 129 с.

66. Уилсон Р. Введение в теорию графов: Пер. с англ. М.: Мир, 1997. - 205с.

67. Управление проектами: Справочное пособие / И.И. Мазур, В.Д. Шапиро и др./ Под общ. ред. И.И. Мазура. М.: Высшая школа, 2001. - 874 с.

68. Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. М.: Наука, 1982.- 199 с.

69. Шатихин Л.Г. Структурные матрицы и их применение для исследования систем. М.: Машиностроение, 1997. — 247 с.

70. Энгельке У.Д. Как интегрировать САПР и АСТПП: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1990. — 319 с.

71. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование. Основные понятия и архитектура систем: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986.-288 с.

72. Яблонский А.С. Разработка моделей и методов синтеза объектно-ориентированных систем с открытой архитектурой: Дисс. . .канд. техн. наук. Москва. 2004 166 с.

73. A Guide to Project Management Body of Knowledge. PMI, 2004, Director of Standards Committee: Duncan W.R. - 401 p.

74. Gane C. Computer aided software engineering: the Methodologies. N.Y.: Prentice Hall, 1990. 384 p.

75. Rosenau M. D. Successful Project Management (2nd Ed.). New York: Van Nostrand Reinhold, 1992. 194 p.