ПАРАДИГМА УПРАВЛЕНИЯ МЕТОДАМИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ СОЗДАНИЯ ОТРАСЛЕВЫХ САПР КИБЕРФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Глущенко Валерий Владимирович1, Белоусько Александр Алексеевич2
1Московский политехнический университет, профессор
2Московская финансово-юридическая академия, аспирант

Аннотация
Актуальность работы связана с усложнением САПР киберфизических систем, развитием российских систем САПР, в частности в САПР отраслевого характера, целью работы является повышение экономической эффективности процессов создания и эксплуатации отраслевых САПР, рост уровня качества образования в сфере САПР; для достижения целей работы решаются такие задачи: обоснование необходимости управления методом решения задач создания САПР, описание парадигмы управления методами решения задач создания САПР и ее элементов; объект работы- САПР киберфизических систем; предмет работы – управление методом решения задач формирования САПР киберфизических систем.

Ключевые слова: , , , , , , , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Глущенко В.В., Белоусько А.А. Парадигма управления методами решения задач создания отраслевых САПР киберфизических систем // Современные научные исследования и инновации. 2023. № 5 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2023/05/100296 (дата обращения: 06.06.2024).

Введение. Актуальность работы определяется необходимостью  импортозамещения в сфере САПР киберфизических систем, формированием отечественных систем САПР, в частности в сфере судостроения. Кроме того, актуальность статьи определяется и тем, что изменилось положение российского сегмента САПР в сфере разделения труда в этой области. Уход зарубежных компаний с рынка САПР создает принципиально новую ситуацию в российской сфере САПР, которая требует своего анализа.

При этом нужно учитывать то, что хоть САПР и формируются ориентировочно с конца 1960-х годов, но еще есть много нерешенных проблем в научном обеспечении создания САПР, формировании концепции образовательной деятельности в этой области.

Гипотезой работы является предположение о том, что для создания эффективных САПР необходимо развивать способы и инструменты управления методами решения задач создания САПР (управление второго уровня в сфере САПР).

Проблема работы: недостаточное внимание формированию способов и инструментов управления методами решения задач создания САПР (управлению второго уровня в сфере САПР).

Целью работы является повышение экономической эффективности процессов отраслевых САПР, рост уровня образования в сфере САПР.

Для достижения поставленной цели в работе решаются такие задачи:

- обсуждается ситуации и тенденции развития сферы САПР;

- описано понятие «способы и инструменты управления методами решения задач создания отраслевых САПР»;

- изучаются возможные способы и инструменты управления методами решения задач создания отраслевых САПР.

Объект работы- отраслевые САПР киберфизических систем.

Предмет работы – управление методом решения задач формирования САПР киберфизических систем.

В целях изучения ситуации и тенденций развития сферы САПР проведем анализ литературных источников по этой теме.

Исследователи активно изучают подсистемы, структуру, особенности элементов САПР [ 1, с. 5]. Система автоматизированного проектирования (САПР) относится к классу автоматизированных систем, работающих с участием человека (гуманистического характера). Каждая САПР реализует в производственном процессе информационную технологию в интересах автоматизированного проектирования конкретных видов объектов [ 2, с. 85-88].

Эксперты отмечают тенденцию перехода от универсальных САПР к отраслевому типу САПР [ 3, с. 53-60; 4, с. 85-87]. При этом влияние отраслевых систем возрастает приводит к новому этапу развития сетевого общества [ 4, с. 85-87]. Для повышения эффективности процессов научных исследований предлагают развивать отраслевые научно-образовательные платформы [ 5, с. 199-201]. Известно предложение применять концептуальный подход при проектировании САПР киберфизических систем [6]. Дополнительно предлагают создать научно-образовательную платформу в области САПР [ 7, с. 150-152].

Кроме этого из информации, размещенной на сайте «Объединенной судостроительной корпорации» стало известно, что 10 марта 2022 года стало известно о том, что в России стартовал проект создания судостроительной системы автоматизированного проектирования (САПР). Проект осуществляется под эгидой «Объединенной судостроительной корпорации». Головным исполнителем работ по созданию системы на данном этапе выступает Санкт-Петербургский государственный морской технический университет (СПбГМТУ). Организаторы проекта по разработке САПР для судостроительной отрасли отмечают следующее. При проектировании судов и высокотехнологичных объектов морской техники российские проектно-конструкторские бюро применяли зарубежные САПР. Это связано с отсутствием отечественного аналогов. В 2023 году для судостроителей сохраняется возможность использовать непрофильные машиностроительные САПР. Однако эксперты считают, что такие непрофильные САПР не могут в полной мере осуществить весь комплекс судостроительного проектирования, что связано с ориентацией геометрических ядер существующих непрофильных САПР на задачи другого рода.Это повышает актуальность решения задач управления методом решения задач проектирования САПР.

Метод. Парадигма управления методами решения задач создания отраслевых САПР киберфизических систем (КФС) условимся называть системное объединение: философии управления методами решения таких задач; идеологии управления методами решения таких задач; организационной культуры управления методами решения таких задач; политики управления методами решения таких задач.

Необходимость формирования такой парадигмы связана с тем, что ранее российские разработчики САПР использовали в свой работе импортные технологии, которые в настоящее время стали им недоступны. Поэтому российским компаниям предстоит формировать САПР самостоятельно и фактически с «нуля». Это создает запрос на подготовку специалистов способных работать на высших уровнях «технологической пирамиды», а именно на концептуальном уровне и уровне синтеза новых технологических принципов, технологий в САПР (раньше эти проблемы решались за рубежом). Поэтому существует необходимость реинжиниринга процессов обучения в вузах,  повышения качества высшего образования в сфере САПР.

При формировании парадигмы управления методами решения задач управления методами создания САПР, исследованиях САПР нужно учитывать, что САПР представляет собой организационно-техническую систему, которая разрабатывается в интересах комплексной автоматизации процессов проектирования определенных типов продукции. Эта продукция выступает объектом  проектирования (автомобили, самолеты, суда и т.д.) в САПР. Кроме того, нужно учитывать, что в период 10-го технологического уклада все эти типы объектов проектирования создаются с применением новых технологий. Такая интеграция «старых» объектов проектирования приводит в резкому усложнению объектов проектирования, которые формируют качественно новые объекты проектирования -киберфизические системы.

При этом технология САПР включает в себя такие составляющие: способы и инструменты проектирования; квалификационных проектные навыки персонала; комплекса технических, программных и других средств автоматизации проектной работы.

Философией управления методами решения задач создания САПР условимся называть наиболее общий и мудрый взгляд на необходимость и сущность такого управления. Такая философия управления методами решения задач создания САПР находит свое практическое отражение в формулировке принципов такого управления. Такими принципами могут быть: направленность на повышение эффективности САПР; научная обоснованность концепции управления методами решения задач и другие.

Идеология  управления методами решения задач создания САПР может включать, имеет два аспекта:

во-первых, это главная идея такого управления (повышение эффективности САПР на основе результатов подбора оптимальных методов решения задач создания САПР);

во-вторых, это способ распределения власти в процессах управления подбора оптимальных методов решения задач создания САПР.

Организационная культура управления методами решения задач создания САПР выступает как набор ценностей, стереотипов поведения, типовых реакций на вызовы и возможности в процессе управления методом решения задач САПР.

При первом подходе политика управления методами решения задач создания САПР может трактоваться как результат всей деятельности по осуществлению такого управления. При другом подходе под политикой управления методами решения задач создания САПР может пониматься совокупность скоординированных между собой мероприятий по осуществлению такого управления. При этом политика управления методами решения задач создания САПР может быть разделена на стратегию и тактику такого управления.

Парадигма управления методами решения задач создания САПР может рассматриваться как концептуальная основа СМАРТ-управления в этой области. СМАРТ-управлением методами решения задач проектирования  САПР киберфизических систем условимся называть систему способов воздействия на методы проектирования в САПР, обеспечивающих повышение эффективности методов проектирования САПР киберфизических систем. Перед такого рода управлением может ставиться не только задача повышения уровня эффективности методов проектирования, но и задача нахождения или синтеза оптимальных методов проектирования в САПР.

При этом рекомендуется учитывать, что задача управления методом решения задач в САПР в теории управления может быть отнесена к управленческим задачам второго порядка. При использовании такого управления первый (нижний уровень, объект управления) составляют сами методы решения задач проектирования в процессах формирования САПР. В рамках такого подхода в управлении методом решения задач можно выделить такие этапы: первый этап состоит в том, что осуществляется выбор (или синтез) наиболее адекватного метода решения задачи проектирования в составе САПР; второй этап такого управления заключается в том, что посредством подбора воздействующих факторов формируют максимальную эффективность применения этого метода. Факторами процесса управления методами решения проектных задач в САПР (на основе проведенного анализа) можно считать: создание научно-образовательных платформ в области САПР; формирование парадигмы проектирования САПР; формирование специализированных кластеров, занимающихся разработкой САПР; развитие и повышение качества проектной формы высшего образования в ИТ-сфере; использование постиндустриального подхода к генерации инновационных идей для проектирования САПР; задействование методов научно-технического маркетинга при создании САПР и другое.

Станем называть образовательно-научной платформой в САПР комплекс системно объединенных научных и образовательных методов из различных областей знаний, которые создают основу для подготовки специалистов, квалификационные навыки которых позволяются проектировать и использовать конкурентоспособные САПР.  Практическим конкурентным преимуществом научно-образовательных платформ можно считать системное объединение и использование знаний, необходимых для решения практических задач, связанных с жизненным циклом САПР. Структуризация такой научной-образовательной платформы может осуществляться по ряду признаков: по функциям научного обеспечения САПР как отраслевой науки [ 7, с. 150-152]; по уровням «технологической пирамиды в САПР; по этапам жизненного цикла САПР (проектирование, производство, эксплуатация, модернизация, утилизация)  и по другим факторам. При таком подходе в научном обеспечении САПР можно описать функции: методологическую, прогностическую, предупредительную, интеграционную, социализации знаний, законотворческую  и другие [ 7, с. 150-152] .

На основе определенных уровней «технологической пирамиды в механизме управления методом решения задач проектирования САПР в этом механизме могут быть сформированы соответствующие иерархические уровни: управления методами концептуальных разработок; управления методами технологий для САПР; управление методами производства САПР; управления методами эксплуатации САПР; управления методами обучения и технического обслуживания САПР.

Заключение. В работе обоснована необходимость и полезность формирования парадигмы управления медами проектирования САПР, изучены факторы управления методом решения проектных задач в САПР. В работе показано, что факторами управления методом решения задач могут выступать: развитие и применение приемов научно-технического маркетинга при создании САПР; формирование парадигмы проектирования (концептуальный подход к проектированию САПР); создание научно-образовательных платформ в области САПР; формирование ИТ-кластеров, специализирующихся на проектировании САПР; дальнейшее развитие и совершенствование проектной формы высшего образования в области ИТ-технологий; использование постиндустриального подхода при создании инноваций в процесса проектирования САПР и другое.

Дальнейшее развитие этого направления исследований и его структурных элементов может быть перспективным.


Библиографический список
  1. Мамышев Р.Э. Состав и структура САПР. Подсистемы САПР//Международный студенческий научный вестник. 2019. № 6. С. 5.
  2. Жанабеков К.М., Султанова Б.К. Процесс разработки и методы проектирования САПР//Молодой ученый. 2019. № 44 (282). С. 85-88.
  3. Кузнецов С.А. Отечественные САПР для мебельщиков – результат перехода универсальных САПР к специализированным САПР//Промышленные АСУ и контроллеры. 2020. № 5. С. 53-60.
  4. Глущенко В.В. Формирование профессиональных и социальных экосистем и социальных сетей как новый этап развития сетевого общества//Материалы и методы инновационных научно-практических исследований и разработок: Сборник статей по итогам Международной научно-практической конференции (Киров, 18 декабря 2022 г.). – Стерлитамак: АМИ, с. 85-87.
  5. Глущенко В.В. Формирование научно – образовательной платформы киберфизических систем [Текст] / В.В. Глущенко// Сборник статей Международной научно-практической конференции «Инструменты, механизмы и технологии современного инновационного развития (Екатеринбург, 15.11.2022 г.). – Стерлитамак: АМИ, 2022. с. 199-201
  6. Глущенко В.В. Концептуальный подход к проектированию САПР киберфизических систем // Современные научные исследования и инновации. 2022. № 12 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2022/12/99391 (дата обращения: 21.12.2022).
  7. Глущенко В.В. Создание образовательно – научной платформы САПР [Текст] / В.В. Глущенко// Сборник статей Международной научно-практической конференции «Инструменты, механизмы и технологии современного инновационного развития (Екатеринбург, 15.11.2022 г.). – Стерлитамак: АМИ, 2022. с. 150-152


Все статьи автора «Глущенко Валерий Владимирович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация