Проектирование автоматизированной системы "Мебельный центр"

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Создание  современных электронных вычислительных машин позво-лило автоматизировать обработку данных во многих сферах человеческой деятельности. Без современных систем обработки данных трудно предста-вить сегодня передовые производственные технологии, управление экономикой на всех ее уровнях, научные исследования, образование, издательское дело, функционирование средств массовой информации, проведение крупных спортивных состязаний. Значительно расширило сферу применения систем обработки данных появление персональных компью-теров.

     Одним из наиболее распространенных классов систем обработки данных являются информационные системы. Хотя на уровне здравого смысла назначение таких систем понятно каждому, для серьезного обсуждения технологий современных информационных систем необходимо более четко определить, в чем заключаются их специфические особенности, чем они отличаются от других систем обработки данных, какие функции они могут выполнять, какими ресурсами они располагают.

     Любой разумный вид деятельности основывается на информации о свойствах состояния и поведения той части реального мира, с которой связана эта деятельность. Для получения такой информации во многих случаях необходимо регулярно через некоторые интервалы времени проводить натурные измерения (или наблюдения), позволяющие определять характеристики состояния сущностей реального мира и протекающих процессов, соответствующие моментам времени, когда эти измерения производятся.

     Однако  некоторые натурные измерения или  наблюдения могут оказаться неосуществимыми  в отведенное для них время в связи с большой трудоемкостью, высокой стоимостью, недоступностью объекта измерения (наблюдения) и по другим причинам.

     Значительно сократить объем необходимых  натурных измерений позволяет компьютерное моделирование. Если компьютерная модель адекватно отражает состояние и динамик, то многие необходимые сведения можно получать с помощью такой модели, избегая тем самым натурных измерений, с существенно меньшими затратами времени, а возможно, и при более низкой стоимости. Именно для поддержки таких моделей служит специальный класс систем обработки данных − автоматизированные инфор-мационные системы (АИС).

     АИС не всегда функционирует самостоятельно. Она может входить в качестве компонента (подсистемы) в более  сложную систему, такую, например, как  система управления торговой компанией, САПР или система управления производством.

     Информационные  системы уже многие десятки и  даже сотни лет существуют и используются на практике в форме различного рода картотек и/или коллекций бумажных документов. Однако в таких системах отсут-ствует какая-либо автоматизация обработки данных. Они позволяют лишь регистрировать и поддерживать в систематизированной форме на бумажных носителях результаты произведенных натурных измерений.

     Построение  АИС является начальным этапом процесса разработки систем управления базам данных (СУБД). СУБД, в свою очередь, являются совокупностью, предназначенной для обработки на ЭВМ поименованных данных, которая служит для запросов многих пользователей в рамках организации (предметной области).

     Целью данного курсового проекта является создание автоматизи-рованной информационной системы для предприятия «Мебельный центр».  
 
 
 
 

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ

1.1 Описание предметной области

     Мебельный центр занимается производством мебели на заказ и имеет небольшой магазин, в котором работают два продавца. В магазине представлены образцы типовых моделей мебели, которую производит центр. Продавцы принимают заказы на производство мебели от покупателей. Покупатель выбирает модель, расцветку обивки и комплектацию (существуют комплекты мебели – например, диван и два кресла в едином стиле, но покупатель может заказать только диван или диван и одно кресло). Продавец оформляет договор и принимает предоплату. Срок исполнения заказа – обычно одна-две недели.

     В цехе работают 5 мастеров, каждый из которых «ведет» несколько заказов. Мастер занимается всеми операциями – от распилки пиломатериалов до обтяжки мебели тканью.

     Заказы  распределяются между мастерами  директором цеха. Он также занимается закупкой материалов (дерева, фанеры, ткани и фурнитуры) и координирует работу.

     Когда заказ готов, продавец связывается  с покупателем и договаривается о времени доставки. Затем создает гарантийный талон, документы на получение товара, прием оставшейся оплаты и передает их водителю. Водитель доставляет заказ клиенту, забирает оставшуюся часть оплаты заказа и подписывает документы у клиента. После доставки заказа водитель сдает документы и деньги бухгалтеру, который контролирует правильность расчетов и оформления.

     У цеха также есть собственный дизайнер-технолог, который зани-мается разработкой новых моделей мебели.

     Предпроектные исследования являются обязательным этапом, необхо-димым для оценки реальности поставленных перед автоматизацией задач. Большую часть этапа предпроектного исследования занимает анализ бизнес-процессов на предприятии. В большинстве случаев в результате форма-лизации и описания бизнес-процессов выявляются узкие места в работе предприятия и неэффективные повторяющиеся операции.

     Построение  структуры предприятия можно разбить на три шага: построение организационной модели, построение функциональной модели и построение информационной модели. Схема организационной структуры предприятия представлена на рисунке 1. 

Рис. 1. Организационная схема предприятия

     Такие подразделения как директор мебельного цеха, магазин, мастерская, склад, технологический отдел принимают непосредственное участие в процессе, подлежащем автоматизации. Бухгалтерия – опосредованное участие, вспомогательные службы – не принимают участия.

     По  предварительной оценке я установил, что автоматизации подлежат функции директора цеха, а так же следующие подразделения: мастерская, магазин, склад материалов, технологический отдел и бухгалтерия. Бухгалтерия будет использовать или поставлять информацию для будущей системы. В следующем разделе будет информационные модели предприятия. 

1.2 Функциональная модель  предприятия

     Покупатели  делают заказ на производство конкретной модели мягкой мебели. Через 1-2 недели готовый заказ доставляется клиенту. Для снабжения производства всем необходимым мебельный цех закупает материалы и фурнитуру на стороне у различных поставщиков.  

     Рис. 2.1. Функциональная модель предприятия (внешние связи)

     Теперь  рассмотрим взаимодействие отделов  предприятия в ходе производственной деятельности. Информация о полученном заказе передается директору, который прикрепляет его к конкретному мастеру, а так же в технологический отдел, где подготавливаются все технологические документы и ведомость комплектации. Технологическая документация передается в мастерскую, ведомость комплектации в бухгалтерию. Тут формируется накладная на получение необходимых материалов со склада. Материалы  со склада поступают в мастерскую, где мастер приступает к выполнению заказа. Когда заказ готов, водитель цеха доставляет его заказчику. Все материалы, необходимые мебельному цеху, поступают от поставщиков на склад, а затем в мастерскую, где используются для создания мягкой мебели для конкретного заказа.

     Директор  цеха осуществляет общее руководство производственно-хозяйственной  и финансово-экономической деятельностью предприятия, а так же организует взаимодействие всех его структурных подразделений. Для этого к нему должны стекаться все информационные потоки.

     Рис. 2.2. Функциональная модель предприятия (внутренние связи)

     Можно выделить следующие основные функции директора цеха, касающиеся производственных процессов:

1. распределение заказов среди мастеров;
2. закупка необходимых для производства мягкой мебели материалов;
3. утверждение новых моделей мебели, разработанных дизайнером-технологом.

     Для выполнения этих основных функций директор должен поддер-живать постоянную связь с бухгалтерией: своевременно получать  инфор-мацию и документацию о функционировании предприятия (договоры, счета, отчеты, сводки, размер з/п работников и т.д.).

     Так как все информационные потоки цеха стекаются к директору (то есть он в основном работает с информацией), то более подробно функции директора мебельного цеха я рассмотрел на информационной модели предприятия.

     Функции продавца в магазине заключаются  в следующем:

1. прием заказа является первой операцией жизненного цикла нового изделия. Заказ принимается продавцом в магазине при мебельном цехе. Покупатели могут варьировать расцветку обивки и комплектацию модели. Продавец оформляет договор и принимает предоплату;
2. организация доставки готового заказа покупателю. После информации о готовности заказа продавец связывается с покупателем и договаривается о времени доставки. Затем создает гарантийный талон, документы на получение товара, прием оставшейся оплаты.

Рис. 2.3. Функциональная модель магазина 

     Дизайнер-технолог технологического отдела выполняет две не связан-ные между собой задачи: изготовление новых моделей мягкой мебели и технологическая  проработка заказов.

     С первой задачей все ясно – дизайнер-технолог, изучая спросы покупателей, создает новые модели мягкой мебели.

     Вторая  задача состоит в следующем: после  получения информации о новом заказе дизайнер-технолог по необходимости проводит технологи-ческую коррекцию рабочих и сборочных чертежей и выпуск технологи-ческой документации – карт раскроя материалов, таблиц операций и т.д. Затем формирует ведомости комплектации – список материалов и комплек-тующих, необходимых для изготовления изделия, с указанием их точного количества.  

Рис. 2.4. Функциональная модель технологического отдела

     Кладовщик склада материалов выполняет следующие функции:

1. После получения накладной на получение требуемого количества материалов со склада передает материалы в мастерскую для изготовления заказа.
2. Создает суммарную ведомость на закупку недостающего количества материала у поставщиков.
3. Производит прием закупленных материалов на склад.

Рис. 2.5. Функциональная модель склада материалов

     В мастерской  всю работу над конкретным заказом выполняет один мастер. Его работу можно разбить на четыре этапа. На первом этапе мастер распиливает пиломатериалы, обрабатывает части изделия и собирает каркас модели. На втором этапе производится раскройка чехлов, в которые затем будет уложена набивка (мягкие элементы). На третьем этапе создаются пружинные блоки (этот этап пропускается, если блоков нет в модели). Последним этапом является обтяжка мягкой мебели тканью.

Рис. 2.6. Функциональная модель мастерской 
 

1.3 Выделение бизнес-процессов

     Бизнес-процесс представляет собой систему последовательных, целенаправленных и регламентированных видов деятельности, в которой посредством управляющего воздействия и с помощью ресурсов входы процесса преобразуются в выходы, результаты процесса, представляющие ценность для потребителей. Бизнес-процессы делят на основные, производящие основные выходы, получаемые клиентами организации, и вспомогательные, выход которых используется другими подразделениями организации.

     Специалисты по организационному проектированию используют различную терминологию при описании бизнес-процессов. Например, вертикальное описание называют функциональным описанием,   горизонтальное – процессным описанием или просто описанием бизнес-процессов.

     Проанализировав деятельность мебельного цеха, и проведя пред-проектное исследование, можно выделить три основных бизнес-процесса мебельного цеха:

1. Оформление заказа.
2. Выполнение заказа.
3. Доставка заказа покупателю.

и один вспомогательный бизнес-процесс:

4. Работа склада.

Рис. 3.1. Бизнес-процесс «Оформление заказа»

     После принятия заказа продавец сообщает директору о содержание заказа для составления договора. После получения предоплаты заказ идет на выполнение.

     В состав бизнес-процесса «Выполнение заказа» входят два вспомога-тельных бизнес-процесса – «Технологическая проработка заказа» и «Доставка материалов со склада». Директор поручает заказ конкретному мастеру. После получения технологической документации и необходимых материалов со склада, начинается изготовление заказа.  Мастер ведет всю работу, начиная с распилки пиломатериалов и заканчивая обтяжкой мебели тканью. После окончания работ запускается следующий бизнес-процесс «Доставка заказа».

     Рис. 3.2 Бизнес-процесс «Выполнение заказа»

     Запускается после бизнес-процесса «Выполнение заказа». Информация о готовности заказа поступает в магазин. Продавец связывается с заказчиком и договаривается о времени доставки. Затем создает документы на получение заказа, остатка оплаты и гарантийный талон. Документы передаются водителю, который забирает заказ с мастерской и доставляет его заказчику. Подписанные документы и   остаток оплаты передаются в бухгалтерию.  

Рис. 3.3 Бизнес-процесс «Доставка заказа»

     Бизнес-процесс  «Работа склада». Недостающие материалы доставляют-ся на склад от поставщиков. Затем поступают в производство для выполнения заказов. В состав данного бизнес-процесса входит технологи-ческая операция «Установить наличие материалов» бизнес-процесса «Доставка материалов со склада».  Технологические операции данного бизнес-процесса не связаны между собой напрямую.

Рис. 3.4. Бизнес-процесс «Работа склада»

1.4 Определение целей и задач информационной системы

     Для обеспечения эффективности информационных процессов необходима соответствующая организация данных. Проблема моделиро-вания данных связана с таким представлением данных, которое наиболее естественно отражает реальный мир и может поддерживаться компьютерами. В настоящее время в самых различных областях широкое распространение получила разработка баз данных.

     На  этапе анализа и проектирования осуществляется.

     1) формирование и анализ требований к информации о предметной области;

     Здесь осуществляется сбор требований к содержанию и процессу обработки данных от всех пользователей, обеспечивается согласованность данных.

      2) концептуальное проектирование;

     Построение  независимой от СУБД информационной структуры путем объединения  требований пользователей. Концептуальная схема не зависит от конкретной СУБД и технических решений.

      3) проектирование реализации.

     На  этом этапе осуществляется реализация информационной модели в рамках конкретной СУБД. Производится описание структуры  данных, разработка программ обработки  данных. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 РАЗРАБОТКА КЛИЕНТСКОГО ПРИЛОЖЕНИЯ

2.1 Логическое проектирование  базы данных

     На  этапе логического проектирования идет преобразование концеп-туальной модели данных в логическую модель данных, которая в нашем случае является реляционной моделью. Для этого мы воспользуемся методами нормализации.

     Нормализация  используется для общего улучшения  характеристик модели, что достигается  с помощью введения различных  ограничений, позволяющих избежать дублирования данных. Проведение нормализации позволяет получить уверенность в том, что результирующая модель более точно отражает особенности организации данных, обладает внутренней согласованностью, минимальной избыточностью и максимальной устойчи-востью.

     Наша  база данных уже находится в 1 Нормальной Форме, так как в ней отсутствуют пустые ключевые поля и все атрибуты являются атомарными.

     Для приведения ко 2 Нормальной Форме необходимо выявить все неключевые атрибуты, которые частично функционально  зависят от составного ключа, удалить  их из исходного отношения и поместить в отдельное отношение вместе с той частью первичного составного ключа, от которого эти атрибуты зависят. Но в нашем случае все отношения уже находятся во 2 Нормальной Форме.

     Для приведения к 3 Нормальной Форме нужно  выявить транзитивно зависящие друг от друга атрибуты, перенести их в отдельное отношение, а атрибут, через который проходит транзитивная связь, остается в исходном отношении для связи с новым отношением.

     В окончательном виде приведенная  к 3 Нормальной Форме схема базы данных представлена на рисунке 4. 
 

Рис. 4. Схема базы данных 

2.2 Физическое проектирование базы данных

     Составим  концептуальную модель БД для проектируемой  информа-ционной системы. На основании описания предметной области создан список содержащий имена сущностей, ключевых и не ключевых атрибутов и их определения (таблица 1).

     Таблица 1

Сущности  и атрибуты

2.3 Структура программного продукта

     Посредством интерфейса система получает исходную информацию, необходимую для ее работы, и выдает результирующую информацию для пользователей системы. Графический интерфейс позволяет управлять поведением вычислительной системы через визуальные элементы управления: окна, списки, кнопки, гиперссылки и т.д. Наиболее популярным видом интерфейса в информационных системах является GUI (Graphic User Interface) – набор графических окон для ввода и просмотра информации.

     Для программной реализации работы одного из бизнес-процессов мебельного цеха было выбрано  СУБД Microsoft Access. MS Access – это самая популярная сегодня настольная система управления базами данных.  Её успех заключается в прекрасной реализации продукта, рассчитанного как на начинающего, так и квалифицированного пользователя. Опишем основные эргономические особенности данной СУБД:

• MS Access имеет один из самых лучших наборов визуальных средств среди аналогичных программных продуктов. Вся работа с базами данных интегрирована в окне базы данных. При разработке программы широко используются такие современные решения, как панели инструментов, технология Drag&Drop (перетащи и брось), панели свойств, гипертекстовые ссылки и др.
• при создании форм, отчетов, запросов существует возможность воспользоваться большим количеством встроенных шаблонов и «помощников», следовательно, сокращается процесс написания программы;
• широко развитый пользовательский интерфейс. Существует возможность создавать в клиентских приложениях все элементы стандартного интерфейса Windows-приложений: окна, кнопки, полосы прокрутки, кнопки выбора, кнопки переключения и многие другие;
• широкие возможности документирования и создания помощи пользователям. Окна подсказок, «ярлыки» подсказок, отличная документация на русском языке и встроеная система помощи – отличительные особенности СУБД Microsoft Access.

     Работа  начинается с загрузки кнопочной  формы, с помощью которой осуществляется навигация по приложению:

Рис. 5.1 Главная кнопочная форма

Рис. 5.2. Форма «Каталог продукции»

     Перемещения между модельными рядами осуществляется с помощью кнопок перехода внизу формы. Чтобы увидеть, какие предметы входят в конкретный модельный ряд, создан список предметов.

     Рис. 5.3. Форма «Справочник материалов»

     В каталоге тканей покупатели могут ознакомиться с вариантами обивки для мебели.

Рис. 5.4. Форма «Производство»

     Здесь можно откорректировать данные о заказе по этапам производства.

     Рис. 5.5. Форма «Заказы»

     Здесь можно откорректировать заказ: данные о заказчике, дату размещения заказа, дату исполнения заказа, дату доставки и т.д.  
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Результатом проделанной работы по внедрению в мебельном цехе информационной системы стали, следующие результаты:

• повысилась производительность труда и устойчивость бизнеса;
• оптимизирована технология производства мягкой мебели и, как результат, повысилось качество конечного продукта, продукция стала более конкурентоспособной;
• значительно сократился брак в производстве конечного продукта благодаря внедренным точкам технологического контроля на производстве;
• время обработки заказов сократилось в несколько раз, причем это время имеет тенденцию к дальнейшему сокращению по мере накопления базы изделий;
• достигнута значительная экономия материалов;
• наладилась согласованная работа всех подразделений;
• у руководства предприятия появилась эффективная система отчетности, позволяющая своевременно определять состояние дел в цехе и вовремя отслеживать положительные и отрицательные изменения для принятия обоснованных управленческих решений.

Список  использованной литературы

1. Учебное пособие  «Теория систем и системный анализ», С.Н. Павлов, Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2003, 134 с.
2. Учебное пособие «Модели и проектирование баз данных»,  В.Д. Сибилев, Томск, 2002.
3. Интернет-университет информационных технологий, курс «Проектирование информационных систем», http://www.intuit.ru/department/se/devis/1/ .
4. «Бизнес-процессы, основные стандарты их описания», С.М. Ковалев, журнал «Справочник экономиста» №11’2006.
5. «Особенности автоматизации конструкторского и технологического проектирования в мебельном производстве», Павел Бунаков, журнал «САПР и графика» №7’2007.
6. «Автоматизация предприятия. С чего начать?», Илья Коломин, журнал «Фабрика мебели», №№ 1-4' 2006.