Projektowanie logistycznego systemu informatycznego Wykład 9: Projektowanie logistycznego systemu informatycznego Kazimierz Subieta Instytut Podstaw Informatyki PAN, Warszawa Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Warszawa dr inż. Andrzej KIJ

Analiza i projektowanie pojęciowe SI Strategia testów Projektowanie pojęciowe Analiza Re-inżynieria SI dla danego obszaru zastosowań Wymagania eksploatacyjno technologiczne Pojęciowy model obiektów istniejących Opis nowego SI Reakcja Zasady dostępu Odporność Arch. sprzętu Opis architektury SI Modele funkcjonalne Hierarchia funkcji Opis procesów Opis strumieni danych Opis zbiorów danych Opis zewnętrznych elementów systemu Pojęciowy model obiektów projektowanych Charakterystyka ilościowa danych i funkcji Modele dynamiczne Liczność Częstotliwość Rozkład Opis zdarzeń Opis stanów Opis przejść

Porównanie Strategii Projektowania Pojęciowego STRATEGIA | ZALETY | WADY TOP-DOWN BOTTOM-UP INSIDE-OUT MIXED * Dobry obraz ogólny (syntetyczny) zakresu systemu * Brak niepożądanych efektów ubocznych. * Łatwość decyzji projektowych bo są podejmowane na skalę lokalną * Łatwiejsza na początku analizy * Bardziej naturalne podejście * Łatwiejsza dla nowicjuszy * Łatwość odkrywania nowych pojęć, które są związane z już istniejącymi (wyodrębnionymi) * Podejście “dziel i zdobywaj” * Wymagany analityk o wysokich zdolnościach do abstrakcyjnego myślenia * Tylko dla ekspertów * Czasami niewykonalna * Niezbędna częsta przebudowa każdorazowo po dodaniu nowego pojęcia elementarnego * Pełny ogólny obraz zakresu systemu dostępny tylko na koniec procesu projektowania * Wymagane krytyczne decyzje odnośnie szkieletu schematu na początku projektowania

Proces projektowania jako całości WEJŚCIE WYJŚCIE Opis danych na których działają funkcje Aspekt statyczny Dokumentacja projektowa Wymagania odnośnie danych Opis funkcji pełnionych przez system Aspekt dynamiczny Schemat danych Projektowanie Danych ------------------------- Łączne Danych i Funkcji Wymagania odnośnie zakresu funkcji Schemat funkcji Opis operacji wykonywanych na danych Specyfikacja aplikacji Wymagania odnośnie aplikacji Postacie wymagań wejściowych: * JĘZYK NATURALNY * FORMULARZE * FORMATY REKORDÓW * SCHEMATY DANYCH

Analiza i projektowanie pojęciowe - Wyniki Opis istniejącej rzeczywistości (cele, problemy, elementy krytyczne, kontekst) Założenia odnośnie nowego SI dla obszaru zastosowań w organizacji, usprawniającego jej działanie Architektura SI-opis rzeczywistości projektowanej objętej obszarem zastosowań: opis architektury systemów informatycznych (funkcje użytkowe z ich strukturą, pojęciowy obiektowy model danych, schematy zewnętrzne dla funkcji użytkowych) ilościowa charakterystyka danych i funkcji Wymagania eksploatacyjne i technologiczne Opis strategii testów systemu

Prototypowanie - Cele Budowa prototypu architektury zaprezentowanie użytkowych aspektów systemu informatycznego (interfejs użytkownika) w celu umożliwienia świadomej akceptacji przyszłych użytkowników zbudowanie struktury oprogramowania Budowa prototypu operacyjnego weryfikacja funkcji użytkowych, zakresu informacyjnego oraz cech operacyjnych S.I. prototyp bazy danych prototyp oprogramowania Opracowanie dokumentacji użytkowej

Prototypowanie SI Prototyp Prototyp architektury operacyjny Projekt struktury SI Prototyp bazy danych Testowanie i weryfikacja prototypu Projekt interfejsu użytkownika Logiczny schemat BD Prototyp oprogramowania użytkowego Hierarchiczna struktura funkcji Aktywne reguły, ograniczenia Procedury BD ADT Uniwersalne funkcje użytkowe Obraz ekranów Diagnostyka Struktura sterująca Struktura komunikatów Pomoc Moduły użytkowe Konwersja zbiorów danych Dokumentacja użytkowa Testy dla funkcji

Prototypowanie - Wyniki Prototyp architektury - makieta SI pozwalająca na świadomą akceptację struktury oraz interfejsu użytkownika Prototyp operacyjny - system informatyczny działający w oparciu o dane rzeczywiste obsługujący podstawowe funkcje użytkowe, wdrożony dla wybranego podzbioru użytkowników Dokumentacja użytkowa systemu

Konstrukcja - Cele Opracowanie w pełni funkcjonalnego SI zgodnego z wymaganiami użytkownika oraz z zasadami działania obszaru zastosowań Integracja SI dla obszaru zastosowań z istniejącymi, wcześniej zbudowanymi SI, obejmującymi inne obszary Uzupełnienie dokumentacji użytkowej opracowanej w fazie prototypowania Opracowanie dokumentacji szkoleniowej SI niezbędnej do jego wdrożenia Opracowanie dokumentacji technicznej SI niezbędnej do utrzymywania systemu

Konstrukcja SI Oprogramowanie użytkowe Baza Rozproszenie danych Dokumentacja Uzupełnienie oprogramowania Strategia dostępu Dystrybucja danych przetwarzania Replikacje Testowanie i weryfikacja technologiczna Fizyczny projekt bazy dancych Dokumentacja techniczna użytkowa szkoleniowa Testowanie systemu Analiza elementów krytycznych Optymalizacja algorytmów Analiza niezawodności Integracja wersji wykonawczej Opracowanie algorytmów Testowanie i weryfikacja Struktura pamięci BD Alokacja urządzeń Analiza parametrów efektywności

Konstrukcja - Wyniki Eksploatacyjna wersja fragmentu wspólnej bazy danych odpowiadającego danemu obszarowi zastosowań Eksploatacyjna wersja oprogramowania użytkowego obejmujaca realizowane w ramach obszaru funkcje użytkowe Zintegrowany SI dla obszaru z wcześniej zbudowanymi SI obejmującymi inne obszary Dokumentacja użytkowa, szkoleniowa i techniczna w pełnym ich zakresie System informatyczny gotowy do wdrożenia

Wdrożenie - Cele Przygotowanie kadry użytkowników wdrażanego systemu poprzez szkolenia kadry kierowniczej, użytkowników i administratorów systemu w zakresie umożliwiającym im posługiwanie się wszystkimi modułami systemu, zarówno w sytuacjach poprawnych jak i awaryjnych Określenie zasad administrowania bazą danych i zasad eksploatacji systemu Opracowanie dokumentacji eksploatacyjnej systemu Przygotowanie systemu informatycznego do eksploatacji poprzez załadowanie bazy danych, przeprowadzenie próbnych uruchomień systemu w pełnej skali oraz wprowadzenie systemu do bieżącej eksploatacji Ostateczna weryfikacja systemu poprzez sprawdzenie jego działania w warunkach rzeczywistych Wdrożenie w pełnym zakresie systemu informacyjnego w instytucji 15

Wdrożenie SI Zasady administracji BD i eksploatacji SI Weryfikacja SI Przygotowanie kadry użytkowników Przygotowanie SI do eksploatacji Testy akceptacyjne Badania efektywności Badania na przeciążenia Reglamentacja dostępu Ochrona integralności danych Ograniczenia eksploatacyjne Dokumentacja eksploatacyjna Serwis użytkowy Szkolenie kadry kierowniczej Szkolenie użytkowników administratorów Załadowanie BD Próbne uruchomienia w pełnej skali Wprowadzanie do bieżącej eksploatacji

Wdrożenie - Wyniki Przeszkolona kadry użytkowników SI w zakresie posługiwania się wszystkimi modułami systemu Opracowana dokumentacja eksploatacyjna systemu Opracowane zasady administrowania bazą danych Opracowane zasady eksploatacji systemu System wprowadzony do eksploatacji System ostatecznie zweryfikowany Wdrożony w pełnym zakresie system informacyjny w instytucji 17

Przygotowanie do realizacji i wdrożenia - Cele Dostosowanie instytucji poprzez wdrożenie SI powstałego w wyniku przyjętych w SPRI i rozwiniętych w projekcie rozwiązań w zakresie zastosowań informatyki, oraz poprzez przeprowadzenie niezbędnych zmian w strukturze organizacyjnej instytucji i systemie zarządzania Przygotowanie kadr dla systemu poprzez szkolenia kadry kierowniczej, kadry informatycznej oraz kadry użytkowników w zakresie umożliwiającym kierowanie, nadzór, realizację SI, jak również eksploatację sprzętu, oprogramowania systemowego i narzędziowego Pozyskiwanie i szkolenie kadry informatycznej poprzez angażowanie nowych pracowników o odpowiednich kwalifikacjach lub poprzez przekwalifikowanie pracowników zatrudnionych Przygotowanie bazy technicznej systemu obejmujące zakup i instalację sprzętu komputerowego oraz oprogramowania systemowego i narzędziowego 18

Przygotowanie do realizacji i wdrożenia SI Dostosowanie instytucji Przygotowanie kadry Przygotowanie techniczne Wdrożenie SI Zmiany w systemie zarządzania Zmiany organizacyjne Zakup i instalacja sprzętu komputerowego, urządzeń i materiałów Zakup oprogramowania systemowego i narzędziowego Zakup gotowego oprogramowania użytkowego Zapewnienie infrastruktury technicznej Szkolenie kadry kierowniczej Pozyskiwanie i szkolenie kadry informatycznej użytkowników

Przygotowanie do realizacji i wdrożenia - Wyniki Wdrożony nowy system informacyjny w instytucji w zakresie niezbędnym do wdrożenia SI Przeprowadzone zmiany w strukturze organizacyjnej instytucji oraz w systemie zarządzania Przygotowana i przeszkolona kadra dla potrzeb systemu informatycznego Przygotowana baza techniczna

Utrzymanie - Cele Organizacja użytkowania systemu informatycznego poprzez: monitorowanie przebiegu użytkowania planowanie i organizację serwisu technicznego weryfikację algorytmów utrzymanie bazy danych zaopatrzenie systemu w materiały eksploatacyjne organizację i szkolenie zespołu użytkowników i kadry obsługującej system Rozwój i modyfikację systemu w związku ze zmianami: wymagań technologii informatycznej otoczenia

Utrzymanie SI Użytkowanie SI Modernizacja i rozwój SI Re-inżynieria procesów biznesu Monitorowanie pracy Serwis techniczny Usuwanie błędów Weryfikacja algorytmów Utrzymywanie BD Zaopatrzenie systemu Reorganizacja kadry Szkolenia kadry Uwzględnianie nowych wymagań technicznych wymagań użytkowych wymagań strategicznych Odwrotna inżynieria SI

Utrzymanie - Wyniki Użytkowanie i obsługa systemu zgodnie z celem jego stworzenia System na bieżąco spełniający wymagania użytkownika i otoczenia System uwzględniający nowoczesne technologie informatyczne

Zarządzanie projektem Ustalenie celów przedsięwzięcia Ustalenie listy czynności Organizacja zasobów Ocena pracochłonności i kosztorysowanie Analiza ryzyka Ustalenie zasad koordynacjiI Planowanie Zarządzanie projektem Monitorowanie realizacji przedsięwzięcia Ocena wyników - harmonogram Ocena wyników - budżet Rewizja listy czynności Korekty organizacyjne Analiza ryzyka Kontrola

spełnienia norm jakości Kontrola jakości Zapewnienie jakości Monitorowanie spełnienia norm jakości przedsięwzięcia Organizacja procesu kontroli jakości Polityka kadrowa Wdrożenie metodyki Stosowanie metodyki i standardów Kontrola formalna Kontrola merytoryczna Testowanie oprogramowania Kontrola zmian Weryfikacja metodyki Polityka kierownictwa System kontroli jakości Zespół Ocena kwalifikacji Szkolenia Perspektywy Komunikacja Identyfikacja Współdziałanie Zarządzanie projektem Fazy, czynności, kroki Role Techniki, narzędzia

Analiza systemu informacyjnego przedsiębiorstwa System informacyjny jest ‘obrazem’ przepływów i procesów przetwarzania informacji realizowanych w organizacji w celu planowania i kontroli działalności przedsiębiorstwa. Analiza systemu informacyjnego obejmuje następujące aspekty przedsiębiorstwa: komunikacja z otoczeniem, struktura organizacyjna i procesy decyzyjne, kierowanie produkcją (planowanie i kontrola produkcji).

Komunikacja przedsiębiorstwa z otoczeniem

Przedsiębiorstwo - struktura organizacyjna

Przedsiębiorstwo - przepływy materiałowe

Modele procesowe systemu informacyjnego Wyodrębnienie i formalizacja opisu procesów przepływu i przetwarzania informacji stanowi model systemu informacyjnego Modele procesowe odwzorowują aspekt funkcjonalny systemu informacyjnego Do zapisu modeli procesowych są stosowane metody graficzne takie jak: diagramy funkcjonalne mapy procesów Modele systemu informacyjnego mają zastosowanie w projektowaniu systemów informatycznych

Model ‘obiegu dokumentów’ typu mapa procesów

obiektowa technika modelowania. Zastosowanie modelowania procesowego w projektowaniu systemu informatycznego (przedsiębiorstwa) Model procesowy stanowi specyfikację funkcji i zbiorów danych (baz danych) systemu informatycznego Zastosowanie modeli procesowych w projektowaniu systemów informatycznych jest podstawą takich metod jak: analiza strukturalna, obiektowa technika modelowania. Znaczącym produktem modelowania procesowego jest ‘dziedzinowy system informatyczny’

Analiza organizacji i projektowanie systemu informatycznego

Analiza strukturalna Podstawowe założenia: Formalizacja modelu systemu informacyjnego metodą diagramów funkcjonalnych i strukturalnych Zastosowanie ‘dekompozycji hierarchicznej’ w modelowaniu. Model jest definiowany od obrazu systemu informacyjnego do modeli przepływów i procesów przetwarzania informacji (danych) ‘Falowy’ proces modelowania z zastosowaniem modeli ‘fizycznego’ i ‘logicznego’ Celem modelowania jest projekt systemu informatycznego zawierający definicje struktur danych, procesów przetwarzania, zbiór zdarzeń METODY

Obiektowa technika modelowania Podstawowe założenia: Formalizacja modelu systemu informacyjnego metodą diagramów funkcjonalnych i strukturalnych Modelowanie metodą obiektowo-zorientowaną jest oparte na: definiowaniu zbioru klas wykorzystując ‘dziedziczenie’ i ‘hermetyzację’ co umożliwia hierarchizację modelu definiowaniu obiektów ustanowionych definicjami klas wsparciu językami obiektowo zorientowanymi Celem modelowania jest projekt systemu informatycznego implementowany narzędziami programowania obiektowego

Przykład modelu procesowego działalności planistycznej w przedsiębiorstwie

Funkcje i struktura dziedzinowego systemu informatycznego Podział na moduły (lub podsystemy) grupujące funkcje przetwarzania danych zgodnie z modelem dziedzinowym działalności przedsiębiorstwa: finanse, księgowość obrót towarowy personel produkcja zasoby osobowe środki trwałe Moduły dziedzinowe ‘zastępują’ część lub całość procesów decyzyjnych realizowanych w organizacji przedsiębiorstwa Dane przetwarzane przez moduły są parametrami ilościowo - wartościowymi transakcji realizowanych przez przedsiębiorstwo Dane wartościowe są pobierane funkcjami modułu finanse, księgowość w celu sumowania i obliczania wskaźników przedsiębiorstwa

Ogólny model procesowy dziedzinowego systemu informatycznego

Przykład ważniejszych procesów realizowanych przez moduł ‘produkcja’ w systemie dziedzinowym

Model procesowy w oparciu o standaryzację MRP/ERP Standaryzacja MRP/ERP jest efektem realizacji cyklicznego (‘falowego’) procesu analizy procesów informacyjnych w przedsiębiorstwie produkcyjnym, realizacji projektu i wdrożenia systemu informatycznego Standaryzacja jest zarówno specyfikacją jak i założeniami wdrożenia systemu informatycznego Procesy informacyjne w standaryzacji definiują modelową organizację przedsiębiorstwa, której celem jest największe wykorzystanie zasobów (produkcyjnych) w celu realizacji potrzeb klientów

Model zależności między przepływami materiałowymi a podsystemami MRP

Model procesowy kierowania produkcją w oparciu o standard MRP

Ważniejsze procesy informacyjne w systemie kierowania produkcją

Podzbiór procesów "grupowanie zamówień” Przyjęcie zamówienia na wyroby Katalog wyrobów i decyzja o zamówieniu Wejście Projektowanie i tworzenie technologii Zlecenia produkcji Zamówienia na produkcję Grupowanie i sumowanie zamówień Obliczanie planu (okresowego) produkcji PRODUKCJA Etap opcjonalny w procesie decyzyjnym

Podzbiór procesów „zdolności produkcyjne”

Przedsiębiorstwo jako jednostka łańcucha logistycznego Sieć logistyczna Przedsiębior-stwo 1 Przedsiębior-stwo K transport transport transport transport transport Przedsiębior-stwo 2 Przedsiębior-stwo N transport transport transport MRP/ERP - ATP

Model procesu ATP w systemie MRP/ERP Produkcja w przedsiębiorstwach sieci logistycznej jest sterowana planowaniem ‘centralnym’ (SCP - supply chain planning) W ‘planowaniu centralnym’ (SCP) poszczególne przedsiębiorstwa są ‘lokalizacjami’ (źródłami dostawy), którym przyporządkowano ‘ilości produkcji’ i ‘terminy realizacji’. Z plan SCP w systemach MRP/ERP przedsiębiorstw łańcucha logistycznego jest obliczany plan operacyjny produkcji. ‘Nadwyżki ilości wyrobów’ (ATP - Available to Promise) są ilościami wyrobów przeznaczonymi do obsługi, przewidywanych, przyszłych, zleceń kontrahentów. Rozmieszczenie produkcji (Allocations) Zlecenia przyjęte do produkcji (Orders) ATP = Nadwyżki ilości wyrobów = Plan SCP

Model ogólny procesów informacyjnych w sieci logistycznej Przedsiębiorstwa w sieci posiadają ‘podsystemy’ MRP/ERP dla których źródłem ‘zleceń’ jest ‘centralny podsystem’ SCP System ERP przedsiębior. Baza ‘zleceń’ Baza ‘źródeł dostawy’ Planowanie SCP i obliczanie ATP Odbiorcy Dostawcy

Model procesu planowania ‘centralnej dystrybucji’ w sieci logistycznej Przyporządkowanie zleceniom danego ‘źródła dostawy’. Potwierdzenie zlecenia KLIENCI (Odbiorcy wyrobów) Baza zleceń Baza ‘źródeł dostawy’ Dodanie zlecenia do ‘planu produkcji’ fabryki, obliczenie potrzeb materiałowych Baza ‘listy materiałowe’ Utworzenie ‘harmonogramu produkcji’, wystawienie ‘zamówień na materiały’, dostawa Baza ‘wydajność produkcji’ KLIENCI (dostawcy zasobów)

Model procesu ATP w ‘obsłudze klientów’ sieci logistycznej Przyjmowanie i potwierdzanie zleceń. Obliczanie ‘nadwyżek wyrobów’ (ATP) Zlecenia Utworzenie planu dystrybucji wyrobów (do klientów) Zlecenia potwierdzone Dane o zapotrzebowaniu Prognoza planu produkcji Prognoza Plan źródeł dystrybucji Oferta wyrobów Prognoza zapotrzebowania na wyroby Kontrahenci (Odbiorcy wyrobów) Baza ‘wyroby’ Przyporządkowanie zleceń do ‘źródeł dostawy’ Baza ‘wydajność produkcji’ i ‘źródeł dostawy’ Prognoza planu produkcji dla sieci logistycznej (źródeł dostawy) Akceptacja planu ‘źródeł dostawy’ w powiązaniu ze ‘zleceniami’ Sieć fabryk (źródła dostawy)

Efektywność modelu procesowego Analiza i modelowanie systemu informacyjnego organizacji Specyfikacja wymagań do systemu informatycznego (systemy dziedzinowe) Modelowanie procesów usprawniających funkcjonowanie organizacji (systemy MRP/ERP)