Организационная структура электротехнического завода "Энергомера". Разработка информационной подсистемы "ETZ". Оценка экономической эффективности внедрения программного комплекса для автоматизации учета техническoгo oбслуживания oбoрудoвания на ЭТЗ.
Аннотация к работе
Актуальность темы дипломного проекта обусловлена тем, что в работе информационной подсистемы, используемой в настоящее время на Электротехническом заводе «Энергомера» (филиал ЗАО «Энергомера»), г. Ставрополь, имеются следующие проблемные ситуации: - учет проводимого технологического обслуживания и ремонта оборудования не автоматизирован и организован на бумажных носителях или не организован вовсе; ежемесячно, на расчеты, связанные с учетом затрат на ремонт, а также формирование отчетов о проводимом обслуживании оборудования инженер по оборудованию вынужден затрачивать порядка 40 часов в месяц на ручную выборку сведений из базы данных на бумажных носителях, что отвлекает их от выполнения других должностных обязанностей. В первом разделе пояснительной записки проводится результаты предпроектного обследования на Электротехническом заводе «Энергомера» (филиал ЗАО «Энергомера»), г. Основными целями выполнения предпроектного обследования являются: - выявление основных параметров предметной области связанных с учетом технического обслуживания оборудования Электротехнического завода «Энергомера» (филиал ЗАО «Энергомера»), г.Электротехнический завод «Энергомера» (филиал закрытого акционерного общества «Электротехнические заводы «Энергомера») создан на основании решения единственного акционера закрытого акционерного общества «Электротехнические заводы «Энергомера» /ОГРН 1102635005384, ИНН 2635133470/ (далее по тексту - «Общество») от 30.01.2010 г. и действует в соответствии с Гражданским кодексом РФ, Уставом Общества и другими правовыми актами. Министерством экономического развития и торговли РФ Концерн «Энергомера», в состав которого входит Электротехнический завод «Энергомера», признан «Лучшим Российским экспортером отрасли» в 2005, 2006 и в 2008 годах. Была проанализирована организационную структуру Электротехнического завода «Энергомера». Организационная структура Электротехнического завода «Энергомера» с учетом уровней управления представлена на рисунке 1.1. Верхний уровень Электротехнического завода «Энергомера» (филиал ЗАО «Энергомера) представляют: - Генеральный директор, который организует, поддерживает и совершенствует все необходимые процессы на предприятии в целях реализации утвержденных планов акционерного общества и гармоничного сочетания интересов потребителей, менеджмента и персонала.Таблица «Breakage» имеет следующий набор атрибутов: 1. breakage_id - уникальный код поломки; Таблица «Breakagetype» имеет следующий набор атрибутов: 1. breakage_type_id - уникальный код типа поломки; Таблица «Machine» содержит следующий набор атрибутов: 1. machine_id - уникальный код оборудования; Таблица «Company» содержит следующий набор атрибутов: 1. company_id-уникальный код фирмы-изготовителя; Таблица «Replacement» содержит следующий набор атрибутов: 1. replacement_id - уникальный код;В качестве программных средств, используемых для разработки программного комплекса «ETZ», использовались свободно распространяемые программные продукты DBFORGE Studio for MYSQL и Microsoft Visual Studio 2010. Реализованное в среде Microsoft Visual Studio 2010 Windows-приложение, обеспечивающего требования технического задания на разработку информационной подсистема «ETZ», потребовало создание 20 форм.Общие сведения о программе (программный комплекс «ETZ») представлены в таблице 3.1. Язык программирования (среда разработки), на которой написана программа Язык программирования - C# Среда разработки Microsoft Visual Studio 2010 REPLACEMENTFORM Создает объект окна, в котором отображается информация о проведенных заменах комплектующих оборудования . BREAKAGETYPEFORM Создает объект окна, в котором осуществляется добавление, редактирование и удаление поломок оборудования ITEMFORM Создает объект окна, в котором осуществляется добавление, редактирование и удаление комплектующих деталей оборудованияДля нормального функционирования программы достаточно наличия: - операционной системы Windows XP; В ходе разработки программы использовались среда Microsoft Visual Studio 2010 и DBFORGE Studio for MYSQL. Функциональные ограничения на применение обусловлены тем, что разработанная программа требует наличия на компьютере пользователя установленной операционной системы семейства Windows,пакета Microsoft Office, DBFORGE Studio for MYSQL и NET Framework 4.0. Установка программы на компьютер пользователя производится при помощи программы инсталлятора Setup.exe. Программа прошла тестирование у сотрудников Электротехнического завода (филиал ЗАО «Энергомера»), г.Подставив численные значения параметров и коэффициентов в формулу (4.4), получим: ТА = 1237,5 /(20?0,8) = 77,3 чел.-ч. Затраты труда на подготовку документации по задаче Тд определяются по формуле: , (4.7) где ТДР - затраты труда на подготовку материалов в рукописи, чел.-ч.; Затраты труда на подготовку материалов в рукописи ТДР, чел.-ч., вычислим по формуле: (4.8) гдеsдр - количество операторов программы в рукописи, приходящееся на один чел.-ч., (ед./ чел.-ч.); Подставив численное значение затраты труда
Вывод
1. В рамках предпроектного обследования предприятия была изучена организационная структура предприятия, документооборот, произведен анализ целей, изучена функциональная модель предприятия и технические средства функционирующие на нем и выявлено что организационная структура предприятия является функционально-линейной.
2. Анализ перечисленных проблемных ситуаций показывает, что для их разрешения невозможно использовать готовый программный продукт, так как на рынке лицензионного программного обеспечения отсутствуют программы позволяющие автоматизировать решение вышеперечисленных задач. По этой причине необходимо разработать программный комплекс, позволяющий автоматизировать учет технического обслуживания и ремонта оборудования и формирование соответствующих отчетов. По требованию заказчика (Электротехнический завод «Энергомера» (филиал ЗАО «Энергомера»), г. Ставрополь) такой программный комплекс необходимо реализовать на платформе Microsoft Windows.
3. Были сформированы требования для реализации программного продукта. По требованию заказчика (Электротехнический завод «Энергомера» (филиал ЗАО «Энергомера»), г. Ставрополь) информационную подсистему необходимо реализовать на платформе Microsoft Windows.
2. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «ETZ»
2.1 Обоснование выбора среды разработки программного комплекса
В качестве программной среды разработки информационной подсистемы «ETZ» выбрано Microsoft Visual Studio 2010, учитывая наличие бесплатной версии. Выбор данного программного продукта обусловлен тем, что Microsoft Visual Studio 2010 - популярная платформа для разработки Windows-приложений, которая включает в себя большой набор инструментов и в полной мере соответствует новым требованиям, предъявляемым к современным средствам проектирования и реализации программного обеспечения. В качестве языка программирования был выбран объектно-ориентированный язык C#
В качестве СУБД выбрана DBFORGE Studio for MYSQL, это свободная, кроссплатформенная система управления базами данных, MYSQL является собственностью компании Oracle Corporation, распространяется под GNU (General Public License Универсальная общедоступная лицензия) или под собственной коммерческой лицензией. Это стабильная, быстродействующая, обеспечивающая высокий уровень надежности, но в то же время простая в части реализации СУБД.
Таким образом, выбор сделан в пользу свободно распространяемого программного обеспечения.
2.2 Создание логической и физической модели базы данных программного комплекса «ETZ»
2.2.1 Определение сущностей
На основании проведенного исследования предметной области, в процессе проектирования реляционной базы данных были определены следующие сущности: ? информация о поломках (Breakage);
? информация о типах поломок (Breakagetype);
? информация об оборудовании (Machine);
? информация о фирме-изготовителе (Company);
? информация об узлах оборудования (Node);
? информация об обслуживании(Service);
? информация о замене комплектующих оборудования (Replacement);
? информация о деталях и их текущей стоимости(Item);
? информация о сотрудниках, обслуживающих оборудование (Employee);
? информация о видах обслуживания(Operation).
Для каждой сущности был определен набор атрибутов, который приведен ниже.
Таблица «Breakage» имеет следующий набор атрибутов: 1. breakage_id - уникальный код поломки;
2. machine_id - код оборудования: 3. begin_date - дата возникновения поломки;
4. end_date - дата устранения поломки;
5. breakage_type - код типа поломки;
6. description - описание поломки.
Таблица «Breakagetype» имеет следующий набор атрибутов: 1. breakage_type_id - уникальный код типа поломки;
2. name - поломка;
3. description - описание.
Таблица «Machine» содержит следующий набор атрибутов: 1. machine_id - уникальный код оборудования;
2. name - оборудование;
3. company - код фирмы-изготовителя;
4. number - инвентарный номер.
Таблица «Company» содержит следующий набор атрибутов: 1. company_id- уникальный код фирмы-изготовителя;
2. name - фирма-изготовитель
3. description - примечание.
Таблица «Replacement» содержит следующий набор атрибутов: 1. replacement_id - уникальный код;
2. breakage - код поломки;
3. replacement_date - дата замены детали;
4. item - код детали;
5. count - количество.
Таблица «Item» содержит следующий набор атрибутов: 1. item_id - уникальный код ;
2. name - деталь;
3. price - цена.
Таблица «Node» содержит следующий набор атрибутов: 1. node_id - уникальный код ;
2. name - узел обслуживания;
3. machine - код оборудования;
4. service_time - период обслуживания.
Таблица «Service» содержит следующий набор атрибутов: 1. service _id - уникальный код ;
2. employee - код сотрудника;
3. node - код точки обслуживания;
4. operation - код вида обслуживания;
5. completed - отметка о выполнении;
6. date - дата.
Таблица «Operation» содержит следующий набор атрибутов: 1. operation _id - уникальный код ;
2. name - вида технического обслуживания оборудования;
3. description - описание.
Таблица «Employee» содержит следующий набор атрибутов: 1. employee_id - уникальный код ;
2. first_name - имя;
3. second_name - фамилия сотрудника;
4. third_name - отчество.
В результате проделанной работы структура БД удовлетворят 3-м нормальным формам.
2.2.2 Инфологическое проектирование
Цель инфологического проектирования - выявление общих информационных объектов и связей между ними, анализа общих информационных требований к системе и выявление информационных потоков, отображающих процессы производства, обработки и взаимодействия данных.
Результатом инфологического проектирования является концептуальная модель, которая представляет структуру данных не зависимую от любой физической реализации. В разработанной базе данных были использованы исключительно связи типа один-ко-многим (1:М). Отношения между сущностями приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Отношения между таблицами
Номер связи Дочерняя таблица Родительская таблица Тип связи
1 Replacement Item 1:М
2 Replacement Breakage 1:М
3 Breakage Breakagetype 1:М
4 Breakage Machine 1:М
5 Machine Company 1:М
6 Node Machine 1:М
7 Service Node 1:М
8 Service Employee 1:М
9 Service Operation 1:М
Центральной сущностью базы данных является таблица Service, она связана с наибольшим количеством таблиц отношением один-ко-многим.
Инфологическая модель базы данных представлена в приложении Б.
2.2.3 Определение зависимостей между сущностями
Таблица 2.2 - Таблица «Item»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости item_id name price
Таблица 2.3 - Таблица «Replacement»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости replacement_id breakage replacement_date item count
Таблица 2.4 Таблица «Breakage»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости breakage_id machine_id begin_date end_date breakage_type description
Таблица 2.5 Таблица «Breakagetype»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости breakage_type_id name description
Таблица 2.6 Таблица «Machine»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости machine_id name company number
Таблица 2.7 Таблица «Company»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости
Company_id name description
Таблица 2.8 Таблица «Node»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости node_id name machine service_time
Таблица 2.9 - Таблица «Service»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости service _id employee node operation completed date
Таблица 2.10 - Таблица «Employee»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости employee_id first_name second_name third_name
Таблица 2.11 Таблица «Operation»
Наименование атрибутов Функциональные зависимости operation _id name description
2.2.4 Создание физической модели данных
В процессе разработки базы данных были выбраны необходимые сущности и атрибуты которые будут переведены на язык СУБД. Проектирование БД производилось в среде MYSQL для ОС Windows. В результате, разобранная выше инфологическая модель получила воплощение в виде таблиц и полей таблиц.
Таблица 2.12 - Атрибуты таблицы «Breakage»
Наименование атрибутов Тип полей NULL breakage_id int Нет machine_id int Нет begin_date datetime Да end_date datetime Да breakage_type int Нет description varchar Да Таблица 2.13 - Атрибуты таблицы «Replacement»
Наименование атрибутов Тип полей NULL replacement_id int Нет breakage int Нет replacement_date datetime Нет item int Нет count int Да Таблица 2.14 - Атрибуты таблицы «Item»
Наименование атрибутов Тип полей NULL item_id int Нет name varchar Да price double Да Таблица 2.15 - Атрибуты таблицы «Breakagetype»
Наименование атрибутов Тип полей NULL breakage_type_id int Нет name varchar Нет description varchar Да Таблица 2.16 - Атрибуты таблицы «Service»
Наименование атрибутов Тип полей NULL service _id int Нет employee int Нет node int Нет operation int Нет completed tinyint Нет date datetime Да Таблица 2.17 - Атрибуты таблицы «Machine»
Наименование атрибутов Тип полей NULL machine_id int Нет name varchar Нет company datetime Нет number int Да Таблица 2.18 - Атрибуты таблицы «Company»
Наименование атрибутов Тип полей NULL company_id int Нет name varchar Нет description varchar Да
Таблица 2.19 - Атрибуты таблицы «Node»
Наименование атрибутов Тип полей NULL node_id int Нет name varchar Нет machine int Нет service_time int Нет
Таблица 2.20 - Атрибуты таблицы «Employee»
Наименование АТРИБУТОВТИП ПОЛЕЙNULL employee_id int Нет first_name varchar Нет second_name varchar Нет third_name varchar Да Таблица 2.21 - Атрибуты таблицы «Operation»
Наименование АТРИБУТОВТИП ПОЛЕЙNULL operation_id int Нет name varchar Нет description varchar Да Даталогическая модель приведена в приложении А.
Каждая сущность обладает хотя бы одним возможным ключом. Один из них принимается за первичный ключ. При выборе первичного ключа следует отдавать предпочтение несоставным ключам или ключам, составленным из минимального числа атрибутов. Далее приведены типы и количество ключей для каждой таблицы.
Таблица 2.22 - Ключи таблицы «Item»
Ключ Тип ключа item_id первичный
Таблица 2.23 - Ключи таблицы «Replacement»
Ключ Тип ключа replacement_id первичный breakage внешний item внешний
Таблица 2.24 - Ключи таблицы «Breakage»
Ключ Тип ключа breakage_id первичный machine_id внешний breakage_type внешний
Таблица 2.25 - Ключи таблицы «Breakagetype»
Ключ Тип ключа breakage_type_id первичный
Таблица 2.26 - Ключи таблицы «Machine»
Ключ Тип ключа machine_id первичный company внешний
2.3 Реализация программного комплекса «ETZ» в виде Windows- приложения
2.3.1 Создание проекта Microsoft Visual Studio 2010
Для удобной работы с данными, хранящимися в базе данных, необходимо разработать удобный и понятный интерфейс, при помощи которого пользователь, обладая начальными навыками работы на компьютере, сможет легко обрабатывать необходимую информацию, вводить и выводить данные в привычном виде.
Создадим новый проект. Для этого запустим Microsoft Visual Studio 2010 стандартным способом. После запуска откроется окно, в котором выберем File ® New ® Project, после чего выберем проект Windows Form Application на языке Visual C# (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Создание проекта в среде Microsoft Visual Studio 2010
После выше изложенных действий введем имя проекта в поле Name и выберем папку для сохранения проекта, которую заранее подготовили.
В качестве каркаса приложения используется приложение-диалог. В соответствии с данным подходом необходимо разработать диалоговые окна для работы с различными данными. Формы информационной подсистемы (таблица 2.31) разрабатываются на основе класса Form пространства имен System.Windows.Forms
Таблица 2.31 - Название и назначение проекта форм
Название формы Назначение формы
1 2
STARTFORM Форма для авторизации пользователя
MAINFORM Главная форма подсистемы
REPLACEMENTFORM Форма для отображения данных о произведенных заменах комплектующих оборудования
BREAKAGELOGFORM Форма для отображения информации о поломках оборудования
ADDEMPLOYEEFORM Форма для редактирования и добавления новых записей в БД о работниках
ADDNODEFORM Форма для добавления новых записей в БД о точках обслуживания
ADDMACHINEFORM Форма для добавления нового оборудования в БД
ADDSERVICEFORM Форма для добавления записи в БД о планируемом обслуживании
OPERATIONFORM Справочник «Операции технического обслуживания оборудования»
Для того чтобы добавить выше указанные формы необходимо выполнить следующую последовательность действий: Project ® Add Windows Form, после чего откроется окно изображенное на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Добавление новой формы
В поле Name вводится название формы. Для подключения базы данных необходимо использовать классы ADO.NET.
2.3.2 Разработка интерфейса главной формы
Из панели инструментов Toolbox необходимо добавить элементы button, datatimepicker, listview, menustrip, statusstrip, combobox, , groupbox и расположить их как показано на рисунке 2.3
Рисунок 2.3 - Интерфейс главной формы приложения
Добавим в компонент menustrip компоненты, показанные на рисунках 2.4 - 2.6.
Рисунок 2.4 - Компоненты меню «Просмотр»
Рисунок 2.5- Компоненты меню «Данные»
Рисунок 2.6 - Компоненты меню «Журналы»
Для всех компонентов необходимо создать разработчики событий типа Click,а для компонента combobox обработчик события textchanged.
2.3.3 Разработка интерфейса форм приложения
Для того чтобы созданные формы имели вид как на приведенных ниже рисунках из панели инструментов Toolbox необходимо добавить элементы button, textbox, menustrip, statusstrip, combobox, groupbox, radiobutton,label.
Рисунок 2.7 - Вид формы «Журнал замен»
Рисунок 2.8 - Вид формы «Авторизация»
Рисунок 2.9 - Вид формы «История поломок»
Рисунок 2.10 - Вид формы «Добавление работника»
Рисунок 2.11 - Вид формы «Добавить узел»
Рисунок 2.12 - Вид формы «Добавить обслуживание»
Рисунок 2.13 - Вид формы «Добавить станок»
Рисунок 2.14 - Вид формы «Фирмы»
Рисунок 2.15 - Вид формы «Детали»
Рисунок 2.16 - Вид формы «Расширенный фильтр»
2.3.4 Отладка и компиляция проекта
В процессе реализации проекта было создано 20 форм, что подтверждается данными окна Solution Explorer проекта «ETZ» (рисунок 2.17).
Рисунок 2.17 - Окно Solution Explorer проекта
Свойства исполнимого файла проекта представлены на рисунке 2.18, размер исполнимого файла ETZ.exe разработанной информационной подсистемы составляет 312 кбайт.
Рисунок 2.18 - Окно свойств исполнимого файла проекта ETZ.exe
Проект, со всеми необходимыми для работоспособности файлами, занимает 83.6 Мбайт, так как по умолчанию файл базы данных хранится в корневом каталоге программы (рисунок 2.19).
Рисунок 2.19 - Свойства проекта «ETZ»1. В качестве программных средств, используемых для разработки программного комплекса «ETZ», использовались свободно распространяемые программные продукты DBFORGE Studio for MYSQL и Microsoft Visual Studio 2010.
2. Разработанная база данных информационной подсистемы «ETZ» является реляционной и содержит 10 таблиц. При разработке этой базы данных было использовано DBFORGE Studio for MYSQL .
3. Реализованное в среде Microsoft Visual Studio 2010 Windows-приложение, обеспечивающего требования технического задания на разработку информационной подсистема «ETZ», потребовало создание 20 форм.
4. Размер исполнимого файла разработанного Windows-приложения составляет 312 кбайт.
В результате тестирования программного комплекса «ETZ», установлено, что проект полностью удовлетворяет требованиям, заявленным в техническом задании.1. Для нормального функционирования программы достаточно наличия: - операционной системы Windows XP;
- персонального компьютера с процессором Pentium 233 МГЦ;
- 256 Мбайт оперативной памяти;
- 84,5 Мбайт свободной памяти жесткого диска;
- любого современного цветного монитора с разрешением 800?600;
- любого лазерного принтера с разрешением печати не менее 300 точек/дюйм.
2. В ходе разработки программы использовались среда Microsoft Visual Studio 2010 и DBFORGE Studio for MYSQL. Основным языком программирования являлся C#.
3. Функциональные ограничения на применение обусловлены тем, что разработанная программа требует наличия на компьютере пользователя установленной операционной системы семейства Windows,пакета Microsoft Office, DBFORGE Studio for MYSQL и NET Framework 4.0.
4. Логическая структура программы включает в себя 20 классов и базу данных информационной подсистемы.
5. Установка программы на компьютер пользователя производится при помощи программы инсталлятора Setup.exe.
6. Программа прошла тестирование у сотрудников Электротехнического завода (филиал ЗАО «Энергомера»), г. Ставрополь. В результате тестирования установлено, что она в полном объеме удовлетворяет требованиям заказчика. В настоящее время разработанный программный комплекс «ETZ» передан заказчику и находится в стадии опытной эксплуатации. программный информационный автоматизация учет