Курсовая работа на тему «Проектирование информационной системы завода по изготовлению корпусной мебели ООО МФ «Мир мебели»»

Введение
Часть 1. Предпроектная стадия разработки
1.1. Организационная структура организации
1.2. Описание автоматизируемой деятельности
1.3 Исследование бизнес-процессо
1.4. Бизнес-план разработки ИС
1.5 Agile-планирование
Часть 2. Проектирование ИС
2.1. Используемые в проектировании и разработке программные продукты
2.1 Информационная модель
2.2.1 Структура входящей информации
2.2.2 Структура выходных данных
2.3 Диаграмма базы данных
2.4. Архитектура программного средства
2.5. Эскизы GUI
Часть 3. Сопровождение программной реализации ИС
3.1 Функциональная модель подсистем
3.2 Вспомогательные модели
3.3 Руководство пользователя
Заключение
Использованная в работе литература

Введение

В данной работе будет представлен проект информационной системы «Информационная система завода по изготовлению корпусной мебели» (ИС «Корпусная мебель»). Основное назначение ИС «Корпусная мебель» — оптимизация работы предприятия ООО МФ «Мир мебели», изготавливающего корпусную мебель.
Обострение конкуренции среди промышленных предприятий и необходимость снижения себестоимости производимой продукции требуют повышения эффективности производства, более рационального расходования имеющихся в его распоряжении финансовых и материальных средств и ресурсов. Повышение эффективности производства может достигаться за счет оптимизации производственных процессов, в результате чего сокращается время простоя оборудования, достигается значительная экономия сырья, повышаются объемы и качество выпускаемой продукции при аналогичных трудовых и производственных затратах.
Для решения задач оптимизации производственных процессов можно эффективно использовать методы математического моделирования и оптимизации с применением компьютерных технологий.
Ввиду указанных причин, целью создания ИС «Корпусная мебель» является снижение экономических затрат на материалы за счет оптимизации их использования.

Часть 1. Предпроектная стадия разработки

1.1. Организационная структура организации

Мебельное предприятие ООО МФ «Мир мебели» – молодая компания по производству и продаже корпусной мебели по индивидуальным заказам, вышедшая на российский рынок в 2006 году.
Предприятие имеет в своем составе административный отдел (состоит из специалиста по продажам и бухгалтера), отдел проектирования (дизайнер-проектировщик), производственный отдел (инженер-конструктор и рабочие) и отдел доставки (курьер).
Инженер-конструктор занимается работой с эскизами и проектами и осуществляет руководство тремя рабочими, выполняющими непосредственное изготовление мебели. Также инженер-конструктор на основании разработанного проекта подготавливает бухгалтеру список материалов, которые необходимо закупить.
Административный отдел, состоящий из специалиста по продажам и бухгалтера, занимается принятием и регистрацией заказа, а также последующим расчетом с клиентом. Кроме того, в обязанности бухгалтера входит закупка материалов у сторонних фирм в количестве, указанном инженером-конструктором.
Когда заказ готов, курьер совместно с одним из рабочих прибывает к заказчику в предварительно обговоренное время, затем рабочий собирает заказ. Бухгалтер принимает оплату от заказчика в соответствии со счетом по договору. Заказчик подписывает акт о выполненных работах.
Затем специалист по продажам закрывает заказ.
В процессе изготовления и доставки мебели участвуют:
 специалист по продажам;
 бухгалтер;
 дизайнер-проектировщик;
 инженер-конструктор;
 рабочие.
Внешние участники процесса:
 клиент;
 поставщики материалов.

1.2. Описание автоматизируемой деятельности

Бизнес-процесс — это совокупность взаимосвязанных мероприятий или задач, направленных на создание определенного продукта или услуги для потребителей. Для наглядности бизнес-процессы визуализируют при помощи блок-схемы бизнес-процессов. Моделирование бизнес-процессов — деятельность по формированию моделей организаций, включающая описание деловых объектов (подразделений, должностей, ресурсов, ролей, процессов, операций, информационных систем, носителей информации и т. д.) и указание связей между ними. Требования к формируемым моделям и их соответствующее содержание определяются целями моделирования. Бизнес-моделированием также называют дисциплину и отдельный подпроцесс в процессе разработки программного обеспечения, в котором описывается деятельность компании и определяются требования к системе — те подпроцессы и операции, которые подлежат автоматизации в разрабатываемой информационной системе.

1.3 Исследование бизнес-процессо

Проанализировав деятельность мебельного цеха, и проведя пред-проектное исследование, можно выделить пять основных бизнес-процессов ИС «Корпусная мебель»:
1. Обработка заказа;
2. Разработка дизайн-проекта и чертежей;
3. Изготовление мебели;
4. Доставка мебели;
5. Установка мебели.
Каждая диаграмма располагается на отдельном листе. Можно выделить два типа диаграмм:
 концептуальную схему;
 диаграммы процессов BPMN.
Главная бизнес-функция ИС «Корпусная мебель» – изготовление мебели. Входными данными является заявка на выполнение работ. Выходными – акт о выполненных работах. В качестве управления выступают порядок обслуживания клиента, ГОСТы и ТУ по изготовлению мебели, проекты готовых решений, характеристики материалов, методики изготовления. Инструментами выполнения главной бизнес-функции служат сотрудники ООО МФ «Мир мебели» (бухгалтер, специалист по продажам, дизайнер-проектировщик, инженер-конструктор, рабочие, курьер), а также оборудование, необходимое для изготовления мебели. Диаграмма BPMN для главной бизнес-функции представлена на Рисунке 1.1.
В соответствии с указанными ранее пятью основными бизнес-процессами выделяются следующие диаграммы процессов BPMN: обработка заказа, изготовление мебели, доставка мебели, установка мебели, подтверждение оплаты.
Диаграмма процессов «Обработка заказа» включает регистрацию заказа, составление договора изготовления и поставки, разработку дизайн-проекта, а также его согласование с заказчиком. В случае внесения заказчиком каких-либо изменений, дизайн-проект дорабатывается или разрабатывается заново. На вход поступает заявка на выполнение работ, на выходе получен согласованный дизайн-проект и договор. В качестве исполнителей выступают специалист по продажам, дизайнер-проектировщик, инженер-конструктор. Диаграмма процессов «Обработка заказа» представлена на Рисунке 1.2.
Диаграмма процессов «Изготовление мебели» получает в качестве входных данных согласованный дизайн-проект. В качестве исполнителей выступают инженер-конструктор, рабочие, станки и оборудование, а также бухгалтер, если на складе недостаточно материала и требуется заказать его у поставщиков. В качестве выходных данных выступают упакованные готовые изделия или крупные детали, готовые к сборке. Диаграмма процессов «Изготовление мебели» представлена на Рисунке 1.3.
Диаграмма процессов «Доставка мебели» получает в качестве входных данных упакованные изделия и детали. В качестве исполнителей выступают специалист по продажам, рабочие и курьер. Диаграмма процессов «Доставка мебели» представлена на Рисунке 1.4.
Диаграмма процессов «Установка мебели». В качестве исполнителей выступают рабочие, которые осуществляют окончательную сборку и установку мебели в помещение заказчика. Диаграмма процессов «Установка мебели» представлена на Рисунке 1.5.
Диаграмма процессов «Подтверждение оплаты» получает в качестве входных данных договор изготовления и поставки. Исполнителем является специалист по продажам. При поступлении оплаты от клиента заказ закрывается. Диаграмма процессов «Подтверждение оплаты» представлена на Рисунке 1.6.

Таблица 2.2 План работ

1.5 Agile-планирование

Модель информационных потоков организации (DFD)
Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagrams) являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. Требования представляются в виде иерархии процессов, связанных потоками данных. Диаграммы потоков данных показывают, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, и выявляют отношения между этими процессами. Основные компоненты DFD – процессы или работы, внешние сущности, потоки данных, накопители данных (хранилища). Стрелки DFD показывают, как объекты (включая данные) двигаются от одной работы к другой.
DFD рассматривает систему как совокупность предметов. Контекстная диаграмма часто включает работы и внешние ссылки. Работы обычно именуются по названию системы. Включение внешних ссылок в контекстную диаграмму не отменяет требования методологии четко определить цель, область и единую точку зрения на моделируемую систему.
В DFD работы (процессы) представляют собой функции системы, преобразующие входы в выходы. Хотя работы изображаются прямоугольниками со скругленными углами, смысл их совпадает со смыслом работ IDEF0 и IDEF3. Так же, как процессы IDEF3, они имеют входы и выходы, но не поддерживают управления и механизмы, как IDEF0.
Внешние сущности изображают входы в систему и/или выходы из системы. Внешние сущности изображаются в виде прямоугольника с тенью и обычно располагаются по краям диаграммы. Одна внешняя сущность может быть использована многократно на одной или нескольких диаграммах. Обычно такой прием используют, чтобы не рисовать слишком длинных и запутанных стрелок.
Потоки работ изображаются стрелками и описывают движение объектов из одной части системы в другую. Поскольку в DFD каждая сторона работы не имеет четкого назначения, как в IDEF0, стрелки могут подходить и выходить из любой грани прямоугольника работы. В DFD также применяются двунаправленные стрелки для описания диалогов типа «команда-ответ» между работами, между работой и внешней сущностью и между внешними сущностями.
В отличие от стрелок, описывающих объекты в движении, хранилища данных изображают объекты в покое.
Диаграмма потоков данных для бизнес-процессов ООО МФ «Мир мебели» представлена на рисунке 1.7.
Концептуальная диаграмма
На данной модели непосредственно показаны источники и получатели информации, потоки данных между процессами, а также как хранятся данные. Конкретно на концептуальной диаграмме (Рисунок 1.7) демонстрируется связь системы с ее окружением.
Декомпозиция потоков данных
На Рисунке 1.8 демонстрируется модель потоков данных для функции «Изготовление корпусной мебели». На диаграмме имеются процессы, внешние сущности и связи между ними.

Рисунок 1.7 – Концептуальная диаграмма DFD

Рисунок 1.8 – Декомпозиция потоков данных DFD

Варианты использования
Диаграмма Use Case
Диаграмма вариантов использования показывает все возможные сценарии в рамках процесса обработки заказа, а также всех участников процесса, Рисунок 1.9.
Текстовое описание
1. Произведена оплата, продолжение процесса. Если клиент вовремя произвел оплату платежного документа по договору изготовления и поставки, то процесс изготовления продолжается.
2. Оплата не произведена в определенный срок, расторжение договора, закрытие заказа. Если клиент не произвел оплату платежного документа по договору изготовления и поставки в определенный срок (1 месяц), то договор расторгается. Об этом сообщается клиенту и заказ закрывается.
Диаграмма деятельности
Диаграмма деятельности (activity diagram) – это диаграмма, на которой показано разложение некоторой деятельности на ее составные части, в данном случае это «Ожидание поступления оплаты» (Рисунок 1.10).

Часть 2. Проектирование ИС

2.1. Используемые в проектировании и разработке программные продукты

Логическое проектирование — создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных логическая модель — набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющих собой внешние ключи.
Преобразование концептуальной модели в логическую модель, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован.
Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящей к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.
Процесс преобразования отношений базы данных (БД) к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или увеличение физического объёма базы данных. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в базе данных информации. Общее назначение процесса нормализации заключается в следующем:
 исключение некоторых типов избыточности;
 устранение некоторых аномалий обновления;
 разработка проекта базы данных, который является достаточно «качественным» представлением реального мира, интуитивно понятен и может служить хорошей основой для последующего расширения;
 упрощение процедуры применения необходимых ограничений целостности.
Устранение избыточности производится, как правило, за счёт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом отношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводимые из других хранимых фактов).
В создании и развитии теории нормализации принимали участие многие учёные. Однако первые три нормальные формы и концепцию функциональной зависимости предложил Э. Кодд.
Первая нормальная форма (1НФ): переменная отношения находится в первой нормальной форме (1НФ) тогда и только тогда, когда в любом допустимом значении отношения каждый его кортеж содержит только одно значение для каждого из атрибутов. В реляционной модели отношение всегда находится в первой нормальной форме по определению понятия отношение. Что же касается различных таблиц, то они могут не быть правильными представлениями отношений и, соответственно, могут не находиться в 1НФ.
Вторая нормальная форма (2НФ): переменная отношения находится во второй нормальной форме тогда и только тогда, когда она находится в первой нормальной форме и каждый неключевой атрибут неприводимо (функционально полно) зависит от ее потенциального ключа.
Третья нормальная форма (3НФ): переменная отношения находится в третьей нормальной форме тогда и только тогда, когда она находится во второй нормальной форме и отсутствуют транзитивные функциональные зависимости неключевых атрибутов от ключевых.
На логическом уровне выполняется нормализация базы данных, а также выделение ключей для каждой сущности. Логические связи реализованы посредством первичных и внешних ключей.

2.1 Информационная модель

2.2.1 Структура входящей информации

Логическая модель базы данных проектируемой системы, в которой все таблицы нормализованы и исключены транзитивные зависимости, представлена на Рисунке 2.1.
Описание созданных таблиц базы данных приведено в Таблице 2.1.

Рисунок 2.1 – Логическая модель

2.1. Таблица описания сущностей

2.2.2 Структура выходных данных

Физическая модель
Физическое проектирование — создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т.п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т.д.
Физическая модель данных строится на базе логической модели и описывает данные уже средствами конкретной СУБД. Отношения, разработанные на стадии логического моделирования, преобразуются в таблицы, атрибуты в столбцы, домены в типы данных, принятых в выбранной конкретной СУБД.
Т.е. в физической модели между параметрами объекта и модели одинаковой физической природы существует однозначное соответствие. В этом случае элементом системы ставятся в соответствие физические эквиваленты, воспроизводящие структуру, основные свойства и соотношения изучаемого объекта. При физическом моделировании, основой которого является теория подобия, сохраняются особенности проведения эксперимента в натуре с соблюдением оптимального диапазона изменения соответствующих физических параметров.
Физическая модель ИС «Корпусная мебель» представлена на Рисунке 2.2..

Рисунок 2.2. – Физическая модель

2.3 Диаграмма базы данных

Описание представлений
1. Materials – представление, отражающее текущее количество материала на складе.
2. Orders – представление, отражающее текущие статусы заказов и информацию по ним.
2.4. Архитектура программного средства
Диаграмма классов – диаграмма, демонстрирующая классы системы, их атрибуты, методы и взаимосвязи между ними. Представлена на Рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Диаграмма классов

2.5. Эскизы GUI

Рисунок 2.4 – Диаграмма последовательности

Часть 3. Сопровождение программной реализации ИС

3.1 Функциональная модель подсистем

Рисунок 3.1 – Выбор отдела пользователя

Рисунок 3.2 – Окно ввода пароля

Рисунок 3.3 – Создание нового заказа

Рисунок 3.4 – Добавление новых деталей в заказ

3.2 Вспомогательные модели

Рисунок 3.5 – Схема переходов между формами

3.3 Руководство пользователя

В начале работы пользователь видит окно, представленное на рисунке 3.3. При работе с программой пользователь должен выбрать отдел, в котором он работает и далее ввести пароль (окно ввода пароля представлено на Рисунке 3.4). Работникам административного отдела доступны все функции, работникам производственного не доступны справочные данные заказчика, а также счета и акты о выполнении работ.
При неправильном вводе пароля форма ввода открывается заново. При успешном вводе пароля открывается окно программы, представленное на рисунке 6.3.
Вкладка «Детали» используется для внесения данных по деталям для данного заказа и представлена на рисунке 3.5. Вкладка «Материалы» имеет ту же структуру.

Заключение

В соответствии с поставленными задачами проектирования информационной системы в рамках курсового проекта были выполнены следующие этапы:
 выполнен анализ предметной области;
 разработана функциональная схема ИС «Корпусная мебель»;
 разработана концепция;
 спроектирована концептуальная модель ИС «Корпусная мебель»;
 спроектирована логическая модель системы ИС «Корпусная мебель» на основе концептуальной модели;
 определена физическая структура сервера баз данных;
 разработан прототип информационной системы ИС «Корпусная мебель»;
Результатом работы стала ИС «Корпусная мебель», обеспечивающая возможность создания заказа, ведение документов о выполнении работ и расчете с заказчиком, поиска данных по заданным пользователем критериям, а также обеспечивающая возможность сохранения и печати создаваемых документов.

Использованная в работе литература

1. Черемных С.В. Структурированный анализ систем IDEF-технологии/ С.В. Черемных, И.О. Семенов, В.С. Ручкин. – М: Финансы и статистика, 2013.-208 с.;
2. Моделирование бизнес-процессов средствами BPwin // Интернет университет информационных технологий: открытый университет «ИНТУИТ» [Электронный ресурс] – URL: http://www.intuit.ru/department/se/devis/8/2.html (дата обращения 08.09.2019);
3. Архитектурные особенности проектирования и разработки Веб-приложений //Интернет-университт информационных технологий: открытый университет «ИНТУИТ» [Электронный ресурс] — URL: http://www.intuit.ru/department/internet/mwebtech/5/ (дата обращения 08.09.2019);
4. Бойко В.В.Проектирование баз данных информационных систем / Бойко В.В., Савинков В.М. – 2-е изд. – М.: Финансы и статистика, 2016. – 350 с.;
5. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных.: Пер. с англ. / Дейт К. Дж. – 6-е изд. – Киев: Диалектика, 2018. – 784 с.;
6. Черноморов Г.А. Базы данных в среде промышленных СУБД / Черноморов Г.А. — Новочеркасск : ЮРГТУ, 2016. — 884 с.;
7. Базы данных. Язык SQL для студента /В.В. Дунаев: БХВ-Петербург, 2016.- 288с.