Интегрированная информационная среда предприятия

Общее представление об ИИС. Как следует из концептуальной модели, основой, ядром ИПИ-технологий и создаваемых на этой основе автоматизированных систем является единое информаци­онное пространство.

Отличие компьютерных информационных технологий от тех­нологий производства изделий заключается в следующем: компь­ютерные технологии направлены на преобразование свойств ис­ходной информации, а технологии производства изделий направ­лены на преобразование свойств исходных материалов.

Однако и в том, и в другом случае мы имеем дело с методами и средствами преобразования исходных свойств объектов матери­ального мира. Информация представляет одну из разновидностей материи, изменение свойств которой осуществляется с приме­нением компьютерной техники. Одно из важнейших назначений информации заключается в предоставлении любому участнику производственного процесса сведений (данных) для принятия оптимальных технических и управленческих решений.

Все процессы, связанные с управлением жизненным циклом изделий, должны строиться на основе формирования общей базы данных (ОБД, интегрированной в единое информационное про­странство), к которой могут обращаться участники производствен­ного процесса.

Одна из особенностей формирования ОБД на предприятиях приборостроения заключается в том, что на предприятии созда­ются и изготавливаются изделия с различными физическими прин­ципами функционирования. Это обусловливает применение раз­личных технологических методов как при изготовлении деталей, так и при сборке изделия. Таким образом, для каждого типа изде­лий должны разрабатываться соответствующие программы (при­ложения), с помощью которых специалист может обратиться к ОБД и выбрать соответствующую информацию. Предполагается, что в ОБД хранятся информационные объекты, адекватно ото­бражающие физические объекты: материалы, изделия, процессы и технологии, разнообразные документы, финансовые ресурсы, персонал подразделения и оборудование предприятия-изготови­теля, эксплуатанта, сервисной и ремонтной служб и т.д.

Структура и состав ИИС. Как уже отмечалось, ИИС представ­ляет собой хранилище данных, содержащее все сведения, созда­ваемые и используемые всеми подразделениями и службами пред­приятия — участниками ЖЦ изделия — в процессе их производ­ственной деятельности. Это хранилище имеет сложную структуру и многообразные внешние и внутренние связи. ИИС должна вклю­чать в свой состав две базы данных:

•общую базу данных об изделии (изделиях) (ОБДИ) предпри­
ятия;

•общую базу данных о предприятии (ОБДП).

На рис. 1.2 представлена структурная схема общей базы данных об изделиях предприятия, состоящая из трех групп баз данных:

1)базы данных нормативной документации;

2)базы данных, содержащих текущие разработки;

3)архивные базы данных.

Базы данных нормативной документации используются специа­листами при разработке новых изделий, отвечающих требовани­ям отечественных и международных стандартов.

Базы данных, содержащие текущие разработки, включают в себя конструкторскую и технологическую информацию по каждому вновь проектируемому изделию и изделиях, изготавливаемых в текущий момент времени. Эти базы данных создаются непосред­ственно на этапах разработки и изготовления новых изделий.

Архивные базы данных содержат информацию, аналогичную ба­зам текущих разработок. Такая информация характеризует изде­лия, которые на текущий момент времени не изготавливаются на предприятии. Архивная информация используется в случаях по­вторного изготовления изделий или при проектировании новых приборов.

На рис. 1.3 представлена структурная схема общей базы данных о технологической среде предприятия, состоящая из трех групп баз данных:

1)базы данных исходного информационного обеспечения тех­
нологического проектирования;

2)базы данных, содержащих текущие разработки;

3)архивные базы данных.

Базы данных исходного информационного обеспечения технологи­ческого проектирования используются специалистами при разра­ботке технологических процессов изготовления новых изделий, отвечающих требованиям отечественных и международных стан­дартов.

Базы данных, содержащие текущие разработки, являются ре­зультатами технологической подготовки производства для изго­товления новых приборов.

Архивные базы данных, так же как и в ОБД об изделиях пред­приятия, содержат информацию, аналогичную базам текущих

Рис. 1.3. Структурная схема общей базы данных о технологической среде разработок предприятия.

Такая информация характеризует изделия, которые на текущий момент времени не изготавливаются на предприятии. Архивная информация используется при повторном изготовле­нии изделий или проектировании новых приборов.

На рис. 1.4 представлена схема взаимодействия служб приборо­строительного предприятия с общей базой данных при проекти­ровании и изготовлении изделий.

Как видно из данной схемы, взаимодействие специалистов с общей базой данных осуществляется через локальную вычислитель­ную сеть предприятия, а связи с заказчиками и поставщиками — через глобальную сеть Интернет. (Взаимодействие с заказчиками и поставщиками может быть осуществлено и другими методами.)

Формирование общей базы данных является основой для вы­полнения практически всех задач, связанных с информационным обеспечением жизненного цикла изделий.

В рамках концепции CALS рассмотрим следующие задачи уп­равления производством на основе общих баз данных ИИС пред­приятия:

•управление проектами;

•управление данными об изделии;

•управление конфигурацией изделия;

•управление качеством;

•управление потоками работ;

•параллельный инжиниринг;

•анализ бизнес-процессов;

•управление изменениями организационных и производственных структур и др.

Управление проектами. В соответствии с концепцией CALS под проектом понимается любой замысел, направленный на дости­жение некоторой цели. Определение этой цели представляет со­бой ключевой акт во всей совокупности действий, называемых управлением.

После того как цель проекта сформулирована и документально оформлена, руководитель проекта должен собрать всю относящу­юся к проекту информацию:

•о доступных ресурсах всех видов (материальных, финансовых, людских, временных и т.д.),

•факторах, способствующих или (и) препятствующих реализации проекта;

•среде, в которой предстоит реализовывать проект, и т.д.

На основе этой информации руководитель проекта должен оп­ределить ресурсы, необходимые для реализации проекта, и убе­диться в том, что объем доступных ресурсов не меньше потребного их объема. В противном случае необходимо изыскать (запросить) дополнительные ресурсы или скорректировать цели проекта.

По завершении этапа согласования ресурсов и целей руково­дитель принимает решения, направленные на реализацию проек­та, которые оформляются документально в виде соответствую­щих планов и директив. На основании этих решений исполнители проекта приступают к его реализации.

По мере продвижения проекта по этапам ЖЦ генерируется разнообразная информация, в том числе та, которая характери­зует ход реализации проекта (соблюдение или нарушение сроков выполнения этапов работ, обеспечение проекта трудовыми и ма­териальными ресурсами и т.д.).

На основе этой информации руководитель вырабатывает кор­ректирующие решения, инициирующие действия исполнителей, направленные на ускорение достижения цели.

В рамках концепции ИПИ вся деятельность по управлению проектом протекает в ИИС и сопровождается оформлением пред­писанных стандартами различного уровня документов и данных, а также электронным обменом этими документами и данными по определенным правилам. В качестве инструментальных средств управления проектом используются специализированные про­граммные системы, например Microsoft Project.

Управление данными об изделии. Схема процессов управления данными об изделии (УДИ) представлена на рис. 1.5. (На схеме условно изображен фрагмент структуры отдела главного конст­руктора приборостроительного предприятия.) В данном примере исполнителями являются конструкторские бюро (КБ) в лице их начальников. Как правило, КБ формируются по типам проекти­руемых приборов.

Этот вид управления является системообразующим, поскольку формирует информацию, необходимую для принятия оптималь­ных решений на всех стадиях ЖЦ изделий.

Цель УДИ — обеспечение полноты, целостности и актуально­сти информации об изделии в любой момент времени и доступ­ности ее всем участникам ЖЦ в соответствии с имеющимися у них правами.

Основные функции УДИ заключаются в следующем.

Главный конструктор руководит всем процессом (управляет исполнителями) и утверждает проектные решения, создаваемые в КБ отдела главного конструктора (ОГК).

Конструкторские бюро ОГК выполняют следующие работы:

•обосновывают и проектируют структурный состав изделия;

•формируют структуру общей базы данных об изделии на основе разработанного структурного состава;

•разрабатывают комплекты конструкторской документации в соответствии с требованиями отечественных и международных
стандартов;

Рис. 1.4. Схема взаимодействия служб приборостроительного предприя­тия с общей базой данных

Рис. 1.5. Схема процессов управления данными об изделии

• формируют данные о технологических характеристиках изде­лий (технологичности конструкции) с расчетами соответствую­щих количественных показателей (например, коэффициенты унификации и стандартизации применяемых материалов, деталей и других компонентов изделия).

Отдел управления изменениями на протяжении всего ЖЦ изде­лий организует процессы изменений в КД, связанные с необхо­димостью совершенствования конструкции. Этот отдел выполня­ет свои задачи во взаимодействии со всеми КБ, отделами главно­го технолога (ОГТ) и отделом управления качеством.

Отдел конструкторской документации осуществляет хранение, регистрацию и поддержание конструкторской документации в бумажном и электронном форматах.

Как видно схемы, представленной на рис. 1.5, взаимодействие между отделами ОГК осуществляется внутренней локальной вы­числительной сетью (ЛВС), а связи с подразделениями предпри­ятия — через ЛВС предприятия.

Управление конфигурацией изделия. Под конфигурацией пони­мают структуру и состав изделия, компоненты которого отвечают заданным техническим требованиям, а под управлением конфигу­рацией — правила и процедуры внесения изменений в конструк­цию и их документирования.

Данный комплекс работ выполняется всеми подразделениями ОГК.

Процесс управления конфигурацией (Configuration Management/ СМ) предусматривает:

•идентификацию конфигурации, т.е. присвоение ее текущей версии определенного имени (кодового обозначения);

•проверку конфигурации, т.е. получение подтверждения того, что текущая версия изделия соответствует техническим требова­ниям при отрицательном результате проверки;

•анализ причин несоответствия требованиям и документально оформленное инициирование работ по внесению изменений в конструкцию (как правило, посредством замены или переделки отдельных узлов или агрегатов); контроль результатов изменения и при положительном результате;

•присвоение новой версии конфигурации нового имени.

Согласно схеме, представленной на рис. 1.5, за процессы уп­равления конфигурацией несет ответственность отдел управления изменениями.

При электронном проектировании изделий средствами САЕ/ СAD/САМ-систем должны использоваться и электронные сред­ства управления конфигурацией, отвечающие, в частности, тре­бованиям стандарта ИСО 10303-203.

Управление качеством. Система управления качеством продук­ции (менеджмент качества) является элементом управленческой деятельности предприятия. В соответствии с международным стан­дартом ИСО 9000:2000 менеджмент качества должен базироваться на достоверной информации на всех стадиях ЖЦ изделия.

В этом смысле менеджмент качества становится неотъемлемой частью ИАСУ предприятия. Это означает, что информация, опре­деляющая качество продукции, должна находиться в общей базе данных об изделиях предприятия. Такая информация должна по­ступать в отдел заместителя генерального директора по качеству от цеховых отделов технического контроля, от заказчиков про­дукции, имеющих своих представителей на предприятии, или через отдел внешних связей.

Управление потоками работ. Понятие «поток работ» (workflow) — одно из базовых в современной практике управления вообще и в области ИПИ в частности. Это понятие объединяет подходы к формализации и управлению бизнес-процессами предприятия, а также программные средства, реализующие эти подходы. Попу­лярность и многообразие реализаций технологий workflow приве­ли к созданию в середине 1990-х гг. международной ассоциации Workflow Management Coalition (WfMC), занимающейся стандар­тами, регламентирующими требования к системам workflow и сред­ствам их реализации.

Согласно Глоссарию WfMC бизнес-процесс — это одна или бо­лее связанных между собой процедур или операций (функций), которые совместно реализуют некую бизнес-задачу или полити­ческую цель предприятия, как правило, в рамках организацион­ной структуры, описывающей функциональные роли и отноше­ния. Бизнес-процесс может целиком осуществляться в пределах одного организационного подразделения, охватывать несколько подразделений в рамках организации или даже несколько различ­ных организаций, как, например, в системе отношений клиент-поставщик. Бизнес-процесс может включать в себя формальные и неформальные взаимодействия между участниками; его продол­жительность может изменяться в широких пределах.

Поток работ — упорядоченное во времени множество рабочих заданий, получаемых сотрудниками, которые обрабатывают эти задания вручную или с помощью средств механизации/автомати­зации в последовательности и в рамках правил, определенных для данного бизнес-процесса. Можно провести следующую аналогию: бизнес-процесс — это своего рода конвейер, работающий по сво­им правилам и технологиям, а поток работ (заданий) аналогичен потоку изделий (узлов, деталей), которые этот конвейер переме­щает.

Бизнес-процесс объединяет поток заданий и функции, кото­рые должны выполняться над элементами (заданиями) этого по­тока, людей и оборудование, которые реализуют эти функции, а также правила, управляющие последовательностью выполнения этих функций. Технология workflow призвана автоматизировать все эти процессы.

В настоящее время несмотря на грамматически корректный перевод термина workflow словосочетанием «поток работ» семан­тически точного эквивалента этому понятию не найдено. Тем не менее далее будет использоваться термин «поток работ» (имея в виду его расширительное толкование).

Приведем два определения из Глоссария WfMC.

1.Поток работ — полная или частичная автоматизация бизнес-процесса, при которой документы, информация или задания передаются для выполнения необходимых действий от одного участ­ника к другому в соответствии с набором процедурных правил.

2.Система управления потоком работ - система, которая описывает этот поток (по сути, бизнес-процесс), создает его и управляет им при помощи программного обеспечения, которое способно интерпретировать описание процесса, взаимодействовать с его участниками и при необходимости вызывать соответствующие программные приложения и инструментальные средства.

Такая система автоматизирует процесс, а не функцию. Появле­ние систем управления потоком работ и соответствующих про­граммных средств — это реакция рынка информационных техно­логий на внедрение новых принципов управления предприятия­ми. В настоящее время эти принципы эволюционируют в направ­лении от функциональной ориентации (придуманной Адамом Сми­том еще в 1776 г. и успешно работающей на протяжении более двух веков) к процессной ориентации.

Практически все предыдущие решения (чаще всего реализо­ванные в технологиях локальных СУБД) позволяли эффективно автоматизировать отдельные операции и функции, а не процесс в целом. В рамках этих решений сотрудники, сидя за своими компь­ютерами (или терминалами), обмениваются информацией с ба­зами данных и между собой, получают данные, справки, доку­менты, формируют отчеты. При этом последовательность действий сотрудников и правила их взаимодействия определены в лучшем случае инструкциями, а за правильностью и сроками их выполне­ния следит вышестоящее начальство. Информационная система все это никаким образом не поддерживает.

Процессный подход заставил руководство предприятий скон­центрировать внимание на правилах взаимодействия участников процесса, так как именно взаимодействия в связи со своей раз­мытостью и недостаточной определенностью являются основны­ми источниками неоправданных издержек и потерь.

Потребность в средствах автоматического отслеживания порядка и времени выполнения отдельных функций (операций), маршру­тов документов, занятости сотрудников на различных стадиях производственного процесса привели к созданию разнообразных систем управления потоками работ и утверждению этого понятия в качестве одного из базовых концепции ИПИ.

Параллельный инжиниринг. В концепции ИПИ применяется принцип параллельного инжиниринга (Concurrent Engineering), означающий выполнение процессов разработки и проектирова­ния одновременно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации. Сюда же относится одновременное проектирова­ние различных компонентов сложного изделия.

При параллельном инжиниринге (ПИ) многие проблемы, ко­торые могут возникнуть на более поздних стадиях ЖЦ, выявляют­ся и решаются на стадии проектирования. Такой подход позволяет улучшить качество изделия, сократить затраты и время его вывода на рынок.

Отличиями ПИ от традиционного подхода являются:

•ликвидация традиционных барьеров между функциями отдельных специалистов и организаций путем создания (а при необходимости — последующего преобразования) многопрофильных рабочих групп, в том числе территориально распределенных;

•интерактивность процесса приближения к необходимому результату.

Многопрофильные рабочие группы включают в себя специа­листов разного профиля и создаются для решения конкретных задач. Например, представители заказчика продукции, генераль­ного разработчика и поставщика комплектующих изделий, т.е. специалисты из разных организаций, могут быть собраны в одну многопрофильную рабочую группу для решения проблемы, воз­никшей в ходе эксплуатации.

Параллельный инжиниринг предполагает замену традицион­ного последовательного подхода комплексом перекрывающихся во времени операций, направленных на систематическое улучше­ние разрабатываемого решения, вплоть до достижения необходи­мого результата.

Исходное понимание задачи ведет к первой версии докумен­тированных требований, на основе которых разрабатывается пер­воначальное проектное решение. Оно порождает новые вопросы и позволяет уточнить постановку задачи. Поскольку жесткое требо­вание завершить текущую фазу работы перед началом следующей фазы отсутствует, последовательное проектирование заменяется «работой по спирали».

Эффективная реализация такого подхода вне ИИС невозможна. Реализация принципов ПИ возможна благодаря тому, что в ИИС все результаты работы представлены в электронном виде и дос­тупны всем участникам производственного процесса.

Анализ бизнес-процессов. Концепция ИПИ предполагает сис­темное изменение и совершенствование бизнес-процессов разра­ботки, проектирования, производства и эксплуатации изделия. Для этого используется набор разнообразных методов, в том числе реинжиниринг бизнес-процессов (Business Process Reengineering), бенчмаркинг (Benchmarking), непрерывное улучшение процессов (Continuous Process Improvement) и т.д.

Внедрению ИПИ на предприятии должны предшествовать сле­дующие работы:

1)анализ существующей на предприятии ситуации;

2)разработка комплекса функциональных моделей (ФМ) бизнес-процессов, описывающих текущее состояние среды, в которой реализуется ЖЦ изделия;

3)выработка и сопоставление возможных альтернатив усовершенствования как отдельных бизнес-процессов, так и системы в целом.

Результатами анализа являются:

•ФМ бизнес-процессов ЖЦ изделия КАК ЕСТЬ;

•ФМ альтернативных вариантов усовершенствованных бизнес-процессов ЖЦ изделия КАК ДОЛЖНО БЫТЬ;

•оценка затрат и рисков для каждого варианта;

•выбор предпочтительного варианта на основе взвешенного критерия минимума затрат и рисков;

•описание технической архитектуры ИИС для выбранного варианта;

•оценка технических характеристик ИИС для выбранного ва­рианта;

•план действий по реализации выбранного варианта усовершенствования бизнес-процессов ЖЦ и ИИС.

В настоящее время технология моделирования и анализа биз­нес-процессов достаточно формализована.

Для разработки ФМ рекомендуется использовать методологию SADT, принятую под названием IDEF0 федеральным стандартом США FIPS 183 и официально признанную в России в виде стан­дарта Р50.1.028-2000 Г.

Управление изменениями организационных и производственных структур. Общая методика изменения бизнес-процессов в связи с внедрением ИПИ-технологий на предприятии включает в себя следующие этапы:

•мотивация необходимости изменений;

•разработка плана изменений и его утверждение руководством.

•обучение членов группы ИПИ и другого персонала, причастного к проведению изменений;

•определение промежуточных (тактических) целей и способов оценки результатов (определение метрик);

•разработка рабочих планов для всех участников группы ИПИ;

•создание временных МПГ для решения тактических задач;

•реализация планов;

•оценка достигнутых результатов.

Дата добавления: 2013-12-14