Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Информационные системы для крупных индустриальных объектов

Д. Л. Казанский

Неизвестно, кто первый открыл воду, но, наверняка, это были не рыбы.

(А. и Б. Стругацкие. “Малыш”)

Типичное крупное индустриальное предприятие представляет собой многофункциональный комплекс, имеющий, как правило, промышленную и жилую зоны, транспортное хозяйство, магазины, детские сады, спорткомплекс, разветвленную систему коммуникаций и пр. Согласно функциональному делению и существует подход к созданию информационных систем (ИС) для такого предприятия. При этом принимается во внимание то обстоятельство, что каждый класс задач, решаемых предприятием, имеет дело с определенным типом ресурсов. В этом случае все задачи классифицируют как относящиеся к одной из трех функциональных компонент (инфраструктур):

· технологической,

· административно-хозяйственной,

· социально-бытовой.

Представление предприятия в виде комплекса устойчивых функциональных инфраструктур позволяет увидеть задачи “наложенными” на организационную структуру предприятия. Становятся “видимыми” взаимодействия по вертикали, определяется информация, проходящая с одного уровня иерархии на другой. Выявляются места ввода информации, ее сбора и анализа. Определяются функции отдельных рабочих мест при решении конкретной задачи. Прослеживаются информационные потоки, их привязка к конкретным зданиям и помещениям, топология прокладки коммуникаций. Поэтому классификация задач по функциональным инфраструктурам имеет вполне достаточные возможности для поставки исходного материала при создании ИС на индустриальных предприятиях. Рассмотрим ее несколько подробнее.

Комплекс технологических задач

В этот комплекс входят следующие классы задач (укрупнено):

· сбор и транспортировка данных от объектов контроля;

· анализ вариантов решения на основе представленных данных;

· принятие решения;

· приведение технологического оборудования и оснастки в необходимое состояние;

· реализация решения, выполнение технологических операций.

Это задачи преимущественно реального времени, причем каждая последующая задача базируется на результатах предыдущей. Для систем, решающих перечисленные задачи, традиционно употребляется термин АСУТП (Автоматизированная Система Управления Технологическими Процессами), или SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)1. В широком смысле термин SCADA относится к системам, предполагающим связь, как правило, между центральным головным компьютером и рядом удаленных средств сбора данных. До недавнего времени (примерно до середины 80-х годов) эти средства сбора данных представляли собой “немые” устройства регистрации данных, называемые “удаленными терминальными блоками” (Remote Terminal Units, RTUs). Появление программируемых средств низовой промавтоматики (PLC) позволило значительно повысить уровень обработки данных в удаленных точках и, за счет этого, распределить управление в системе.

Очевидно, что некачественное решение задачи мониторинга (непосредственных измерений) отрицательно сказывается на истинности результатов последующих задач, в которых приходится использовать неверные исходные данные. Это дает основание считать задачи сбора информации наиболее важными в данном комплексе.

Относительно комплекса технологических задач имеет смысл отметить, что они часто носят уникальный характер (даже в рамках одной отрасли технологические процессы могут значительно различаться). Поэтому ведущая роль в решении этих задач принадлежит специалистам предприятия. Следовательно, при решении технологических задач предприятие сегодня (чисто теоретически) может опираться:

· на своих специалистов или специалистов отраслевых НИИ;

· на готовую (“под ключ”) систему для управления производственным процессом (например, в масштабе цеха или технологической линии).

Существуют чисто программные системы, которые могут быть настроены на управление в режиме реального времени определенными классами технологических процессов (в основном, дискретными процессами). Примерами таких систем являются RTAP\Plus фирмы Hewlett-Packard и FIX DMAX фирмы Intellution, функционирующие на базе операционных систем реального времени (HP-RT, QNX) и драйверов для работы с различными средствами низовой промавтоматики.

Зачастую системы SCADA выполнены как программно-аппаратные комплексы, и поэтому ведущие производители средств низовой промавтоматики (Allen Bradly, Fisher Rosenmount, VMIC, Siemens и др.) прилагают к своим средствам модули программного управления ими для различных компьютерных платформ.

Из отечественных систем имеет смысл отметить TRACE MODE (Ad Astra). Пользуются спросом и программно-аппаратные комплексы “РЕМИКОНТ” и “ЛОМИКОНТ”.

Комплекс административно-хозяйственных задач

Можно сказать, что практически все предприятия, закупающие сырье и ресурсы, производящие и продающие продукцию и услуги, решают приблизительно одинаковый комплекс административно-хозяйственных задач. К ним, в частности, относятся:

· экономические расчеты с поставщиками, потребителями и государством;

· планирование и обеспечение ремонтных и регламентных работ;

· планирование и подготовка производственного процесса;

· организация и учет перевозок и межскладских перемещений;

· учет перемещения и использования материальных ценностей;

· организация и учет труда;

· управление персоналом;

· экологический анализ управленческих решений;

· планирование капиталовложений по окончании отчетного периода;

· распределение инвестиций.

Для систем, решающих задачи такого рода, традиционно употребляется термин АСУП (Автоматизированная Система Управления Предприятием). В широком смысле назначение системы АСУП состоит в управлении информационными потоками предприятия, т. е. в учете с помощью документов различных сторон и сфер производственного процесса и обеспечении каждодневными документами нормального ритма работы предприятия.

Через документы поставляется информация лицам, принимающим решения, и через документы же эти решения доводятся до исполнителей. Документ выступает и как средство учета, и как средство управления. Общекибернетическое представление о документах как о каналах поступления информации от объекта управления (производства) и передачи управляющих воздействий на производство помогает понять, что эффективное управление может быть обеспечено только на основе сквозного, а не фрагментарного, документооборота.

В результате документооборота, связанного с обслуживанием проекта, договора или заказа, создается цепь документов (от анализа до воздействия), которая и образует сквозной канал управления. Разнесенные по времени документы становятся “привязанными” друг к другу, если через них происходит работа с одним проектом или договором. Система документооборота приобретает цельность. Поэтому основной принцип управления документооборотом таков: все вторичные документы должны быть информационно порождены неким объединяющим, родительским документом (в роли которого может выступать план, проект, договор или заказ на производство) и зависимы от него.

Относительно комплекса административно-хозяйственных задач имеет смысл отметить, что эти задачи носят достаточно общий характер, так как подчиняются общему экономическому циклу, единому для всех предприятий (хотя, безусловно, на каждом предприятии существует своя специфика документооборота). Наработан определенный объем алгоритмов и технологий, которые получили распространение и признание в этой области (принципы MRP и MRP II2, электронная почта, маршрутизация документов в процессе коллективной работы, электронная подпись и пр.). Для решения задач административно-хозяйственного комплекса на предприятии можно:

· опираться на собственных или приглашенных специалистов (консультантов, аудиторов);

· использовать готовую систему решения административных задач, которая приспосабливается к конкретной специфике документооборота.

Обратим внимание на имеющиеся в России зарубежные системы корпоративного учета CIIM (AVALON Software), IFS (IFS), MANMAN/X (Computer Associates), MMII (Hewlett-Packard), MFG/PRO (QAD), R/3 (SAP), TRITON (Baan).

Существуют и отечественные разработки, но они, как мне представляется, пока не достигли требуемого уровня функциональности. Кстати, я не исключаю, что силы коллективов, сейчас занимающихся преимущественно банковским ПО, через какое-то время будут использованы и на этом направлении.

Комплекс социально-бытовых задач

Социально-бытовая инфраструктура разворачивается преимущественно в рамках жилой зоны, часто имеющей размер города. Поэтому комплекс социально-бытовых задач не является вырожденным и должен обеспечивать вовлечение в информационное пространство муниципальных органов, органов здравоохранения, внутренних дел, торговых организаций, детских садов и других объектов. Классифицировать эти задачи сейчас не представляется возможным в силу их специфичности и уникальности для каждого случая. Функциональность программных продуктов данной категории, вообще говоря, может быть практически произвольной.

По поводу комплекса социально-бытовых задач можно отметить, что решать их приходится, в основном, специалистам соответствующих служб, не имеющих, вообще говоря, прямого отношения к основному производству. Заметим, что обычно в таких вспомогательных службах не ведутся собственные технологические процессы, поэтому вся их деятельность сводится к административно-хозяйственным операциям и отражается в соответствующих документах. Каждая социально-бытовая служба — это достаточно автономное обеспечивающее подразделение (возможно, связанное с основным предприятием лишь финансами), которое решает задачи, структурно подобные общезаводским административно-хозяйственным, только меньшие по объему и основывающиеся на своем документообороте.

Некоторые проблемы

Совершенно очевидно, что к построению каждой индустриальной ИС нужно подходить индивидуально. Никакого типового решения здесь быть не может. В лучшем случае возможно лишь использование крупных блоков, как строительных элементов системы.

Итак, что же мы имеем? Задачи поставлены (хотя бы на основании вышеприведенной классификации), средства решения задач есть (опять же для задач из той же классификации), но вывод парадоксален — мы не знаем, как сделать СИСТЕМУ.

На мой взгляд, главная причина этого кроется в самой исходной классификации. Она полезна для трассировки коммуникаций и создания сетей, но становится препятствием при создании единообразного механизма контроля всех процессов, разворачивающихся на предприятии. Используя ее, мы сначала возводим “стены” между задачами, а потом ищем в этих стенах “лазейки” для передачи информации и сведения ее в единый пул. В результате сводную, экономически достоверную картину по предприятию руководство видит один раз в год — при подготовке годового баланса3.

Да, конечно, любая система начинается с классификации ее задач. Изложенная выше традиционная классификация лишь фиксирует задачи, но никак не помогает в создании единой системы. Мешает разобщенность задач, порожденная этой классификацией. Разделять АСУП и АСУТП сегодня — уже неестественно, так как они совместными усилиями приводят в движение ресурсы предприятия. На каждый ресурс может быть свой канал управления (реализованный через документ или автоматически), но движение всех ресурсов должно быть поставлено под единый контролирующий механизм.

Вообще взаимопроникновение административных и технологических процессов обычно весьма велико. Связь различных производственных процессов во многих случаях осуществляется через документ. Практика такова, что часто начало и окончание многих, даже сугубо технологических, операций оформляется документально. Например произведен некий продукт, и чтобы его вывезти, транспортникам необходим документ — соответствующее предписание. В результате чисто технологическая операция транспортировки будет осуществлена, когда груз оприходуют по складу и выпишут транспортную накладную4. Поэтому строго разделять “епархии” АСУП и АСУТП не всегда возможно (и не всегда разумно).

Реинжиниринг

Понятно, что идея поместить все задачи предприятия под управление единой ИС является экономически весьма целесообразной. Для предприятий с определенными типами технологических и административных процессов это вполне реально.

Но для этого надо предварительно выработать единый взгляд на указанные выше задачи, пускай они и разной природы. Такой взгляд можно выработать, например, в рамках процесса реинжиниринга бизнес-процессов (Business Process Reengineering, BPR), схематично изложенного ниже. Абстрагироваться от специфики и взглянуть на все задачи “сверху”, под несколько иным, управленческим, углом зрения помогает, как мне представляется, понятие “бизнес-процесса”, которое адепты BPR почему-то часто связывают исключительно с административно-хозяйственными процессами.

Реинжиниринг вообще — это ни что иное, как анализ по определенной методике. У нас в стране для этой цели достаточно часто используют американскую методику IDEF (модифицированную версию американской же методики SADT, Structured Analysis and Design Technique).

Как мне представляется, такое определение “реинжиниринга” в нашем случае вполне оправдано5. Но термин “реинжиниринг по методологии IDEF” обретает уже новую семантику — это управляемая экспертом последовательная декомпозиция задач предприятия. В принципе, в рамках этой методики можно провести описание всех функций предприятия на единой понятийной основе. Такой подход помогает построить единую классификацию задач или перевести все задачи на один язык (что тоже достаточно важно).

Для административно-хозяйственных задач возможна оптимизация — переход из состояния “как есть” (as is) в состояние “как надо” (to be). Для технологических процессов оптимизация в определенных рамках также возможна, несмотря на технологические ограничения.

Бизнес-процессы и бизнес-функции

Понятие “бизнес-процесс” резонно трактовать как многошаговую деятельность, подвергаемую учету и управлению, безотносительно к ее природе. Бизнес-процесс обеспечивает выполнение одного из видов деятельности предприятия. Каждый бизнес-процесс может выступать как самостоятельный объект управления.

Бизнес-процессы разбиваются на бизнес-функции, которые выполняются отдельными исполнителями, механизмами или их группами и носят более специфический характер для каждого конкретного предприятия. Природа бизнес-функции (административная или технологическая), вообще говоря, не имеет значения. Важным является то, что можно проводить учет, контроль, планирование бизнес-функции. Ее можно измерять, оценивать, улучшать ее эффективность. Она может быть объявлена центром затрат, т. е. рассматриваться как экономическая категория. Для бизнес-функции важно быть исчисляемой в конечном счете в денежных единицах, а ее природа в данном случае вторична.

На уровне бизнес-процессов и бизнес-функций для достаточно представительного множества технологий есть возможность преодолеть различие между АСУП и АСУТП (которое традиционно подчеркивалось, но до недавнего времени являлось следствием недостаточной функциональности управляющей и контролирующей аппаратуры).

Инструментарий для реинжиниринга бизнес-процессов

Предприятие является целостной системой, поэтому все его бизнес-процессы в определенной степени связаны между собой. Эти связи выявляются путем анализа деятельности предприятия. Затем можно оптимизировать связи и возложить их соблюдение на создаваемую ИС. Для успешного реинжиниринга необходим доступ к формальным моделям, инструментальным средствам и методикам, позволяющим адекватно описать предприятие и “вскрыть” его бизнес-процессы вплоть до отдельных исполнителей, машин и механизмов.

Достаточно популярным инструментом для анализа (обследования) предприятия в последнее время стало семейство методологий, известных под аббревиатурой IDEF (IDEF0, IDEF1X, IDEF CPN).

IDEF0 предназначена для декомпозиции бизнес-процессов на бизнес-функции. На нижнем уровне декомпозиции можно привести результат к системе логических уравнений секвенциального вида (“если—то”).

IDEF1X позволяет описать сущности и их атрибуты, используемые в бизнес-функциях; служит для прототипирования схемы базы данных.

IDEF CPN позволяет представить предприятие как раскрашенную сеть Петри (Colored Petri Net)6, что помогает моделировать динамические процессы7.

Набор применяемых методологий (формализмов), вообще говоря, этим не исчерпывается. Для моделирования деятельности предприятия возможно использование различных дополнительных формализмов или другого синтаксиса, позволяющего выявить те или иные аспекты бизнес-процессов. Популярны графические методы Де Марко, Жордана, нотации Чена, Мартина, Бахмана.

Кроме того, безусловно, плодотворно представление предприятия как системы массового обслуживания (СМО). Если предприятие представлено как СМО для заявок различных типов, то входящие дела образуют поток заявок на обслуживание — очередь. Заявки на обслуживание подразделяются соответственно видам деятельности. К ним добавляются внутренние заявки — от подразделения к подразделению. Вводятся понятие очереди заявок на обслуживание и вероятностные оценки их выполнения. Исследование предприятия методами СМО позволяет распределить нагрузки и оценить, какие мощности потребуются для узлов, обслуживающих заявки, с учетом вероятности появления этих заявок.

Таким образом, имеются инструментальные возможности для проведения статического, динамического и вероятностного анализа (функционального и имитационного моделирования), что в совокупности позволяет оптимизировать бизнес-процессы и бизнес-функции и, тем самым, решить задачу реинжиниринга.

К возможным проблемам реинжиниринга надо отнести потенциальную необозримость получающихся при этом моделей для реальных предприятий. Проблему смягчает использование специализированного ПО для реинжиниринга. К нему относятся такие продукты, как Design/ IDEF (Meta Software), ERWin/ BPWin (Logic Works), Service Model (PROMODEL), Visible Analyst Workbench и некоторые другие.

***

Практически нигде в мире, кроме стран бывшего СССР, нет предприятий, имеющих на своем балансе кроме основного производства еще и детские сады, цеха ширпотреба, жилой фонд, магазины и т.д. Управление этим конгломератом весьма проблематично. Если идти от существующих классов программных продуктов, то такие предприятия часто можно “охватить” только при совместном использовании CAD/CAM (Сomputer Aided Design/Manufacturing), PDM (Product Data Management), MRP II, SCADA, GIS (Geo Information System) и других классов программных продуктов (возможно, уникальных для отрасли или предприятия). Чтобы научиться совместно использовать эти продукты, надо пропустить все стороны деятельности предприятия через одну призму. Реинжиниринг — один из способов “стирания граней”. При этом реинжиниринг, безусловно, не панацея от всех бед, но он позволяет, при наличии других благоприятных предпосылок, сдвинуть с мертвой точки проблему создания ИС на отечественных предприятиях.

Корпоративные ИС крупного масштаба рано или поздно будут востребованы. Уже сейчас они начинают входить в планы модернизации отечественных индустриальных “гигантов”, становятся частью их имиджа. Растормозить потенциал покупаемой ИС, обеспечить ей оптимальные показатели и гарантировать адекватность задачам предприятия — все это, безусловно, интеллектуальноемкие задачи. Возможно, решать их будет легче с методологической поддержкой, которую предоставляет технология реинжиниринга квалифицированному пользователю — эксперту, поставщику, программисту, внедренцу.


распечатать статью




  
8 '1996
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Вся сеть в кармане

локальные сети

• Выбор сетевой операционной системы

• Недорогие серверы

• В любви и согласии... со своим делом

корпоративные сети

• Блокнотные компьютеры

• Клиентское ПО протокола DHCP

• Разные решения одной проблемы

• I-PNNI — интегрированный протокол маршрутизации

• Незаконченная картина RMON

услуги сетей связи

• Терминология сетей Синхронной Цифровой Иерархии

• Несколько слов о любви... и заметки о создании пейджинговой системы

• Компьютерная телефония. Пути развития

• Беспроводная передача данных: CDPD

• Блюзы говорящих модемов

интернет и интрасети

• Серверы Internet под ключ

• Семь смертных грехов Web

• Стройте Intranet!

• Радио по запросу

• Давайте познакомимся

• Программирование Web-сервера: последний рубеж

приложения клиент-сервер

• Информационные системы для крупных индустриальных объектов

• Intranet и Lotus Notes: новый взгляд

защита данных

• Дебаты о шифровании

• Протокол PPP и безопасность

новые продукты

• Маршрутизаторы 7200 фирмы Cisco, FTP Software поднимает ставки в игре TCP/IP, Оптимизаторы MAXcess, Kraftway выпускает новый сервер

только на сервере

• Обзор Web-браузеров

• Методика интерпретации результатов измерения производительности адаптеров Fast Ethernet



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх