Интегрированные автоматизированные системы управления предприятием

Тема дипломной работы «Интегрированные автоматизированные системы управления предприятием».

Цель работы — рассмотреть философию и стандарты планирования, моделирование бизнес-процессов, проблемы выбора и внедрения автоматизированных систем управления предприятием.

Актуальность данного вопроса велика, т.к. на современном этапе большинство производств начинают внедрение АСУП.

Главная задача любого предприятия — зарабатывать деньги. И в этом одна из ведущих ролей отводится автоматизированным системам управления предприятием (АСУП). Развитие предприятий зависит от их способности добиваться запланированного уровня доходов и получения соответствующей прибыли. Этого можно достичь только в том случае, если обеспечивать заказчиков необходимыми товарами в нужное время и в нужном месте, т. е. спланировав производство и доставку товаров.

Один из разработчиков современной теории управления производством Джордж Плоссл так охарактеризовал процесс формирования основного плана: «Никакие цифры на производственном предприятии не подлежат такому тщательному контролю, как основной план производства».

И как это ни парадоксально звучит, план лежит в основе капиталистического производства тоже. Но это разумный план. Он связан с производством, а его реализация не допускает дефицита и перепроизводства товаров. Вот эту самую «разумность» со средины 70-х годов начали обеспечивать сначала системы MRPI, потом — MRPII, и наконец, — ERP, которые обобщены в АСУП.

Сегодня с полной уверенностью можно утверждать, что во все времена эпохального шествия производства, ИТ выступали тем двигателем, без которого предприятия далеко бы «не уехали». В условиях жесткой конкуренции, динамичного рынка даже самые небогатые предприятия не могут позволить себе отказаться от столь мощного и эффективного средства развития, как автоматизация. Выгода от использования современных ИТ в бизнесе столь очевидна, что это нужно приять как аксиому.

Говоря о современном предприятии как объекте автоматизации, условно можно выделить две группы его задач: производственные и административные. Как уже видно из их названий, первая группа относится строго к производственной деятельности предприятия, а вторая — к административно-хозяйственной. Системы, решающие задачи управления производством называются автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП), а системы для управления административно-хозяйственной деятельностью — автоматизированными системами управления предприятием (АСУП).

В сегодняшней интерпретации «нижнюю» группу задач в иерархии управления производством относят к системам типа SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) или DCS (Distributed Control Systems), которые принадлежат к классу НМІ-систем (Human-Machine Interfaceчеловеко-машинный интерфейс). Технический персонал может наблюдать за ходом технологического процесса и оказывать влияние на него, благодаря программированию логических контроллеров PLC (Programmable Logic Controller).

В отличие от систем первой группы, имеющих важное значение только для предприятий с технологическими производственными структурами, решения второй группы потенциально могут применяться на всех предприятиях. Они относятся к классу систем ERP (Enterprise Resource Planning — планирование ресурсов предприятия) или MRP II (Manufacturing Resource Planning — планирование ресурсов производства). ERP-системы ориентированы на предприятие в целом, а MRP — на его производственные подразделения.

Для производственного предприятия АСУП призваны решать пять основных задач:

— планирование;

— подготовка;

— обеспечение производства;

— производство продукции;

— сбыт продукции.

К общим функциям ERP-систем относят руководство предприятием, финансовую деятельность, функции поддержки (информационное и техническое обеспечение, работу с кадрами, делопроизводство, юридическую деятельность), взаимодействие с дочерними предприятиями, филиалами и представительствами. Между этими функциями существует специальный интерфейс, который зависит от специфики бизнес-процессов предприятия.

Вследствие обособления задач, не относящихся ни к одной из ранее определенных групп, возникла промежуточная группа MES-систем (Manufacturing Execution Systems). К ним принято относить приложения, отвечающие за управление производственными и людскими ресурсами в рамках технологического процесса, планирование и контроль последовательности операций технологического процесса, управление качеством продукции, хранение исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям, техническое обслуживание производственного оборудования, связь систем ERP и SC ADA/DCS.

1. ФИЛОСОФИЯ И СТАНДАРТЫ ПЛАНИРОВАНИЯ

1.1 Принципы автоматизации

При автоматизации бизнес-процессов должен обеспечиваться полный охват всех циклов управления предприятием. Использование автономных систем автоматизации, рассмотренных во второй части этой книги, порождает так называемую «лоскутную» автоматизацию предприятий, когда отдельные бизнес процессы управляются с помощью разнородных специализированных программных продуктов. По мере развития предприятия потребуется некая консолидация информационных бизнес-потоков, что приводит к необходимости интегрированной АСУП.

Внедрение собственно ERP-систем не вызывает никаких проблем с управленческой точки зрения. Несколько проблематично внедрение отклонений от стандарта ERP, неизбежных в условиях отечественного бизнеса. Западные ERP-системы не приспособлены к решению данной задачи, поскольку создавались в условиях достаточно отшлифованных управленческих технологий и высокой бизнес-культуры.

АСУП должна иметь современную архитектуру, максимально использовать все возможности мощных систем управления базами данных (СУБД), поддерживающих язык структурированных запросов SQL и стандарт ODBC, иметь открытый справочник данных, открытую бизнес-логику.

Учет отечественной специфики ведения бизнеса — это, пожалуй, одно их самых важных требований. Именно поэтому в Украине практически отсутствуют полноценные внедрения современных западных ERP-систем в полном объеме.

1.2 Что дает автоматизация

Управленческий учет и финансовый контролинг для руководителей и сокращение рутинных операций для менеджеров — вот то, что сразу ощутимо после внедрения АСУП.

После автоматизации предприятия каждое его подразделение становится центром финансового учета с соответствующим уровнем финансовой ответственности его руководителя. Это повышает ответственность каждого руководителя подразделения и дает в их руки мощное средство для контроля исполнения отдельных планов и бюджетов.

Теперь руководитель может лично своевременно и быстро получать актуальную и достоверную информацию обо всех срезах деятельности предприятия. Кроме того, эта информация представлена в удобном виде и является объективной, так как отсутствует «человеческий фактор» при трактовке этой информации.

Существенное сокращение бумажной рутины ускоряет процесс и повышает качество обработки заказов, поднимает конкурентоспособность и рентабельность продукции предприятия в целом. При внедрении системы автоматизации каждый документ, сопровождающий бизнес-процесс (если это нужно), создается автоматически, на основании первичного документа, открывшего процесс. Сотрудники, ответственные за этот бизнес-процесс, лишь контролируют и при необходимости вносят изменения в эти документы. Например, при размещении заказа, он вводится в систему, затем автоматически создается счет, который пересылается заказчику, а заказ направляется в производственный модуль и модуль складского учета. Каждый этап выполнения заказа должен строго контролировать ответственный за него сотрудник, а при необходимости — создавать управленческое воздействие на систему.

1.3.MRP

1.3.1 Методология MRP

Для решения задачи управления предприятиями в 70-е годы была разработана методология планирования материальных ресурсов предприятия — MRP (Material Requirements Planning) (см. табл. 1.1). Ее использование подразумевает, как правило, применение технологии «объемно-календарного планирования» — MPS (Master Planning Shedule).

Таблица 1.1 — Системы планирования

Вскоре достаточно быстро был реализован вариант планирования производственных мощностей — CRP (Capacity Requirements Planning). Эта методология принципиально похожа на MRP, но базируется на расчетах необходимых производственных мощностей, а не материальных ресурсов. Эта задача была существенно сложнее, так как требовала учета большого числа параметров.

В результате объединения названных методологий возникла MRP «второго уровня» — MRP II (Manufacturing Resource Planning) — интегрированная методология планирования, включающая MRP и CRP. При использовании данной методологии обязательно подразумевается анализ финансовых результатов производственного плана, а также применение систем MPS и FRP (Finance Resource/Requirements Planning — планирование финансовых ресурсов). При этом управление финансами можно представить в виде четырех функциональных уровней: финансовое планирование деятельности предприятия, бюджеты и бюджетный контроль, контроль финансовых операций, ведение финансовых операций. Два нижних уровня представляют процессы, в достаточной степени независимые от типа деятельности, а два верхних — в большей степени зависят от типа деятельности предприятия, так как на них определяются особенности организации управленческого учета предприятия.

Основная идея MRP-систем состоит в том, что любая учетная единица материалов или комплектующих, необходимых для производства товара, должна быть в наличии в нужное время и в нужном количестве. Основным преимуществом этих систем является формирование последовательности производственных операций с материалами и комплектующими, обеспечивающей своевременное изготовление узлов для реализации основного производственного плана по выпуску готовой продукции.

Для большинства производств только расчет материальных потребностей недостаточен, поэтому появилось несколько основных направлений развития методологии MRP — управление сложными производственными проектами, интегрированное управление для заказного и мелкосерийного производства, управление сложными финансово-сбытовыми и производственными структурами — холдинговое управление. Кроме того, сформировались и самостоятельные задачи, например, управление складским хозяйством (автоматизированные склады), «оперативным» контуром (интенсивной отгрузкой продукции), «глобальной» логистикой больших компаний и др.

1.3.2 Общая характеристика MRP-систем

Главный акцент в MRP-системе делается на использовании информации о поставщиках, заказчиках и производственных процессах для управления движением материалов и комплектующих. Партии исходных материалов и комплектующих планируются к поступлению на предприятие по мере необходимости для изготовления готовой продукции и доставляются в нужное время. Готовая продукция производится и доставляется заказчикам в соответствии с согласованными обязательства м и.

Важно заметить, что MRP-системы целесообразно использовать на производственных предприятиях с дискретным типом производства или с относительно длительным циклом производства. MRP-системы также могут использоваться для планирования материальных потребностей в сервисных, транспортных, торговых и других организациях непроизводственного профиля.

MRP-система осуществляет детализацию основного производственного план-графика MPS в разрезе материальных составляющих по ведомости материалов. Текущее состояние запасов отражается в соответствующих таблицах базы данных с указанием всех необходимых характеристик учетных единиц.

Одной из составляющих интегрированных информационных систем управления предприятием класса MRP/MRP II является система планирования производственных мощностей (CRP — Capacity Requirements Planning). Основная ее задача — проверка выполнимости MPS с точки зрения загрузки оборудования по производственным технологическим маршрутам с учетом времени переналадки, вынужденных простоев, субподрядных работ и др.

1.4 ERP

1.4.1 Методология ERP

Годы внедрения и работы с MRP-системами привели к накоплению качественных результатов, среди которых были новые концепции управления и новые решения в области математического обеспечения задач планирования ресурсов.

Кроме того, в 80-е годы сформировались новые характеристики рынка, которые существенно изменили требования к управлению бизнесом. Среди этих характеристик выделялись глобализация как сбыта, так и поставок, резкое снижение времени жизни продукта на рынке, значительное увеличение роли и количества заказных производств, рост конкуренции и, в результате, снижение средней маржи, общая интенсификация жизни, приведшая к существенному повышению требований мобильности управления.

Это и обусловило появление ERP — интегрированного планирования всех бизнес-ресурсов предприятия (см. табл. 1.1). Фактически эта методология формализовала представление об интегрированных решениях, охватывающих и связывающих планирование и управление всеми сферами деятельности предприятия, включая производственные мощности, материальные (товарные), финансовые и людские ресурсы. Концепция ERP является фактическим стандартом для современных интегрированных систем управления предприятием (ИСУП), также называемых в отечественной прессе комплексными информационными системами (КИС), интегрированными системами управления производственными предприятиями (ИСУПП).

Что же такое ERP? По определению Ассоциации APICS (Американское общество управления производством и запасами), современная система управления предприятием, соответствующая концепции ERP, должна включать:

— управление цепочкой поставок (Supply Chain Management — SCM, ранее — Distribution Resource Planning (DRP) — планирование распределенных ресурсов);

— усовершенствованное планирование и составление расписаний (Advanced Planning and Scheduling — APS);

— модуль автоматизации продаж (Sales Force Automation — SFA);

— автономный модуль, отвечающий за конфигурирование (Stand Alone Configuration Engine — SACE);

— окончательное планирование ресурсов (Finite Resource Planning — FRP);

— анализ данных в реальном масштабе времени (Business Intelligence — Bl);

— модуль электронной коммерции (Electronic Commerce — ЕС);

— управление данными о продукции (Product Data Management — PDM).

Из перечисленных компонентов концепции ERP более подробно представим несколько понятий.

Особо следует рассказать о логистической цепочке, которая представляет собой механизм, позволяющий при анализе хозяйственной деятельности учитывать все цепочки (каналы), по которым товар из сырья превращается в готовый продукт, после чего через систему продаж попадает к конечному потребителю (охватывает управление производством, материальными потоками и сервисным обслуживанием). Различие концепций SCM и DRP состоит в том, что первая фокусируется на проблеме планирования пополнения распределенной складской системы, причем не только из центрального склада, но и за счет перемещения товара между складами одного уровня, в том числе и путем перемещения из магазина в магазин. А это особенно актуально для пополнения складов сервисных центров, оптовых складов продовольственной продукции массового спроса.

Сущность анализа логистических цепочек очень проста и сводится к ряду очевидных фактов. Во-первых, стоимость товара формируется на протяжении всей логистической цепочки, а сказывается самым критическим образом только при продаже конечному потребителю. Во-вторых, на стоимости товара критическим образом сказывается «общая эффективность операций», в том числе транспортных и маркетинговых, по всей логистической цепочке, а не только при продаже. В-третьих, наиболее управляемыми, с точки зрения стоимости, являются начальные стадии (производство товара), а наиболее чувствительными — последние (продажи).

Логистическая цепочка представляет собой эффективный инструмент управления бизнесом. Так, с использованием соответствующих финансовых инструментов возможно создание «виртуального бизнеса» из распределенной системы нескольких компаний, охватывающего полный «жизненный цикл» товара, или, наоборот, разделение одной компании на несколько «виртуальных бизнесов». Для каждого «виртуального бизнеса» возможна поддержка полного спектра «виртуальных систем управления», характерных для единой компании, но при условии «прозрачности» всей «виртуальной» сети, входящей в компанию. «Черная растаможка», «серая бухгалтерия» не проходят.

По мере накопления данных, которые называют еще и знаниями, возникает необходимость их анализа. Тогда на арену выходят BI-инструменты, позволяющие строить прогнозы и формировать управленческие решения на базе тех данных, которыми обладает предприятие.

В эпоху Интернета наивысшей реализацией ERP-системы являются инструменты электронной коммерции, когда кроме эффективного построения своей внутренней системы управления предприятием, возникает потребность в эффективной системе взаимоотношений не только со своими поставщиками, контрагентами и клиентами, но и с миллионами других клиентов во всем мире.

1.4.2 Общая характеристика ERP-систем

Основным назначением ERP-систем является автоматизация процессов планирования, учета и управления по основным направлениям деятельности предприятия. ERP-систему в общем случае рассматривают как интегрированное решение, состоящее из подсистем управления финансами, материальными потоками, производством, проектами, сервисным обслуживанием, качеством и персоналом.

При этом каждая из этих подсистем включает в себя функциональные модули, которые также могут быть оформлены в виде отдельных подсистем или же, наоборот, могут быть объединены в одну подсистему. Так, например, из подсистем управления материальными потоками, производством и сервисным обслуживанием формируется логистическая система предприятия.

В качестве ресурсов для планирования рассматриваются денежные средства, материально-технические ресурсы и мощности (станки и оборудование, склады, транспорт, людские ресурсы и др.).

Уровневую систему управления финансами можно представить в виде финансового планирования деятельности предприятия, ее финансового контроля, контроля финансовых процессов и ведения финансовых операций.

Функциональность подсистем управления производством ERP-системы ориентирована на различные виды производственной деятельности предприятия, к основным из которых можно отнести дискретное и процессное производства, а также реализацию проектов. Первые два вида предполагают описание в системе состава выпускаемого изделия и технологии производства, а последний — в большей степени ориентирован на планирование работ и ресурсов для реализации долгосрочных проектов.

Примером использования подсистемы управления проектами может служить организация учета капитальных вложений для крупных предприятий, когда необходимо осуществить планирование, учет затрат и управление при строительстве различных объектов.

К процессному производству относят производство пищевой, химической, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, текстильной продукции, строительных материалов. Основным отличием предприятий с процессным производством является определение материалов (единицы измерения, идентификаторы партии, сроки хранения) и состав изделия. Для предприятий с дискретным производством характерно наличие возможности более точного и простого определения спецификации материалов и комплектующих и большей предсказуемости свойств продукции по сравнению с процессным производством.

Планирование для производственных предприятий в общем случае описывается четырьмя функциональными уровнями — для стратегического, долгосрочного (6−18 месяцев), среднесрочного (месяцы) и оперативного (недели) планирования. Для отслеживания сроков выполнения планов используется модуль календарного расписания MPS (Master Production Schedule), в котором определяются количественные показатели каждого выпускаемого изделия, «привязанного» к временным отметкам планирования. С помощью модуля пополнения запасов (PDS — Pond-Draining System, SIC — Statistical Inventory Control) обеспечивается поддержка необходимого для производства запаса материалов и комплектующих.

1.4.3 Несколько важных определений

MRPI (Manufacturing Resource Planning — планирование ресурсов производства). Метод расчета потребностей в материалах на основе зависимого спроса с использованием спецификаций, данных о запасах и основного плана производства.

MRP в замкнутом цикле. Система, построенная на основе MRP, которая включает дополнительные функции планирования: планирование производства, планирование требуемой мощности с формированием основного плана производства. Под «замкнутым циклом» подразумевается обратная связь по состоянию выполнения.

MRPII. Метод эффективного планирования всех ресурсов производственного предприятия. Он включает финансовое планирование и возможность анализа по запросам «что-если». Выходной поток этих систем может быть использован в системах MRP по замкнутому циклу. ERP (Enterprise Resources Planning — планирование ресурсов предприятия). Автоматизация процессов планирования, учета и управления по основным направлениям деятельности предприятия. Ее можно рассматривать как интегрированную совокупность следующих основных подсистем: управление финансами, материальными потоками, производством, проектами, сервисным обслуживанием, качеством и персоналом.

1.5 Управление, синхронизированное с потребителем

Если концепция ERP вписывалась в рамки эпохи качества, то с приходом эпохи потребителя возникла еще одна методология управления производственными ресурсами — CSRP (Customer Synchronized Resource Planning — планирование ресурсов, синхронизированное с потребителем). Реализация CSRP позволяет управлять заказами клиентов и, в целом, всей работой с ними «тоньше», чем это было возможно до настоящего времени. Детальный анализ стоимости заказа и даже конкретных товаров в его составе стал возможен уже на этапе его оформления с учетом конкретных технологических решений. При расчете себестоимости товара можно даже учесть все дополнительные операции по тестированию и обслуживанию заказа, не говоря уже о послепродажном обслуживании.

Сущность концепции CSRP состоит в том, что при планировании и управлении предприятием можно и нужно учитывать не только основные производственные и материальные ресурсы предприятия, но и все те ресурсы, которые потребляются во время маркетинговой и текущей работы с клиентом, обслуживания проданных товаров, обслуживающих операций, т. е. учитываются все этапы жизненного цикла товара.

Таким образом, если MRP, MRP-II, ERP ориентировались на внутреннюю организацию предприятия, то методология CSRP обеспечивает полный жизненный цикл продукции — от ее проектирования с учетом требований заказчика до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи. Основная суть концепции CSRP в том, чтобы интегрировать заказчика или покупателя в АСУП.

С CSRP тесно связана быстро набирающая обороты технология CRM (Customer Relationship Management — управление отношениями с потребителями). Благодаря ей, компании переходят от простых учетных карточек к более сложным системам, учитывающим особенности и предпочтения потребителей.

1.6 «Блеск и нищета» комплексной автоматизации

Основные преимущества комплексной автоматизации заключаются в следующем:

— Информированность.

Все необходимые данные для принятия решений о развитии бизнеса или любых операционных решений доступны из единого хранилища данных;

- Управляемость.

Формализация бизнес-процессов компании предохраняет ее от ошибок;

— Интегрированность.

Все подразделения компании связаны друг с другом, и более не возникает необходимости многократного ввода одной и той же информации или сверки результатов;

— Контроль.

Появляются широкие возможности для контроля и предотвращения несанкционированных действий пользователей. Однако появление на предприятии комплексной автоматизации имеет и свои недостатки:

— Критичность одной ошибки.

Пользователям придется осознать, что каждое их действие должно быть тщательно продумано с точки зрения его влияния на другие участки компании, связанные одним бизнес-процессом. Кроме того, многократно возрастает вес обыкновенной пользовательской ошибки;

— Увеличение нагрузки на персонал.

Расширяется возможность обработки большего количества транзакций силами существующего или даже меньшего персонала, но при этом ответственность за корректность ввода возрастает;

— Наличие специально подготовленного персонала.

Управлять структурой компании и ее бизнес-процессами при наличии системы комплексной автоматизации под силу только специально обученному персоналу. Поэтому поддержка системы в работающем и актуальном состоянии требует создания дополнительного подразделения в компании, в частности, группы бизнес-анализа.

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

2.1 Реинжиниринг корпорации

2.1.1 Что такое реинжиниринг

Говоря об индустриальном обществе, можно утверждать, что оно базируется на идее Адама Смита 200-летней давности: разделение и специализация труда, что обусловливает фрагментацию трудовой задачи. Чем крупнее предприятие, тем более специализированы функции рабочего, тем больше стадий, на которые разбита трудовая задача. Это правило относится не только к промышленности. В страховых компаниях, например, разные специалисты обычно заполняют разные строки стандартной формы страхового договора. Каждый из них никогда не производит все операции, необходимые для выполнения трудовой задачи в целом, он лишь выполняет ее отдельный элемент.

В начале 80-х годов прошлого столетия, когда для западного общества наступила эра потребителя, возникла необходимость изменить подходу к бизнес-процессам. Под бизнес-процессом понимают способ или последовательность работ, которые заканчиваются конкретным результатом. При автоматизации большей части бизнес-процессов их можно разделить на две группы:

— основные (бизнес-процессы, которые дают результат для клиента);

— вспомогательные (бизнес-процессы, дающие результат для основного бизнес-процесса или предприятия).

В эпоху постиндустриального бизнеса корпорации организуются и развиваются на основе идеи интеграции отдельных операций в единые бизнес-процессы, т. е. наборы операций, которые, взятые вместе, создают результат, имеющий ценность для потребителя. Это — основной тезис книги Майкла Хаммера и Джеймса Чампи «Реинжиниринг корпорации: манифест революции в бизнесе», ставшей настольной книгой современного бизнеса.

Что же такое реинжиниринг? «Фундаментальное переосмысление и радикальное перепроектирование бизнес-процессов для достижения существенных улучшений в таких ключевых для современного бизнеса показателях результативности, как затраты, качество, уровень обслуживания и оперативность» — так определили понятие реинжиниринга его создатели.

2.1.2 Снова три «К»

Клиенты, конкуренция и коренные изменения - вот те три «К», которые создали новый мир для бизнеса. Сегодня решения принимают не продавцы, а клиенты, «диктующие» поставщикам, что они хотят получить, когда и как, и сколько готовы за это заплатить. Когда у покупателей есть выбор, то они больше не ведут себя одинаково. Клиенты — физические лица и компании — предъявляют спрос на товары и услуги, созданные для их конкретных нужд.

Массовый рынок распался на множество частей, вплоть до одного единственного клиента. Если раньше продажи удавалось осуществить той компании, которая могла выйти на рынок раньше других или с приемлемыми по качеству продуктом или услугой, но с меньшей ценой, то сегодня одинаковые товары продаются на разных рынках на абсолютно несхожих конкурентных принципах. На одном рынке определяющим фактором является цена, на другом — потребительский спрос, на третьем — качество, а на четвертом — гарантийное и постгарантийное обслуживание.

2.1.3 Элементы «алмазной» модели

При реинжиниринге процесса происходит трансформация трудовых заданий от узкоспециализированных к более многомерным. Люди, которые раньше действовали в соответствии с инструкциями, теперь сами выбирают вариант из имеющихся альтернатив и принимают решения. Реинжиниринг бизнес-процессов затрагивает все аспекты функционирования компании — люди, трудовые задания, менеджеры и ценности, связанные друг с другом. Это 4 элемента так называемой «алмазной» модели системы внутрикорпоративного управления:

— бизнес-процессы компании;

— трудовые задания и организационные структуры;

— системы управления и оценки результатов;

— организационная культура, т. е. ценности и убеждения ее работников.

Объектом реинжиниринга являются процессы, а не организации, т. е. под реинжиниринг попадают не отделы предприятия, а работа, выполняемая персоналом этих отделов (business process reengineering-BPR).

После того, как процессы определены, необходимо решить, какие именно из них требуют реинжиниринга и в какой последовательности. Принятие подобного решения вовсе не является тривиальной частью мероприятий реинжиниринга, так как ни одна из компаний не способна одновременно перестраивать все свои укрупненные процессы. Обычно организации используют три критерия, помогающие им сделать выбор. Первый из них — «разбор» функциональности - уточнение, какие процессы сопряжены с наибольшими трудностями. Второй — значимость — определение, какие процессы оказывают наибольшее воздействие на клиентов компании. Третий — реализуемость — определение, какие из происходящих в компании процессов могут быть перепроектированы наиболее успешно.

В реинжиниринге имеется еще одна составляющая — информационные технологии, поскольку они позволяют проводить реинжиниринг бизнес-процессов.

2.2 Проектирование корпоративных ПС

2.2.1 Что нужно аналитику

Обычный подход к анализу деятельности предприятия предполагает создание и анализ различных моделей (функциональных, процессных, информационных и других). Каждый аналитик, приступая к анализу системы, должен ориентироваться на некие стартовые условия, к которым относят:

— информация об объекте проектирования;

— знания о предметной области, в которой работает предприятие;

— знания об эталонных процедурах выполнения ключевых процессов в соответствии с международными или национальными стандартами;

— знания о методах и средствах моделирования и анализа систем;

— программные средства (инструменты) для моделирования и анализа;

— ограничения на создаваемую систему, связанные с реальными возможностями и существующими традициями предприятия. Достаточно просто суть моделирования можно представить в следующей последовательности:

— строится модель «as-is» (как есть), как снимок существующих бизнес-процессов;

— полученная модель анализируется на предмет выявления «узких» мест, лишних связей, недостающих цепочек и т. д.;

— строится модель бизнеса «to-bе» (как будет) и утверждается план работ по переходу от модели «as-is» к модели «to-be».

2.2.2 Требования к описанию бизнес-процессов

Так как в построении модели предметной области, кроме аналитиков, принимают участие эксперты предметной области, то в применяемых моделях описание бизнес-процессов должно быть:

— простым и понятным экспертам предметной области;

— легко читаться и не быть при этом громоздким и сложным для уточнения;

— делаться в том же средстве, в котором на последующих этапах работ будет проектироваться система управления.

2.2.3 Системный анализ

Этап системного анализа и проектирования является наиболее важным для успешного выполнения проекта, и поэтому может рассматриваться как один из факторов риска. В любом случае в формировании требований заказчика в той или иной степени участвуют и разработчик, и заказчик. На этапе системного анализа и проектирования при сравнительно малых затратах можно достичь следующих результатов:

— получить снимок бизнеси информационных процессов для конкретного предприятия;

— выявить узкие места в бизнес-процессах и наметить пути их ликвидации;

— создать информационную и функциональную модель новой системы;

— сформировать список требований к новой или модернизированной ИС;

— выбрать методы и средства проектирования и реализации ИС;

— сформировать архитектуру системы;

— сформировать состав программных продуктов, которые необходимо приобрести в рамках создания ИС;

— составить предварительный укрупненный план проектирования и реализации базовой версии ИС;

— оценить трудозатраты разработки новой ИС;

— составить технико-экономическое обоснование.

При этом необходимо учитывать следующие особенности, характерные для крупных проектов:

— «сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая моделирования и анализа данных и процессов;

— наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем), имеющих свои локальные задачи и цели функционирования, например, традиционных приложений, связанных с обработкой транзакций и решением регламентных задач, и приложений аналитической обработки (поддержки принятия решений), использующих нерегламентированные запросы к данным большого объема;

— необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;

— функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;

— разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств.

2.3 Методы и средства проектирования

2.3.1 Структурный метод

Основным строительным блоком этого метода является процедура или функция, а основное внимание уделяется прежде всего вопросам передачи управления и декомпозиции больших алгоритмов на меньшие. Данный метод является достаточно удобным на этапе анализа и проектирования, потому что работа ведется с бизнес-процессами, по сути являющимися функциями или группами функций. В структурном анализе используются следующие методологии:

— DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных;

— IDEFO (Icam DEFinition) — функциональные диаграммы.

2.3.2 Объектно-ориентированный метод

В качестве основного строительного блока выступает объект или класс. Объект — это сущность, обычно извлекаемая из словаря предметной области или решения, а класс является описанием множества однотипных объектов. Каждый объект обладает идентичностью (его можно поименовать или как-то по-другому отличить от прочих объектов), состоянием (обычно с объектом бывают связаны некоторые данные) и поведением (с ним можно что-то делать или он сам может что-то делать с другими объектами).

2.4 Методологическое обеспечение

2.4.1 Общие сведения

Как известно, на любом предприятии высший приоритет имеют только те проекты, которые непосредственно приносят прибыль, поэтому речь об обследовании деятельности и ее реорганизации обычно идет только во время ощутимого кризиса в управлении компанией. По мере развития конкуренции рентабельность предприятий падает, а руководители сталкиваются с огромными проблемами при попытках оптимизировать затраты, чтобы продукция оставалась одновременно и прибыльной, и конкурентоспособной.

Вот в этот момент и необходимо видеть модель деятельности предприятия, которая отражала бы все механизмы и принципы взаимосвязи различных подсистем в рамках одного бизнеса. С помощью моделирования различных областей деятельности можно достаточно эффективно анализировать «узкие места» в управлении и оптимизировать общую схему бизнеса.

Такая система взаимодействия имеет следующие основные аспекты:

— административный;

— финансовый;

— материальный (товарный);

— информационный;

— коммуникационный.

Взаимодействие на различных уровнях компании не обходится без документооборота, для отображения которого приходится применять универсальные средства, например, диаграммы потоков данных. Но эти диаграммы имеют один существенный недостаток: они показывают перемещение только тех данных (документов), которые доступны для наблюдения (просмотра). В настоящее время на предприятиях наиболее хорошо поддержана формализованным документооборотом финансовая система, административное и материальное взаимодействие, но, как правило, только в части тесно связанной с финансами. Кроме того, на практике встречается множество дополнительных факторов, оказывающих влияние на документооборот, но стандартно не формализуемых.

2.4.2 Методологии IDEF

Понятие «моделирование бизнес-процессов» стало использоваться аналитиками после появления сложных программных продуктов, предназначенных для комплексной автоматизации управления предприятием. Подобные системы всегда подразумевают проведение глубокого предпроектного обследования деятельности компании или предприятия. Результатом этого обследования является экспертное заключение, в котором отдельными пунктами выносятся рекомендации по устранению «узких мест» в управлении. На основании этого заключения непосредственно перед проектом внедрения системы автоматизации проводится так называемая реорганизация бизнес-процессов, иногда достаточно серьезная и болезненная. Для решения подобных задач моделирования сложных систем существуют хорошо отработанные методологии и стандарты. К таким стандартам относятся методологии семейства IDEF, являющиеся государственным стандартом в США.

IDEF-методологии создавались в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности, в ходе реализации которой выявилась потребность в разработке методов анализа процессов взаимодействия в производственных (промышленных) системах.

Особенностью рассматриваемого семейства методологий является:

— уникальная способность задавать вопросы в процессе моделирования;

— неразрывная связь графических средств (нотации), методологии и технологии.

Семейство IDEF является системой, которая предоставляет не только средства отображения бизнес-процессов, но и методологию взаимодействия «аналитик-специалист», технологию создания проектов, охватывающую все стадии жизненного цикла — от первичного анализа до формы представления окончательного проекта.

Перечислим наиболее распространенные стандарты семейства IDEF:

— IDEF0.

Методология функционального моделирования, позволяющая с помощью наглядного графического языка предоставить бизнес-систему в виде набора взаимосвязанных функций (функциональных блоков);

— IDEF1.

Методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и анализировать их структуру и взаимосвязи;

— IDEF1X (IDEF1 Extended).

Методология построения реляционных структур, которая относится к типу методологий «сущность-взаимосвязь» и, как правило, используется для моделирования реляционных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой бизнес-системе;

— IDEF2.

Методология динамического моделирования развития систем. Компьютерные алгоритмы позволяют превращать набор статических диаграмм IDEF0 в динамические модели, построенные на базе «раскрашенных сетей Петри» (Color Petri Nets);

— IDEF3.

Методология документирования процессов, позволяющая описывать сценарий и последовательность операций для каждого процесса. IDEF3 имеет прямую взаимосвязь с методологией IDEF0 — каждая функция может быть представлена в виде отдельного процесса средствами IDEF3;

— IDEF4.

Методология построения объектно-ориентированных систем, средства которой позволяют наглядно отображать структуру объектов и заложенные принципы их взаимодействия;

— IDEF5.

Методология онтологического исследования сложных систем, позволяющая описать с помощью определенного словаря терминов и правил состояние бизнес — системы в некоторый момент времени.

2.5 IDEFO

2.5.1 Основные понятия

Так как на практике наиболее часто используется методология IDEF0, то более подробно остановимся на ее представлении. Эту методологию принято считать последовательницей графического языка описания функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique). IDEFO как стандарт был разработан в 1981 году в рамках программы автоматизации промышленных предприятий ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing) и, как уже упоминалось выше, предлагался для ВВС. С 1981 года IDEFO претерпела несколько незначительных изменений, и последняя его редакция была выпущена в конце 1993 года.

Основу методологии IDEFO составляют четыре основных понятия:

- функциональный блок.

Графически изображается в виде прямоугольника и определяет конкретную функцию для рассматриваемой системы. При этом каждый функциональный блок должен иметь свой уникальный идентификационный номер. Каждая из четырех сторон функционального блока имеет своё определенное значение. Верхняя сторона имеет значение «Управление» (Control), левая сторона — «Вход» (Input), правая сторона — «Выход» (Output) и нижняя сторона — «Механизм» (Mechanism);

— интерфейсная дуга (потоки, стрелки).

С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе. Такими объектами могут быть элементы реального мира (детали, сотрудники и т. д.) или потоки данных и информации (документы, данные и т. д.). Графическим отображением интерфейсной дуги является однонаправленная стрелка. Каждая интерфейсная дуга должна иметь свое уникальное наименование, которое, по требованию стандарта, должно быть оборотом существительного. В зависимости от того, к какой из сторон функционального блока подходит данная интерфейсная дуга, она носит название «входящей», «исходящей» или «управляющей». Кроме того, «источником» (началом) и «приемником» (концом) каждой функциональной дуги могут быть только функциональные блоки, при этом «источником» — может быть только выходная сторона блока, а «приемником» любая из трех оставшихся. Любой функциональный блок по требованиям стандарта должен иметь, по крайней мере, одну управляющую интерфейсную дугу и одну исходящую;

— лекомпозиция.

Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. Декомпозиция позволяет постепенно и структурировано представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм. В пояснительном тексте к контекстной диаграмме должна быть указана цель (Purpose) построения диаграммы в виде краткого описания и зафиксирована точка зрения (Viewpoint). Цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь, а точка зрения — основное направление развития модели и уровень необходимой детализации. Для того, чтобы не перегружать диаграммы и не делать их сложными для восприятия, в IDEF0 предусмотрено туннелирование, которое обозначается в виде двух круглых скобок вокруг начала интерфейсной дуги. Это указывает на то, что обозначает, что эта дуга не была унаследована от функционального родительского блока и появилась (из «туннеля») только на этой диаграмме;

— глоссарий.

Для диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг IDEF0 подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, изложений, которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента.

2.5.2 Ограничения диаграмм

Так как в IDEFO-модели отображается сложная и концентрированная информация, то, сделав ее удобочитаемой, рекомендуется придерживаться следующих ограничений:

— количество функциональных блоков на диаграмме — от 3 до 6:

— количество подходящих к одному функциональному блоку (выходящих из одного функционального блока) интерфейсных дуг — 4.

2.5.3 Коллективная работа

Как правило, процесс разработки IDEFO-модели большой группой специалистов является итеративным и состоит из следующих условных этапов:

— создание группы специалистов, относящихся к различным сферам деятельности предприятия и называющихся авторами (Authors);

— создание черновика (Model Draft) модели на основе имеющихся положений, документов и результатов опросов;

— распространение черновика для рассмотрения, согласований и комментариев (до тех пор, пока авторы и читатели не придут к единому мнению);

— официальное утверждение модели, когда окончательная модель представляет собой согласованное представление о предприятии (системе) с заданной точки зрения и для заданной цели.

2.6 Инструментальные средства моделирования

Для системного и структурно-функционального анализа применяют так называемые инструментальные CASE-средства (Computer Aided Software/System Engineering), которые позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций на компьютере.

Инструментальные средства, предназначенные для моделирования информационных систем, могут быть отнесены к одной из следующих категорий:

— локальные, поддерживающие один тип моделей и методов (Design/IDEF, ProCap, S-Designor, «CASE. Аналитик»);

— малые интегрированные, поддерживающие несколько типов (до 5) моделей и методов (ERwin, BPwin);

— средние интегрированные, поддерживающие 5−15 типов моделей и методов (Rational Rose, Paradigm Plus, Designer/2000);

— крупные интегрированные, поддерживающие более 15 типов моделей и методов (ARIS Toolset).

Локальные средства моделирования могут быть использованы только на концептуальном уровне для предварительного анализа или как средство демонстрации заказчику общих предложений по будущему проекту. Задача комплексного анализа системы локальными средствами не может быть решена.

Характерными особенностями малых интегрированных средств моделирования является наличие в инструментальном средстве независимых компонентов и интеграция. Типичная сфера использования малых интегрированных средств — решение задач так называемой «лоскутной» автоматизации предприятия. Типичный представитель малых интегрированных средств моделирования — комплект программных продуктов Platinum Technology, основанный на пакетах BPwin (рис. 2.1) (новое название AIIFusion Process Modeler) (www.bpwin.ru)и ERwin (новое название AIIFusion ERwin Data Modeler) (www.erwin.ru).

Рис. 2.1 — Моделирование бизнес-процессов в среде BPwin

BPwin поддерживает 3 методологии моделирования (IDEFO, IDEF3 и DFD) и обеспечивает интеграцию моделей трех типов без экспорта или импорта данных. Интеграция выполняется как слиянием нескольких моделей, так и переключением на различные методологии в процессе разработки отдельных диаграмм модели. Предусмотрено расширение возможностей анализа систем как в самом пакете BPwin (функционально-стоимостный анализ), так и с помощью экспорта данных в другие пакеты. В ERwin поддерживается несколько разновидностей методологии информационного моделирования, основанной на ER-диаграммах («сущность-связь»).

При создании средних интегрированных средств моделирования в них были заложены требования комплексного использования различных методов и типов моделей. Продукты средней категории имеют единую среду для разработки всех поддерживаемых типов моделей, что позволяет применять одни и те же объекты в разных моделях. Так, например, последние версии Rational Rose позволяют строить восемь типов диаграмм UML:

— диаграммы прецедентов (Use Cases Diagrams);

— диаграммы классов (Class Diagrams);

— диаграммы последовательности (Sequence Diagrams);

— диаграммы сотрудничества (Collaboration Diagrams);

— диаграммы состояний (State Diagrams);

— диаграммы действий (Activity Diagrams);

— компонентные диаграммы (Component Diagrams);

— диаграммы развертывания (Deployment Diagram).

Пакет Paradigm Plus ориентирован на методологию OOCL (Object Oriented Change and Learning) и компонентную технологию проектирования и разработки, обеспечивая поддержку диаграмм различных методов (UML, CLIPP, TeamFusion, ОМТ, Booch, OOCL, Martin/Odell, Shlaer/ Mellor, Coad/Yourdon). В состав Designer/2000 входят Process Modeller (разработки моделей процессов) и System Modeller (модели иерархии функций (Function Hierarchy Diagrammer), модели потоков данных (Dataflow Diagrammer) и модели типа «сущность-отношение» (Entity Relationship Diagrammer)).

На сегодняшний день Rational Unified Process (RUP) - одно из самых известных решений от компании Rational Software. RUP является итеративным, т. е. создание продукта происходит за несколько итераций. В конце каждой итерации получается работающая версия продукта, но с неполным функционалом. В последующих итерациях функционал дорабатывается и в конце последней получается полностью готовый продукт.

Кроме того, RUP управляется сценариями пользователей (или прецедентами). Сценарий пользователя (Use Case) — это описание последовательности действий пользователя при выполнении определенной операции. Сценарии пользователей позволяют более точно представить разработчикам, что же должна делать система и как именно она должна это делать.

Процесс проектирования в RUP имеет четыре фазы: исследование (Inception), уточнение плана (Elaboration), построение (Construction) и развертывание (Transition). На каждой из фаз основное внимание уделяется разным процессам.

Методология RUP основана на 9 основных потоках:

1) бизнес-анализ;

2) сбор требований и управление требованиями;

3) анализ и моделирование;

4) кодирование;

5) тестирование;

6) управление конфигурацией и изменениями;