Математика. Перспективы информационных систем

к.э.н. Ибраева Н.А., ст. Омирбайулы Д.

Таразский государственный университет, Казахстан

CALS-технологии информационной системы компьютерной фирмы

Целью настоящей работы является исследование вопросов построения информационно-управляющей системы компьютерной фирмы на основе инновационных CALS-технологий и тенденций форсированного индустриаль-но-инновационного развития Казахстана.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- провести системный анализ современного состояния применения информационных технологий на промышленном предприятии и дать характеристику современных CALS-технологий;

- создать информационную базу показателей развития предприятия и методику построения единого информационного пространства в условиях CALS-технологи;

- разработать математические модели функционирования и развития инновационной деятельности фирмы, выделить особенности формирования модельно-программнго комплекса в современных условиях хозяйствования и методику принятия управленческих решений в новых условиях;

- разработать программно-технологическое обеспечение комплекса автоматизируемых задач.

В настоящее время в мире действует более 25 национальных организаций, координирующих вопросы развития CALS-технологий, в том числе в США, Канаде, Японии, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии, а также в рамках НАТО. На современном этапе индустриально-инновационного развития Казахстана CALS понимается как глобальная стратегия повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе жизненного цикла продукта за счет информационной интеграции и преемственности информации, порождаемой на всех этапах жизненного цикла. Средствами реализации данной стратегии являются CALS-технологии, в основе которых лежит набор интегрированных информационных моделей: самого жизненного цикла и выполняемых в его ходе бизнес-процессов, продукта производственной и эксплуатационной среды. Возможность совместного использования информации обеспечивается применением компьютерных сетей и стандартизацией форматов данных, обеспечивающей корректную интерпретацию информации [2].

В условиях постоянного и значительного усложнения инженерно-технических проектов, программ разработки новой продукции фирмы и роста наукоемкости изделий конкурентоспособными окажутся предприятия, достигшие совершенства в управлении бизнесом, обладающие отлаженными процессами проектирования, производства, поставки и поддержки продукта, ориентированные на функционирование в условиях быстроменяющейся экономической ситуации и способные мгновенно реагировать на возникающие новые запросы рынка.

CALS (Сontinuous Acquisition and Life Cycle Support) - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия или продукта. Это стратегия повышения эффективности, производительности и рентабельности процессов хозяйственной деятельности предприятий за счет внедрения современных методов информационного взаимодействия участников ЖЦ продукта. Жизненный цикл продукта, как его определяет стандарт ISO 9004-1, — это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до момента удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта. Основные стадии жизненного цикла показаны далее на рисунках 1, 2.

Анализ бизнес-процессов позволяет по-новому взглянуть на работу предприятия, уточнить обязанности работников, оценить эффективность использования ресурсов, увидеть недостатки, скрытые в организационной структуре. С момента введения термина «бизнес-процесс» появилось понятие «реинжиниринг бизнес-процессов» (Business Process Reengineering, BPR), которое подразумевает фундаментальное переосмысление и перепроектирование бизнес-процессов предприятия с целью повышения эффективности его работы.

Рис. 1. Позиционирование АСУП, ИАСУ и CALS-систем внутри ЖЦ продукта

Рис.2. Этапы ЖЦ продукции фирмы и используемые автоматизированные системы

По рисунку 1 информационное взаимодействие субъектов, участвующих в поддержке ЖЦ, должно осуществляться в едином информационном пространстве (ЕИП). Для разрушения коммуникационных барьеров и реализации концепции CALS необходимо создать ЕИП для всех участников ЖЦ изделия (в том числе и для эксплуатационников). ЕИП должно:

- аккумулировать всю информацию об изделии;

- быть единственным источником данных о нем (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен);

- формироваться на основе международных, государственных и отраслевых стандартов.

ЕИП создается с помощью программно-аппаратных средств, уже имеющихся у участников ЖЦ. В условиях отечественного производства лучше организовывать ЕИП в два этапа:

I этап — автоматизация отдельных процессов ЖЦ изделия и представление данных на них в электронном виде;

II этап — интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных.

ЕИП может быть создано для структур разного уровня: от отдельного подразделения до фирмы или корпорации. В основе концепции ЕИП лежит использование по рисунку 2 открытых архитектур, международных стандартов и апробированных коммерческих продуктов обмена данными. Стандартизации подлежат форматы представления данных, методы доступа к данным и их корректной интерпретации. Стандарты являются основным строительным блоком CALS.

Информационная интеграция базируется на использовании:

- информационной модели ЖЦ продукта и выполняемых в его ходе бизнес-процессов;

- информационной модели продукта;

- информационной производственной и эксплуатационной среды.

Моделирование жизненного цикла продукта и выполняемых бизнес-процессов. Это первый и очень существенный шаг к повышению эффективности организационной структуры, поддерживающей одну или несколько стадий ЖЦ продукта, — моделирование и анализ ее функционирования.

Цель бизнес-анализа — выявить существующее взаимодействие между составными частями и оценить его рациональность и эффективность. Для этого с использованием CALS-технологий разрабатываются функциональные модели, содержащие детальное описание выполняемых процессов в их взаимосвязи. Формат описания регламентирован CALS-стандартами IDEF и ISO 10303 AP208. Полученная функциональная модель не только является детальным описанием выполняемых процессов, но также позволяет решать целый ряд задач, связанных с оптимизацией, оценкой и распределением затрат, оценкой функциональной производительности, загрузки и сбалансированности составных частей, то есть вопросов анализа и реинжиниринга бизнес-процессов.

Концептуальная модель системной задачи.

Р∑ =< >

=< >

- метод решения задачи моделирования. - алгоритм. - программная реализация алгоритма.

– информация (данные и знания), которая необходима на этапе создания модели

и на этапе решения задачи моделирования.

<>

<>

Решение Р∑ - отображение данных в конечный результат.

Внутренняя функция задачи:

{() →() }

Функция решателя задачи:

{() →() } при условии =

Архитектура, состав и структура программного средства PDM STEP Suite.

Назначение PDM STEP Suite - собрать всю информацию об изделии в интегрированной базе данных (БД) и обеспечить совместное использование этой информации в процессах проектирования, производства и эксплуатации.

Система PDM STEP Suite предназначена для управления данными об изделии на всех стадиях ЖЦИ. Ее использование позволяет объединить данные различных служб предприятия в единое информационное пространство и управлять всеми этими данными согласованно, гарантируя их актуальность, достоверность, полноту, целостность и непротиворечивость.

Использование PDM STEP Suite позволяет решить следующие задачи предприятия:

1. Автоматизация работы с документами:

2. Создание информационно-справочной системы предприятия

3. Информационная поддержка конструкторско-технологической подготовки.

4. Поддержка изделия на этапе производства

5. Поддержка изделия на этапе эксплуатации

6. Поддержка менеджмента качества

7. Поддержка взаимодействия с другими предприятиями.

8. Управления проектами

Для обеспечения эффективной работы система PSS имеет трехуровневую архитектуру «клиент - сервер приложений – сервер БД», когда доступ к данным осуществляется через промежуточное звено - сервер приложений, что дает значительные преимущества по сравнению с двухуровневой. Сервер приложений значительно уменьшает нагрузку на сервер БД. PSS обеспечивает эффективную работу до 5 клиентов на одном сервере приложений и позволяет значительно увеличить количество клиентов, работающих с одним массивом данных (рисунок 3)

Рис.3. Схема соединений PSS PDM Suite и PSS Oracle

Программные продукты системы. Компания SAP специализируется на программных решениях для управления бизнесом компьютерной фирмы. Ее флагманский продукт mySAP Business Suite — это семейство решений для управления бизнесом, включающее:

· Управление ресурсами предприятия — mySAP ERP.

· Управление взаимоотношениями с клиентами — mySAP Customer Relationship Management.

· Управление жизненным циклом продукта — mySAP Product Lifecycle Management.

· Управление взаимоотношениями с поставщиками — mySAP Supplier Relationship Management.

· Управление логистической сетью — mySAP Supply Chain Management.

Базисная технология SAP поддерживает обмен данными с приложениями других поставщиков на основе принятых стандартов. Поток бизнес-операций SAP связывает информацию с определенными хозяйственными процессами и делает ее доступной для ответственных работников в нужное время и в наилучшей возможной форме. Это приносит значительную прибыль.

На рисунке 4 показана схема взаимодействия автоматизированных систем современного предприятия обычным способом и путем использования Базовой технологии компании SAP. Из рисунка видно, что в последнем случае создаются все условия для обеспечения ЕИП. Таким образом, предлагаемая схема отвечает всем требованиям CALS.

а) обычным способом; б) по технологии SAP

Рис.4. Взаимодействия автоматизированных систем

современного предприятия

Проект по разработке и внедрению ИС на предприятии, как правило, делится на три фазы:

· Обследование компании.

· Проектирование.

· Ввод в действие.

Обследование компании. На первой фазе взаимодействия (обследование) проводится сбор данных и анализ деятельности компании (корпоративного центра и согласованного набора типовых структурных подразделений), строится модель бизнес-процессов «как есть», определяются основные элементы системы и технологии управления, вырабатывается видение будущей ИС, строится модель бизнес-процессов «как должно быть», определяются требования к будущей ИС. На основе этих требований вырабатывается концепция развития ИС: этапы создания ИС, их содержание, способы адаптации действующих автоматизированных систем управления, модель внедрения (разработка заказной системы либо адаптация готового программного пакета, либо гибридная модель – часть системы разрабатывается на заказ, часть охватывается готовым пакетом).

Проектирование. Последующие конкретные шаги по совершенствованию системы управления компанией могут быть определены по окончании первой фазы взаимодействия, когда будет проведено исследование бизнеса компании, определены и согласованы пути реорганизации системы управления и пути развития информационных технологий.

Эскизный проект создается на основе технического задания (ТЗ), укрупненно описывает управленческие и информационные взаимосвязи в систем. После согласования эскизного проекта можно начинать детальное проектирование и внедрение выделенных подсистем (по бизнес-процессам и/или подразделениям) с целью сокращения сроков получения реальной отдачи от внедряемых технологий. В соответствии с согласованной очередностью внедрения разрабатываются детальные ТЗ на подсистемы и проводятся работы по внедрению подсистем вплоть до завершения опытной эксплуатации [1].

Основная работа, необходимая для разработки технического задания будет проведена при выборе системы, то есть на этом этапе необходимо окончательно согласовать и утвердить детали, касающиеся подсистем. На каждую подсистему оформляется и утверждается ТЗ, которое определяет порядок создания и требования к подсистеме.

Пробное внедрение предполагаемой технологии управления проводится в ручном режиме по выбранным направлениям деятельности. По результатам опробования производится необходимые изменения.

Для ИС компьютерной фирмы на рисунке 5 показаны разработки авторов по применению инновационных CALS-технологий и программные модули при сборке компьютера. Результаты управления технологическими данными компьютерной фирмы и определения стратегического уровня информационной системы на основе CALS-технологий проиллюстрированы на рисунке 6.

Рис.5. CALS-технологии и показаны программные модули информационной системы компьютерной фирмы

Рис.6. CALS-технологии управления данными и ERP-система стратегии развития фирмы

Заключение. CALS рассматривается как комплексная системная стратегия повышения эффективности всех процессов ЖЦ промышленной продукции, непосредственно влияющая на ее конкурентоспособность. Применение стратегии CALS является условием выживания предприятий в условиях растущей конкуренции и позволяет:

- расширить области деятельности предприятий (рынки сбыта) за счет кооперации с другими предприятиями, обеспечиваемой стандартизацией представления информации на разных стадиях и этапах жизненного цикла;

за счет информационной интеграции и сокращения затрат на бумажный документооборот, повторного ввода и обработки информации обеспечить преемственность результатов работы в комплексных проектах;

- повысить «прозрачность» и управляемость бизнес-процессов путем их реинжиниринга, на основе интегрированных моделей ЖЦ и выполняемых бизнес-процессов, сократить затраты в бизнес-процессах за счет лучшей сбалансированности звеньев;

- повысить привлекательность и конкурентоспособность изделий, спроектированных и произведенных в интегрированной среде с использованием современных компьютерных технологий и имеющих средства информационной поддержки на этапе эксплуатации;

- обеспечить заданное качество продукции в интегрированной системе поддержки ЖЦ путем электронного документирования всех процессов и процедур.

- сократить издержки производства и снизить стоимость продукции;

- сократить время создания изделия, его модернизации и увеличить его реальное время «жизни».

Литература:

1. Мутанов Г.М., Куликов В.П., Куликова В.П. Информационная поддержка принятия инвестиционного решения в условиях риска. Астана, 2005. 121-132

2. Филлипс Джозеф. Управление проектами в области информационных технологий. М.: Лори, 2006. 56-64