Корпоративные информационные системы

при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе.

Согласно международным стандартам качества продукции серии ISO 9000 изделием (в этих стандартах оно именуется «продуктом») является результат некоторой деятельности или выполненных процессов. Тамжевыделяются четырекатегории продуктов:

1)технические средства – осязаемый отдельный продукт определенной формы;

2)программное обеспечение – интеллектуальное творение, состоящее из информации, выражаемой с помощью обеспечивающих средств;

3)обработанные материалы – осязаемый продукт, являющийся результатом преобразования сырья в желаемое состояние;

4)услуги – итоги непосредственного взаимодействия поставщика и потребителя и внутренней деятельности поставщика по удовлетворению потребностей потребителя.

Согласно стандарту ISO 9004-1 ЖЦ продукта – это совокупность процессов, выполняемых от момента выявления потребностей общества в определенной продукции до удовлетворения этих потребностей и утилизации продукта. Все многооб-

разие этих процессов можно представить в виде прямых и обратных связей поставщика с субпоставщиком и потребите-

лем (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Жизненный цикл продукта как взаимосвязь процессов

131

Жизненный цикл (ЖЦ) продукта– это совокупность этапов или последовательность бизнес-процессов, через которые проходит это изделие за время своего существования. Современное производство продукции и/или услуг является сложным процессом, требующим учета большого количества факторов и параметров. Каждый этап жизненного цикла имеет свои специфические характеристики, нопараметрыэтапов тесновзаимосвязаны и взаимозависимы.

Можно выделить 11 этапов ЖЦ продукта (некоторые из этих этапов могут выполняться по несколько раз и/или пересекаться с другими этапами ЖЦ):

1)Маркетинг и изучение рынка;

2)Проектирование и разработка продукта;

3)Планирование и разработка процессов (технологий производства, эксплуатации и т.п.);

4)Закупка материалов и комплектующих;

5)Производство или предоставление услуг;

6)Упаковка и хранение;

7)Реализация;

8)Монтаж и ввод в эксплуатацию;

9)Техническая помощь и сервисное обслуживание;

10)Послепродажная деятельность или эксплуатация;

11)Утилизацияипереработкавконцеполезногосрокаслужбы. Каждый этап имеет свои целевые установки и характеризу-

ется определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы.

На каждом этапе жизненного цикла порождается определенный набор технических решений и отражающих их документов, при этом для каждого этапа исходными являются документы и решения, принятые на предыдущем этапе. При этом участники жизненного цикла стремятся достичь поставленных целей с максимальной эффективностью.

На этапах проектирования, технологической подготовки производства (ТПП) и производства нужно обеспечить выполнение требований, предъявляемых к производимому продукту, при заданной степени надежности изделия и минимизации материальных и временных затрат, что необходимо для достижения ус-

132

пеха в конкурентной борьбе в условиях рыночной экономики. Понятие эффективности охватывает не только снижение себестоимости продукции и сокращение сроков проектирования и производства, но

иобеспечение удобства освоения и снижения затрат на будущую эксплуатацию изделий. Особую важность требования удобства эксплуатации имеют для сложной техники, например, в таких отраслях, как авиаили автомобилестроение.

Рассмотрение проблемы автоматизации проектирования изделий с позиций информационного сопровождения всего ЖЦИ является совершенно новой системой взглядов, позволяющей объединить разнообразные подходы к построению систем управления проектами, САПР, АСУ различного уровня, информационных средств общения всех уровней принятия решений на базе единых международных стандартов

При разработке САПР конкретного изделия рекомендуется разрабатывать модель ЖЦ изделия, которая представляет собой графическую структуру, состоящую из подробного описания процессов на всех этапах ЖЦ продукции на основе системы стандартов, которая, в свою очередь, является началом создания системы CALS-технологии на данном предприятии.

Вобщем случае под термином жизненный цикл системы (System Life Cycle) понимается определенная эволюция, период времени и совокупность работ, меняющих состояние системы от появления замысла и начала ее разработки до окончания эксплуатации. Обычно разбивается на отдельные стадии – анализ требований, проектирование, реализация (конструирование), верификация

иэксплуатация. Стадии ЖЦ системы могут повторяться итерационным образом в связи с постепенным уточнением требований к системе и/или с необходимостью ее адаптации к тем изменениям, которые возникают в предметной области системы.

Понятие ЖЦ системы позволяет определить понятие жизненный цикл информационной системы (ЖЦ ИС) – это модель создания и использования (эволюция) ИС, отражающая ее различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном комплексе средств создания и обмена информацией и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у пользователей.

133

ЖЦ ИС – это период времени и совокупность работ от момента возникновения и обоснования необходимости создания до момента нецелесообразности дальнейшей ее эксплуатации, т.е. это совокупность взаимосвязанных процессов создания и последовательного изменения состояния ИС, меняющих состояние системы, от формирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации и утилизации комплекса средств автоматизации ИС. Обычно разбивается на отдельные стадии – анализ требований, проектирование, реализация (конструирование), верификация и эксплуатация.

Стадии жизненного цикла системы могут повторяться итерационным образом в связи с постепенным уточнением требований к системе и/или с необходимостью ее адаптации к тем изменениям, которые возникают в предметной области системы. Такой цикл проходят все технические, технологические и иные информационные системы, и в каждом случае они должны быть экономически обоснованы и привязаны к конкретным условиям производства.

По стандарту ISO/IEC 12207 ЖЦ ИС базируется на трех группах процессов:

1)основные процессы ЖЦ ИС: приобретение, поставка, разработка, эксплуатация, сопровождение. Разработка ИС состоит из трех этапов: анализ, проектирование и реализация (программирование);

2)вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов: документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества, верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем;

3)организационные процессы: управление проектами, создание инфраструктуры проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение.

Модель ЖЦ ИС, как и модель ЖЦ изделия, разрабатывается на основе анализа создаваемого ПО для процесса проектирования нового изделия и включает в себя набор этапов и связей между ними. Жизненный цикл ИС образуется в соответствии

спринципом нисходящего проектирования и, как правило, носит итерационный характер: реализованные этапы, начиная с самых ранних, циклически повторяются в соответствии с изменениями

134

требований и внешних условий, введением дополнительных ограничений и т.п., что приводит к изменениям в проектных решениях, выработанных на более ранних этапах.

Опыт создания и использования стандартных моделей ИС позволяет условно выделить следующие основные этапы жизненного цикла:

♦стратегическое планирование;

♦анализ требований и разработка спецификаций требований к ИС (в форме целей и стратегии), определение того, что должна делать система. Результатами анализа, в частности, являются функциональные модели, информационные модели и соответствующие им диаграммы;

♦разработка методики проектирования (предварительного и детального) ИС в целом и ее компонентов. Определение того, как система будет делать то, что она должна делать. Проектирование – это спецификация подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе;

♦ разработка – создание функциональных компонентов иподсистем по отдельности, соединение подсистем в единое целое. Разработка включает в себя все работы по созданию определенной продукции и ее компонентов в соответствии с заданными требованиями. В разработку входит, например, оформление проектной и эксплуатационной документации, подготовка материалов, необходимых для проверки работоспособности и соответствующего качества, материалов, необходимыхдляорганизацииобученияперсоналаит.д.;

♦аттестационное тестирование на соответствие требованиям и отладка;

♦внедрение – установка и ввод системы в действие;

♦эксплуатация (использование) – работы по подготовке

квнедрению компонентов ИС в эксплуатацию.

К основным направлениям деятельности следует отнести:

♦конфигурирование базы данных;

♦конфигурирование рабочих мест пользователей;

♦обеспечение эксплуатационной документацией;

♦проведение обучения персонала;

♦локализация проблем и устранение причин их возникновения;

135

♦модификация ИС в рамках установленного регламента;

♦подготовка предложений по совершенствованию, развитию и модернизации системы;

♦сопровождение ИС – обеспечение штатного процесса эксплуатации системы на предприятии заказчика.

Специалисты уже давно предвидели, что процессы разработки, подготовки производства, изготовления, маркетинга и продажи, эксплуатации и поддержки подчиняются одним естественным законам и могут быть формализованы в явном виде. Техниче-

ски эта сдерживалось недостаточной мощностью компьютеров

исредств коммуникаций, а на организационном и научном уровне были хорошо описаны лишь некоторые из процессов – системная интеграция имела столько же видов и форм, сколько было самих компаний-производителей.

Рассмотрение проблемы автоматизации проектирования изделий с позиций информационного сопровождения всего ЖЦИ является совершенно новой системой взглядов, позволяющей объединить разнообразные подходы к построению систем управления проектами, САПР, АСУ различного уровня, информационных средств общения всех уровней принятия решений на базе единых международных стандартов. ЖЦ обычно составляет от нескольких до десятков лет, причем довольно большую часть этого времени занимают периоды разработки и изготовления.

Достижение поставленных целей на современных предприятиях, выпускающих сложные технические изделия, оказывается невозможным без широкого использования автоматизированных систем (модулей ИТ), основанных на применении компьютеров

ипредназначенных для создания, переработки и использования всей необходимой информации о свойствах изделий и сопровождающих процессов. Специфика задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла изделий, обусловливает разнообразие применяемых модулей.

Составляющие модули ИТ, приведенные на рис. 3.2, обеспечивают информационную поддержку различных стадий полного жизненного цикла наукоемкой продукции и должны быть самым тесным образом интегрированы между собой (условные обозначения к рисунку приведены в табл. 3.1). Эта схема иллюстрирует существующее в мировой практике и постоянно пополняющееся многообразие ИТ – приложений и систем.

136

Имеет смысл внести ясность в существующую терминологию по ИТ и дать некоторые пояснения. Это связано с неоднозначной трактовкой приведенных ниже понятий и возникающей в связи с этим путаницей.

Рассмотрим содержание основных этапов ЖЦИ для изделий машиностроения.

Цель маркетинговых исследований – анализ состояния рынка, прогноз спроса на планируемые изделия и развитие их технических характеристик.

На этапе проектирования выполняются проектные процедуры – формирование принципиального решения, разработка геометрических моделей и чертежей, расчеты, моделирование процессов, оптимизация и т.п. Этап проектирования включает все необходимые стадии, начиная с внешнего проектирования, выработки концепции (облика) изделия и кончая испытаниями пробного образца или партии изделий. Внешнее проектирование обычно включает разработку технического и коммерческого предложений

138

иформирование технического задания (ТЗ) на основе результатов маркетинговых исследований и/или требований, предъявленных заказчиком.

На этапе подготовки производства разрабатываются маршрутная и операционная технологии изготовления деталей, реализуемые в программах для станков ЧПУ; технология сборки

имонтажа изделий; технология контроля и испытаний.

На этапе производства осуществляются: календарное и оперативное планирование; приобретение материалов и комплектующих с их входным контролем; механообработка и другие требуемые виды обработки; контроль результатов обработки; сборка; испытания и итоговый контроль.

На постпроизводственных этапах выполняются консервация, упаковка, транспортировка; монтаж у потребителя; эксплуатация, обслуживание, ремонт; утилизация.

Основная проблема создания современного конкурентоспособного изделия – управление процессами ЖЦ изделия на всех его этапах. Задача сводится к сокращению сроков производства и увеличению срока эксплуатации.

Традиционный подход, сложившийся в первоначальный период внедрения вычислительной техники в производственные процессы, состоял в том, что с ее помощью решались отдельные, частные задачи, относившиеся к различными стадиями ЖЦ изделий. Исторически первыми здесь были задачи, позволяющие автоматизировать отдельные учетно-управленческие функции в рамках так называемой автоматизированной системы управления производством (АСУП).

Почти одновременно с ними появились автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). Затем стали разрабатываться и внедряться системы автоматизированного проектирования (САПР), которые позволяли использовать средства вычислительной техники в процессах конструкторской и технологической подготовки производства.

Первые из них называют системами расчетов и инженерного анализа или системами CAE. Системы конструкторского проектирования называют системами CAD. Проектирование технологических процессов выполняется в автоматизированных системах технологической подготовки производства (АСТПП), входящих как составная часть в системы CAM.

139

Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения, координации работы систем CAE/CAD/CAM, управления проектными данными и проектированием разрабатываются системы, получившие название систем управления проектными данными PDM (Product Data Management).

По мере увеличения числа таких систем на предприятиях возникла проблема передачи информации между ними, что естественным образом привело к идее информационной интеграции и, как следствие, к созданию ЕИП.

Несмотря на все изменения на мировом рынке наукоемких промышленных изделий, основная задача, стоящая перед любым предприятием, осталась прежней – повышение конкурентоспособности своих изделий.

3.4. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ CALS (ИПИ)

Согласно схеме(рис. 3.3) основу, ядро, ИПИ составляет ИИС, или ЕИП. В принципе оба термина равнозначны, однако в терминологическом словаре, утвержденном Госстандартом России, принят первый термин, который в дальнейшем используется

внастоящем документе. На практике термин ИИС используют

восновном применительно к конкретному предприятию, а ЕИП – применительно к виртуальному предприятию (консорциуму).

Упомянутый словарь определяет ИИС как совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения об изделиях, производственной среде, ресурсах и процессах предприятия, обеспечивающую корректность, актуальность, сохранность и доступность данных тем субъектам производственно-хозяйственной деятельности, участвующим в осуществлении ЖЦ изделия, кому это необходимо и разрешено. Все сведения (данные) в ИИС хранятся

ввиде информационных объектов. В ИИС действует единая система правил представления, хранения и обмена информацией.

ВИИС протекают информационные процессы, сопровождающие и поддерживающие ЖЦ изделия на всех его этапах. Здесь реализуется главный принцип ИПИ: информация, однажды возникшая на каком-либо этапе ЖЦ, сохраняется в ИИС и становится доступной всем участникам этого и других этапов (в соответствии

140