Корпоративные информационные системы

с имеющимися у них правами пользования этой информацией). Это позволяет избежать дублирования, перекодировки и несанкционированных изменений данных, связанных с этими процедурами ошибок и сократить затраты труда, времени и финансовых ресурсов.

Основное содержание ИПИ, принципиально отличающее эту концепцию от других, составляют инвариантные понятия, которые реализуются(полностьюиличастично) втечениеЖЦизделия.

Эти инвариантные понятия условно делятся на две группы:

1)основные ИПИ-принципы;

2)базовые ИПИ-технологии. К числу первых относятся:

♦анализ и реинжиниринг бизнес-процессов (Businessprocesses analysis and re-engineering);

♦безбумажный обмен данными (Paperless Data interchange)

сиспользованиемЭЦП;

♦параллельный инжиниринг (Concurrent Engineering);

♦системная организация постпроизводственных процес-

сов ЖЦ изделия (интегрированная логистическая поддержка –

ИЛП, ILS – Integrated Logistic Support).

Необходимо выделить принцип параллельного инжиниринга, означающего разработку и проектирование одновременно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации. Сюда же относится одновременное проектирование различных компонентов сложного изделия. При параллельном инжиниринге многие проблемы, которые могут возникнуть на более поздних стадиях ЖЦ, выявляются и решаются на стадии проектирования. При этом обмен информацией идет на всех этапах проектирования, что позволяет организовать сокращение сроков как проектирования, за счет распараллеливания проектных задач, так и изготовления, улучшить качествоизделия, уменьшитьзатраты.

Принцип параллельного инжиниринга предполагает выполнение процессов разработки и проектирования одновременно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации. Отличиями параллельного инжиниринга от традиционного подхода к организациипроцессовинженернойдеятельностиявляются:

♦ ликвидация традиционных барьеров между функциями отдельных специалистов и организаций путем создания много-

142

профильных рабочих групп, в том числе территориально распределенных;

♦итеративность процесса приближения к необходимому результату.

Эффективная реализация такого подхода невозможна вне интегрированной информационной среды. Возможность применения принципа параллельного инжиниринга возникает благодаря тому, что в ИИС все результаты представлены в электронном виде, являются актуальными, доступны всем участникам и легко могут быть скорректированы.

ИПИ-технологии реализуются силами многопрофильных рабочих групп, объединяющих в своем составе экспертов различных специальностей. В ИИС информация создается, преобразуется, хранится и передается от одного участника ЖЦ к другому при помощи программных средств, объединенных на схеме (см. рис. 3.3) в блок «Инструментарий». Кчислутаких средств относятся:

♦автоматизированные системы конструкторского и технологического проектирования (CAE/CAD/CAM);

♦программные средства управления данными об изделии

(изделиях) (PDM);

♦автоматизированные системы планирования и управления производством и предприятием (MRP/ERP);

♦программно-методические средства анализа логистический поддержки и ведения баз данных по результатам такого ана-

лиза (LSA/LSAR);

♦программные средства управления потоками работ (WF);

♦методология и программные средства моделирования

ианализа бизнес-процессов (SADT) и др.

3.5. ИНТЕГРИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ

СРЕДА ПРЕДПРИЯТИЯ

3.5.1. Структура и состав ИИС

При использовании современных ИТ и КИС возникает проблема информационного обмена между различными участниками ЖЦ изделия (заказчиков, разработчиков, производителей, эксплуатационников и т.д.). При переносе данных из одной авто-

143

матизированной системы в другую требуются большие затраты труда и времени для повторной кодировки, что приводит к многочисленным ошибкам. Разные системы «говорят на разных языках» и плохо понимают друг друга.

Кроме того, по мере усложнения изделий происходит резкий рост объемов технической документации. Сегодня эти объемы измеряются тысячами и десятками тысяч листов, а по некоторым изделиям (например, кораблям) – тоннами. При использовании бумажной документации возникают значительные трудности при поиске необходимых сведений, внесении изменений в конструкцию и технологии изготовления изделий. Возникает множество ошибок, на устранение которых затрачивается много времени. В результате резко снижается эффективность процессов разработки, производства, эксплуатации, обслуживания, ремонта сложных наукоемких изделий. Возникают трудности во взаимодействии заказчиков и производителей, как при подготовке, так и при реализации контрактов на поставки сложной техники.

Системная информационная поддержка и сопровождение ЖЦ изделия осуществляется в интегрированной информационной среде, определяемой как совокупность распределенных баз данных, содержащих сведения:

♦об изделиях;

♦производственной среде;

♦ресурсах и процессах предприятия,

обеспечивающей корректность, актуальность, сохранность и доступность данных тем для субъектов производственно-хозяйствен- ной деятельности, участвующих в осуществлении ЖЦИ, которым это необходимо и разрешено.

Информация об изделии – это набор данных, которые порождаются и используются на всем его ЖЦ и включают в себя информацию о конфигурации и структуре изделия, характеристики и свойства, организационную информацию (описание процессов, связанных с изменением данных об изделии, необходимые ресурсы – люди, материалы, т.д.), информацию о проведенных контрольных испытаниях, документы, которыми обрастает изделие с момента его проектирования до его продажи и дальнейшего обслуживания, и т.д.

144

Интегрированная информационная среда – это специальным образом организованное хранилище данных, представляющее собой совокупность распределенных баз данных, в которой действуют единые, стандартные правила хранения, обновления, поиска и передачи информации, через которую осуществляется безбумажное информационное взаимодействие между всеми участниками ЖЦ изделия. При этом однажды созданная информация хранится в интегрированной информационной среде, не дублируется, не требует каких-либо перекодировок в процессе обмена, сохраняет актуальность и целостность. Включает инфраструктуру, средства и протоколы взаимодействия.

Кроме информации об изделии в ИИС содержится информация о производственной среде предприятия: производственной и управленческой структуре, технологическом и вспомогательном оборудовании, персонале, финансах и т.д. В числе этих данных находятся и данные, относящиеся к системе качества.

Хранилище данных имеет сложную структуру и многообразные внешние и внутренние связи. ИИС должна включать в свой состав две базы данных: общую базу данных об изделии (изделиях) (ОБДИ) и общую базу данных о предприятии (ОБДП).

На рис. 3.4 представлена структура ИИС во взаимодействии спроцессами ЖЦ продукции предприятия. Из схемы видно, что в этих процессах используется информация, содержащаяся вИИС, а информационные объекты (ИО), порождаемые в ходе процессов, возвращаются в ИИС для хранения и последующего использования в других процессах. Это отображено на схеме двойными стрелками. С ОБДИ связаны процессы на всех стадиях ЖЦ изделия. ОБДП информационно связана с технологической иорганизационно-экономической подготовкой производства и собственно производством (включая процессыотгрузкиитранспортировкиготовойпродукции).

ИИС – это не только хранилище, но и единый механизм управления доступом, позволяющий предоставлять разным группам пользователей различный объем данных. ИИС – это комплекс административных и системных мероприятий, обеспечивающих выполнение следующих правил:

♦один источник данных – много потребителей;

♦каждый потребитель – собственный способ предоставления информации.

145

При создании нового изделия и технологической подготовке его производства средствами конструкторских и технологических САПР (CAE/CAD/CAM) в ИИС создаются ИО, описывающие структуру изделия, его состав и все входящие компоненты: детали, подузлы, узлы, агрегаты, комплектующие, материалы

ит.д. Каждый ИО обладает атрибутами, описывающими свойства физического объекта: технические требования и условия, геометрические (размерные) параметры, массогабаритные показатели, характеристики прочности, надежности, ресурса и другие свойства изделия и его компонентов.

Каждый ИО обладает набором характеристик (атрибутов), описывающих свойства реального объекта, отображением которого является ИО. С точки зрения системы качества такими характеристиками являются технические требования и технические условия, которым должен удовлетворять реальный объект, карты контроля, инструкции и т.д.

ИО в составе ОБДИ содержат в произвольном формате информацию, требуемую для выпуска и поддержки технической документации, необходимой на всех стадиях ЖЦ для всех изделий, выпускаемых предприятием. Каждый ИО идентифицируется уникальным кодом и может быть извлечен из ОБДИ для выполнения действий с ним. ОБДИ обеспечивает информационное обслуживание и поддержку деятельности:

♦заказчиков (владельцев) изделия;

♦разработчиков (конструкторов), технологов, управленческого и производственного персонала предприятия-изготовителя;

♦эксплуатационного и ремонтного персонала заказчика

испециализированных служб.

Из ИИС могут быть извлечены разнообразные документы, необходимые для функционирования предприятия. Документы могут быть представлены как в электронном, так и в традиционном бумажном виде.

Для создания ИИС необходимо выполнить комплекс организационных, научно-исследовательских, проектных и иных работ, направленных на создание новой культуры инженерной деятельности.

В рамках ИИС функционирует Единая интегрированная модель изделия – иерархически организованная модель, содержащая

147

всю информацию об изделии, требуемую на любом из этапов ЖЦИ, при построении каждого из фрагментов которой использовались единые средства и методы построения.

Под понятием «единая модель» подразумевается модель, содержащая всю информацию об изделии, требуемую на любом из этапов ЖЦИ. Под понятием «интегрированная» подразумевается модель, при построении каждого из фрагментов которой использовались единые средства и методы построения моделей. Также подразумевается обеспечение целостности всей модели, описывающей изделие.

Например, полученные в результате проектирования данные могут использоваться для построения модели изделия обеспечивающей:

♦сборку на экране сложных компонентов, включая электрические и гидравлические магистрали и соединения;

♦проверку на конфликты и структурную целостность

изделия;

♦проверку основных механических, электрических, гидравлических и других параметров изделия;

♦моделирование процессов монтажа изделия у заказчика;

♦данными для обучения пользователей;

♦данными для технического обслуживания;

♦данными по утилизации отслужившего срок службы

изделия.

3.6. СОЗДАНИЕ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО

ПРОСТРАНСТВА

3.6.1. Виртуальные предприятия

Развитием концепции CALS в 90-х годах стала концепция

«Виртуального предприятия» (ВП), при котором процесс соз-

дания спецификаций с информацией для программно-управля- емого технологического оборудования, достаточной для изготовления изделия, может быть распределен во времени и пространстве между многими организационно автономными проектными организациями.

148

При создании виртуального предприятия необходимо учитывать следующие факторы:

♦ВП создается несколькими юридически независимыми организациями для достижения определенной цели (выполнения проекта), например, для создания и продвижения на рынок некоторого изделия (т.е. время жизни ВП равно времени жизни проекта);

♦участники ВП предоставляют в распоряжение ВП определенную часть своих ресурсов, а планирование и использование этих ресурсов осуществляется совместно всеми участниками ВП исходя из интересов всего проекта;

♦потребители изделия (особенно стратегический заказчик) являются полноправными участниками ВП;

♦ВП обладает гибкой организационной структурой, позволяющей в любой момент включить в свой состав новых участников и интегрировать их в процесс выполнения проекта.

Таким образом, виртуальное предприятие – это группа предприятий, объединенных на контрактной основе, не имеющих единой юридической организационной инфраструктуры, но объединенных единой информационной инфраструктурой с целью использования компьютерной поддержки жизненного цикла конкретного изделия. Виртуальные предприятия создаются в сжатые сроки, эффективно функционируют и распадаются по завершении совместного проекта. Одно и то же предприятие может одновременно входить в состав нескольких виртуальных предприятий.

Технология «виртуальное предприятие» позволяет на контрактной основе быстро создавать временную организационную структуру, обеспечивающую изготовление конкретного изделия. Речь идет об интенсивном взаимодействии реально имеющихся специалистов и подразделений различных предприятий ввиртуальном пространстве с помощью новейших информационных и коммуникационныхтехнологий.

Это взаимодействие призвано повысить уровень кооперации и координации партнеров, а в конечном счете – конкурентоспособность производимой ими продукции и, соответственно, прибыль. Предполагается высокая степень стандартизации и интеграции процессов управления самых разных фирм.

Сформулирующим с точки зрения аспектов управления информацией на виртуальном предприятии наиболее важные проблемы:

149

♦проблема создания распределенной компьютерной сети. Поскольку виртуальное предприятие представляет собой группу компаний, каждая из которых располагает своей собственной сетью, рабочими станциями и серверами, эти сети должны быть логически интегрированы для того, чтобы функционировать как единая локальная сеть;

♦проблема разделения данных. Поскольку виртуальные предприятия формируются по принципу, основанному на том, что входящие в него компании по отдельности располагают чем-то ценным для внесения в общее виртуальное предприятие, то во многих случаях эти ценности представляют собой опыт в форме существующих данных и продуктов, либо способность разрабатывать новые продукты;

♦проблема сопровождения данных. Поскольку индивидуальным компаниям, входящим в состав виртуального предприятия, необходимо функционировать как «единое» предприятие,

уних возникают вопросы по координации рабочих потоков и методологии принятия управленческих решений;

♦проблема информационной интеграции.

Виртуальное предприятие не ведает отраслевых или ведомственных барьеров. С включением заказчиков и подрядчиков в единую открытую организационную структуру границы между взаимодействующимипредприятиямистановятсявесьманечеткими, прозрачными

иподвижными. Требуемый уровень партнерских отношений между поставщиками и клиентами возрастает: преуспевание одних есть необходимое условие преуспевания других. При этом предприятие имеет больше шансов остаться довольным своими поставщиками, если они будут активно участвовать в разработке новых продуктов, услуг

идажестратегийегодеятельности.

Главная проблема построения виртуальных производств– обеспечение единообразного описания и интерпретации данных, независимо от места и времени их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных. Структура проектной, технологической и эксплуатационной документации, языки ее представления должны быть стандартизованными. Тогда становится реальной успешная работа над общим проектом разных коллективов, разделенныхвовремениипространствеииспользующихразныеИС.

Появление концепции виртуального предприятия уже оказало определяющее влияние на структуру современных промышлен-

150