Архитектура предприятия агент-ориентированные решения. Учебное пособие

могут прогнозировать сбои процесса и улучшать качество продукта за счет мониторинга всего жизненного цикла продукта.

3. Экологические и социальные аспекты: положительное влияние Industry 4.0 на сокращение выбросов парниковых газов и энергопотребления за счет анализа данных.

Среди сложностей перехода на новый технологический уклад авторы [20] отмечают:

1.Высококонкурентную среду, которая может представлять угрозу для текущей позиции компании на рынке.

2.Промышленныйшпионажикибератакистанутболеечастыми из-за более высокого уровня прозрачности данных в производстве.

3.Более высокие затраты на внедрение новых цифровых технологий, более высокий уровень сложности систем, сложности интеграции и организации технологий Industry 4.0, поскольку они должны внедряться и синхронизироваться с существующими производственными и логистическими системами компании и быть поддержанысоответствующимуровнемквалификацииперсонала.

1.3.4. Требования к обеспечению информационной безопасности

Отдельнымисточникомтребованийкархитектуреинформационныхсистемпредприятийявляютсятребованиякинформационной безопасности таких систем.

Комплекс регламентирующих документов в части обеспечения безопасности объектов критической информационной инфраструктуры РФ основан на Федеральном законе от 26 июля 2016 г. № 187-ФЗ, прочих подзаконных актах, нормативно-правовых актах Президента РФ, Правительства РФ, федеральных органов исполнительной власти.

Последствия неэффективной работы системы информационной безопасности можно классифицировать по следующим категориям:

–финансовые потери;

–вмешательство в технологические процессы (вплоть до остановки);

–потеря важных данных.

31

Основнымицелямиинформационнойбезопасностисистемавтоматизации являются:

–обеспечение защищенности активов от актуальных угроз за счет создания условий, препятствующих возникновению данных угроз;

–обеспечениеустойчивогофункционированиясистемавтоматизации при проведении в отношении них компьютерных атак;

–определение порядка реагирования на компьютерные инциденты в системах автоматизации.

К защищаемым активам систем автоматизации относятся:

–данные о параметрах (состоянии) управляемого (контролируемого) объекта или процесса (в том числе входная/выходная, управляющая(командная),контрольно-измерительная,инаякри- тически важная (технологическая) информация);

–программно-аппаратные средства (в том числе автоматизированные рабочие места, промышленные серверы, телекоммуникационное оборудование, линии связи, программируемые логические контроллеры, производственное, технологическое оборудование (исполнительные устройства);

–программные средства (в том числе микропрограммное, общесистемное, прикладное программное обеспечение);

–архитектура и конфигурация автоматизированной системы управления.

Решение задач системы информационной безопасности необходимо осуществлять посредством выполнения следующих мер:

–строгого учета всех подлежащих защите ресурсов системы;

–регламентации всех процессов обработки подлежащей защите информации;

–реализации технологических процессов обработки информации с использованием комплексов организационно-технических

мер защиты программного обеспечения, технических средств

иданных;

–принятия эффективных мер обеспечения физической целостности технических средств;

32

–применения физических и технических (программно-аппа- ратных) средств защиты ресурсов системы и непрерывной административной поддержки их использования;

–разграничения потоков информации, предусматривающего предупреждение попадания информации более высокого уровня конфиденциальностинаносителиивфайлысболеенизкимуровнем конфиденциальности, а также запрещения передачи информации ограниченного распространения по незащищенным каналам связи.

Система информационной безопасности подразумевает значительное влияние требований безопасности на формируемую архитектуру информационных систем и архитектуру данных, а также обеспечивающую их функционирование ИТ-инфраструктуру. Реализация политики информационной безопасности подразумевает организацию защищенных зон в информационном пространстве предприятия, определенные архитектуру хранения данных

иканалы доступа к ним.

Г л а в а 2

ОСНОВЫ АГЕНТОВ И МУЛЬТИАГЕНТНЫХ СИСТЕМ

2.1.Ограничения традиционных подходов к управлению

иоптимизации ресурсов предприятия

Подходы к управлению ресурсами предприятия эволюционируют непрерывно с тех пор, как задача управления стала восприниматьсяуправленцамикакзначимаядлядостиженияконкурентного преимущества. В этом смысле управление ресурсами предприятия рассматривается в контексте инновационной теории, начиная с трудов Й. Шумпетера. Отметим, что еще в начале прошлого века Шумпетер сформулировал определение инновации как набор новых комбинаций изменений в развитии. Им была предложена концепция, сегодня воспринимаемая как задача оптимального распределения ресурсов предприятия, решаемая с помощью методов целочисленной комбинаторной оптимизации.

33

Напомним, что классическая теория инноваций содержит предложение рассматривать управленческую деятельность предприятия как допустимую реализацию пяти комбинаций деятельности:

–применения новых техники, технологических процессов или рыночного обеспечения производства;

–изготовления нового продукта или известного продукта с новыми свойствами;

–использования новых видов сырья или полуфабрикатов;

–изменений в организации производства и его материальнотехническом обеспечении;

–проникновения на рынок сбыта.

Если в теории инноваций рассмотрен прикладной характер задачи выбора, то методы решения таких задач – предмет системнокибернетической отрасли знаний. Именно в ней сформулирована задача выбора как инструмент, позволяющий достичь требуемой устойчивости системы (= предприятия). Задача выбора при этом формулируется в вербальном, логико-алгебраическом, структурно- математическом,формальномвиде.Постановкубизнес-задачииин- терпретацию полученных результатов поддерживают средства прикладной теории – АП, которая позволяет связать ИТ-инструменты

сбизнес-задачами, стоящими перед предприятием (рис. 6).

Врамках АП разработано множество моделей, позволяющих раскрыть связь между бизнес-задачами и их поддержкой со стороны информационных технологий; мы не будем акцентировать внимание на этих аспектах. Отметим, что нас интересуют лишь открытые модели, допускающие расширение предложенных моделей для специфических задач, не отраженных в готовых шаблонах. К их числу относятся, например, модели GERAM и NIST, достаточно наглядно иллюстрирующие связь между бизнес и ИТуровнями АП (рис. 7).

Использование моделей АП, расширенных методологией Де- минга–Шухарта(P-D-C-A),позволяетвзглянутьнаархитектуру,в которой компоненты слоя ИТ-архитектуры уже приобретают конкретную специализацию в контексте планирования, исполнения,

34

35

Бизнесархитектура

Информационная

архитектура

Архитектура информационной системы

Архитектура данных

IT-архитектура

Рис. 7. Представление схемы модели NIST

проверки и анализа, корректировки (рис. 8). Предложенное представление на основе расширенной модели NIST не позволяет различатькомпонентыпофункциональномуназначениюсточкизрения управления жизненным циклом и его реализации в рыночных условиях, но дает возможность отождествлять ИТ-приложения с поддерживаемыми ими задачами, решаемыми на разных уровнях управления организацией [21].

36

Предложенная модель позиционирует задачу планирования как одну из ключевых, определяемых на операционном, тактическом и стратегическом уровнях. Стремление эффективно решать задачу планирования является основным драйвером развития методологии планирования, прикладных теорий и ИТ-решений на протяжении нескольких десятков лет, начиная с поколения решений MRP-класса (табл. 1).

В контексте решения задач планирования для систем MRP, MRPII, ERP важно сделать следующие замечания:

1. Бизнес-логика поиска оптимального выбора ресурсов построена по принципу «сверху вниз» централизованного решения задач, согласно которому интересы верхнего уровня управленческой иерархии компании являются превалирующими, главными, а интересы подчиненных подразделений учитываются только в виде ограничений. В то время как активно развиваются сетевые подходы, где каждый из участников принятия решений может иметь собственные интересы, ограничения и предпочтения, что

Платформа

Рис. 8. Представление архитектуры предприятия, расширенной методологией Деминга–Шухарта

37

38

требует переговоров и достижения баланса интересов, философия и модели консонанса (единства целей), по сути, изживают себя, уступая место конфронтационным моделям.

2. Операционное планирование основано на постулате, что заказы и ресурсы зафиксированы на период планирования и не меняются в ходе поиска решения задачи выбора (распределения ресурсов). Иными словами, компания вынуждена вводить процедуру обработки заказов: те из них, которые попали в окно приема заказов, попадают в пакет обработки для распределения ресурсов, обеспечивающих выполнение этих заказов. Те, которые опоздали, ожидают следующего цикла планирования либо окончания расчета плана с целью попасть в план в рамках ручной процедуры или запуска цикла перепланирования. Похожая ситуация с заказами, потребность в исполнении которых отпала: исключение их из плана также представляет собой трудоемкий процесс и высвобождает ресурс компании, изначально зарезервированный

39

для использования. Это равносильно уменьшению операционной эффективности. Подход к коррекции плана ресурсоемкий и при трудоемких процедурах планирования не гарантирует получения плана к заданному времени начала его реализации. Неопределенность, приводящая к появлению событий, не учтенных в массиве данных, формируемых для расчета плана, только усиливается по мере роста сложности бизнес-моделей. С ростом неопределенностисценарныхусловийпадаетценностьинструментовпланирования,ориентированныхнаблизкиекдетерминированнымусловия. Предприятиям требуются не только инструменты планирования, но и средства адаптивного управления, обеспечивающие принятие решений «на лету».

3.В постановке, универсально применимой для индустриаль- нойбизнес-специфики,дляпланированияресурсовиспользуются,

главным образом, модели, методы и алгоритмы классической ком-

бинаторной оптимизации (линейное и динамическое программирование, программирование в ограничениях и т. д.), основанные на комбинаторных структурах (1–3) в исследовании операций,

атакжеспециализированныеэвристики(первыйпришел–первый запланирован, генетические алгоритмы, локальный поиск и т. д.).

4.Задачи оптимального выбора предлагаются в однокритериальнойпостановке.Втехредкихслучаях,когдакритериевнесколько, для поиска недоминируемых вариантов решений в области Парето применяется свертка, приводящая многокритериальную бизнес-постановку к однокритериальной в части практической алгоритмической реализации. Универсальные методы [22], для которых разработан методический материал по их практическому использованию, не нашли широкого практического применения.

5.Алгоритмы, используемые для планирования в ERP и предшествующих поколениях корпоративных информационных систем, как правило (за исключением специфических вариантов), относятся к классу NP-полных. Экспоненциальный рост количества вычислительных операций, которые необходимо выполнить при планировании, при росте количества параметров, вводимых в модель расчета (например, количество производственных активов),

40