CC BY
57Анализ моделей, методов и подходов к оценке и развитию автоматизации предприятий
Рысев Михаил Александрович,
магистрант, информационные системы и технологии, Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО), mikeral@yandex.ru
В статье рассматривается проблематика автоматизации предприятий в современных условиях четвертой промышленной революции, переход от лоскутной автоматизации к комплексному подходу, основанному на информационной поддержке всего жизненного цикла изделия и достижению целей бизнеса с помощью эффективного и инновационного использования информационных технологий. Анализируются методики моделирования бизнес-процессов и оценки уровня автоматизации. Предлагается простой и быстрый способ оценки автоматизации предприятия на основе функциональной декомпозиции бизнес-процессов. В качестве базового подхода к развитию автоматизации предприятий предлагается использовать нотацию 1^0 для описания бизнес-процессов, а также бизнес-модель по руководству и управлению информационными технологиями на предприятии СОВ1Т для достижения стратегических целей бизнеса с учетом потребностей заинтересованных сторон, интегрируя в нее лучшие методики и практики. Ключевые слова: Автоматизация предприятий, бизнес-процессы, оценка, цели бизнеса, лучшие практики, IDEF0, СОВ1Т
Автоматизация бизнес-процессов предприятий стала уже современным трендом, де-факто не нуждающимся в обосновании - ни в финансовом, ни в управленческом. Сейчас трудно найти предприятие, где бы не использовались информационные системы, но автоматизация - процесс перманентный. Это связано с тем, что обновляются существующие информационные системы (ИС), появляются новые, меняются требования законодательства и условия рынка. Поэтому практически любое предприятия находится в определённой стадии автоматизации, но вот какой именно - сказать трудно, так как внедрение информационных технологий (ИТ) на предприятиях носит субъективный характер на всех уровнях - от самой идеи внедрять тот или иной программный продукт или методологию работы до выбора конкретной ИС, способов ее внедрения и степени использования (полнота задействованного функционала, интеграция с другими системами). Законодательно определяются только некоторые виды бухгалтерской и налоговой отчетности (но не ИС, их генерирующие, хотя в подавляющем большинстве это программы на платформе 1С), а также принудительно используются определенные средства криптографической защиты информации и банк-клиенты. В остальном решение зависит в большинстве случаев от желания высшего руководства (или менеджеров среднего звена, которые транслируют эти идеи вверх). Все это приводит к тому, что автоматизация носит «лоскутный», фрагментарный характер, т.е. происходит хаотично и без всякого плана и цели.
Данная ситуация является закономерным наследием ранних этапов внедрения и использования ИТ, которые позволили накопить опыт и осознать необходимость построения интегрированной информационной среды, позволяющей осуществлять информационную поддержку на протяжении всего жизненного цикла изделия. Важность данной концепции, получившей наименование CALS (Continuous Acquisition Life-cycle Support) подчеркивает факт ее зарождения в недрах Министерства обороны США применительно к продукции военного назначения (в первую очередь машиностроения и строительства) [1, 2, 3].
Цель данного подхода заключается в уменьшении времени поставки, сокращении затрат и повышении качества продукции путем создания условий для непрерывного совершенствования бизнес-процессов за счет использования единых стандартов, передовых практик и технологий в рамках интегрированной информационной среды. Все тоже самое справедливо для любой компании, связанной с производством -вопрос внедрения, использования и развития информационных технологий является вопросом выживания.
Понимая, что большинство технологических трендов ближайшего будущего связано с информационными технологиями, Германия также выступила с концепцией Industrie 4.0 [4] (ставшей широко известной), которую отождествляют с четвёртой промышленной революцией. Данная концепция призвана обеспечить сохранение лидирующих позиций на мировых промышленных рынках путем горизонтальной и вертикальной интеграции систем производства, и комплексной интеграции инженерно-конструкторских работ.
Постоянные внедрения информационных технологий на предприятиях требуют все больших затрат и у собственников бизнеса к руководству ИТ все чаще возникают вопросы - что внедрено, что осталось внедрить (т.е. как выглядит дорожная карта автоматизации для данного предприятия), какова должна быть очередность внедрения и какую ценность принесет ИТ этими внедрениями для бизнеса?
Таким образом, в настоящее время можно констатировать интерес со стороны бизнеса именно к автоматизации бизнес-процессов на основе комплексного интегрированного подхода с использованием эффективных методик и лучших практик, что можно противопоставить устаревшему подходу «лоскутной автоматизации».
Надо отметить, что обследования предприятий перед внедрением носят по большей части формальный характер, производятся интеграторами, которые уже выиграли конкурс и призваны подтвердить достигнутые договоренности, т.е. носят субъективный характер.
О
3
в
S
г
3
сч со £
Б
а
2 ©
Рис. 1. Моделирование бизнес-процесса «Календарное планирование».
Для эффективного и комплексного подхода к автоматизации предприятий целесообразно использовать лучшие мировые методики и подходы, которые будут изложены и проанализированы в данной статье. Данная статья сфокусирована на методиках описания бизнес-процессов, имеющих формальный язык и программную реализацию, за ее рамками останутся методы построения архитектуры предприятия, такие как модель Захмана, стратегическая модель архитектуры SAM, модель описания ИТ-архитектуры Gartner, модель представления архитектуры «4+1», методика META Group, методика TOGAF и некоторые другие. Это связано с тем, что основная цель работы заключается в анализе подходов к автоматизации предприятия и синтезу интегрированной методики, дающей наиболее быстрый результат применительно к процессу автоматизации предприятия, соответствующий потребностям бизнеса.
Первым шагом при обследовании предприятия с целью его дальнейшей автоматизации является построение функциональной модели, так как именно функции являются теми смысловыми единицами, которые подлежат автоматизации. Например, функция «Проектирование технологической оснастки» должна автоматизироваться с помощью какой-либо CAD-системы.
Для построения подобных моделей существует ряд нотаций и соответствующих им методик: IDEF0 (IDEFx), ARIS (EPC), BPMN, UML/SysML (см. табл.).
Вообще говоря, в современных CASE-средствах для декомпозиции сложных систем используется два подхода: структурный анализ и техническое проектирование (САТП), и объектно-ориентированный анализ и проектировании (ООАП). IDEF0 (IDEFx), EPC (ARIS), BPMN можно отнести к первому, а UML/SysML ко второму подходу.
САТП (SADT - Structured Analysis and Design Technique) - методология структурного анализа, предложенная Дугласом Россом в 1973 году. В начале 90-х годов в США на основе SADt был принят стандарт моделирования бизнес-процессов IDEF0, который впоследствии развился в семейство методик концептуального моделирования IDEF (Integrated DEFinition). Именно нотация IDEF0 используется в CALS-стан-дартах как способ функционального моделирования для описания различных этапов жизненного цикла изделия.
В IDEF0 [5] функциональность описывается в виде контекстной диаграммы, которая подвергается декомпозиции и этот процесс продолжается до получения нужной степени детализации. Взаимодействие с внешней средой описывается с помощью входа, выхода, управления и механизмов. Данная нотация является в настоящее время самой популярной среди аналитиков и лучше всего подходит для описания процессов верхнего уровня. На рис. 1 приведен пример моделирования бизнес-процессов в нотации IDEF0.
ARIS - программный продукт, предназначенный для компьютерного моде-
лирования бизнес-процессов и основанный на нотации EPC (Event-driven Process Chains) был разработан А.В. Шеером [6, 7] (в настоящее время включает UML). Методика ARIS рассматривает предприятие с пяти точек зрения, в том числе и функциональной. Каждая из точек зрения разделяется ещё на три подуровня: описание требований, описание спецификации, описание внедрения.
Существует также другое методическое средство для моделирования сложных систем, пришедшее из области программирования - UML (Unified Modeling Language) - унифицированный язык моделирования, который был разработан в компании Rational Software Гради Бучем, Джеймсом Рамбо и Иваром Якобсоном [8], объедившими свои усилия для создания нового языка объектно-ориентированного моделирования. За основу языка ими были взяты методы моделирования Object-Modeling Technique (ОМТ) и Booch. OMT был ориентирован на анализ, а Booch -на проектирование программных систем.
UML является стандартной нотацией визуального моделирования программных систем, принятой консорциумом Object Managing Group (OMG) осенью 1997 г. Хотя язык UML может использоваться для моделирования бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур, его изначальная ориентированность на объектно-ориентированное программирование и вытекающие отсюда трудности для инженеров и аналитиков явились
Таблица 1
Сравнительный анализ нотаций IDEF0, ARIS, BPMN, UML, SyML
IDEF0 ARIS BPMN UML SyML
СЛТП ООЛП
Функциональная + + - + +
декомпозиция
работ
Входящая - стрелки отдельный отдельный отдельный отдельный
исходящая сбоку объект объект объект объект
информация
Ресурсы стрелка отдельный отдельный отдельный отдельный
снизу объект объект объект объект
Управлен ие стрелка отдельный отдельный отдельный отдельн ый
сверху объект объект объект объект
Программные ERWin AR IS. Platform Modelio IBM Rational Modelio SA
реализации Process & Express, В Л, Software
Mode 1er, Business Studio bpnr online Modeler.
iGraíx studio Modelio BA.
IDEFO, ENTERPRISE
Business ARCHITECT
Studio
Предно'п ител ь н ы верхний любой нижний нижний нижний
и уровень
описания
11редна значение аналитики аналитики аналитики программисты аналитики, i ipoipa мм ис ты
причиной разработки его специализированного расширения - предметно-ориентированный языка моделирования систем SysML (также принадлежит OMG).
Самым молодым средством моделирования бизнес-процессов является BPMn (Business Process Model and Notation) - нотация и модель бизнес-процессов, разработанным Business Process Management Initiative и выпущенным в 2004 году (сейчас принадлежит OMG) [9]. BPMN имеет четыре основные категории элементов - объекты потока управления (события, действия и логические операторы), соединяющие объекты (поток управления, поток сообщений и ассоциации), роли (пулы и дорожки), артефакты (данные, группы и текстовые аннотации). Данная нотация не поддерживает модели данных и организационную структуру и лучше подходит для описания процессов на нижнем уровне.
Таким образом, наиболее рациональным для описания бизнес-процессов предприятия в контексте их дальнейшей автоматизации представляется использование нотации IDEF0.
Проблема оценки уровня автоматизации производства в современных условиях внедрения, эксплуатации и развития информационных технологий, как не странно, поднимается достаточно редко. Это можно объяснить тем, что задачи производства относятся к плохо формализуемым (а точнее, не формализуемым, т.е. не имеющим условия и решения). Имеющиеся работы, такие, как [10], базируются на системе оценки автоматизации, предложенной в 1978 г. Т. Шериданом и В. Вепланком [11] применительно к степени
роботизации производства (ИТ в современном понимании тогда не существовало), а работа [12] основывается на статистической обработке экспертных мнений и учетно-аналитической работе с фактологическими данными, работа [13] предлагает расчет уровня автоматизации на основе модели весовых коэффициентов применительно к специфике нефтегазодобывающих предприятий.
Ввиду того, что бизнес в конечном итоге принимает решение о том, какие бизнес-процессы нужно автоматизировать, следует сделать выбор в пользу наглядности представления результатов в виде дорожной карты автоматизированных и не автоматизированных процессов предприятия, а числовой оценкой уровня автоматизации может служить отношение автоматизированных процессов к их общему числу.
Но оценка уровня автоматизации предприятия (обследование) - это первый этап развития автоматизации предприятия. Внедрение и развитие информационных систем должно коррелиро-ваться с целями бизнеса, т.е. ИТ должно приносить ценность бизнесу.
Бизнес должен не диктовать ИТ, какие ИС внедрять, а говорить, какие стратегические цели хочет достичь. ИТ же, в свою очередь, должно достигать этих целей путем инновационного и эффективного использования соответствующих информационных технологий. Но каким образом этого можно достичь? Наиболее оптимальным путем для этого представляется использование СОВ1Т [14, 15] - бизнес-модели по руководству и управлению ИТ на предприятии (входит в семейство
методик COBIT, принадлежащее международной ассоциации ISACA - «Information System Audit and Control Association» (Ассоциация по аудиту и контролю информационных систем), объединяющая профессионалов в области ИТ-аудита, ИТ-консалтинга, управления ИТ-рисками и информационной безопасности).
COBIT базируется на пяти принципах:
1. Соответствие потребностям заинтересованных сторон. Предприятия существуют для того, чтобы создавать ценность для заинтересованных сторон путем поддержания баланса между получением выгоды и оптимизацией рисков и ресурсов. COBIT описывает все необходимые процессы и другие факторы влияния, которые поддерживают создание бизнес-ценности при помощи ИТ. Так как задачи, решаемые каждым предприятием, могут быть различными, можно модифицировать модель COBIT так, чтобы эти рекомендации подходили к конкретным условиям данной организации. Сделать это можно с помощью каскадирования высокоуровневых целей предприятия до уровня управляемых и конкретных ИТ-целей и связанных с ними процессов и практик.
2. Комплексный взгляд на предприятие. COBIT встраивает руководство ИТ в руководство
предприятием в целом, то есть рассматривает информацию и связанные с ней технологии как активы предприятия, а также исходит из того, что факторы влияния руководства и управления, связанные с ИТ, работают на всем предприятии и включают в себя все внутренние и внешние аспекты и роли, которые имеют отношение к руководству и управлению ИТ.
3. Применение единой интегрированной методологии. В COBIT реализовано соответствие множеству стандартов и подход в области ИТ, что позволяет обеспечить интеграционный подход для организации руководства и управления ИТ на предприятии.
4. Обеспечение целостности подхода. Эффективное и рациональное руководство и управление ИТ на предприятии требует целостного подхода, с учетом многих взаимосвязанных компонентов. В COBIT описан набор факторов влияния, которые обеспечивают внедрение системы руководства и управления ИТ на предприятии. Методология COBIT описывает семь видов факторов влияния:
- принципы, политики и подходы;
- процессы;
- организационная структура;
- культура, этика и поведение;
- информация;
О À
В
S
i?
W
сч со £
б
2 о
- услуги, инфраструктура и приложения;
- персонал, навыки и компетенции.
5. Разделение руководства и управления. СОВ1Т проводит четкую границу между руководством и управлением. Эти две дисциплины включают в себя разные виды деятельности, требуют разных организационных структур и служат разным целям.
Руководство обеспечивает уверенность в достижении целей предприятия путём:
- сбалансированной оценки потребностей заинтересованных сторон, существующих условий и возможных вариантов;
- установления направления развития через приоритизацию и принятие решений;
- постоянного мониторинга соответствия фактической производительности и степени выполнения требований установленным направлению и целям предприятия.
Управление заключается в планировании, построении, выполнении и отслеживании деятельности, в соответствии с направлением, заданным органом руководства, для достижения целей предприятия.
Также СОВ1Т определяет семнадцать универсальных целей предприятия (к которым так или иначе может быть сведено большинство целей) и семнадцать ИТ-целей, и с помощью таблицы соответствия показывает, каким именно образом ИТ-цели поддерживают достижение целей предприятия. Далее СОВ1Т показывает, с помощью каких ИТ-процессов (всего их сформулировано тридцать семь) могут быть реализованы ИТ-цели. Большое внимание СОВ1Т уделяет соответствию потребностей заинтересованных сторон и бизнес-целей, приводя таблицу соответствия. Заинтересованные стороны подразделяются на внутренние и внешние. Внутренние - это совет директоров, исполнительный директор, финансовый директор, директор по ИТ, директор по рискам, высшее руководство, владельцы бизнес-процессов, бизнес-менеджеры, менеджеры по рискам, менеджеры по безопасности, менеджеры услуг, менеджеры по персоналу, внутренние аудиторы, менеджеры по персональным данным, пользователи ИТ, менеджеры по ИТ и др. Внешние - бизнес-партнеры, поставщики, акционеры, представители регулирующих органов/власти, внешние пользователи, клиенты, организации по стандартизации, внешние аудиторы, консультанты и др.
Таким образом, представляется целесообразным в качестве основного метода для оценки уровня автоматизации с
помощью функциональной декомпозиции бизнес-процессов использовать нотацию IDEF0, а в качестве методики развития автоматизации предприятий использовать базовый подход, описанный в COBIT, интегрируя в него различные методики и подходы: методы построения архитектуры предприятия, ITIL (библиотека лучших практик), методики по управлению проектами в ИТ, управлению инвестициями и рисками в ИТ, международные стандарты и т.д.
Литература
1. Концепция развития CALS-техно-логий в промышленности России / НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика»; Е.В. Судов, А.И. Левин. - М., 2002.
2. CALS-справочник НАТО, версия 2, июнь 2000 года.
3. NATO CALS Handbook. Ver. 2, June 2000.
4. Тарасов И. В. Индустрия 4.0: понятие, концепции, тенденции развития // Стратегии бизнеса. № б (б0) 201В С. 57-63.
б. Маклаков С. В. Моделирование бизнес-процессов с AIIFusion Process Modeler Издательство: «Диалог-МИФИ», 200В. - 240 с.
6. Шеер Август-Вельгельм. Бизнес-процессы. Основные понятия, Теория. Методы. Весть-МетаТехнология, 1999. - 1б2 с.
7. Шеер Август-Вельгельм. Моделирование бизнес-процессы Весть-Мета-Технология, 2000 - 222 с.
В. Буч Г., Рамбо Д., Якобсон И. Язык UML. Руководство пользователя. 2-е изд.: Пер. с англ. Мухин Н. - М.: ДМК Пресс. -496 с.: ил.
9. Фёдоров И. Г. Моделирование бизнес-процессов в нотации BPMN2.0: Монография, Москва 2013 г. МЭСИ. - 2бб с.
10. Кораблев И. Г. Оценка уровня автоматизации бизнес-процессов предприятия // Вестник Череповецкого государственного университета. -2016. - №1 -С.17-24.
11. Sheridan, T. B. Human and computer control of undersea teleoperators / T. B. Sheridan, V. Verplank, L. William. - 197В.
12. Камшилов С.Г. Определение уровня автоматизации бизнес-процессов на промышленном предприятии // Вестник Челябинского государственного университета. 201б. № 1 (Збб). Управление. Вып. 10. С. бб-61.
13. Кузьмин Ю. Б. Оценка уровня автоматизации предприятия. // Нефтяное хозяйство, № 10 2009 г.
14. COBIT б: Бизнес-модель по руководству и управлению ИТ на предприя-
тии. - URL: http://Www.isaca.org/
15. COBIT 2019 FRAMEWORK: Governance and Management Objectives. -URL: http://www.isaca.org/
Analysis of models, methods and approaches to the evaluation and development of the automation of enterprises
Rysev M.A.
St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (ITMO University)
The article deals with the problems of enterprise automation in modern conditions of the fourth industrial revolution, the transition from patch automation to an integrated approach based on information support for the entire product life cycle and achieving business goals through the effective and innovative use of information technologies. Analyzed methods of modeling business processes and assessing the level of automation. A simple and fast way to assess enterprise automation based on the functional decomposition of business processes is proposed. As a basic approach to the development of enterprise automation, it is proposed to use IDEF0 notation for describing business processes, as well as a business model for managing and managing information technology at COBIT enterprise to achieve strategic business goals taking into account the needs of stakeholders, integrating best practices and practices into it.
Keywords: Automation of enterprises, business processes, assessment, business goals, best practices, IDEF0, COBIT
References
1. The concept of development of CALS-technologies in the industry of Russia / SIC CALS-technologies «Applied Logistics»; E.V. Sudov, A.I. Levin - M., 2002.
2. NATO CALS Handbook, Version 2, June 2000.
3. NATO CALS Handbook. Ver. 2, June 2000.
4. Tarasov I. V. Industry 4.0: concept, concepts,
development trends // Business strategies. No. 6 (50) 2018 p. 57-63.
5. Maklakov SV. Modeling of business processes
with AIIFusion Process Modeler Publisher: «Dialogue-MEPI», 2008. - 240 p.
6. Scheer August-Welhelm. Business processes.
Basic concepts, Theory. Methods News-Meta Technology, 1999. - 152 p.
7. Scheer August-Welhelm. Modeling business
processes News-MetaTechnology, 2000 - 222 p.
8. Buch G., Rumbaud D., Jacobson I. Language
UML. User's manual. 2nd ed .: Trans. from English Mukhin N. - M .: DMK Press. - 496 pp., Ill.
9. Fedorov IG. Modeling of business processes in
BPMN2.0 notation: Monograph, Moscow 2013 MESI. - 255 s.
10. Korablev I. G. Evaluation of the level of automation of business processes of an enterprise // Bulletin of Cherepovets State University. -2016. - №1 - p.17-24.
11. Sheridan, T. B. Human and computer control of teleseperators / T. B. Sheridan, V. Verplank, L. William. - 1978.
12. Kamshilov S.G. Determining the level of automation of business processes in an industrial enterprise // Bulletin of Chelyabinsk State University. 2015. № 1 (356). Control. Issue 10. pp. 56-61.
13. Kuzmin Yu. B. Assessment of the level of enterprise
automation. // Oil industry, № 10 2009
14. COBIT 5: A business model for managing and managing IT in an enterprise. - URL: http:// www.isaca.org/
15. COBIT 2019 FRAMEWORK: Governance and Management Objectives. - URL: http:// www.isaca.org/
