CC BY
157
Информационные технологии в модернизации промышленных предприятий
Резюме. Статья посвящена определению роли современных интегрированных информационных систем и технологий (ИИСТ) в реструктуризации и модернизации промышленных предприятий, а также основным проблемам, возникающим при их создании и освоении.
Ключевые слова: интегрированные информационные системы и технологии, CALS-технология, ERP-система, автоматизированная система управления предприятием, жизненный цикл продукции, ИТ-проект.
УДК 621:658.512:004.9
Базовое условие успешной реструктуризации и модернизации промышленных предприятий Беларуси - интенсивное освоение современных информационных технологий, охватывающих прежде всего интеллектуальные процессы инжиниринга и управления производственной и коммерческой деятельностью организаций. Проблемы внедрения ИИСТ смыкаются с задачами образования холдингов, отраслевых и территориальных кластеров, переоснащения производства и выстраивания новых компьютеризированных технологических процессов, получения образцов изделий с более высокими потребительскими свойствами. Именно ИИСТ позволяют в значительной мере заняться ресурсосбережением и мобилизовать внутренний интеллектуальный и промышленный потенциал.
Роль ИИСТ в реструктуризации и модернизации промышленных предприятий
Реформирование компаний требует решения множества прикладных задач автоматизации конкретных интеллектуальных процессов проектирования новых конкурентоспособных изделий и управления деятельностью предприятий. Также необходимо добиться привлечения фундаментальной науки для разработки методологии перехода к новым формам организации производства, подготовки кадров, документооборота, связей с партнерами и потребителями с учетом мировых практик освоения ИИСТ, а также традиций и условий, существующих в стране.
Уровень информатизации всех сфер работы субъектов хозяйствования служит отличным показателем его способности перейти от IV к V техукладу, от индустриальной эпохи, базировавшейся на линейке и циркуле, то есть простых геометрических формах и чертежной технологии проектирования и создания товаров, к информационной эре сложных геометрических форм, построение которых возможно только в цифровой среде. За всем этим стоит принципиально новое выстраивание производства, при котором происходят сквозные бизнес-процессы: от автоматизированных рабочих мест конструктора изделия, конструктора технологической оснастки, технолога по разработке программ ЧПУ до современных 5-6-координат-ных обрабатывающих центров, обеспечивающих воспроизведение в металле изделий сложных форм. При этом создаваемые товары и все операции по их изготовлению и эксплуатации проходят всесторонний инженерный анализ в среде современных систем имитационного моделирования (САЕ-си-стемы) до начала производства, что обеспечивает значительное снижение издержек и повышение качества продукции.
Современное промышленное предприятие требует новой организации управления на базе системы автоматизированных бизнес-процессов, функционирующих в среде интегрированной информационной системы (ИИС). Это означает переход от статичного менеджмента к динамическому, объединяющему различные подразделения с ориентацией на выполнение конкретных заказов, обслуживание клиентов, решение перспективных задач производства.
Главными целями выделения бизнес-процессов для реализации отдельных видов работ являются:
■ повышение прозрачности хода проектных операций, облегчение контроля результатов и ресурсов для воплощения в жизнь поставленной задачи;
■ увеличение ответственности как рядовых сотрудников, так и руководителей среднего уровня за своевременное и добросовестное ведение работ;
■ улучшение качества проектирования и, соответственно, выпускаемых изделий.
Важность освоения современных информационных методов и средств проектирования и изготовления инновационной продукции ставит перед отечественной промышленностью ряд сложных проблем. Их острота усугубляется противоречием между необходимостью экспорта товаров, наличием конкуренции на мировом рынке и несовершенством структуры и формы организации работ в сфере технической подготовки производства новой продукции, устаревшими технологиями проектирования изделий, неэффективным сбытом и маркетингом.
Разработка и внедрение ИИСТ для поддержки жизненного цикла (ЖЦ) изделий и управления ресурсами компании должны быть направлены в первую очередь на улучшение показателей деятельности предприятия и достижение определенных бизнес-целей, к которым относятся:
■ увеличение доли фирмы на рынке;
■ развитие предприятия в основном за счет роста эффективности производства;
■ диверсификация портфеля товаров и услуг, расширение номенклатуры выпускаемой продукции;
■ расширение выпуска освоенной продукции для удовлетворения запросов рынка;
■ привлечение инвестиций.
Приступая к информатизации производства, следует иметь в виду, что ИТ не стоят на месте. В настоящее время основное направление их совершенствования - в создании методов и средств для функционирования так называемого цифрового предприятия. Новые технологии должны стать базисом для очередной, четвертой по счету промышленной революции - революции данных для создания новой цифровой индустрии, которую называют Industry 4.0. Несмотря на очевидный маркетинговый смысл новых терминов и лозунгов, актуализация всего, что связано с новыми методами и технологиями обработки информации, является естественным эволюционным этапом совершенствования вычислительной техники.
В отличие от скачкообразного развития ИТ-индустрии на рубеже 80-90-х гг. прошлого века с переходом от ЭВМ к распределенным сетям на базе персональных компьютеров сегодня не предполагается полного отрицания имеющегося опыта информатизации и вычислительных ресурсов. Весь накопленный в компании багаж в этой области за редким исключением может быть использован для формирования цифрового предприятия будущего, которое характеризуется более высокими показателями производительности, надежности, простоты администрирования, а также способностью работать с неограниченными объемами данных. Отличительными особенностями такой компании являются:
■ автоматизация как автономных бизнес-процессов, так и интеграция информационных систем для управления операциями в масштабе всего предприятия, а также анализ эффективности
и постоянное совершенствование организации производственной и коммерческой деятельности;
■ профессиональное проектирование и документирование всех элементов архитектуры компании, анализ созданных моделей по различным параметрам и их интеграция с различными информационными системами;
■ использование облачных технологий, преимущество которых - в более быстром принятии решений, сокращении инвестиций в ИТ-инфраструктуру, ускорении обработки задач примерно в 100 раз, а для ИТ-службы - в уменьшении необходимого количества серверов;
■ возможность обработки в реальном времени данных, которые нужно не только собирать, но еще и анализировать с помощью качественно новых систем.
Основные проблемы, возникающие при внедрении ИИСТ
ОИПИ НАН Беларуси накоплен большой опыт выполнения проектов по освоению ИИСТ и создана серьезная научно-методическая база для их реализации, которая основывается на лучших мировых практиках и учитывает специфику отечественных заводов. Можно выделить следующие типовые проблемы.
Проблема 1. Моральное старение автоматизированных систем управления предприятием (АСУП). На большинстве предприятий Беларуси в 1990-х гг. были созданы и сопровождаются специалистами АСУП программы, решающие отдельные производственные задачи. Состояние их различно. Там, где ИТ уделялось постоянное внимание и есть инициативные и квалифицированные руководители, собственные разработки вылились в достаточно серьезные системы, во многом определяющие жизнедеятельность предприятия. В качестве примеров можно привести программные продукты АСУП ЗАО «Атлант», УП «ММЗ», ОАО «Горизонт», РУП «Гомсельмаш», РУПП «БелАЗ», ОАО «Интеграл» и др. Этими системами накоплены огромные базы данных с различной производственной информацией, которая актуальна, нужна действующему производству и, безусловно, не может быть утеряна, но она часто представлена в несовременных форматах. В целом собственные программы компаний в большинстве случаев морально устарели и не соответствуют современным технологиям электронного управления ресурсами. Перевести все действующие службы АСУП на новую техническую
платформу и современные средства программирования, обеспечить их интеграцию с САБ\САМ\ САЕ\РБМ-системами и Интернетом - редко какое из отечественных предприятий сейчас экономически и практически может ставить такие задачи. Для всех без исключения белорусских крупных производств актуальна проблема разработки стратегии перехода на инновационные средства управления своей деятельностью и ресурсами с обеспечением преемственности действующих систем и сохранением накопленных баз данных.
Проблема 2. «Лоскутная» автоматизация. Наиболее развитые в экономическом отношении предприятия в настоящий момент располагают различным количеством лицензионного программного обеспечения (ПО) разного уровня и совместимости между собой, что приводит к «лоскутной» автоматизации субъектов хозяйствования и неэффективному использованию ПО. Развитие автоматизированных систем на большинстве производств по этапам ЖЦ продукции проводилось неравномерно, а для создания интегрированной информационной среды компании требуется в первую очередь ликвидировать разрывы в информационных цепочках по всему жизненному циклу изделий. Этот факт имеет как объективные причины, связанные со сложившейся структурой служб предприятия, так и субъективные, зависящие от инициативы руководителей и их компетентности в области ИТ. Поэтому для ряда организаций первостепенная задача - освоить средства компьютерного проектирования и подготовки производства новых изделий, электронного документооборота, что позволяет получить точные исходные данные для последующих задач планирования и управления производством и всеми видами ресурсов.
Проблема 3. Отсутствие проектного подхода. Большинство руководителей предприятий рассматривают освоение ИИСТ как операцию по закупке техники и программного обеспечения, поручая эти процедуры службе АСУП. Однако в большинстве случаев данные подразделения к ним не готовы. Основная доля затрат (до 70%) при внедрении ИИСТ приходится не на приобретение лицензий на ПО, а на стоимость работ по их освоению. При этом неважно, осуществляются ли они силами ИТ-службы заказчика или приглашенным системным интегратором. Это означает, что к внедренческой команде должны предъявляться самые высокие требования. Отбор исполнителей должен быть не менее жестким, чем конкуренция программных продуктов. Здесь следует оценивать глубокое понимание предметной области, а также умение управлять сложными проектами. Также обучение сотрудников компании требуется проводить с нуля, начиная с компьютерной грамотности, иначе трудно рассчитывать на ста-
бильность кадров в ближайшем будущем. Освоение ИИСТ не является сугубо техническим вопросом, затрагивающим только специалистов по информационным технологиям. Это процесс взаимодействия всего коллектива предприятия в рамках его профессиональной деятельности. Формирование ИИС, а также будущих ее пользователей должно быть подчинено единому замыслу, единой цели, единой идеологии, единой воле и направлено на решение стратегических задач развития организации. В этой связи для получения должного результата необходимо грамотно и детально разработать ИТ-проект, создать четкую, активно действующую структуру управления процессом его реализации со своими функциями отчетности, контроля и подчинения, курируемую на уровне генеральной дирекции фирмы.
Проблема 4. Отсутствие централизованного и комплексного подхода к вопросам информатизации предприятия. На большинстве производств нет жесткого централизованного менеджмента по решению задач в области информатизации, что приводит к дезинтеграции работ по внедрению ИИСТ, многочисленным конфликтам между подразделениями, отсутствию персональной ответственности и скоординированных усилий по преодолению возникающих трудностей. Это тормозит принятие управленческих решений, увеличивает период рассмотрения и внедрения программных систем и технологий. Внутризаводские группировки проводят взаимное лоббирование, в результате которого либо решение не принимается вовсе, либо становится компилятивным. Руководство предприятия должно понимать, что ИИСТ охватывают и сводят воедино средства, инструменты и методы, используемые для совершенствования информационной поддержки и обеспечения хозяйственной деятельности компании. Поэтому в качестве общей стратегии ее развития должно рассматриваться включение в организационную структуру ИТ-службы как одной из базовых систем жизнеобеспечения.
Проблема 5. Недооценка психологических аспектов перехода на новые методы работы на основе ИТ. Переход предприятия на безбумажную технологию в силу принципиального изменения организации работ на основе автоматизированных бизнес-процессов объективно предполагает определенную реорганизацию. Последняя не понимается в смысле «реинжиниринг» в его классическом западном варианте с полной перестройкой всей внутрихозяйственной и коммерческой деятельности. Она может быть проведена в ряде локальных точек, там, где объективно необходима, что не повлияет на текущую коммерческую деятельность фирмы. Часто причиной инноваций на предприятии становится наличие в коллективе активных людей,
стремящихся улучшить его работу. И наоборот, нередко нежелание менять установившийся порядок вещей является причиной краха проектов внедрений ИТ. Соответственно, возникает недооценка величины сопротивления нововведениям. Большая ошибка при этом - понимание автоматизации как простой замены карандаша и бумаги на компьютер с надеждой, что это само по себе избавит компанию от информационного хаоса. ИТ не могут служить средством устранения текущей неразберихи как в деятельности отдельных служб, так и в работе предприятия в целом. Эффект от их применения проявляется прежде всего на четко организованном производстве с действующей системой менеджмента качества. В этом случае ИТ внедряются с меньшими трудностями и позволяют компании сделать качественный скачок вперед. Корректировка структуры предприятия, затрагивающая интересы его сотрудников, должна осуществляться постепенно - по мере освоения и ввода в действие автоматизируемых бизнес-процессов, чтобы снизить риск возникновения психологических барьеров для нововведений.
Проблема 6. Отсутствие отечественной нормативно-правовой базы для освоения ИИСТ. Чаще всего информатизация отдельных сфер деятельности предприятия опирается на правила работы ИТ-фирмы, занимающейся внедрением. Эти правила отражают в первую очередь интересы этой компании, а не интересы заказчика, который после завершения проекта и сдачи программных комплексов в эксплуатацию оказывается перед проблемами освоения новых технологий, не имея для их решения ни регламентов, ни специалистов. Такое положение приводит к тому, что информатизация нередко не дает ожидаемого эффекта. Отсутствие отлаженной системы стандартов управления качеством часто влечет за собой низкую результативность ИТ-проекта. На таком предприятии, как правило, существуют следующие проблемы:
■ сложности в планировании деятельности;
■ нет единых форм отчетности, что нередко приводит к информационному хаосу;
■ трудности выявления причин сбоев в работе подразделений;
■ проблемы при определении конкретных ответственных за проведение отдельных производственных операций;
■ неудовлетворенность некоторых специалистов оценкой их деятельности.
Стандарты для реализации ИТ-проектов по освоению ИИСТ должны быть направлены на обеспечение качественно нового уровня организации процессов проектирования, производства и эксплуатации сложной наукоемкой продукции, на улучшение результативности реализации процессов ЖЦ выпускаемых, эксплуатируемых и новых образцов
техники, повышение их конкурентоспособности на мировом рынке. Стандарты международной торговли требуют наличия современных информационных технологий поддержки жизненного цикла продукции. Однако их применение на отечественных предприятиях порождает множество вопросов, связанных с различиями между белорусскими и западными компаниями в выстраивании производства, подготовке кадров, документообороте и др. Простой перевод на русский язык существующих западных стандартов дает незначительный результат в наших условиях, поскольку они разрабатывались для других целей и в другой среде.
Это далеко не полный перечень трудностей, с которыми приходится сталкиваться при внедрении ИИСТ. Обобщая влияние этих проблем, можно привести следующие данные по ИТ-проектам:
■ только 15-20% из них заканчиваются в оговоренные договором сроки;
■ 25-35% завершаются неудачей, то есть не достигают, по мнению заказчика, обещанных целей;
■ 50-60% выросли в цене более чем на 90%;
■ в завершенных ИТ-проектах только 50-60% требований были реализованы;
■ около 60% инвестиций в информационные технологии убыточны или имеют нулевой эффект.
Среди причин такого положения дел в сфере внедрения ИТ эксперты называют:
■ недостаточное внимание руководства предприятия к вопросам информатизации (40%);
■ отсутствие у заказчика четких целей реализации ИТ-проекта (17%);
■ хаотические бизнес-процессы компании, не поддающиеся формализации (14%);
■ неготовность к изменениям специалистов заказчика (12%);
■ нестабильность законодательства, что требует постоянной поднастройки программ (6%);
■ коррупция, лоббирование ИТ-фирм, не способных обеспечить внедрение (5%);
■ низкая квалификация кадров на предприятии
и непонимание необходимости переподготовки сотрудников для работы в компьютерной среде (4%);
■ недостаточное финансирование ИТ-проекта, которое возникает прежде всего из-за неправильной оценки объема предстоящих работ по внедрению (2%).
Можно утверждать, что промышленная информатика оказалась в некоем бермудском треугольнике (рис.), выход их которого надо искать совместными усилиями всех заинтересованных сторон: органов власти, госстандарта, частных ИТ-фирм, научных учреждений и производственных предприятий.
Одним из направлений решения перечисленных проблем является разработка нормативных
Индустриальная эпоха, IV технологический уклад
Информационная эпоха, V, VI технологический уклад
Не понимают, зачем нужны ИТ Не знают,
как реализовать ИТ-проект Не хотят тратить деньги на ИТ
ИТ-службы предприятий
)
■ Не имеют финансов на длительную работу с предприятиями
■ Не имеют специалистов по внедрению, есть только маркетологи по системам
■ Не знают проблем производства
■ Не имеют полномочий для развития ИТ на предприятии
■ Не хватает специалистов
■ Нет понимания и поддержки от руководства предприятия
и не хотят в них вникать
Рис.
Проблемы освоения ИИСТ
документов для реализации ИТ-проектов в условиях отечественных предприятий. При правильном использовании таких стандартов можно ожидать:
■ грамотного формирования целей и требований информатизации производственных процессов;
■ роста качества реализации проекта;
■ определенности состава и значений показателей качества принимаемых решений и выполняемых работ;
■ четкого определения ролей в команде проекта информатизации, куда должны входить как специалисты фирмы - исполнителя проекта, так и специалисты предприятия;
■ использования положительного опыта других предприятий.
Интернет, беспроводные технологии, мобильные устройства, облачные вычисления произвели огромные перемены как в повседневной жизни людей, так и в каждой области экономики государства. Быстро развиваются сами информационные системы и технологии, что требует выстраивания новой архитектуры ИТ-служб, поддерживающих жизнедеятельность предприятия, изменяет роль их руководителей и вызывает новую степень проникновения ИТ в каждый аспект работы всех сотрудников компании.
С учетом новых возможностей ИТ на первый план выдвигается задача построения так называемой «датацентричной корпоративной ИТ-архитектуры» для реализации модели цифрового предприятия. В ее центре находится база данных -универсальная виртуализированная среда хранения и обработки интегрированной корпоративной информации, в которой решаются универсальные ИТ-задачи. Этот ресурс используется для всех приложений, применяемых в организации. Над ним создаются различные программы специфических проектных, технологических, производственных и прочих бизнес-задач.
Такой подход - это отражение новой парадигмы выстраивания производства и ведения бизнеса: интеграция между собой внутренних и внешних информационных потоков, управление в режиме реального времени, освоение методов и средств предикативной аналитики в интересах стратегического и устойчивого развития предприятия.
Появление ИТ-архитектуры подразумевает создание специальной организационной единицы, которая будет работать с данными как с активом компании. Это большой сложный вопрос: каким образом методологически поддерживать корпоративную модель данных и управлять жизненным циклом информации. При выстраивании этой модели нужно скомпоновать имеющиеся нестандартные ИТ-компоненты в достаточно адекватную и обоснованную структуру, грамотно подобрать новые программные продукты, интегрировать все между собой, сделать так, чтобы все задачи и этапы ЖЦ выпускаемой продукции и управления ресурсами предприятия были закрыты тем или иным ИТ-продуктом. Следует продумать организацию и этапность эволюционного постепенного перехода к новой ИТ-архитектуре и то, как она будет вписываться в существующий унаследованный информационно-технологический ландшафт предприятия.
Решение таких задач требует высоких профессиональных знаний для специалистов в области интеграции систем и данных, чьи услуги будут востребованы в ближайшем будущем. Инструментом для их работы может стать отечественная нормативная база в сфере реализации ИТ-проектов, которая позволит скоординировать усилия всех активных и заинтересованных в развитии экономики страны сторон. СИ
Лилия Губич,
заведующая лабораторией Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси, кандидат технических наук, доцент
Михаил Ковалев,
заместитель генерального директора ОИПИ НАН Беларуси, доктор физико-математических наук, профессор
Наталия Муха,
научный сотрудник ОИПИ НАН Беларуси Галина Матюшенко,
младший научный сотрудник ОИПИ НАН Беларуси Литература
1. Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделий машиностроения. Проблемы и решения / Л.В. Губич [и др.].- Мн., 2010.
2. Внедрение на промышленных предприятиях информационных технологий поддержки жизненного цикла продукции: метод.рекомендации / Л.В. Губич [и др.]; науч. ред. А.В. Тузиков.-Мн., 2012.
3. Интернет-журнал «Корпоративные системы». 2007, №1.Электронный ресурс: ЬПр://шшш. enterprise.com.ua.
