CC BY
46
УДК 330 ББК 65
К ВОПРОСУ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Ю.В. Подповетная, д.п.н., доцент Челябинский филиал Финуниверситета, ФГАОУВО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ) АД Подповетный, студент ФГАОУ ВО «ЮУрГУ» (НИУ) E-mail: y-u-l-i-a-v-a-l@mail.ru
Аннотация
В статье особое внимание уделено процессу разработки информационного обеспечения для системы управления жизненным циклом продукции. С учетом обязательных требований к бизнес-процессам выявлены основные этапы жизненного цикла продукции. Особое внимание уделено разработке информационного обеспечения с точки зрения программирования. Для иллюстрации проблемы рассмотрены наиболее распространенные в России базовые программные платформы -1С, Java и .NET Framework. С точки зрения управления предприятием выявлены особенности разработки информационного обеспечения для СУЖЦ продукции.
Ключевые слова: информационное обеспечение, бизнес-процессы, система управления жизненным циклом продукции, управление предприятием.
В современных условиях экономическая эффективность деятельности предприятия определяется многими факторами, одним из которых является используемые технологии и правильность их применения. Необходимо отметить, что корпоративные информационные системы могут автоматизировать и существенно ускорить многие бизнес-процессы организации, но при этом требуется их основательная настройка с целью соответствия всем современным требованиям.
Исследуя деятельность промышленных предприятий выявлено, что первостепенную роль играет такой класс приложений, как системы управления жизненным циклом продукции (СУЖЦ), направленные на более эффективную поддержку полного жизненного цикла изделия посредством процессов, обеспечивающих коллективные разработки на протяжении всего жизненного цикла в масштабах партнерских сетей, технологий поддержки разработки изделий и усовершенствования производственных процессов, а также методов стимулирования инноваций на всех этапах.
Однако, как показывает практика, такие объемлющие системы не могут эффективно работать без дополнительной настройки в рамках предприятия, бизнес-модель которого отличается от идеальной. Поэтому необходимо оптимизировать данный процесс для каждого из потребителей, другими словами провести кастомизацию.
Кастомизация включает в себя множество различных процессов, в том числе, интеграцию приложения в имеющуюся информационную среду предприятия, приведение интерфейса в соответствие с требованиями заказчика, разработку информационного обеспечения и т. д. Последний из названных процессов является одним из самых важных и трудоёмких. Поэтому в рамках данной статьи остановимся на разработке информационного обеспечения.
Информационное обеспечение - это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации и информационных массивов1. Другими словами, это некая «прослойка» между бизнес-процессами и информационной системой предприятия, преобразующая информацию на входе в форму,
удобную для хранения, обработки и классификации в рамках системы, и представляющая выходные данные в форме, упрощающей обработку и изучение потребителями.
Разработка информационного обеспечения для системы управления жизненным циклом продукции предполагает две фундаментальные составляющие:
1. Система преобразования данных для внесения в информационную систему;
2. Система предоставления данных конечным пользователям в удобной для них форме.
Первая составляющая является чисто технической и заключается в приведении типов
данных к удобному для пользования виду, в расширении объектной модели системы, настройке сетевых протоколов и т.п. В то же время, работа со второй составляющей основывается на реализации запросов пользователей и доведении системы до такого состояния, при котором она сможет покрыть наибольшее число бизнес-процессов предприятия (с учетом целесообразности внесения изменений).
Таким образом, разработка информационного обеспечения является сложной и трудоёмкой, но очень важной работой, выполнение которой необходимо для эффективного использования информационной системы. Поэтому, анализ функционирования и выявление особенностей разработки информационного обеспечения для систем управления жизненным циклом продукции необходимы для совершенствования и развития информационного обеспечения предприятия.
Информационное обеспечение представляет собой целую систему методов обработки и преобразования данных, и может включать в себя как различные отчеты, так и алгоритмы передачи информации из одной системы в другую. Роль информационного обеспечения для информационных систем заключается в создании связи между обрабатываемыми данными и внешней средой, т. е. пользователями и/или другими системами предприятия. Исходя из этого, можно разбить проблему разработки информационного обеспечения на две части:
1) разработка системы преобразования данных для внесения в информационную систему;
2) разработка системы представления данных конечным пользователям в удобной для них форме.
Место и роль информационного обеспечения (ИО) в поддержании работоспособности СУЖЦ показаны на рисунке 1. Можно заметить, что ИО обеспечивает «прослойку» между системой и внешней средой. Из этого следует, что оно является необходимым связующим звеном, которое обеспечивает работоспособность системы и позволяет пользователям эффективно обрабатывать и просматривать исходные данные, связанные с жизненным циклом изделий.
Источник данных
Ввод данных в систему
Информационное обеспечение
Предоставление
данных
пользователю
Система управления жизненным циклом продукции
Информационное обеспечение
Потребитель
Рис. 1. Место информационного обеспечения в поддержании работоспособности СУЖЦ
При внедрении СУЖЦ на предприятии должны быть явно обозначены те бизнес-процессы, которые относятся к жизненному циклу продукции, а также указаны требования к ним. Обязательные требования к бизнес-процессам состоят в определении условий выполнения этапа, исполнителей, потребляемых ресурсов, результата выполнения и нормативной документации. Для работы с каждым из этих этапов система управления жизненным циклом имеет собственные алгоритмы обработки данных, поддерживающие работу пользователей. К примеру, система может организовать выдачу только нужных данных, создавать отчеты по текущей деятельности или ограничивать наборы операций над какими-либо изделиями рамками этапа жизненного цикла или полномочиями пользователя.
Каждое изделие в ходе работы должно пройти, как минимум, через следующие основные этапы2'
1)
2)
3)
4)
5)
маркетинговые исследования; проектирование;
технологическая подготовка производства (ТПП); собственно производство; эксплуатация продукции;
6)
утилизация.
На рисунке 2 показано, какие информационные системы отвечают за каждый из перечисленных этапов. Очевидно, что большинство этапов жизненного цикла продукции находятся в компетенции СУЖЦ (PLM). Кроме того, можно заметить, что большинство других КИС предприятия также задействуются в управлении ЖЦ, оказывая функции поддержки принятия решений, учёта различных аспектов деятельности и многие другие.
Рис. 2. Схема взаимодействия информационных систем в рамках жизненного цикла
продукции
На схеме обозначены многочисленные информационные системы и технологии, где: PLM (англ. product lifecycle management) - система управления жизненным циклом; CAE (англ. Computer-aided engineering) - программные пакеты, предназначенные для решения различных инженерных задач; CAD (англ. Computer-Aided Design) - система автоматизированного проектирования (САПР); PDM (англ. Product Data Management) -система управления данными об изделии; CAM (англ. Computer-aided manufacturing) - система подготовки программ для станков с ЧПУ; MES (англ. manufacturing execution system) - система управления производственными процессами; SCADA (англ. Supervisory Control And Data Acquisition) - диспетчерское управление и сбор данных; CNC (англ. computer numerical control,) - числовое программное управление; IETM (англ. Interactive Electronic Technical
Manual) - интерактивные электронные технические руководства - организационно-технические системы, предназначенные для автоматизированной подготовки сопроводительной документации на сложные технические изделия в электронном виде; ERP (англ. Enterprise Resource Planning) - планирование ресурсов предприятия; CRM (англ. Customer Relationship Management) - система управления взаимоотношениями с клиентами; SCM (англ. supply chain management) - управление цепями поставок; MRP-2 (англ. manufacturing resource planning) - планирование производственных ресурсов).
Информационное обеспечение для систем управления жизненным циклом продукции должно обеспечивать реализацию всех потребностей пользователей в информации касательно жизненного цикла продукции, такой, как: прохождение этапов ЖЦ, требования к текущему этапу, технические данные о продукции и др. Другими словами, такое информационное обеспечение должно обеспечивать возможность заносить и получать информацию о продукции и бизнес-процессах её обработки в СУЖЦ, приводя её к такому заданному виду, который соответствует действующим стандартам и требованиям системы, а также позволяет прочитать и обработать нужные данные.
Бизнес-модели предприятий даже одной отрасли в силу многих причин могут значительно различаться, что накладывает свой отпечаток на требования к информационным системам. В то же время системы, рассчитанные на массового потребителя, имеют собственные требования к бизнес-модели.
1. Широта охвата потребителей, т. е. информационная система должна отвечать запросам широкого круга потребителей, имеющих различные потребности, которые, зачастую, несовместимы. Излишне обобщенные системы будут иметь недостаточно функциональных возможностей для осуществления деятельности, в то же время, если разработчики будут пытаться угодить сразу всем, то некоторые из потребителей будут вынуждены переплачивать за модули, которые в рамках конкретного предприятия не будут использованы никогда.
2. Узкая направленность. Проектирование системы на основании «идеальной» модели предприятия часто практикуется разработчиками, что приводит к нежелательным последствиям, т. к. реальное предприятие будет иметь свои особенности и «тонкости», которые в такой модели не предусмотрены. Это вынудит либо интегратора системы изменять её под потребности заказчика, либо приведет к изменению модели бизнес-процессов под возможности системы. Вполне возможно, что заказчик откажется от такой системы в пользу более подходящей.
В обоих указанных случаях потребуется доработка или даже переработка СУЖЦ под нужды заказчика. Как бы то ни было, подготовка информационного обеспечения по указанным пунктам требуется практически всегда.
Отдельно стоит отметить такую роль информационного обеспечения, как обеспечение взаимодействия между корпоративными информационными системами. Помимо СУЖЦ, на промышленном предприятии могут работать и другие программы корпоративного класса, обеспечивающие автоматизацию различных бизнес-процессов. И при работе они могут использовать как единое хранилище данных, так и разделенное, например, в случае, если применяются КИС на различных программных платформах. Во втором случае, на информационное обеспечение возлагается функция передачи и/или синхронизации данных между системами.
Что касается систем управления жизненным циклом продукции, то они могут использовать широкий круг информации, которая применяется и в других системах, в основном, для производственно-диспетчерского учета, экономических расчетов и подсчета зарплат. В частности, чаще всего, посредством СУЖЦ задаются следующие данные, которые впоследствии используются другими КИС:
- стоимость материалов;
- технологический маршрут;
- норма времени и разряды рабочих для расчета зарплат и себестоимости;
- указания по содержанию драгоценных металлов согласно требованиям ГОСТ 2.608-78;
- возможность замены покупными изделиями и т. д.
Как видно, сюда относятся, в основном, атрибуты самих изделий и их составных частей. То есть СУЖЦ представляется наиболее логичным средством для ввода информации такого рода и может предоставить наиболее удобный интерфейс для этого, в том числе, посредством интегрированной САПР. Это означает, что информационное обеспечение должно обеспечивать возможность сбора и передачи этих данных по запросу из других систем, другими словами, создать программный интерфейс системы.
Рассмотрим более подробно разработку информационного обеспечения с точки зрения программирования. Как уже упоминалось выше, в информационном обеспечении для автоматизированных систем выделяются системы кодирования данных для ввода и предоставления данных (вывод) для пользователей. Такая схема реализуется по принципу модульного проектирования приложений, согласно которому каждая программа либо её часть должна представлять собой «черный ящик», имеющий один вход и один выход. Это обеспечивает хорошую масштабируемость приложений и возможность менять внутреннее состояние без влияния на пользователей.
Если приложение изначально было спроектировано правильно, и при изменении внутренних алгоритмов, например, при выходе новых версий приложения, не меняется программный интерфейс (API), то, соответственно, и информационное обеспечение в переработке нуждаться не будет. Этим обеспечивается так называемая «обратная совместимость», т. е. возможность продолжения использования внешними приложениями старых интерфейсов в более новых версиях системы.
Для того, чтобы проиллюстрировать проблему, рассмотрим, как с предыдущими версиями работают наиболее распространенные в России базовые программные платформы -1C, Java и .NET Framework3. Конечно, они имеют различное назначение, но в рамках рассматриваемого вопроса общие принципы их функционирования схожи - они предоставляют программные средства для решения различных прикладных задач. Таким образом, решение большинства производственных или бизнес-задач сводится к настройке информационного обеспечения. Тем не менее они реализуют разный подход к обратной совместимости.
Java является программной платформой для великого множества приложений и наиболее предпочтительна для бизнес-систем и Web-технологий. Она имеет полную обратную совместимость, т. е. любое приложение из когда-либо написанных под любую из версий будет работать точно так же и на самой последней версии, с незначительными оговорками. Устаревшие API аннотируются как @Deprecated и не рекомендуются к использованию, при этом их поддержка продолжается.
NET Framework был создан корпорацией Microsoft в ответ на набирающую популярность платформу Java. Платформа предназначена для того, чтобы дать возможность программистам, специализирующимся на разных языках, писать код, который будет одинаково исполняться теоретически где угодно, однако, кроме как на Windows, полной работоспособности на остальных операционных системах добиться не удалось. Кроме того, она часто критикуется, как не обеспечивающая полную совместимость с предыдущими версиями, т. е. программное и информационное обеспечение нуждалось в значительной переработке после перехода на новую версию платформы.
Платформа 1С, в частности, «1С:Предприятие», применяется для автоматизации управления бизнес-процессами. Основное её назначение - упрощение работы для русскоязычных пользователей и программистов. При этом обратной совместимости не придаётся большое значение - при крупных изменениях может меняться семантика встроенного языка, структура данных, содержимое библиотек и т. д. Это крайне негативно сказывается на переносимости кода, что является одним из основных доводов в пользу отказа от обновлений4.
Как видно, перечисленные выше платформы реализуют разные подходы к организации обратной совместимости, что, иногда может иметь решающее значение в бизнес-системах. Этот, а также некоторые другие факторы, в числе которых, ориентированность на сетевые технологии, кроссплатформенность и простота организации кода, заставляют разработчиков различных корпоративных систем, в числе которых и СУЖЦ, отдавать предпочтение именно платформе Java. По этой причине технические аспекты будут рассматриваться именно с точки зрения применения платформы Java.
С учетом представленных рассуждений и на основе проведенного анализа рассмотрим особенности разработки информационного обеспечения для СУЖЦ продукции. Следует отметить, что если на предприятии уже имеются системы автоматизации управления процессами предприятия, произведенные на базе какой-либо программной платформы (как-то: Microsoft Dynamics, Oracle, 1С и др.), то система управления жизненным циклом на этой платформе будет использовать уже имеющееся информационное обеспечение без существенных изменений. Другими словами, на предприятии уже будет сформирована система отчетов, справочников, хранилище данных и объектная модель, которая и будет применяться СУЖЦ для решения соответствующих задач.
В то же время не исключены ситуации, когда СУЖЦ внедряется как первая ИС на предприятии, либо остальные системы, в том числе, ERP, основаны на других программных платформах. В этом случае, как упоминалось выше, как раз и понадобится существенная доработка или даже разработка информационного обеспечения.
Первой особенностью, которую следует отметить, будет прямое взаимодействие системы с жизненным циклом продукции. Для начала разработки информационного обеспечения требуется выделить те бизнес-процессы, которые имеют прямое отношение к жизненному циклу. Их состав и временная продолжительность могут значительно меняться в зависимости от специфики предприятия. К примеру, предприятие радиоэлектронной промышленности, работающее в сфере оборонно-промышленного комплекса, будет делать основной упор на этапы разработки и технологической подготовки, практически игнорируя маркетинговые исследования.
Вторая особенность - это ориентированность системы на производство. Другими словами, для управления жизненным циклом продукции требуется учитывать меньше экономических показателей и больше технических. К примеру, основными отчетами систем класса ERP могут служить объемы продаж, количество отгруженной продукции, прогнозы спроса и другие финансовые показатели, в то время как для СУЖЦ наиболее востребованными будут являться структуры изделий, материальные и производственные ведомости и прочие технологические и конструкторские отчеты.
В целом, одной из основных задач при разработке информационного обеспечения для систем управления жизненным циклом, будет как раз настройка корректного формирования и предоставления перечисленных документов конечным пользователям. Полный перечень необходимых для работы документов должен быть предоставлен специалистам по интеграции и кастомизации системы в составе технического задания перед началом работы над проектом.
В заключении отметим, что, в силу различных особенностей, некоторые системы не могут адекватно работать со специфическими типами документации. Например, некоторые СУЖЦ (в частности, PTC Windchill) не могут корректно обрабатывать процесс внесения конструкторских изменений в соответствии с требованиями ГОСТ на внесение изменений в конструкторскую документацию в плане проведения таких документов, как «извещение об изменении», «предварительное извещение», а также при нумерации изменений. Если выбрать более подходящую систему не представляется возможным, решить эту проблему можно путем внесения соответствующих изменений в бизнес-процессы предприятия, и внедрения значительного числа дополнительных программных алгоритмов обработки данных. В остальном, разработка информационного обеспечения для СУЖЦ продукции мало отличается от таковой для других типов корпоративных систем.
Примечания
1 Информационное обеспечение. Проект по автоматизации управления средним предприятием [Электронный ресурс]. - URL: http://kit-project.narod.ru/4.6.htm (Дата обращения: 12.02.2017).
2 Этапы жизненного цикла изделия / Электронное учебное пособие по дисциплине «Международные стандарты обмена данными» [Электронный ресурс]. - URL: http://www.salogistics.ru/students/suai_2011/page3.html (Дата обращения: 12.02.2017).
3 1С:Предприятие 7.7 [Электронный ресурс]. - URL: http://www.1c.ru/rus/products/1c/predpr/why-predpr.htm -(Дата обращения: 10.02.2017); Адам Фримен. ASP.NET MVC 4 с примерами на C# 5.0 для профессионалов, 4 -е издание = Pro ASP.NET MVC 4, 4th edition. - М.: «Вильямс», 2013. 688 с.; Введение в Java Reflection API [Электронный ресурс]. - URL: http://www.quizful.net/post/java-reflection-api (Дата обращения: 12.02.2017); Java Native Interface Specification - Oracle (tm) Java SE Documentation - 2012. 133 с.
4 Edsger W. Dijkstra, Selected Writings on Computing: A Personal Perspective. On the role of scientific thought. Pages 60-66 // Springer-Verlag, 2012. 512 с.
TO THE QUESTION OF INFORMATION SUPPORT FOR THE LIFE CYCLE
MANAGEMENT SYSTEM
Yu. V. Podpovetnaya, Financial University under the Government of the Russian Federation (Chelyabinsk branch), South Ural Institute of Management and Economics, Ph.D., Associate
Professor
A.D. Podpovetnyy, South Ural State University E-mail: y-u-l-i-a-v-a-l@mail.ru
Abstract
This article of particular importance is given to the process of development of information support for product lifecycle management system. In view of the mandatory requirements for business processes identified the main stages of the product life cycle. Particular attention is paid to the development of information support in terms of programming. To illustrate the problem considered most common in the Russian core software platforms - 1C, Java, and .NET Framework. From the perspective of business management peculiarities of development of information support for SUZHTS products.
Keywords , information security, business process lifecycle management products, enterprise management.
