CC BY
51
© Б.Я. Малявин, А. А. Бородин,
B.А. Рассказов, А. С. Леонов,
C. В. Новиков, 2004
УДК 65
Б.Я. Малявин, A.A. Бородин, В.А. Рассказов,
А. С. Леонов, С.В. Новиков
КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНОРУДНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
Семинар № 18
ногие российские предприятия испытывают потребность во внедрении эффективных компьютерных систем управления, обеспечивающих прозрачность, предсказуемость и управляемость производства. Существует прямая логическая взаимосвязь ряда ключевых технологических параметров производственного процесса с показателями материально-
хозяйственной и финансовой деятельности. В тоже время серьезная проблема российских горнорудных предприятий — отсутствие эффективно действующих интегрированных систем управления предприятием (ИСУП). Последние два года были ознаменованы бурным развитием интереса к компьютерным системам способным обеспечить эффективное управление. Причем спрос продолжает расти именно на интегрированные системы.
Главной отличительной особенностью нашего рынка автоматизации является уникальное разнообразие систем и решений. Нигде в мире вы не найдете такого количества разных по классу и идеологии подсистем АСУТП, несовместимых друг с другом протоколов, интерфейсов и контроллеров. На территории одного горно-рудного предприятия нередко можно увидеть целый комплекс подсистем, среди которых есть и нестандартные двадцатилетней давности, и новые, с иголочки, системы, построенные по всем канонам современных технологий. Эти программы обычно или покупаются у специализированных зарубежных и отечественных компаний, либо разрабатываются на самом предприятии.
Теоретическую основу современных внедряемых управленческих технологий, как правило, составляют некорректные эвристические бизнес-модели использующие концепцию ПЛАНИРОВАНИЯ РЕСУРСОВ ПРЕДПРИЯТИЯ (ERP),
которая стала мировым стандартом управления. Внедрение данных методик неразрывно связано с внедрением Информационных Систем (ИС) класса ERP (или ERP-систем). Часто можно встретить в списке участников тендера по выбору системы для горно-добывающего предприятия SAP/R3, Парус и 1С одновременно. Вместе с тем, половина попыток внедрения западных корпоративных систем не доходит до конца, а в остальных 50 % случаев хорошим результатом является внедрение хотя бы нескольких модулей.
Высокая степень неудач четко демонстрирует отсутствие отработанных подходов создания таких систем. Причина в том, что под видом внедрения западной компьютерной системы, фактически, проводится полная реструктуризация управления. Причем делается это бессознательно: персонал как бы учится программе, а на самом деле ему задаются совершенно другие форматы поведения и управленческой отчетности.
Другая беда, но со сходными причинами, случается при внедрении интегрированных систем российского производства или, как их называют авторы, "комплексных систем автоматизации управления". Большинство из них выросло из бухгалтерских учетных систем, основной точки приложения усилий большинства отечественных разработчиков. Поэтому модули таких систем связанные собственно с управлением являются, чем-то вроде необязательных надстроек, которые слабо интегрируются в единый контур.
Анализируя современное состояние систем автоматизации в России, активно выполняя собственные проекты, мы пришли к мнению, что системами управления в собственном смысле этого слова ИСУП становятся лишь после образования в них контура управления с участием лица, принимающего решение (ЛПР). Реа-
лизация данных положений с 2002 года нашла отражение в принципах управления, получивших название RTE (Real Time Enterprise), т. е. предприятие, работающее в режиме реального времени. Такое управление основывается на отслеживании процессов событий (managing event-driven business process) и создании соответствующих технологий управлении потоками работ (workflow) [1,2]. Одно из главных отличий систем RTE от ERP - это осуществление "ежеминутного" контроля состояния производственного процесса.
Коротко хочу остановиться на практической реализации принципов RTE (Real Time Enterprise), заложенных в основу подходов при построении интегрированной системы
управления ОАО «Лебединский ГОК».
Вопрос построения интегрированной системы управления ОАО «Лебединский ГОК» стал необходимым условием эффективного ведения производства. Предприятие занима-ется добычей и обогащением железных руд, а также производством железорудного концентрата, окатышей и металлизованного продукта (брикетов).
Производственный цикл состоит из нескольких стадий: горно-транспортный комплекс (ГТК)
занимается непосредственно добычей руды из карьера открытым способом и доставкой руды на дробильно-обогатительный комплекс (ДОК). Затем производится дробление и измельчение полученной руды с ее последующей магнитной сепарацией (несколько стадий) и выдается концентрат, который в качестве уже готового сырья используется рядом металлургических комбинатов для получения готового металла, а также служит основой для производства железорудных окатышей и металлизированных брикетов.
По результатам оценки предлагаемых на рынке интегрированных систем, выбор был сделан в пользу собственных разработок. Один из ключевых факторов в процессе принятия этого решения - возможность работы вновь создаваемого программного обеспечения на имеющейся технической базе и максимальная интеграция с используемыми программными продуктами разработанными ранее.
Как показала практика построения системы, наиболее эффективный путь осуществления процесса реструктуризации информационного пространства представляет собой примерно следующую последовательность шагов:
1. Процессу разработки задач предшествует формализация и пересмотр схем и методов управления.
2. Строится организационная модель предприятия, выстроенная по иерархии управления и исполняемым функциям, направленным на достижение определенных целей, прописываются их взаимосвязи. Такая организационная модель может быть построена по крайней мере для трех уровней положений: для предприятия в целом, подразделений и сотрудников (Положение о должностных обязанностях). Различия только в степени детализации функций и исполнителей.
3. В соответствии с организационной моделью предприятие должно определить, а что же собственно ожидается от новой системы: какие функциональные области и какие типы производства она должна охватывать, какую техническую платформу использовать, какие отчеты готовить? Проведение такой работы должно закончиться составлением документа "Постановка задачи на разработку системы". Этот документ предназначен, прежде всего, для самого предприятия, так как в нем формализованы и расписаны в соответствии с приоритетами все характеристики новой системы. Кроме этого он дает объективные критерии для проведения тендера и сравнения систем по заранее определенным параметрам.
4. Реструктуризация и замена программных модулей разработанных ранее производится с соблюдением определенной последовательности работ. Обязательное стартовое условие - построение организационно-функциональной модели процесса, после чего этапность работ выбирается в соответствие с приоритетами проблем.
5. Компьютеризация отдельных подсистем производится по мере их постановки последовательно (по частям), с использованием настраиваемых программных модулей, на базе стандартных исполнительных программ массового применения.
6. Возможна временная интеграция системы с существующими на предприятии "локальными" решениями - либо путем программной конвертации данных, либо "ручным" переносом данных согласно разрабатываемым регламентам.
7. Конечный контур управления должен быть с участием лица, принимающего решение (ЛПР).
Использование такого подхода обеспечило получение следующих принципиальных преимуществ:
Концептуальная схема интегрированной информационной системы ОАО «Лебединский ГОК.»
• возможность выполнения большинства работ по постановке задач, как правило, собственными силами, используя и одновременно осваивая формируемые методологической группой подходы;
• стратегическое виденье перспектив реформирования при одновременной возможности этапной (в том числе параллельной) организации работ в соответствие с приоритетами и возможностями;
• прозрачность и открытость для обсуждения техническими специалистами обоснований принимаемых решений;
• полное сохранение внедренных ранее на предприятии программных продуктов (в случае их эффективной работы). Временная интеграция с вновь установленными исполнительными программами была обеспечена ручным переносом данных, согласно разработанных регламентов, либо путем разработанных специальных программ конвертации.
Ключевыми достоинствами созданного программного продукта являются его архитектура и инструментарий, которые легли в основу нового подхода. Использование методологии RTE (Real Time Enterprise), реализованной в инструментарии, обеспечило быстрое и контролируемое внедрение системы, существенно уменьшило общую стоимость внедрения.
Важным преимуществом явилась возможность конфигурирования системы в соответствии с рабочей средой предприятия, потребностями конкретных подразделений. Реализованное решение в максимальной степени учитывает российскую специфику.
Концептуальная схема интегрированной информационной системы ОАО «Лебединский ГОК» представлена на рисунке.
Как видно на рисунке, в составе созданной системы можно выделить, по крайней мере,
три класса программных компонент условно названные "структурирующие", "исполнительные" и "аналитические". Первые задают регламенты работы предприятия, другие реализуют эти регламенты в реальном времени и на реальных данных.
При разработке системы использовались различные подходы к описанию процессов:
a) Структурирующая подсистема за-
крепляет за каждой технологической операцией персонального исполнителя или механизм. При этом используется выполненное ранее (при построении организационно-
функциональной модели) закрепление функций за персоналом.
b) Исполнительная подсистема описывает производственные процессы в виде временной последовательности простых операций, преобразующих информационные потоки. Эта модель детально раскрывает технологию выпол-
нения производственного цикла, описывает необходимые входные и выходные сигналы состояний, а также задает регламенты выполнения отдельных операций. Состоит из двух контуров. При этом каждый контур управления характеризуется своим уровнем интенсивности циркулирующей в нем информации, своим масштабом времени и своим набором функций.
1) контур управления (технологический) является самым интенсивным по объему информации и самым жестким по времени реакции, которое может составлять секунды и даже миллисекунды;
ц) контур управления (оперативнопроизводственный) опирается на отфильтрованную и обработанную информацию, поступающую как от технологического контура, так и от других служб производства (технических, планово-производственных, экономических и т.д.). Интенсивность информационных потоков здесь существенно ниже и связана с задачами оптимизации заданных производственных показателей (качество продукции, производительность, энергосбережение, себестоимость и т.д.). Типовые времена циклов управления составляют минуты, часы, смены, сутки. Оперативное управление производством в этом контуре управления осуществляется специалистами, которые более детально, чем высший менеджмент, владеют производственной ситуацией (руководители управлений, цехов, участков, главные технологи, энергетики, механики и др.). В связи с этим должно резко повышается качество и эффективность принимаемых решений в пределах делегированных сверху полномочий.
с) Данные для янализл_содержат модули которые закрепляют форматы представления внутрисистемных регламентов, а также задают форматы описания объектов наблюдения (объемные и качественные показатели, потребле-
ние электроэнергии, формирования прямых затрат на обеспечение подготовки производственного цикла, остатки на складах и пр.).
ф Аналитическая подсистема представляет собой различные программы анализа, использующих базу данных "исполнительной" подсистемы. Работа аналитической подсистемы основана на принципах отслеживания граничных параметров допустимых характеристик ведения производственного процесса, в каждом технологическом звене, в режиме реального времени.
В результате получается замкнутая интегрированная система которая реализует стандартный управленческий цикл: сбор информации, анализ, выработка решения, организация, контроль, регулирование.
Гибкое изменение граничных параметров предприятия одновременно меняет содержание указанных информационных потоков. Таким образом, лицо принимающее решение всегда обладает необходимой информацией, соответствующей состоянию внешней среды и текущему уровню работы предприятия.
Все указанные подсистемы дают полное взаимосвязанное описание предприятия. Изменение любой из них неотвратимо вызывает соответствующие изменения в других подсистемах. Данные подходы в результате обеспечили большие объемы хранимой информации, высокую скорость, надежность обработки и защищенность данных, а также гибкость настроек и простоту управления базами данных.
Таким образом, с нашей точки зрения, выработанные ОАО «Лебединский ГОК» подходы к построению системы управления предприятием представляют собой наиболее естественный и наименее затратный способ внедрения эффективного управления на российских горно-добывающих предприятиях.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Vinod Khosla, Murugan Pal, Real Time Enter- 2. Peter Fingar, Howard Smith, Making Busi-
prises, A Continuous Migration Approach, 2002, March. ness Processes Manageable, Internet World, 2002, April
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------------
Малявин Б.Я., Бородин A.A., Рассказов В.А., Леонов A.C., Новиков С.В. — ОАО «Лебединский ГОК.
© В.В. Корейский, А.В. Юрченко,
