CC BY
32
Зиндер Е.З.
Фонд поддержки системного проектирования, стандартизации и управления проектами (НО Фонд «ФОСТАС»), президент, ezinder@fostas.ru
Новая парадигма инжиниринга предприятий и требования к новым ИТ-специальностям
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
Парадигма, инжиниринг, архитектура предприятия, информационные технологии.
АННОТАЦИЯ:
Определены основные положения новой парадигмы инжиниринга предприятий (ИП) и диктуемые его принципами рекомендации по определению новых специальностей в сфере ИТ. Эти специальности рассматриваются как необходимые для инжиниринга качественно новых архитектур предприятий, актуальных к появлению на горизонте 5-7 и до 10 лет. Рассматривается методика выполнения комплексного анализа побудительных сил, приводящих к новой парадигме ИП, основные принципы этой парадигмы, а также возникающие под их воздействием архитектуры предприятий.
По определению стандарта [1] инжиниринг предприятий (ИП) -«дисциплина, применяемая для выполнения любых работ по созданию, изменению или реорганизации любого предприятия». Ниже рассматриваются качественно новые принципы ИП, возникшие последнее время и заставляющие говорить о его новой парадигме, а также некоторые вытекающие из этих принципов следствия, включая требования к новым специальностям в сфере ИТ.
Причины необходимости анализа изменения ИП и прогнозирования его дальнейшего развития
Необходимым условием прагматического применения любых технологий, включая ИТ, является планирование тех изменений, которые технологии оказывают и будут оказывать в обозримом будущем на цели и результаты основной деятельности предприятий, на сферу труда в целом.
Важнейшей частью ИП является организация и оптимизация рабочих процессов, что традиционно относится к области работы с бизнес-архитектурой. Другой частью ИП является выбор и интеграция технологий, включая ИТ, то есть, архитектура ИТ. Наконец, организация людей на предприятии является важнейшей частью его инжиниринга и составляет особую архитектурную область. Можно с уверенностью полагать, что в обозримом будущем принципы ИП и методики архитектуры предприятия (АП) останутся методической основой для деятельности по созданию и
трансформации предприятий. По этим причинам изменения ИП будем рассматривать не только как отдельные новые функции и возможности инжиниринга, но и как новые или ожидаемые характеристики меняющихся архитектур предприятий.
Существенно, что новаторские изменения, включая применение новых возможностей ИТ, могут производиться лишь подготовленными людьми, поэтому нужно учитывать, что чем более новаторские изменения планируются, тем более заблаговременно требуется готовить к ним людей. Подготовка может потребовать как минимум повышения профессиональной квалификации сотрудников, как максимум - обучение новых специалистов по совершенно новой специальности. При этом суммарный срок анализа требований к новой специальности, разработки программ и подготовки преподавателей, наконец, собственно обучения новой специальности достаточно велик. Например, при пятилетней программе обучения даже при запараллеливании подготовительных работ и собственно обучения он может составлять шесть или семь лет.
Известно [2], что скорость изменений в целях и организации бизнеса продолжает расти, существенно ускорился переход к новым архитектурам предприятий, существенные изменения на предприятиях могут производиться раз в полтора года и даже чаще. Это говорит о том, что готовиться к выполнению новаторского инжиниринга предприятия необходимо заранее, в частности, заранее надо планировать подготовку специалистов к тем трудовым условиям, которые возникнут через пять или семь лет.
Комплексный анализ побудительных сил к изменениям и новая парадигма инжиниринга предприятия
С учетом вышесказанного, с конца 2011 года и до середины 2013 был выполнен анализ [3] наиболее отчетливо проявляющихся тенденций в изменениях сферы труда, которые вызываются комплексом взаимосвязанных изменений в ИТ, в ряде смежных технологий, а также изменением некоторых экономических и социальных условий. На основе этого анализа стало возможным формировать и детализировать некоторые выводы и предложения, отвечающие обнаруженным тенденциям. В частности, были представлены характерные изменения архитектур предприятий, описаны риски, возникающие при развитии таких архитектур, и предложены некоторые способы управления ими. Таким образом, выполненный анализ перешел в ту форму, которую принято последнее время называть словом «форсайт»: «Форсайт — это систематические попытки оценить долгосрочные перспективы науки, технологий, экономики и общества, чтобы определить стратегические направления исследований и новые технологии, способные принести наибольшие социально-экономические блага» (Бен Мартин, SPRU department, University of Sussex).
Удается также сделать следующий шаг: определить основные
требования к новым специальностям, которые потребуются в таких архитектурах и уже требуются на некоторых предприятиях. В совокупности, реально происходящие и прогнозируемые изменения привели к конструктивному описанию качественных изменений в инжиниринге предприятий, позволяющих говорить о новой парадигме ИП.
Методика выполненного комплексного анализа
Для учета границ применимости сделанных выводов необходимо привести основные положения методики проведенного анализа.
Выполнялся комплексный прогноз существенных изменений устройства предприятий и рабочих процессов на них на горизонте 5-7 и до 10-ти лет. Особенностями этой работы по сравнению с рядом многих других Форсайтов и прогнозов были:
• отбор для рассмотрения не одной области или отрасли инноваций, даже не двух или трех, что встречалось в публикациях, а более широкого и достаточно целостного набора взаимосвязанных сфер деятельности, технологий, движущих сил и прочих обстоятельств, влияющих на устройство новых рабочих процессов и архитектур предприятий широкого спектра;
• рассмотрение отобранных сфер деятельности и технологий, взаимовлияния движущих сил и прочих обстоятельств в их взаимосвязи и взаимовлиянии, с учетом их интеграции в рабочих процессах и свойствах всего пространства продуктивной деятельности людей;
• не жесткое, но все же исключение из рассмотрения многих других перспективных направлений и технологий (например, биотехнологий) для получения обозримого результата, однако, с сохранением возможностей учета этих других направлений в объеме, необходимом для эффективного применения основных отобранных технологий;
• определение преимуществ, получаемых за счет интегрированного использования рассматриваемых инноваций, способных привлечь существенный интерес работодателей и менеджеров к их применению на предприятиях, причем даже в условиях обнаружения заметных рисков;
• определение тех новых рисков для работников и для предприятий, которые с наибольшей вероятностью будут сопровождать будущие изменения рабочей среды и всей комплексной архитектуры предприятий, а также определение некоторых мер по управлению рисками.
Ниже изложены положения форсайта, уточняющие методику его выполнения.
Технологии, рассматриваемые как ключевые
В качестве базовых в данной работе выбраны информационные технологии (ИТ), робототехника, технологии 3D-принтеров и связанных с ними материалов и устройств. Анализируются также технологии прикладного применения этих базовых технологий на предприятиях самых разных отраслей. Это позволяет выделить самоценную и весьма широкую область изменений в профессиональной деятельности, которая в большом числе случаев может быть вполне самодостаточной. Три выбранные базовые технологические области отличаются важнейшими системообразующими свойствами, включая проникновение в самые разные производства и предприятия, а также большой быстротой развития. Кроме того, эти три области сильно связаны друг с другом и сильно влияют на архитектуры предприятий, причем как на парадигму управления предприятием, так и на парадигму собственно производства, в том числе, промышленного. Более того, развитие этих технологий оказывает столь сильное трансформирующее влияние, что получило название революций: информационной и третьей (или новой) промышленной.
Примеры эффектов комплексного применения технологий этих классов рассматриваются далее.
Факторы внешней и внутренней среды предприятий Эти факторы, в свою очередь, возникают во многом благодаря информационной и третьей промышленной революциям и развитию рассматриваемых в форсайте технологий. Однако влияние внешней и внутренней среды рассматривается не как влияние, например, ИТ непосредственно, а как влияние бизнес-аспектов, усиливающихся в связи с применениями технологий. В качестве таковых факторов в данной работе выбраны:
• Изменение рынка, требующего продукции нового характера, в том числе, за счет насыщения изделий и услуг информационными, вычислительными и коммуникационными компонентами и свойствами.
• Распространение деловой среды, имеющей характеристики многоуровневой деловой экосистемы: в том числе, развитие давно зафиксированных форм, как т.н. расширенное предприятие, предприятие 2.0, и т.д., распространенных на сообщества потребителей, интегрирующих их в маркетинговые и даже в производственные и поддерживающие процессы.
• Тотальное распространение носимых ИКТ-устройств, обладающих собственной высокой мощностью как компьютера и связанных с централизованными ИКТ-ресурсами, другими ресурсами в экосистеме и покрывающих все деловые потребности. Развитие известных факторов консьюмеризации ИТ, мобильности работников и рабочих мест. Встраивание аналитических функций в носимые устройства и в инструменты social media.
• Радикальное ускорение роста изменчивости бизнес-процессов, в
том числе, существенное превышение этой изменчивости возможностей заменять или реконструировать ИТ-системы для бизнеса. Рост числа недетерминированных бизнес-процессов и отдельных действий (спорадически запускаемых, с функциональной структурой, определяемой исполнителем по ситуации).
• Радикальное усиление / ускорение маркетингового анализа, поиска и управления с ориентацией на поддержку творческого начала работников (на «креативный класс»), на продолжение ускорения вывода новых товаров и товаров-новинок на рынок.
• Переменность иерархий, матричных образований других организационных структур, а также структур временных тематических профессиональных групп на глобально расширенных, многоязычных предприятиях и во всей деловой экосистеме.
• Включение в организационные единицы роботов с постоянно расширяющимися функциями и полномочиями субъектов бизнес-процессов, причем субъектов, все более отвечающих бизнес-интересам владельцев и менеджеров предприятий.
• Социализация и геймификация рабочих процессов и отношений между субъектами разных ролей и типов.
Глобальные экономические, демографические и культурологические факторы
В качестве таковых факторов рассматриваются:
• Массовый выход на рынок труда поколения Z (по другим датировкам - поздней половины поколения Z), для которых т.н. «технологии будущего» с детства являются обычной частью жизни. Это первое поколение, полностью родившееся во времена глобализации, распространяющейся, в том числе, на ежедневные рабочие процессы. Для представителей поколения Z естественна также готовность, а часто и стремление работать в среде, геймифицированной гораздо более глубоко, чем наблюдается сейчас. Последующий за этим выход на рынок труда поколения Alpha принесет, как ожидается, еще большее усиление указанных выше готовности и стремления.
• Продолжение хронического экономического и социально-экономического кризиса. Поиск новой модели и новых ценностей существования, отличных от потребительской модели 20 века. Необходимость, иногда жесткая, вводить повсеместные требования к бережливому производству и меры строгой экономии. В их число входят, в частности, требования к точно соответствующему актуальным потребностям и своевременному непрерывному дополнительному профессиональному образованию.
Примеры ожидаемых эффектов от комплексного применения
технологий и базовые требования к новым архитектурам
Можно назвать следующие примеры эффектов комплексного применения технологий в меняющихся условиях внешней и внутренней среды предприятия:
• полная обеспеченность работников информационно-функциональной поддержкой и средствами коммуникаций (в частности, предоставление аналитических средств поддержки принятия решений на всех уровнях и горизонтах управления и операционной деятельности);
• выполнение работ в режимах социализации бизнеса и геймификации рабочих процессов (как для недетерминированных, так, постепенно, и для консервативных процессов);
• индивидуализация производств и их постоянное приближение к потребителю (как географическое, так и по необходимым потребителю свойствам);
• устранение необходимости физического выполнения исполнителем-человеком ручных операций, контроля выполнения операций и процессов, управления машинами, замещение человека на многих работах умственного труда.
Эти и ранее определенные новшества порождают базовые требования ко всем аспектам инжиниринга предприятий:
• предприятие изначально создается либо перестраивается для работы в условиях постоянных и быстрых изменений внешней среды и ее требований;
• архитектура предприятия должна обеспечивать осуществление адекватных быстрых трансформаций во всех своих компонентах и связях;
• в то же время, несмотря на необходимость инжиниринга специфических механизмов выполнения указанных трансформаций, сохраняются и растут требования к архитектуре обеспечивать повышение эффективности и производительности работы предприятия в целом.
Особенности новой парадигмы инжиниринга предприятия
Исчерпывающее определение новой парадигмы ИП в сегодняшнем состоянии процесса идущих изменений невозможно, т.к. изменения в подходах еще накапливаются. Однако, можно принять, что качественные изменения уже понятны, и новая парадигма включает в себя описанные ниже принципы, в том числе, явно отличающиеся от принципов и правил «классических» подходов.
Краткое представление принципов новой парадигмы инжиниринга предприятий:
1. Построение предприятия сервисного типа. Инжиниринг миссии и бизнес-сервисов для предприятий / организаций всех типов и
отраслей.
2. «Кадры и культура решают все». Инжиниринг кадров и культуры.
3. Всестороннее обеспечение кадров знаниями и информацией.
Инжиниринг обеспечения знаниями (также информацией, технологиями, условиями их использования).
4. Роботизация и социализация. Инжиниринг совместной работы людей и роботов.
5. Использование результатов третьей промышленной революции.
Инжиниринг персонализации продукции.
6. Упрощение и облечение работы с компонентами архитектуры и системами. Дружелюбные инструменты инжиниринга предприятия.
7. Слабосвязанная архитектура. Инжиниринг новых интерфейсов для компонентов предприятия.
8. Постепенность. Инжиниринг связей с консервативными партнерами и подразделениями.
9. Экономичность и эффективность. Инжиниринг баланса бережливости и новаторства.
10. Управление специфическими рисками. Инжиниринг управления рисками.
Более детально опишем два из указанных принципов, служащие характерными примерами принципов новой парадигмы ИП.
Принцип «Роботизация и социализация». Учитываются возможности роботизации и снижение необходимости выполнения человеком самых разных ручных операций, учетных операций практически всех видов, непосредственного управления «машинами» (т.е. функций оператора), работ по плановому техобслуживанию и ремонту оборудования, и т.п., а также на многих работах «умственного труда» - от простейших до все более сложных (например, до обучения людей по отработанным учебным курсам). Начинает выполняться инжиниринг совместной работы субъектов-исполнителей разных типов: людей, интеллектуальных программных агентов и роботов при развитии коммуникаций между всеми категориями исполнителей, включая:
• инжиниринг связи и совместной деятельности роботов и людей в информационном пространстве предприятия и его ИС (новые интерфейсы связи, контроль и взаимный контроль, и др.);
• инжиниринг участия и непрерывного обучения многофункциональных роботов как исполнителей;
• инжиниринг связи роботов друг с другом, социализации роботов;
• инжиниринг систем контроля и обеспечения надежности и безопасности работы групп людей и роботов;
• инжиниринг недетерминированных рабочих процессов (включая субъективное определение метода выполнения), в т.ч. в связи с уменьшением доли рутинных операций человека.
В уместных случаях предусматривается выполнение рабочих процессов в режимах социализации и углубленной геймификации деятельности (как для недетерминированных, так, постепенно, и для консервативных процессов). При этом проектируются средства интеграции регулярных рабочих процессов (например, в классических ERP или в конвейерном производстве), недетерминированных процессов, режимов / средств социализации и геймификации. В эту интеграцию вовлекаются субъекты-исполнители всех упомянутых типов.
Принцип «Слабосвязанная архитектура». Инжиниринг новых интерфейсов для компонентов предприятия. Архитектура предприятия ориентируется не столько на создание идеально выстроенного оптимизированного механизма, сколько на формирование более свободно связывающихся друг с другом сообществ предприятий, малых групп и индивидов (субъектов), кооперирующихся для достижения меняющихся, но ясно формулируемых целей. Наблюдается все большее распространение организации среды предприятия в виде многоуровневой деловой экосистемы: расширенное предприятие, включая виртуальные предприятия и предприятия 2.0, расширенные, в свою очередь, на сообщества потребителей. Архитектура при этом может не обеспечивать максимального снижения производственных затрат (например, как в предыдущих индустриальных моделях - за счет массовости производства), но нацелена на эффективность иного типа: максимальное ускорение реагирования на изменения рынка, другие изменения внешней среды. Пример - ориентация на обновление продукции за счет насыщения ее информационными компонентами и свойствами.
ИП ориентируется на архитектуру предприятия, соединяющую, с одной стороны, классические бизнес- и организационные единицы, детерминированные бизнес- и рабочие процессы, и, с другой стороны,
недетерминированные процессы и другие элементы слабосвязанной архитектуры, обеспечивающей их перекомпоновку по потребности. Элементы слабосвязанной архитектуры ассоциируются, в первую очередь, со спорадически инициируемыми процессами и эвристическим характером их выполнения. Принципы повсеместности (ubiquity) и «разумности» (smart) распространяются на услуги, процессы и предприятия разных типов и масштабов.
Новые концептуальные архитектуры предприятий
Выделены особенности новых архитектур предприятий двух типов:
• «Новая офисная архитектура»;
• «Архитектура предприятий третьей промышленной революции».
«Новая офисная архитектура» предусматривает
недетерминированные бизнес-процессы, совмещение выполнения «регулярных» работ с помощью коллег и с другим полноценным участием в разных областях профессиональной общественной жизни предприятия.
Учитывается возможность глубокой геймификации рабочих процессов с опорой на все те отличия игровых режимов, которые порождают высокую мотивацию участников игры, что стимулирует менеджеров вводить и поддерживать такие процессы. Поддержка глубоко геймифицированных процессов предусматривает, в частности, использование в локальных и мобильных режимах всей необходимой вычислительной и информационной мощности для поддержки принятия решений игроками, введение страхующих компонентов (дублеров, контролеров), обеспечивающих достаточный уровень надежности работников-игроков и рабочих процессов в целом.
Кроме того, в «офисных» бизнес-процессах в качестве их субъектов могут участвовать активные технологические компоненты, которые могут быть отнесены к интеллектуальным программам или роботам новых поколений. Такие роботы могут работать на разных рабочих местах, иметь коммуникации друг с другом, с сотрудниками-людьми, с клиентами предприятия, с традиционными управленческими системами и с офисным оборудованием.
Требуется также включать в новую архитектуру дополнительные, во многом, служебные компоненты, которые требуются для придания архитектуре необходимых свойств целостности, экономичности, гибкости и надежности. Так, в ней должны быть предусмотрены специальные компоненты интеграции социального ПО и пакетов программ традиционных типов (ERP, MES, и др.), инфраструктура информационной безопасности, с ее распространением на мобильные рабочие места, и др.
«Архитектура предприятий третьей промышленной революции» предполагает использование всех или многих архитектурных решений «Новой офисной архитектуры» и их дополнение такими активными технологическими компонентами, как промышленные и сервисные роботы новых поколений, а также 3D-принтеры или эквивалентные машины со всей их технологической «обвязкой». Роботы, как полноценные «новые игроки» предприятия могут работать на самых разных рабочих местах и имеют связи с производственным оборудованием, оператором которого они выступают, и коммуникации друг с другом. В том числе, они могут работать в теснейшей связке с 3D-принтерами, выполняя сборку печатаемых деталей, техническое обслуживание и ремонт таких принтеров и вспомогательного технологического оборудования. Роботы находятся под контролем людей-контролеров, причем по отношению к последним выстраиваются иерархии дублирования и контроля, аналогичные таковым в «Новой офисной архитектуре». Однако, эти иерархии могут иметь больше уровней, надо также учитывать, что в структуре этих иерархий функции контролеров могут выполнять как люди, так и роботы.
Некоторые новые перспективные специальности
С учетом ожидаемых изменений по ряду перспективных специальностей необходимо начинать подготовку специалистов уже
сегодня или в самом ближайшем будущем. Определение образовательных программ для этих специальностей рекомендуется выполнять в стиле [4], учитывая, что для новых и постоянно возникающих работ и специальностей вряд ли удастся иметь вовремя разработанные профессиональные стандарты. Поэтому рекомендуемый путь формирования образовательных программ должен начинаться с формулирования диапазонов возможностей и требований новых рабочих процессов.
Контроперы
Контролеров и их дублеры
Контролеры
Makeyour own games!
сгн»
г
Очереди Очереди
«квантов- «квантов-
запросов»{и запросов&{и
правил правил
выполнения) выпогнения)
V ^ J
I Workflow ... СМЭВ ... {АСМ,СЭД,...)
1---------
Сервисы ( \ __I I Сервисы
LI--—
Прикладные платформы
Прикладные платформы
Прикладные платформы
Регламенты
Правила игры и судейства
Б1в
0а1а
Управление контентом
Ул р явление да н ны ми
Ан ал итические в ыч испни
Масштабирование
Рис. 1. Архитектура предприятий третьей промышленной революции. Примечание: архитектура рабочей среды с учетом новой промышленной революции включает в себя особенности «Новой офисной архитектуры»
Ниже приводятся наиболее характерные перспективные специальности (названия условные) с кратким представлением возможных обобщенных трудовых функций:
• «разработчик параллельных алгоритмов / процессов / моделей» (означает освоение нового, параллельного способа мышления для расширения существующих специальностей «программист» с целью развития средств аналитики, в одном из вариантов включает разработку быстрых предиктивных проблемно-ориентированных моделей, в т. ч. на основе концепций BigData, в средах различных ИТ-архитектур);
• «разработчик деловых игровых режимов» (включая разработку компонентов, свойственных компьютерным играм, расширенных
интерфейсами деловой гибридной реальности, коммуникациями с работниками-людьми и работниками-роботами, с предприятиями партнерами и их роботами, с предиктивными и иными аналитическими функциями поддержки принятия решений, и др.);
• «дизайнер 3D-изделий» (проектировщик и разработчик их конструкций, методов их персонализации потребителями, программ печати, процедур сборки, испытаний и др.);
• «учитель роботов и тренер смешанных коллективов» (включая тренировки совместной работы людей и роботов, начиная с таких примеров, как [5]);
• «лидер группы роботов» (включая страховку, помощь, оперативное командование, обеспечение наилучшего ТОиР, накопление опыта и дополнительный инструктаж);
• «контролер операторов / других контролеров» (включая перехват управления на себя, оценку качества работы и помощь в его повышении, оценку психологического состояния и помощь в его улучшении);
• «организатор информационного социума рабочей среды»
(существенное развитие уже существующих, сегодняшних функций работников социализации бизнеса);
• «аналитик-воспитатель сетевого антисектантства» (включая проведение профилактики, выявление ситуаций зарождения сетевого сектантства, его преодоление).
Заключение
Описанные выше результаты сами носят характер динамического объекта и уточняются по мере появления новой информации. Тем не менее, анализ, на котором они основаны, прошел многократную апробацию в аудиториях профессиональных многих конференций и семинаров, и сами результаты можно считать достаточно устойчивыми.
Вместе с тем, целесообразно планировать периодическое уточнение направлений и форм развития, учитываемых действующих сил и порождаемых ими эффектов. Ниже из множества всех потенциально полезных направлений исследований выделены два:
• исследования новых архитектур управления и принятия решений на предприятиях;
• исследования новых архитектур информационных систем предприятия, связанных с архитектурами принятия решений. Первая группа исследований начата в настоящее время, и некоторые
ее результаты доложены в [6]. Эти исследования являются комплексными, в них инициируются и другие исследования, которые могут оказаться необходимыми.
Несомненно, сделанные прогнозы сбываются с разной скоростью. Поэтому стоит отметить, что некоторые из них сбываются даже ранее, чем
ожидалось. Укажем, в частности, на известные намерения АНБ в свете дела Сноудена заменить интеллектуальными программами до 80% специалистов - системных администраторов. По этой причине приводим итоговый тезис описанного выше форсайта: «ЗАВТРА НАСТУПИТ РАНЬШЕ, ЧЕМ ПРОГНОЗИРУЕТСЯ».
Литература
1. ГОСТ Р ИСО 15704:2008. Промышленные автоматизированные системы. Требования к стандартным архитектурам и методологиям предприятия.
2. Iskandar Aki. Butting Heads: Why IT and Business Don't Get Along — http://www.orade.com/technetwork/artides/entarch/iskhandar-butting-heads-487873.html? printOnly=1
3. Зиндер Е.З. Новое в архитектурах предприятий и их ИТ-систем: возможности и риски. //В сб. трудов седьмой межд. конф. "Современные технологии управления предприятием и возможности использования информационных систем: состояние, проблемы, перспективы". 30 - 31 марта 2012 г., Одесса
4. Зиндер Е.З., Тельнов Ю.Ф., Юнатова И.Г. "Методика построения модели компетенций на основе профессиональных стандартов в области ИКТ для создания программ дополнительного профессионального образования"// Вестник УМО, № 5, 2011
5. Caroline McCall. Humans and robots work better together following cross-training.// MITmediarelations. February 11, 2013
6. Зиндер Е.З., Николаева Т.С. Гибкая архитектура центров принятия решений - основа новой парадигмы инжиниринга предприятий.//Сб. трудов XVI конференции «Инжиниринг предприятий и Управление Знаниями», 25-26 апреля 2013 г. МЭСИ, Москва
