Тема номера
Комплексные решения и чужой опыт
Владимир Нескоромный
Тему информатизации производства продолжает серия интервью с менеджерами фирм, специализирующихся в этой непростой области бизнеса. Предлагаем вашему вниманию беседу нашего корреспондента с несколькими сотрудниками фирмы DEC и их клиентом, представителем промышленности. Беседа была посвящена проблемам автоматизации промышленного производства и велась явно "на публику" – так что не удивляйтесь длинным монологам представителей поставщика.
В беседе приняли участие три сотрудника Digital Equipment Corporation – руководитель проектов Виктор Когаловский, руководитель центра технической экспертизы и технического маркетинга Александр Соковых, руководитель группы сетевых технологий Айрат Ахметов – и сотрудник службы главного технолога АООТ "Красногорский завод" Федор Бирюков.


Федор Бирюков: Сейчас предприятия находятся в таком состоянии, что либо они будут подниматься, либо умрут окончательно. На многих из них руководители начинают задумываться, каким образом предприятию выходить из кризисного состояния, как его сделать эффективным, рентабельным. Нерешенным остается вопрос организации собственно процесса производства.
Виктор Когаловский: Вопрос большой, и я предлагаю начать со взгляда Digital на комплексную автоматизацию Digital имеет значительный опыт в области решения задач управления производством. Несомненным достижением Digital были мини-ЭВМ (POP), которые не требовали специальных условий по чистоте и охлаждению помещений и которые впервые появились в производственных цехах.
Опыт решения задач управления производством накоплен за несколько десятков лет сотрудничества с ведущими промышленными корпорациями, использующими разработки Digital Это BMW, FIAT, Volvo, Philip Morris Europe S.A., Motorola, Nestle, Dow Chemical, SAAB/Scania, Boeing Aircraft Corporation. Этот список можно продолжить и за счет отечественных предприятий.
Однако опыт, накопленный Digital, это не только опыт партнеров и заказчиков Digital Equipment Corporation – транснациональная корпорация, в которой только складских хозяйств и подразделений торговли/маркетинга несколько сотен. Ежедневно в корпорации решаются задачи планирования и отслеживания заказов, запуска в производство продукции и кооперирования, управления запасами, поставки изделий потребителям, обеспечения качества. Понимание изнутри проблем автоматизации и управления производством опирается на практику десятков собственных заводов и центров проектирования/ разработки.
Под комплексной автоматизацией производства понимается процесс создания системы управления предприятием в целом. Подсистемы должны взаимодействовать, предоставлять оперативный доступ к информации, поддерживать принятие решений. Для этого нужна единая интегрированная база данных, которая поддерживает весь комплекс информации о предприятии. Это – конструкторская и технологическая документация, сведения об открытых заказах и о ходе их выполнения, о составе оборудования, о его состоянии, о незавершенном производстве, о финансовых ресурсах, о сбыте.
Обычно такие системы опираются на объединение распределенных неоднородных вычислительных ресурсов и на объединение отдельных подсистем (оборудование, средства сетевой инфраструктуры и коммуникации, модули программной системы, а также пользователи) в целое решение. На предприятиях и на рынке сосуществует разная вычислительная техника, предлагаемая разными поставщиками. С другой стороны, есть большие различия между программными решениями. Разработано большое число специализированных программных систем, а также комплексные настраиваемые программные продукты, подходящие для всех видов предприятий, как утверждают их разработчики Digital располагает методами и инструментарием для создания интегрированных систем, – объединения в вычислительную сеть разнородной техники и обеспечения взаимодействия программных систем, которые на ней работают. Базой для создания интегрированных решений является стандартизация. Поэтому Digital активно сотрудничает с организациями, занимающимися стандартизацией – и с Международной организацией стандартизации (ISO), и с отраслевыми организациями (OSF, OMG и другими). В частности, с техническими комитетами ISO, которые занимаются созданием концепции Компьютеризованного интегрированного производства (CIM) и средств описания технологической информации (STEP, EXPRESS) Digital участвует в работе Object Management Group (OMG) над стандартизацией объектной модели и интерфейсов программных систем. Программные продукты Digital, реализующие эти стандарты, позволяют объединять в целостный комплекс разнородные, и новые, и уже действующие программные системы.
Перейдем к задачам, которые решаются при автоматизации управления производством на разных уровнях производственной иерархии. Первый круг задач касается предприятия в целом. Это управление финансовыми ресурсами управление запасами, планирование, отслеживание заказов на выпуск и поставку продукции, учет поставок и готовой продукции. Программные системы партнеров Digital, решающие эти задачи, ориентируются на стандарты de-facto MRP II (Manufacturing Resource Planning), ERP (Enterprise Resource Planning) Программное обеспечение партнеров используется также при проектировании, конструкторской и технологической подготовке производства.
Digital имеет программно-аппаратные средства для организации взаимодействия предприятия с внешним миром – с другими предприятиями и учреждениями (банками, покупателями и поставщиками, филиалами).
Следующий уровень задач -уровень производственных подразделений, цехов и участков Задачи планирования и учета хода производства соседствуют с управлением технологическим оборудованием и производственным транспортом. Здесь эксплуатируются специфичные устройства для управления оборудованием и для сбора данных – контроллеры, датчики, анализаторы, устройства сопряжения с объектами, устройства программного управления, считыватели штриховых и магнитных кодов.
Требуется обеспечить сбор, передачу и предоставление информации от этого оборудования и от человека-оператора системам управления более высокого уровня. С другой стороны, необходимо передавать команды обратной связи. Именно для решения задач взаимодействия систем управления с человеком-оператором и устройствами сбора данных и управления предназначена система Base Star. Она применяется и для дискретных, и для непрерывных производств, в том числе и в России.
Как мы уже говорили, при создании систем автоматизации производства готовое решение (которое может передаваться заказчику "под ключ") составляется из компонентов-подсистем. Это модули прикладного программного обеспечения, вычислительная техника, базовое программное обеспечение, сетевая инфраструктура и средства связи, сервисное обслуживание, обучение пользователей, консалтинг, руководство проектом. Очень часто используются разнородная техника и программное обеспечение разных разработчиков. Как правило, в создании таких комплексов участвуют коллективы разработчиков и заказчика. Согласно принятому определению, системная интеграция – это и есть создание систем "под ключ" и ответственность за них одного главного подрядчика, объединение решений из разнородных подсистем, а также интеграция коллектива специалистов.
В Digital разработана и используется система корпоративных стандартов, которая называется Digital Program Methodology (Методология системной интеграции, методология реализации проектов). Ее суть состоит в поэтапном создании систем. Каждому этапу соответствуют компоненты решения или документация в разной степени детализации. Четко заданы условия перехода к очередному этапу. Все виды деятельности при этом документируются в соответствии с требованиями стандартов ISO 9000 Рассмотрим немного подробнее содержание этапов. Первый этап – постановка задачи, анализ требований пользователей Прежде чем говорить о решении, следует понять, о решении какой задачи идет речь. Для такого анализа и формализации применяются специально разработанные методы. Примером может служить разработанная Digital методика ТОР-mapping, ориентированная на перевод концепции и стратегических целей предприятия в описание структуры информационных потоков и на выбор приоритетных задач для автоматизации.
Опыт проведения таких обследований в России уже есть.
В результате этого этапа готовятся документы, которые в нашей промышленности называются "Технические требования к системе", или "Техническое задание" Часто рекомендуется технико-экономическое обследование, результат которого – обоснование целесообразности или нецелесообразности нововведений.
Следующий этап – проектирование. Готовится технический проект, функциональные спецификации, прототипы решения.
Очередные этапы – разработка, внедрение и поддержка компонентов решения. Современный инструментарий и достижения информатики позволяют интегрировать вновь создаваемые и действующие системы. Стандарты DPM обеспечивают контроль за изменениями в процессе выполнения проекта, за обеспечением качества решения, за рисками.
Александр Соковых: Каким образом можно решить финансовые проблемы предприятия – с точки зрения рентабельности -за счет применения программного обеспечения высокого уровня типа SAP R/3, Oracle Financial и Manufacturing или MANMAN/X и т.п.? Почему дорогостоящее программное обеспечение может спасти предприятие?
В.К.: Комплексная автоматизация позволяет решить разнообразные задачи управления производством. Перечисленные программные системы ориентируются на замкнутый цикл планирования и управления в соответствии с требованиями концепции MRP II.
Однако руководители отечественных предприятий чаще беспокоятся о том, как обеспечить управление финансовыми ресурсами. Видимо, этот вопрос ставится обоснованно. Считается, что если предприятие функционирует и умеет выпускать продукцию, то без автоматизации производства прожить можно. Предметом пристального внимания является интеграция предприятия в рыночную экономику, то есть интересуют именно финансовые аспекты.
Разделяя обеспокоенность предприятий проблемами автоматизации бухгалтерии и учета потоков финансовых ресурсов, мы считаем, что нельзя воспринимать эти задачи как локальные, в отрыве от задач управления производством и материальными потоками. Даже в формулировке "управление финансами предприятия" проблема сводится к созданию интегрированной системы управления предприятием в целом. Дело в том, что автоматизированные системы опираются на информационную модель предприятия. Система будет заслуживать доверия, если ее информационная модель будет полной, если она будет адекватно отражать все потоки – и материальные, и финансовые, и информационные.
Поэтому производственные затраты и прибыль должны порождаться в автоматизированной системе не на основе документов, которые поступают из соседнего отдела бухгалтерии, а должны быть следствием, отражением и регулятором тех процессов, которые происходят в производстве, снабжении и сбыте.
Следовательно, грамотную систему моделирования и управления финансовыми ресурсами предприятия можно создать только как надстройку над интегрированной системой управления предприятием.
А.С.: Так все же, почему дорогостоящее интегрированное программное обеспечение и его длительная настройка тем не менее выгодны предприятию?
В.К.: Работоспособна только та система, которая обеспечивает достоверность своих данных. Автономные локальные системы маркетинга, системы бухгалтерии или системы расчета зарплаты не решают проблемы предприятия, потому что не дают уверенности руководству, что не было ошибок при вводе данных с бумажных документов, что информация верна и отражает текущее состояние дел – оперативное, а не двухнедельной давности. Требуется преодолеть ситуацию, когда в отделе конструкторско-технологической подготовки производства и в отделе АСУП имеется одна технологическая информация, у мастера цеха – другая, а планирование осуществляется по третьей. Для этого надо (например, средствами интегрированной системы) обеспечить согласование информации, используемой разными подразделениями предприятия, и хранить ее единожды.
Что касается настройки универсальных пакетов, можно заметить, что это необходимый этап. Специализированные решения ориентированы на конкретные предприятия, и они не предполагают других применений. Универсальные же продукты проектируются как инвариантные и настраиваемые. Их настройка – это особое искусство И нужно с пониманием относиться к проблемам, которые решаются совместно и заказчиками, и разработчиками. Есть очень серьезная проблема настройки западных решений применительно к условиям отечественных предприятий.
С одной стороны, зарубежные стандартные системы управления производством способны принести западный опыт управления на отечественные предприятия. С другой стороны, по нашему мнению, надо очень аккуратно подходить к вопросу о том, насколько конкретное предприятие адаптируемо к западным условиям управления. И насколько в архитектуре конкретной программной системы предусмотрена адаптируемость к нашим специфичным требованиям. Но это уже проблема выбора программных систем.
Ф.Б.: На предприятиях сейчас накладные расходы достигают тысячи двухсот процентов. Если взять оборот предприятия масштаба КАМАЗа, ЗИЛа, то снижение накладных расходов хотя бы на 50 процентов (которое может быть достигнуто снижением нормативных запасов материалов, комплектующих, сокращением непроизводительных потерь рабочего времени за счет синхронизации работы участников производственного процесса) приведет к колоссальной экономии. Что вы предлагаете предприятию: выбирать систему самому, или вы предлагаете ему конкретную систему – являющуюся, на ваш взгляд, для него наиболее подходящей?
А.С.: Согласно корпоративным правилам, мы должны сохранять нейтралитет по отношению к нашим партнерам. Что касается функциональных возможностей – можно порекомендовать ознакомиться с тем, как реализован проект на том или ином предприятии.
Ф.Б.: В России есть, например, представительства SAP и SAS-института, у них можно посмотреть информацию, а вот компания Sherpa на российском рынке не представлена, и информацию, соответственно, так легко не получить.
А.С.: То, что какая-то фирма не представлена в России, это ее собственные проблемы. А работать с фирмой, которая не имеет представительства в России, тяжело. Есть масса примеров, когда дорогостоящее программное обеспечение быстро окупается. Особо ярко выражено стремление произвести автоматизацию у частных предприятий, которые считают деньги – свои деньги! Государственные предприятия также рассматривают возможности комплексной автоматизации. Но поскольку финансирование на аппаратное обеспечение открывается относительно легко (оно материально и объемно), а на программное обеспечение – с огромными трудностями, то дело движется не очень быстро. С точки зрения финансистов, заплатить десятки тысяч долларов за компакт-диск и лист глянцевой бумаги, именуемый лицензией – непозволительная роскошь. Тем более что есть собственные программисты, которые все могут сделать сами. Мало кому удается убедить руководство, что деньги платятся не за носитель двоичного кода, а за многолетний опыт эксплуатации продукта, за выявленные ошибки, за опыт решения проблемы.
Я хотел бы рассказать немного о вычислительной технике Digital, используемой для управления производством. Раньше в мире существовало разделение сфер влияния. Если на нижнем уровне преобладало оборудование Digital (всем известные PDP), то на верхнем – уровне коммерческих приложений – в основном работали мэйнфреймы компании IBM либо их клоны. Сейчас персональные компьютеры достигли уровня суперкомпьютеров десятилетней давности, а средние серверы – производительности мэйнфреймов. Сегодня Digital может предложить оборудование начиная с самого нижнего уровня и кончая корпоративными серверами для коммерческих и финансовых приложений. Для создания нижнего уровня систем у нас существуют интеграционные центры, один из которых находится в Германии. По техническому заданию заказчика эти центры осуществляют анализ его потребностей, закупку по всему миру нужных периферийных устройств, разработку драйверов, тестирование и поставку оборудования заказчику. Что касается самого верхнего уровня, то у нас много партнеров, собственных консультантов, которые могут грамотно поставить задачу, составить технические задания – а ведь это определяет половину успеха. Затем начинается объединительная работа Digital, наших консультантов и партнеров. В качестве партнеров верхнего уровня выступают Computer Associates, SAP, другие разработчики программного обеспечения, а также независимые консультанты. На нижнем уровне у нас тесные отношения с Honeywell, ABB, Allen Bradley. Что касается среднего уровня, то здесь Digital всегда была сильна сама.
Ряд проектов комплексной автоматизации производства был успешно реализован с использованием программного продукта Base Star. Он родился на заводах компании Fiat, когда стояла задача автоматизации нижнего и среднего уровня – уровня контроллеров, организации потоков на производстве, регистрации, архивирования и лабораторного анализа. Значимость этого продукта достаточно сложно описать в нескольких словах. Основные назначения продукта – разработка драйверов для устройств реального времени с использованием графических интерфейсов, разработка системы управления средним уровнем, отслеживание событий на производстве, регистрация и архивирование потоков данных, выдача сигналов обратной связи и сигналов тревоги по определенным событиям и т.п. Имеются средства связи не только с нижним уровнем, но и с самым верхним уровнем, уровнем финансовых приложений. Таким образом достигается самое важное свойство: полная интеграция всей информации – технологической, складской и финансовой – в масштабах всего предприятия, поскольку связки идут вниз и вверх.
Несколько слов о наших компьютерах. Они производятся полным спектром, начиная от персональных. Три года назад компания Digital перешла на новую платформу – 64-битную архитектуру ALPHA. Перемена платформы была революционной, поскольку была произведена замена не только процессора, но и архитектуры операционных систем.
Кроме того, продолжается развитие систем реального времени: производится специализированное оборудование для реального времени в стандарте VME, адаптеры с PCI на VME и Future Bus+, которые позволяют интегрировать компьютеры общего назначения в системы реального времени. Digital UNIX является одной из немногих UNIX-систем, сертифицированных по стандарту реального времени.
Ф.Б.: Вспоминается система Trace Mode. О ней говорят те же слова, что вы сказали про Base Star. В Trace Mode очень хорошо реализован уровень визуализации и есть претензии на систему реального времени, однако вашей разработке она уступает. Разница только в том, что об этой системе знают многие, a Base Star не на слуху.
А.С.: Да, эта программа, конечно, не на слуху. Однако видели ли вы когда-нибудь по телевизору рекламу специализированного программного обеспечения, предназначенную для узкого круга специалистов? Для таких продуктов требуется специализированная реклама. Кроме того, когда речь касается крупных проектов, любой здравомыслящий руководитель в первую очередь поинтересуется, как эта проблема решена по всему миру на предприятиях аналогичного профиля.
В.К.: При реализации комплексных решений по автоматизации производства приходится решать самые разные задачи. Это не только передача "ноу-хау", программные системы, вычислительная техника, но и создание сетевой инфраструктуры офисов и производственных помещений.
Айрат Ахметов: Интеграция компьютерной техники (и более того, технологий)является основным содержанием деятельности группы сетевых технологий – Network Services. При этом приходится встречаться с целым рядом, на первый взгляд, второстепенных вопросов. Например, создание сети бесперебойного электроснабжения компьютеров и другого активного оборудования, создание комфортных условий работы персонала и функционирования всего технологического оборудования, и многое другое. Фактически речь идет о создания инфраструктуры, точнее – сетевой инфраструктуры. Этим занимается DECsite. Она является составной частью проекта системной интеграции. В рамках любого проекта сетевая служба предлагает решения не только по компьютерным сетям, но и по созданию сетей различного рода, например, телефонных. Причем под сетями следует понимать не только проводное соединение, например, связывание двух компьютеров куском провода, медным или оптоволоконным. Это могут быть и беспроводные коммуникации.
В область интересов DECsite входят все условия, в которых будут работать вычислительные системы. Обеспечение нормального, бесперебойного функционирования компьютеров невозможно без создания чистого, фильтрованного, стабилизированного электроснабжения. Также мы решаем вопросы, связанные с интерьером помещений, с обеспечением безопасной работы, т.е. с охранной и пожарной сигнализацией в них.
Сетевая интеграция возможна на различных уровнях: на уровне отдельных помещений и отделов, и на уровне зданий, пространств, интерьеров, где будут функционировать системы.
При решении интеграционных задач корпорация Digital, что не специфично для большинства компьютерных компаний, исходит из двух основных принципов. Это – во-первых, решение "под ключ", во-вторых, открытость системы по отношению к различным платформам и стандартам. То есть мы отнюдь не всегда базируемся на своих собственных компонентах и материалах. Если выясняется, что оптимальным решением поставленной задачи в рамках проекта будет использование продуктов другой фирмы, то мы без колебаний используем их модули.
Ежемесячно у нас появляется несколько новых сетевых продуктов. При активном участии Digital осуществлялась разработка многих сетевых стандартов и протоколов.
Наши решения охватывают все аспекты менеджмента (контроля и управления) инженерными подсистемами, в том числе и не вычислительными, например, сети кондиционирования воздуха и теплоснабжения. Эти вопросы решают специализированные программно-аппаратные комплексы.
Новое поколение активного сетевого оборудования, выпускаемого Digital, имеет пожизненную гарантию. Сетям, спроектированным нами, построенным с использованием сетевых компонентов производства Digital и сертифицированным нашими специалистами, гарантируется 15-летний срок непрерывной службы.
– Как давно компания Digital, и в частности, ее российское отделение – начала заниматься автоматизацией производства ?
А.С.: Сама компания – с момента основания, так как серия мини-ЭВМ PDP была в первую очередь ориентирована на управление оборудованием и производством. В России, как правило, задача решается не комплексно, а делается акцент на самых злободневных проблемах. Только в последнее время все больше предприятий приходят к необходимости комплексных решений.
– Как протекает автоматизация в России: успешно или нет? Какие встречаются трудности? Кто препятствует этому процессу? Кто, наоборот, приветствует автоматизацию?
В.К.: Главная проблема: часто находятся деньги либо на автоматизацию, либо на зарплату людям, и приходится идти на компромисс.
А.С.: Когда хватает денег только на оборудование, а не на решения, это беда. На каждом предприятии есть коллектив разработчиков, и когда дело доходит до продажи готовых пакетов, то с их стороны проявляется неприятие, поскольку они боятся потерять работу. Когда же приходит понимание того, что пакет надо поддерживать, и работа для программистов будет, сопротивление прекращается.
– Есть ли минусы у автоматизации производства?
Ф.Б.: Здесь недостаток может заключаться в том, что выбрана или слишком дорогая система, которая неадекватна самому предприятию, или слишком дешевая.
А.С.: Главная беда – когда средств хватает только на базовое аппаратное обеспечение, и далее начинаются попытки разработать систему самостоятельно.
– Кто принимает решения на полностью автоматизированном предприятии, кто ставит задачи системе?
А.С.: Я бы переформулировал ваш вопрос следующим образом: кто является генератором идеи комплексной автоматизации? Ответ: компетентные специалисты, понимающие потенциальный экономический эффект от внедрения новых информационных технологий. Таких специалистов мы встречаем все больше и больше. И это радует.
– Каковы сроки процесса автоматизации производства – от момента принятия решения до "разрезания ленточек"?
А.С.: Стандартных сроков нет. Все зависит от времени разработки технического задания, затем от адаптации.
В.К.: Время уходит на адаптацию, надо на самом предприятии найти силы и ресурсы для восприятия нововведений. В среднем можно говорить о том, что успешное внедрение пилотного проекта, уже приносящего предприятию ощутимые результаты, может потребовать год.