Новая экономическая ситуация ставит перед предприятиями ряд задач, которые ранее ими не рассматривались: повышение конкурентной борьбы, требование выпускать продукцию в соответствии с текущими заказами покупателей, а не с долгосрочными перспективными планами, необходимость оперативного принятия решений в сложной экономической ситуации, укрепление связей между поставщиками, производителями и покупателями.

Современные информационные технологии помогают руководителям промышленных предприятий в решении этих задач. Одним из наиболее распространенных методов управления производством и дистрибуции в мире является стандарт MRP II (Manufacturing Resourse Planning), в котором описываются основные требования к информационным производственным системам.

MRP II – это набор проверенных на практике разумных принципов, моделей и процедур управления и контроля, служащих повышению показателей экономической деятельности предприятия. Стандарт фактически представляет собой функциональную спецификацию высокого уровня и задает функциональные требования к системам класса MRP II. Группы функций и функции согласованы с проверенной на практике обобщенной бизнес-моделью предприятия и призваны поддержать бизнес-процессы предприятия.

Однако в каждом применении приходится учитывать тысячи особенностей и частных детализаций общей модели, которые приводят к созданию заказной системы на базе некоторого ядра. Сопровождение множества реализаций становится практически невыполнимой задачей. Кроме того, конкретная реализация также подвержена серьезным изменениям в связи с изменениями продукции, предприятия, расширениями области приложения информационной системы (ИС).

Сделанную, отлаженную, внедренную и реально используемую систему трудно изменять. В результате ИС может стать тормозом развития предприятия. Причины известны. Например, конструкция ИС, жестко опирающаяся на детали вчерашних потребностей в ИС и способов выполнения управленческой деятельности. Или слишком "конкретное" программирование, замораживающее вчерашнее понимание управленцев и системных аналитиков.

Любая система класса MRP II (как, например, «РЕСУРС») рассчитана на множество реализаций и развитие. Поэтому имеет огромное количество параметров настройки и строится как специализированный инструментарий для реализации проектных решений в области управления предприятием. Часто система имеет свои развитые средства программирования и настройки. Проблема в том, какие модели предприятия используются в качестве основы для настройки и какими средствами осуществляется такая настройка.

Современные технологии и инструментальные средства визуального проектирования предоставляют все необходимое для построения модульной глубоко настраиваемой системы на основе объектно-ориентированного программирования. Однако параметризация периода компиляции ориентирована на группу разработчиков. Изменения на этом уровне происходят достаточно редко и обычно требуют переустановки всех реализаций системы. Кроме того, не представляется возможным на этом уровне учесть все особенности всех реализаций системы, которые к тому же быстро изменяются.

Настройку системы под конкретный проект внедрения желательно выполнять в рамках параметризации периода исполнения. Обеспечить такие возможности позволяет подход, основанный на динамическом описании модели предприятия и на использовании ее в качестве основы для обеспечения нужных свойств конкретной реализации.

Настройка системы всегда опирается на бизнес-модель предприятия, которая часто строится в стандартах IDEF0, IDEF3 и ER. К сожалению, не все проектные решения по настройке системы могут быть адекватно описаны в рамках перечисленных моделей. Это ограничения моделей, а не инструментария.

При создании системы «РЕСУРС» в качестве основы для описания проектных решений настройки предлагается использовать объектно-ориентированную модель предприятия. Основу такой модели составляет спецификация классов предметной области. Такую модель поддерживает инструментарий системы «РЕСУРС». Именно в понятиях этой модели требуется описать модель конкретного предприятия.

Стандарт MRP II основывается на простой и понятной процессной модели предприятия: продукция является результатом производственной деятельности, в процессе которой планируются, перемещаются, потребляются и учитываются различные ресурсы в соответствии с нормативами. Ключевыми моментами в рамках стандарта являются:

·    спецификация продукции (услуг) – состав и операционная технология изготовления с указанием норм расхода требуемых ресурсов (bill of materials);

·    спецификация производственных мощностей и трудовых ресурсов;

·    состав и правила выполнения действий по управлению предприятием (хозяйственные операции, учетные и другие процессы) – бизнес-логика;

·    модели и методы управления ресурсами.

Предлагаемый подход базируется на идее классификации сущностей предметной области, которая выполняется за несколько этапов:

-  выделение базовых классов предметной области, обладающих высокой степенью абстрагирования и стабильностью спецификации;

-  разработка средств поддержки этих классов как в СУБД, так и в приложении;

-  разработка средств поддержки для динамического создания и спецификации подклассов в СУБД и в приложении;

-  выделение производных классов предметной области применительно к каждому проекту внедрения индивидуально.

Особенностью производственных систем является наличие, по крайней мере, трех групп компонентов: 1) класс (объект) – задает структуру и методы (например, сборочная единица); 2) элемент класса – описывает конкретные свойства и спецификацию его производства (сборочная единица. 410.00.112 корпус); 3) экземпляр – соответствует физическому объекту предметной области (сборочная единица. 410.00.112 корпус. партия 10001). Поэтому компоненты каждой из групп поддерживаются системой в соответствии с их спецификой.

Применительно к системам класса MRP II на основе анализа стандарта и опыта автоматизации предприятий были выделены следующие базовые классы предметной области: производственный элемент; субъект хозяйственной деятельности; документ; хозяйственная операция; событие; схема работ; позиция плана; накопитель; экономический элемент.

Для поддержки возможностей динамического описания модели были введены следующие базовые инструментальные классы (метаобъекты): подкласс (виртуальный объект); основание классификации; атрибут-строка; атрибут-ссылка на объект; атрибут-перечисление; атрибут-число; атрибут-дата; атрибут-агрегат; атрибут-функция (вычисляемый атрибут); перечисление (справочник).

При разработке класса производственный элемент использовались ЕСКД, ЕСТД, модели операционного описания деятельности, позволяющие учесть потребности в ресурсах при выполнении операции. Основной из них является модель детале-операций.

Для элементов и экземпляров поддерживается концепция жизненного цикла и сохранение истории. Ряд подклассов предопределен (например, материалы и комплектующие, продукция, оборудование), но их количество мало по сравнению с общим количеством подклассов в конкретном проекте внедрения (несколько тысяч).

Все базовые объекты имеют разветвленную схему классификации, каждая из которых должна быть сформирована и занесена в систему. Каждый узел схемы классификации является производным классом соответствующего базового класса. Однако, помимо параметров своего родителя, производный класс может иметь дополнительно собственные параметры. Именно в терминах классов и их свойств разрабатывается модель предприятия и осуществляется настройка системы.

Важнейшим является класс производственный элемент. Несколько первых уровней его классификации жестко определены в системе. Каждый производственный элемент может иметь спецификацию. Однако назначение спецификации для каждого подкласса может интерпретироваться по-разному. В качестве основных подклассов производственных элементов выделены: предметы труда, средства труда, технологические операции.

Принятая модель поддерживает многоаспектную многоуровневую классификацию всех объявляемых объектов. Система классификации существует самостоятельно и не связана с правилами формирования обозначений элементов. Каждый элемент должен быть отнесен к одному терминальному классу в каждой из альтернативных схем классификации. Новый элемент может быть объявлен только после выбора нужного терминального класса. Система классификации предо ставляет следующие возможности:

·     объявление дополнительных параметров для элементов каждого класса;

·     ограничение поиска элементов рамками выбранного класса;

·     распознавание класса элемента;

·     изменение алгоритма обработки и представления данных в соответствии с описанием соответствующих классов.

Особое место занимает настройка бизнес-логики. Используемая в системе модель опирается на классы схема работ, событие и состояние, для которых также поддерживается классификация и настройка. Схема работ представляет собой взаимосвязанную совокупность работ и описывается как шаблон кооперации элементов системы и пользователей.

Работу можно представить как деятельность по изменению состояний элементов (экземпляров), создание новых элементов и удаление существующих. Работа проходит через ряд фаз. Поддерживается настройка таких компонентов, как сложные работы, планирование работ, контроль выполнения плана работ, очереди работ. Сложное поведение экземпляров описывается моделью коллективного взаимодействия автоматов. Функции переходов описываются в терминах ролей элементов, состояний, событий, прав доступа. Внутреннее представление полностью ориентировано на возможности СУБД.

Событие представляется как некоторый сигнал-сообщение с групповой рассылкой всем запросившим и ожидающим. Реакции на событие распределены в различных элементах, индивидуальны и зависят от контекста каждого из них.

В архитектуре системы «РЕСУРС», в которой практически реализован описываемый подход, выделено пять логических уровней приложения:

1) базовый уровень – обеспечивает моделирование базовых классов предметной области и базовых инструментальных классов;

2) уровень настройки – обеспечивает формирование метаданных предметной области для построения модели предприятия и настройку конфигурации системы управления;

3) уровень объекты MRP – обеспечивает ведение необходимых первичных данных и конкретизацию модели предприятия;

4) планирование и учет производственных ресурсов – поддерживает бизнес-процессы управления производственными ресурсами в соответствии с настроенной моделью предприятия и конфигурацией самой системы;

5) представление – обеспечивает пользовательский интерфейс.

Использование данного подхода позволяет предоставлять широкие возможности для построения схем классификации и схем взаимодействия с указанием заданных параметров классов, ориентированных на конкретное применение.

Разработка системы классов является предметом серьезной проектной работы на этапе разработки проекта внедрения и практически не требует поддержки и вмешательства группы программирования. Более того, работу по настройке может выполнять обученная группа внедрения от заказчика. Подробнее об использовании описанного подхода в практике проектирования можно ознакомиться на сайте www.isresurs.spb.ru.

Список литературы

1.   Дубенецкий В.А., Советов Б.Я., Цехановский В.В. Модели информационных технологий организационного управления. // Сб. избран. работ по грантам в обл. информатики и систем управления. - Региональный центр науч.-технич. экспертизы при СПГЭТУ. - 1996.

2.   Дубенецкий В.А., Ильин В.П., Лачинов Е.С., Цехановский В.В. Объектно-риентированная технология автоматизированного проектирования распределенных информационных систем. // V междунар. конф.: ”Региональная информатика-96”.– СПб., 1996.

3.   Дубенецкий В.А., Ильин В.П., Цехановский В.В. Объектно-ориентированная технология изучения и исследования предметной области системотехнического проектирования. // V междунар. конф.: ”Региональная информатика-96”. – СПб., 1996.

4.   Дубенецкий В.А., Советов Б.Я., Цехановский В.В. Технология формализации структуры понятий предметной области и их функциональных взаимосвязей. // Матер. VI междунар. конф.: «Региональная информатика-98». – СПб., 1998.

5.   Дубенецкий В.А., Цехановский В.В. Конструирование концептуальной модели предметной области на примере дискретного производства. // Матер. VII междунар. конф.: "Региональная информатика-2000". – СПб., 2000.

6.   Дубенецкий В.А., Советов Б.Я., Цехановский В.В. Представление предметных областей в компьютерной среде. // VII междунар. конф.: "Современные технологии обучения". – СПб., 2001.