Сквозная эффективность цифровых решений

Владимир Макаров, Павел Морохин, Дмитрий Прилуцкий, Александр Крупнов, компания "TopS Business Integrator" (входит в группу компаний "Национальная компьютерная корпорация"), раскрывают понятие "сквозности" для ИТ-решений комплексной автоматизации жизненного цикла изделий (ЖЦИ) и дают ответы на ряд вопросов - в чем проявляются сквозные эффекты в дискретном машиностроении.

Актуальность и проблематика темы сквозной эффективности

Владимир Макаров, ведущий научный сотрудник научно-технического центра "Машиностроение" компании TopS BI, д.т.н.

Цифровой уклад трансформирует существующий тезаурус в нашей прикладной бизнес-деятельности – появляются новые понятия или в известные термины закладывается иной смысл, соответствующий современным реалиям. При этом полноценное раскрытие новых понятий и их свойств (признаков) может дать новый импульс развития ИТ-решений, генерацию инноваций в цифровой сфере.

В статьях и материалах о внедрении современных ИТ-решений комплексной автоматизации жизненного цикла изделий (ЖЦИ) машиностроения, сегодня довольно часто используется термин "сквозной" в разных вариациях и интерпретациях.

Авторы статей, пособий и интервью по данной теме делают попытки раскрыть транслируемое ими понятие "сквозности" для представляемых ИТ-решений. При этом не всегда четко просматривается логическая связь между понятием "сквозной" и свойствами "комплексной автоматизации", "интегрированной цифровизации", "системой автоматизированного проектирования", "бесшовной" передачи информации на всех этапах жизненного цикла изделий", "единым информационным пространством", "полной информационной прозрачностью" и т.п. определений характеристических свойств и эффектов разработанных решений.

Обозначенная проблема развития цифрового тезауруса (как системы понятий) обусловлена разночтением термина "сквозной"— он интерпретируется либо как неотъемлемое свойство некоторого решения, либо как выявленный операционный эффект бизнес-деятельности, либо по-иному, о чем можно только догадываться. Поэтому этот вопрос нуждается в прояснении.

Подчеркнем, что нормативной основы для применения понятия "сквозной" в машиностроении пока не существует.

Машиностроение является дискретным бизнесом и декомпозируется на ряд крупных стадий, объектов и предметов деятельности в разнообразной инфраструктуре, в рамках которых могут присутствовать типовые (универсальные) локальные бизнес-сущности, например такой подпроцесс как "управление качеством". Можно сказать, что это подпроцесс тотального применения: на каждом шаге бизнес-цикла мы обязаны контролировать и управлять тем насколько правильно выполняются регламенты или, качественно создается результат нашей работы в конкретный период создания продукта. Таким образом, "сквозное" свойство проявляется через повсеместность применения некоторой сущности в рассматриваемой системе "в сквозную" от начала до конца для достижения операционной эффективности. Аналогичным свойством обладает в ЖЦИ такой подпроцесс как "управление изменениями". С другой стороны, под термином "сквозной" часто понимается некоторый достигаемый эффект с помощью разработанного атрибута (сущности, решения), закладываемого в ИТ-продукт.

Матричная природа организации сложных систем вынуждает искать способы борьбы с такими "проклятиями" машиностроения как большая размерность изделий, дискретность производства, итерационность достижения результата, распределенность среды. Поскольку мы работаем с высокотехнологичными продуктами и создаем их с помощью разветвленной технологической среды, то сквозные эффекты становятся для нас синонимом обеспечения ее целостности, прозрачности и управляемости.

TopS BI позиционируется на рынке как поставщик PLM-решений и внедрения комплексных инжиниринговых и цифровых услуг в сфере сложного машиностроения. PLM — это удобный CALS-инструмент поддержки процессов деятельности над техническим изделием, доступный для всех стейкхолдеров; PLM - это единая информационная платформа интеграции всех бизнес-процессов (стадий и циклов существования) ЖЦ изделий; PLM-среда есть концентрированная форма информационной интеграции и обмена данными об изделиях, обеспечения интероперабельности. Поэтому мы должны профессионально отвечать на такие вопросы:

• В чем проявляются сквозные эффекты в дискретном машиностроении? Какими инструментами или атрибутами они реализуются? Следует ли к сквозным эффектам стремиться целенаправленно или они есть родовое PLM-свойство, которое нужно только правильно использовать?
• Является ли PLM-платформа синонимом сквозных "эффектов", проистекающих из ее "генетических" свойств?
• Каких сквозных "эффектов" PLM способен достичь и в чем они проявляются? Является ли PLM необходимым и достаточным условием для достижения сквозной эффективности в машиностроении?
• Существуют ли иные формы обеспечения сквозной эффективности, весьма важной для машиностроительных предприятий?

Поскольку машиностроение иерархично, то далее мы представляем ответы на некоторые из этих непростых вопросов у наших экспертов, специализирующихся на разных уровнях машиностроительной иерархии: 1 – на прикладном (цеховом) уровне, 2 - на общеотраслевом уровне, 3 - в задачах исполнения контрактов.

Прикладные решения "сквозного управления"

Павел Морохин, специалист цифровой технологической подготовки производства

По моему мнению, сквозные свойства цифровой ИТ-среды проявляются, в первую очередь, через сквозное управление данными об изделии с помощью PDM-технологий. Так, свойства ассоциативности созданных при разработке электронных моделей при цифровом проектировании позволяют проявить свои преимущества именно на стадии подготовки производства и в процессе производства. При этом центральной сущностью жизненного цикла изделий (ЖЦИ) становится электронная модель изделия, на основе которой выстраиваются все вторичные модели производственно-технологического и эксплуатационно-логистического профилей, имеющие ассоциативные связи с первичной цифровой моделью изделия. Именно в этом проявляется сквозной эффект цикла "разработка à подготовка производства à производство". В этом случае сохраняется преемственность промежуточных состояний деталей и сборочных единиц по технологическим процессам их изготовления, метрологии, сборке и испытаниям изделия, безошибочно вносятся изменения.

Сквозная ассоциативная связь между конструкторской и технологической структурой осуществляется благодаря единой PDM-платформе управления данными, что позволяет автоматически конфигурировать такие взаимосвязанные решения как: - технологические структуры; - циклограммы процессов сборки; - технологические процессы.

Кроме того, PLM-модуль "планировщика процессов" должен позволять создавать и управлять "сквозным производственным процессом" изделия – перечнем технологических переделов (видов работ), ассоциативно связанных с рабочей инфраструктурой предприятия (цехом, участком, станочными местами), таким образом целостно представляя собой передельный (межцеховой) маршрут изготовления, комплектования и сборки изделия (общую циклограмму). Таким образом, на прикладном уровне в задачах технологического проектирования мы точно видим эффекты от сквозного управления данными об изделии в его жизненном цикле, поддерживаемых PLM-средой.

Вопросы эффективности сквозного управления бизнес-процессами жизненного цикла изделий в рамках корпорации или отрасли

Дмитрий Прилуцкий, директор Департамента стратегического развития "TopS Business Integrator"

Органическое свойство любого предприятия — сквозность внутренних процессов в рамках цепочки добавленной стоимости. С другой стороны, любая информационная система, будь то PLM, MES или ERP, предназначена для автоматизации человеческого труда в определенной функциональной зоне. Само по себе разбиение информационных систем на классы весьма условно и обусловлено историческими причинами зарождения очагов автоматизации в разных местах, а также экспоненциальным повышением сложности развития и поддержки систем при добавлении каждого нового функционального блока автоматизации.

Так, первые приложения для построения сложных геометрических поверхностей появились в механообработке для автоматизации подготовки программ станков с ЧПУ, это позволило качественно повысить сложность обрабатываемой геометрии и сократить трудозатраты высококвалифицированных специалистов. Примерно в то же время появились MRP-системы, предшественники ERP, помогающие планировать материальные ресурсы с целью удовлетворения потребностей производственного расписания. На сегодня отдельные информационные системы разрослись настолько, что начинают пересекаться по зонам функционального охвата, что естественным образом приводит к идее об их слиянии в единую общую систему в целях унификации однотипного функционала, пользовательского интерфейса, исключения дублирования данных и пр. Но поскольку разработчики различных систем были в течение длительного времени изолированы друг от друга, то и задача по объединению систем технически крайне сложна.

Объединение систем может происходить по двум сценариям: поверхностная и глубокая интеграция. В первом случае системы взаимодействуют посредством открытых протоколов. Такой способ наименее трудозатратный в начале, но сложномасштабируемый в процессе эксплуатации: для реализации каждого нового сквозного пользовательского сценария, затрагивающего функционал обеих систем, требуется донастройка и часто доработка обеих. Второй вариант предполагает поглощение одной системой функционала другой, либо полный пересмотр концепции и создание новой системы, реализующей функционал обеих систем, с чистого листа. Этот способ объединения крайне трудозатратен на старте, но вместе с тем обеспечивает наиболее эффективное управление данными, максимальную степень унификации и гибкость настройки.

Ключевую роль в обеспечении сквозного эффекта играет правильное выстраивание работы с требованиями к функционалу, начиная с самых ранних этапов, а также разработка целостного и непротиворечивого проекта системы, описывающего не только отдельные функции, но и связи между требованиями, функциями, программным кодом, тестовыми сценариями и документацией. Таким образом, комплексная сквозность процессов предприятия, автоматизируемых с помощью информационной системы, может быть достигнута только путем обеспечения сквозности на этапах сбора требований, проектирования и разработки этой информационной системы.

Проявление сквозных эффектов в задачах исполнения контрактов

Александр Крупнов, директор департамента профессионального сервиса

В задачах контрактации и их эффективного исполнения большую роль играют технологии организационного управления проектами (project management). В последние годы на высокотехнологичных предприятиях резко возросла цифровая зрелость в отношении инженерных данных и процессов со стороны функциональных заказчиков – как от инженерных подразделений, так и финансово-экономических служб. Все больше формируется запрос на управление инженерными данными в контексте проектного подхода.

Т.е. мы говорим о взаимосвязанных процессах от маркетинговых исследований и проектирования, постановке на производство, эксплуатации, послепродажном техническом обслуживании. Здесь можно утверждать, что сквозным эффектом обладает процесс "управления проектами", применяемый на всех стадиях ЖЦИ.

Так, на стадии разработки инициируется проектная команда, ответственная за качественное исполнение ТЗ на изделие путем конструирования, расчетов и документирования, со всеми организационными процедурами управления проектом. Аналогичная технология реализуется на всех последующих стадиях ЖЦИ в лице соответствующих служб и ответственных руководителей, что придает этому "процессу" (скорее технологии) сквозной характер. Такой эффект становится возможным именно в силу универсальности данного процесса как типизированной технологии управления любым "проектом". При этом возможно унифицировать подходы и разработать типовые методики исполнения контрактов, сокращая издержки и повышая качество работ.

Современные ИТ-решения для управления ЖЦИ должны предоставлять сквозные инструменты для работы с детальными план-графиками с большими уровнями вложенности, включая инструменты федеративной и отраслевой интеграции в части данных о проектах со смежными корпоративными системами, в первую очередь – с ERP.

В заключении хотели бы отметить, что тема "сквозной эффективности" сейчас востребована на ИТ-рынке и мы приглашаем к дискуссии коллег и бизнес-партнеров по этому вопросу.