Общая характеристика современных систем управления

Современные ИСУ (четвертое поколение): имеют следующие особенности:

- активное использование типовых процедур и функций, выполняемых на уровне СУБД;

- использование средств CASE для поддержки "электронного проекта" на всех этапах жизненного цикла ERP системы;

- применение стандартных средств графического пользовательского интерфейса (в том числе и Web);

- выделение в подсистемы и типизация аналитических средств поддержки принятия решений по технологии DataWarehouse, OLAP поддержка библиотек типовых бизнес-функций для удобства их реорганизации (BPR) в процессе эксплуатации.

Одним из новых уровней специализации в ИСУ четвертого поколения стало выделение автономных типовых средств типа OLAP. Ранее аналитические функции типа поддержки принятия решений (DSS) включались в MRP/ERP приложения на уровне прикладных модулей. Новые OLAP продукты реализовывались уже на уровне инструментальных средств.

Характерной особенностью новых OLAP-средств является возможность использовать "на входе" данные из разных систем (разного типа MRP/ERP модулей или из собственных систем предприятий), которые могут быть реализованы в различных СУБД. Наряду с появлением новых фирм-поставщиков, сразу ориентированных на новые средства, важную роль на рынке ERP систем четвертого поколения начали играть производители систем третьего поколения, которые естественно следовали за эволюцией инструментальных средств ведущих поставщиков. Так, ESI/Technology перешла на Oracle Designer/2000 и средства разработки (в GUI) Developer/2000, а фирма IFS наряду с новыми возможностями переноса типовых программ на уровень СУБД начала использовать объектно-ориентированные средства CASE фирмы Rational.

Из перечисленных основных типовых решений ИСУ четвертого поколения поставщики MRP/ERP систем, ориентированные на собственные нестандартные средства, использовали в основном средства GUI и OLAP, которые могли быть взяты от других фирм. Что касается таких новых возможностей, как улучшение логической структуры системы за счет переноса поддержки ограничений целостности базы данных (integrity constraints) и типовых программ на уровень СУБД, а также поддержки электронного проекта системы средствами CASE, то их использование было принципиально ограничено - требовалась значительная переделка собственных средств. Кроме того, над поставщиками довлела необходимость поддержки уже внедренных MRP/ERP систем старого образца, количество которых значительно превышало долю систем нового поколения.

Заканчивая этот краткий экскурс, следует сказать несколько слов о последнем поколении ИСУ, которое еще больше связано со "специализацией и кооперацией" и основано на использовании объектно-ориентированного подхода для описания "реальной действительности". Прежде всего это относится к выделению из MRP/ERP автономной подсистемы "Управления Данными о Продукции" (PDM система), которая, на основе единого электронного описания продукции, независимого от MRP/ERP системы, обеспечивает поддержку всего жизненного цикла продукции от разработки (CAE/CAD) до маркетинга.

Все крупные поставщики систем MRP/ERP ведут сегодня работы по интеграции c PDM системами лучших производителей (Computervision, Metaphase/SDRC, Sherpa), а фирма IFS уже выделила из своей ERP системы отдельный PDM модуль. В свою очередь, третьи фирмы разрабатывают интерфейсы между ERP и PDM системами.

Что касается самих поставщиков PDM систем, то они придерживаются новых международных стандартов объектно-ориентированного описания продукции, производства и управления [6]. Разработка этих стандартов тесно связана с деятельностью Object Management Group (OMG) по использованию своей идеологии и языковых средств CORBA для описания данных о деятельности Business Objects.

16.3. MRP-ERP-стандарты

В процессе развития программных средств для управления производством сменилось несколько парадигм управления. Эти парадигмы были зафиксированы в международных стандартах на разработку таких систем. Перечислим эти стандарты в порядке их возникновения и увеличения общности подхода к управлению:

- MRP (Material Requirements Planning) – планирование материальных ресурсов предприятия;

- MRP-II (Manufacturing Resource Planning)- планирование производственных ресурсов предприятия;

- ERP (Enterprise Resource Planning) – планирование всех ресурсов предприятия, включая человеческие ресурсы, финансы, методы управления и т.д. ;

- CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) – синхронизация поставок потребителям.

Идеология MRP возникла в 60-х годах в связи с развитием компьютерных систем. Основная ее идея заключается в компьютерном планировании, учете и контроле поставок материалов и комплектующих для производства. Необходимость такого планирования была связана с тем, что основная масса задержек в процессе производства связана с запаздыванием поступления отдельных комплектующих, вследствие чего возникал ряд проблем, приводивших к удорожанию продукции. С целью предотвращения подобных проблем, была разработана методология планирования потребности в материалах MRP (Material Requirements Planning). Реализация системы, работающей по этой методологии представляет собой компьютерную программу, позволяющую оптимально регулировать поставки комплектующих в производственный процесс, контролируя запасы на складе и саму технологию производства. Главной задачей MRP является обеспечение гарантии наличия необходимого количества требуемых материалов и комплектующих в любой момент времени в рамках срока планирования, наряду с возможным уменьшением постоянных запасов, а следовательно разгрузкой склада.

В дальнейшем (80-ые годы) этот стандарт был обобщен до уровня планирования всеми производственными ресурсами предприятия. Новый стандарт получил название MRP-II.

В основу MRP II положена иерархия планов. Планы нижних уровней зависят от планов более высоких уровней, т.е. план высшего уровня предоставляет входные данные, намечаемые показатели и/или какие-то ограничительные рамки для планов низшего уровня. Кроме того эти планы связаны между собой таким образом, что результаты планов нижнего уровня оказывают обратное воздействие на планы высшего уровня.

MRP II Standart System содержит описание 16 групп функций системы:

- Sales and Operation Planning (Планирование продаж и производства).

- Demand Management (Управление спросом).

- Master Production Scheduling (Составление плана производства).

- Material Requirement Planning (Планирование материальных потребностей).

- Bill of Materials (Спецификации продуктов).

- Inventory Transaction Subsystem (Управление складом).

- Scheduled Receipts Subsystem (Плановые поставки).

- Shop Flow Control (Управление на уровне производственного цеха).

- Capacity Requirement Planning (Планирование производственных мощностей).

- Input/output control (Контроль входа/выхода).

- Purchasing (Материально техническое снабжение).

- Distribution Resourse Planning (Планирование ресурсов распределения).

- Tooling Planning and Control ( Планирование и контроль производственных операций).

- Financial Planning (Управление финансами).

- Simulation (Моделирование).

- Performance Measurement (Оценка результатов деятельности).

Таким образом, каждый программный продукт, отвечающий требованиям стандарта MRP-II в той или иной мере должен был содержать в себе управление вышеперечисленными направлениями производственной деятельности предприятия. В настоящее время появились новые стандарты управления производственными системами, но они созданы путем расширения функций MRP-II, а не их замещения, поэтому в настоящее время практически все наиболее известные системы управления предприятиям соответствуют требованиям стандарта MRP-II.

В стандарте ERP произошло дальнейшее расширение сферы действия компьютерной системы управления. В частности, были расширены блоки управления заказами, финансовый и аналитические блоки. В принципе, большого различия этого стандарта со стандартом MRP-II нет, поэтому системы управления этого класса зачастую называют MRPII/ERP-системы.

16.4. CSRP-системы

Самый последний по времени стандарт CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) отвечает общим веяниям времени – ориентации на клиента.

С понятием CSRP тесно связано понятие SCM (Supply Chain Management) -- управление расширенной производственной цепочкой, т. е. не только внутренними ресурсами предприятия, но и важнейшими внешними (например, учет заказчиков, поставщиков и т.д.).

Основной отличительной чертой CSRP-систем являются: интеграция покупателя в процесс производства. Такая интеграция осуществляется путем синхронизации деятельности покупателя и ориентированных на работу с покупателем отделов с исполнительным и координирующим центром компании. CSRP - это первая бизнес методология, которая включает деятельность, ориентированную на интересы покупателя, в ядро системы управления бизнесом. Впервые предложена методология ведения бизнеса, основанная на текущей информации о покупателе. CSRP перемещает фокус внимания с планирования производства к планированию заказов покупателей. Информация о клиентах и услуги внедряются в основу деятельности организации. Производственное планирование не просто расширяется, а замещается требованиями клиентов, поступающими из подразделений, ориентированных на работу с покупателями.

В соответствии с идеологией CSRP-систем в них имеются блоки, отвечающие за взаимодействие с клиентом, в частности, оформление наряд-заказа на тот или иной вид услуг или продукции, блок составления технического задания, блок гарантийного и сервисного обслуживания и т.д. В CSRP-системах имеются также все те функции и блоки, которые содержались в MRP-ERP-системах. Однако изменилось соотношение этих блоков. Теперь заказчиком, определяющим ход всей деятельности фирмы, становится не производство, а клиент, причем под клиентом все чаще принято понимать не безликого потребителя, а конкретного клиента с его вкусами и привычками. Например, покупатель автомобиля покупает не просто автомобиль определенной марки, а заказывает определенный цвет, отделку салона, тип двигателя и т.п.

Такой тип работы предъявляет повышенные требования к подсистеме управления и обслуживающему ее программному обеспечению. В частности, необходимо обеспечение взаимодействия множества приложений, разработанных с помощью различных технологий, развитые сетевые возможности, доступ в Интернет и т.п, что в настоящее время принято называть собирательным термином открытые технологии.

Если провести сравнение MRP-ERP-систем и CSRP-систем, то ни одна из них в общем случае не является лучше другой – они ориентированы на различные сегменты рынка и соответственно на различные стратегии бизнеса. MRP-ERP-системы ориентированы либо на массовое производство, либо на производство уникальных дорогостоящих изделий с длительным процессом (авиалайнеры, корабли и т.п.). CSRP-идеология ориентирована на удовлетворение потребностей конечного клиента, в случае, когда необходимо сочетание массовости и уникальности.

Многие русскоязычные фирмы в рекламных целях относят свои продукты к классу MRP-ERP-систем. Однако из перечисленных 16-ти функций таких систем они в развитом виде содержат только бухгалтерские функции, очень слабо функции управления производством и стратегического управления и совсем не содержат функции, связанные с моделированием. Поэтому необходимо критически относиться к заявлениям фирм о классе их продуктов.

Литература к теме:

1. Отоцкий Л. Тернистый путь к современной технологии управления // Открытые системы – 2008. - № 2. – С.26-29.

2. Верников Г. Описание стандарта MRPII // Интернет-адрес: www.cfin.ru/vernikov

3. Роза К. Эволюция развития информационных систем. Методология CSRP – 1998. Интернет-адрес: www.cfin.ru

4. Колесников С.Н. Стратегии бизнеса: управление ресурсами и запасами – М.: Статус-Кво-97. – 2010. (Гл.3).

ТЕМА 6. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ

Вопросы:

1. Понятие об экспертных системах

2. Состав и организация экспертных систем

3. Принципы разработки экспертных систем

4. Классификация экспертных систем

5. Программная оболочка G2

17.1. Понятие об экспертных системах

В начале 80-х годов в исследованиях по ИИ сформировалось самостоятельное направление, получившее название «экспертные системы». По своей сути экспертные системы представляют собой компьютерные программы, предназначенные для решения не полностью алгоритмизированных задач. На первых этапах основная цель, которая ставилась перед экспертными системами – получение решения, которое мог бы получить только высококвалифицированный эксперт менее квалифицированным специалистом. Круг задач, которыми ограничивались экспертные системы на этом этапе их развития, как правило, ограничивался задачами с высоким уровнем определенности внешних условий, но либо большим объемом данных, которые необходимо было учесть при поиске решения, либо необходимостью проведения сложных математических расчетов. Экспертные системы на этом этапе получили распространение у военных, в медицинской диагностике и для управления некоторыми производствами. Однако для решения сложных задач с высоким уровнем неопределенности такие экспертные системы подходили мало, что привело к кризису в их развитии. В середине 90-х годов происходит новый всплеск интереса к экспертным системам. Это связано с тем, что современные экспертные системы в результате использования новейших интеллектуальных разработок, в первую очередь нейросетевых технологий и нечеткой логики (или фаззи-логики) позволяют решать гораздо более широкий круг задач, чем на предыдущем этапе их развития. Теперь они способны с помощью высококвалифицированных специалистов получать решения не только некоторых, хотя и сложных, но типизированных задач, но и таких задач, эффективное решение которых не может быть получено без их использования даже высококвалифицированными специалистами.

Значение экспертных систем определяется следующими обстоятельствами:

- технология экспертных систем существенно расширяет круг практических задач, решаемых с помощью компьютерных технологий;

- технология экспертных систем позволяет значительно повысить эффективность программирования и существенно снизить расходы, связанные с программированием. Этот вопрос является очень актуальным, поскольку уже сейчас стоимость программных продуктов может в несколько раз превышать стоимость компьютерного оборудования и тенденция продолжает усиливаться;

- объединение технологии экспертных систем с технологией традиционного программирования добавляет новые качества программным продуктам за счет обеспечения динамичной модификации приложений пользователем, а не программистом, большей «прозрачности» экспертной системы, упрощают обучение и сопровождение и т.д.

Специалисты предсказывают, что экспертные системы уже в недалеком будущем будут играть важную роль в бизнесе и производстве, в частности, использоваться во всех фазах проектирования, разработки, производства, распределения, продажи и оказания услуг.

Экспертные системы предназначены для решения неформализованных задач, т.е., таких задач, решение которых не может быть полностью представлено в алгоритмическом виде. При этом экспертные системы не заменяют подходов, связанных с использованием формализованных методов, а являются дополнительными к ним.

17.2. Состав и организация экспертных систем

Как правило, экспертные системы включают в себя следующие основные компоненты :

- систему вывода решений (интерпретатор);

- область рабочей памяти, называемой также базой данных;

- базы знаний;

- компоненты приобретения знаний;

- подсистема связи с внешним миром;

- подсистема моделирования внешнего окружения;

- объяснительный компонент:

- диалоговый компонент.

База данных (рабочая память) предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи.

База знаний в экспертных системах предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область (в отличие от текущих данных), и правил, описывающих правила преобразования данных в этой области.

Система вывода решений (решатель), используя исходные данные из рабочей памяти и знания из базы данных, формирует такую последовательность правил, которые, будучи применены к исходным данным, приводят к решению задачи.

Компоненты приобретения знаний автоматизируют процесс наполнения экспертной системы знаниями в процессе диалога экспертной системы с экспертом-пользователем.

Подсистема связи с внешним миром необходима в так называемых динамических экспертных системах, осуществляющих, например, управление технологическими процессами через систему показаний датчиков. В этом случае необходима очень быстрая реакция на происходящие события (время реакции много меньше одной секунды). Естественно, что за такие короткие промежутки времени система не может осуществить диалог с экспертом-человеком и ее выводы опираются на показания датчиков.

Для динамических экспертных систем также характерна подсистема моделирования внешнего окружения. Она необходима в тех случаях, когда внешняя обстановка существенно (критерий существенности определяется необходимой точностью решения) меняется за период, на который получается решение экспертной системой. В этом случае в систему получения решения подставляются уточненные на различные периоды времени данные из подсистемы моделирования внешнего окружения.

Диалоговый компонент ориентирован на организацию интерфейса с пользователем как в ходе решения задачи, так и в процессе приобретения знаний и объяснения результатов работы.