Интеграция систем управления производственным процессом и систем управления ресурсами предприятия: разрыв слишком велик?

Строительство моста между производственными цехами и уровнем руководства наконец началось. Промышленные предприятия традиционно были бастионами специализированных прикладных программ, разработанных и установленных для выполнения специфических производственных функций без учета возможности интеграции с другими подобными системами, не говоря уж о системах управления ресурсами предприятия (ERP) или других системах высокого уровня. В результате системы управления производственным процессом стали своеобразными островами ценной информации, до которых с трудом можно было дотянуться с корпоративного материка.

Конечно, провести самостоятельную интеграцию было возможно, однако время и усилия, требовавшиеся для выполнения такой задачи всего лишь на одном заводе, не говоря уж об уровне целого производственного объединения, заставляли компании ждать появления лучших решений.

Одной из таких компаний является Lucent Technologies. Этот гигант электроники имеет производственные мощности во всех частях мира, и, как и в случае многих других компаний, в каждом из ее промышленных цехов есть специализированные прикладные программы. Эти программы генерируют данные, которые корпоративные управляющие с удовольствием бы использовали, чтобы как можно более эффективнее загрузить производственные мощности или разместить производство у сторонних подрядчиков в случае, если внутренние мощности уже полностью загружены.

"Каждый раз помехой на пути организации обмена информацией между производством и уровнем управления оказывается отсутствие интеграции между программным обеспечением. Как заставить разные программы взаимодействовать друг с другом?", - спрашивает Брюс Амблер (Bruce Ambler), менеджер по компонентной технологии из подразделения Lucent в Холмделе, штат Нью-Джерси.

То, что может казаться естественным путем к интеграции, замечает Амблер, в реальном мире оканчивается ничем. Например, может показаться, что одним из решений является установка на каждом предприятии одного и того же программного обеспечения, так что усилия по интеграции были бы сведены к минимуму. Однако такие препятствия, как частое приобретение новых предприятий или подразделений с установленными там самыми разными унаследованными системами, которые очень дорого менять, неодинаковые требования к системам управления производством (manufacturing execution systems - MES) в разных местах и даже культурные различия делают универсальные системы нереальными.

Почти столь же нереальным оказывается проведение самостоятельной интеграции внутри глобального производственного объединения.

"Это бесконечное и жутко дорогое занятие, - говорит Амблер. - И не только в денежном выражении. Это также дорого с точки зрения времени - все длится вечно, и ничто не доводится до конца. У нас просто нет той динамичной рабочей обстановки, в которой вы можете собрать разные группы людей и заставить их согласиться с планом интеграции и его реализацией, а затем поддерживать интерфейсы для обмена информацией, подлежащий передаче из одного места в другое. Следовательно, методы, которыми мы пользовались для осуществления интеграции на протяжении последних 30 лет, в данном случае просто не сработают".

Пока не ясно, что конкретно нужно для решения поставленной задачи. Объединения специалистов, разработчики операционных систем и поставщики программного обеспечения работают, как индивидуально, так и иногда коллективно, над созданием спецификаций, что, возможно, приведет к появлению стандартной технологии обмена между корпоративными и производственными системами. Поддерживаемый Microsoft язык описания метаданных XML приобретает широкое признание у специалистов. Одновременно такие консорциумы, как International Society for Management and Control (ISA), Open Applications Group (OAG), Object Management Group (OMG) и RosettaNet, находятся на разных стадиях создания спецификаций интеграции, которые могут революционизировать применение компьютерных систем на производстве.

По словам президента OAG Дэвида Коннели (David M. Connelly), объединения специалистов пока находятся на ранних стадиях совместной работы, способной привести к созданию одного или нескольких альянсов, нацеленных на минимизацию числа стандартов, с которыми компьютерной отрасли пришлось бы столкнуться. "Мы не хотим создавать стандарты в областях, которые кто-то знает лучше нас, - замечает Коннели, чья находящаяся в Чикаго организация в настоящее время создает прототипы схем XML документов, окончательное утверждение которых должно произойти в этом году. - Я бы не дублировал работу RosettaNet и не дублировал бы то, что делает ISA с SP95. Если бы мы могли придти к конвергенции на основе общей архитектуры, так что в конечном итоге системы могли бы взаимодействовать, а люди общаться, то наши клиенты только выиграли, и, я думаю, вся отрасль тоже, в общем, выиграла бы. У отрасли нет большого опыта подобного рода конвергенции, однако сейчас я начинаю замечать признаки ее возможного возникновения".

"Главное слово для меня во всей этой работе - это согласие, - замечает Амблер из Lucent. - Мы собираемся достичь согласия между покупателями и поставщиками систем. Я всегда говорил, что вам не нужен блестящей стандарт. Средний, но широко распространенный стандарт в 100 раз лучше, чем множество блестящих стандартов, с которыми никто не согласен. Если мы сможем достичь согласия и начать движение, то, я думаю, мы сможем реально прийти к совсем другому миру обработки информации".

Пока подобная стандартизированная технология не разработана и не внедрена, конечным пользователям прикладных систем приходится решать сложную проблему, какие именно данные должны передаваться между системами и какие программные решения позволяют выполнять эту задачу наиболее эффективно.

"Первое, что вам необходимо сделать, и мне все равно, большая или маленькая у вас организация, это проанализировать и разобраться в вашем собственном бизнесе, - говорит Джанет Гулд (Janet Gould), вице-президент по исследованию и анализу рынка калифорнийской компании Plant-Wide Research. - Если вы не знаете, что вам нужно, то можете захотеть получить нечто, слишком далеко отстоящее от ваших реальных потребностей".

Составление описания потребностей предприятия требует, чтобы менеджеры по старинке лично переговорили друг с другом, прежде чем пытаться интегрировать свои отделы электронным способом. "Сначала необходимо наладить кооперацию между различными отделами организации. Это поможет вам приобрести четкое понимание проблем, которые вы стараетесь решить в вашей компании, и на этой основе правильно выбрать соответствующие технологические решения и методы для налаживания обмена информацией между двумя системами", - замечает Карен О'Нейл (Karen O'Neill), менеджер по сотрудничеству с SAP из расположенного в форте Вашингтон, штат Пенсильвания, подразделения промышленной автоматизации и контроля компании Honeywell.

Подобное планирование интеграции в масштабе всего предприятия помогает избежать одной общей ошибки - создания двух отдельных информационных магистралей, одна из которых начинается в штаб-квартире компании, а другая на заводе. Иногда эти две магистрали пересекаются в середине, однако слишком часто промышленным компаниям приходится идти к интеграции предприятия двумя параллельными путями, что очень обременительно.

"Работая с клиентами, мы обнаружили, что лучше всего попытаться задуматься о такой интеграции во время внедрения ERP системы, - говорит О'Нейл. - Как правило, этого не делают, хотя даже и в этом случае не все потеряно. Так или иначе, это самый лучший путь".

Одной из ловушек, попадания в которую необходимо избегать любой ценой, является попытка интегрировать огромный объем данных, накопленный на производственном уровне. Большая часть этих данных представляет собой текущую информацию, не имеющую значения для менеджеров, стоящих у руля корпорации.

"Я бы рассматривал информационные потребности, начиная с системы верхнего уровня, - высказывает предложение Майк Гоук (Mike Goeke), руководитель отдела систем управления предприятием в компании USDATA из Ричардсона, штат Техас. - Если вы станете рассматривать потребности снизу вверх, то начнете думать, что вам нужно передавать все данные, и они просто не поместятся в систему, расположенную наверху. Система управления предприятием не может ничего сделать с подобными данными. Данные, которые вам нужны, уже могут быть введены в приложение нижнего уровня. Например, они могут находиться в сообщении, которое система направляет какому-то другому приложению. В этом случае все, что вам нужно сделать, это обратиться к тому приложению для извлечения данной информации".

Тем не менее, при выборе варианта интеграции, помимо необходимости наладить обмен данными, необходимо учитывать и другие факторы.

"На мой взгляд, при принятии решения придется, вероятно, пройти множество узлов в дереве решений, и, по правде говоря, я не уверен, что самым главным из них является технология, - замечает Роберт Талер (Robert Thaler), директор по маркетингу продукции компании Intellution из Норвуда, штат Массачусетс. - Конечно, технология важна, однако по мере того как компании-поставщики приходят к некоторой общей базовой технологии, чаще всего от Microsoft, они становятся очень похожи друг на друга. Я думаю, что в этом случае начинать надо с других узлов, например, с оценки опыта, который имеется у поставщика в отношении обеспечения сбора и визуализации данных на производственном уровне. Следующим узлом является стабильность поставщика с точки зрения его финансовых и людских возможностей по организации непрерывного сопровождения системы. Далее необходимо оценить, насколько хорошо данное приложение может взаимодействовать с расположенной выше MES или ERP-системой. Нужно ли конечному пользователю в данном случае дополнительно программировать и дорабатывать систему или все это целиком может сделать поставщик? На мой взгляд, множеству узлов дерева решений, в которых раньше оценивались возможности, функциональность и стоимость технологии, теперь присваивается более высокий порядок при принятии решений, и, следовательно, эти критерии начинают рассматриваться в первую очередь". В свою очередь, Гулд предлагает, чтобы при составлении списка возможных вариантов решений по интеграции производственного уровня с системой управления предприятием, покупатели сначала проводили исследование с целью определить, у каких поставщиков есть продукты, приспособленные к их виду производства. Затем покупатели должны выяснить, у кого из уже отобранных поставщиков системы рассчитаны на компании такого же размера, что и у них.

Ответственные лица в корпорациях, вероятнее других способные заинтересоваться нисходящей интеграцией, имеют офисы, расположенные где-то посередине между производством и верхним уровнем управления. По словам поставщиков программного обеспечения, их презентациями интересуются в основном менеджеры, отвечающие за общекорпоративное планирование производства, которым нужно учитывать операции на производственном уровне, чтобы составлять графики и отчитываться в использовании производственных мощностей. С другой стороны, для остальных функциональных подразделений получение данных от производственных участков или из логистической цепочки также будет полезным. Интерес к полной интеграции предприятия велик как в перерабатывающей промышленности, так и в сборочном производстве. Однако реальное внедрение идет медленно в промышленных компаниях всех видов.

"На наш взгляд, существует желание подключить все производственные цеха к ERP системам, однако реально этим занимаются немногие, - замечает Брендон Экберг (Brandon Ekberg), директор отдела автоматизации и информатизации компании Rockwell Software из Мейфилд-Вилледж, штат Огайо. - Мы ожидаем, что через несколько лет, преодолев проблему 2000 и закончив развертывание своих новых ERP-систем, компании начнут подобную интеграцию. Однако в настоящий момент многие пока ограничиваются вопросами относительно подключения производственных участков, делая это как часть процесса проведения оценки ERP-систем".

После того как эти препятствия будут преодолены и стандартизированная технология займет свое место, промышленные компании смогут достичь такой эффективности, которая прежде была невозможна. Узкие места в производственных линиях будут сразу же выявляться специалистами по планированию, а производственные мощности смогут переориентироваться налету, чтобы компенсировать недостаток мощностей или учесть изменения в заказе клиента. Движение сырья и готовой продукции в рамках глобальной цепочки поставок и сбыта можно будет легко контролировать из головного офиса компании, что в любом случае будет способствовать росту прибыли. Стратегическое планирование будет осуществляться в реальном масштабе времени. В время от начала разработки до выпуска готовой продукции будет сокращено, а ведь именно этим в некоторых областях определяется то, кем вы являетесь - основным игроком или подражателем.

"Когда я изучаю потребности компаний и разговариваю с людьми, то не слышу слово "эффективность", - говорит Гоук. - Если вы помните, причиной, по которой мы автоматизировали все и вся в 70-х и 80-х голах, было стремление к эффективности. Я думаю, что отныне и в краткосрочном будущем на первое место выйдет стремление к интеграции всех этих локально оптимизированных систем. Однако нам еще предстоит преодолеть имеющиеся многочисленные разрывы".