Несмотря на уверенные заявления президента о высокотехнологичной России завтрашнего дня, отечественная промышленность продолжает терять свои позиции на внешнем и внутреннем рынках.

Несмотря на уверенные заявления президента о высокотехнологичной России завтрашнего дня, отечественная промышленность продолжает терять свои позиции на внешнем и внутреннем рынках.
CALS: последний шанс российской промышленности

Показательна продолжающаяся агония отечественного авиастроения. На совместной коллегии Минтранса и «Росавиакосмоса» в декабре 2002 года глава Минэкономразвития Герман Греф признался, что у него складывается «ощущение полной безнадежности» в деле вывода авиапромышленности из кризиса. «Если в отрасли в ближайшее время не будут созданы крупные объединения, холдинги, то у нас к 2006 году не останется ни авиапрома, ни отечественной авиации, — сказал он. — Со вступлением России в ВТО нас просто захлестнут западные Airbus и Boing».

Агония эта продолжается на фоне мощной европейской экспансии. Очередным ее свидетельством является создание в Москве инженерного авиационного центра «Airbus-Каскол», который на «выгодных» для России условиях будет изготавливать шасси для общеевропейского военно-транспортного самолета А-400М.

При чем же здесь CALS, спросит читатель? Непрерывное интегрированное информационное обеспечение участников жизненного цикла изделия данными об изделиях, связанными с ними процессами и средой (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support, CALS), стало главным ускорителем гонки и военных, и гражданских «вооружений» за рубежом. Именно уверенность, построенная на владении CALS-технологиями, позволяет Европе строить беспрецедентные по масштабу стратегии захвата будущего рынка еще не существующими самолетами (равно как и другими изделиями) и, фактически не вступая в борьбу, побеждать конкурентов, уже имеющих готовые аналоги. Примером может служить «А-400М», который, еще не воплощенный даже в чертежах, сумел победить уже летающий (пусть и с массой недоработок) российско-украинский «Aн-70». При этом победа одержана не за счет лучших характеристик и даже стоимости (наша машина в полтора-два раза дешевле), а благодаря гарантиям быстрого и качественного создания, эксплуатации и сопровождения. Гарантии эти обеспечиваются не столько политической конъюнктурой, как полагают многие, сколько индустриальной мощью западноевропейских стран, для которых CALS — реальный инструмент бизнеса.

CALS или не CALS - вот в чем вопрос...

Пока за рубежом идет активное освоение CALS, на наших промышленных предприятиях до сих пор слабо понимают, что же такое CALS. Это подтвердили дискуссии на прошедшей в ноябре в Королеве IV Международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии сопровождения и поддержки наукоемкой продукции на всех этапах жизненного цикла». Такое непонимание в конечном итоге ведет к неправильному выбору целей и задач, черепашьим темпам освоения CALS, огромным потерям времени и денег, утрате доверия к отечественному производителю на внешнем и внутреннем рынках. Вот наиболее важные из проблем.

  1. Неверное осмысление идеологии CALS. Она трактуется как информационная поддержка имеющихся деловых процессов, а не как бизнес-стратегия комплексного подхода к созданию полноценной современной системы промышленного производства и управления. Между тем идеология CALS исходит из того, что информационное обеспечение (информационная логистика), способствующее осуществлению современных и перспективных проектов и технологии, его реализующие, сегодня важнее других, "материальных" технологий.
  2. Неверное понимание технологий CALS. К сожалению, официальная точка зрения на CALS [2] не отражает проблематику в достаточной степени и мало способствует освоению CALS отечественной промышленности. Ниже будут показаны некоторые серьезные пробелы в концепции.
  3. Неверное определение целей и задач CALS. Они подменяются частными целями и задачами компьютерного моделирования, конструкторско-технологической подготовки, разработки эксплуатационной и иной технической документации и др.
  4. Фоновое решение задач внедрения технологий CALS. Сегодня на подавляющем большинстве промышленных, в первую очередь машиностроительных предприятий нет руководителей и структур, целенаправленным образом занимающихся освоением и внедрением CALS.
  5. Отсутствие адекватных изменений в системе управления предприятием при внедрении современных промышленных и компьютерных технологий. CALS предполагает принципиальную смену технологий управления предприятием с функционально-ориентированных на процессно-ориентированные. Причина в следующем: раньше при организации бизнеса фундаментальными элементами являлись стабильный технологический/производственный процесс, функциональное разделение труда, привязанное к стабильной организационной структуре предприятия. Сегодня же за основу берется информация об изделии и его жизненном цикле в электронном виде, связанные с ними гибкие, динамичные бизнес-процессы и открытый рынок функциональных исполнителей, которые предлагают наиболее выгодные условия выполнения требуемой части бизнес-процесса.

Государство нам поможет...

Технологии CALS являются посредником между традиционными ИТ и прикладными технологиями и процессами

К сожалению, официальная точка зрения на CALS мало способствует пониманию сущности этой идеологии и возможности грамотно реализовать ее. Концепция развития технологий CALS [2] в значительной степени описывает содержание этапов жизненного цикла изделия и требования к ним, компьютеризированные общесистемные технологии, но не сами технологии CALS. Не раскрыты в ней понятие CALS-системы, требуемая модель системы управления и задачи высшего менеджмента предприятий и консорциумов при реализации стратегии CALS. Это еще раз показывает, насколько опасно механически переносить зарубежный опыт на российскую почву, не уяснив разницу между отечественными и зарубежными технологиями управления бизнесом.

Так, указанная концепция относит к базовым технологиям CALS:

  • управление проектами (Project Management);
  • управление данными об изделии (Product Data Management);
  • управление конфигурацией изделия (Configuration Management);
  • управление интегрированной информационной средой (Information Management);
  • управление качеством (Quality Management);
  • управление потоками работ (Workflow Management);
  • управление изменениями производственных и организационных структур (Change Management).
  • Соответственно, базовыми инструментами CALS, реализующими названные технологии, концепция считает:
  • автоматизированные системы конструкторского и технологического проектирования (CAD/CAM/CAE);
  • средства управления данными об изделии (PDM);
  • системы планирования материалов, производственных мощностей и ресурсов предприятия (MRP, MRP II, ERP);
  • программно-методические средства анализа логистической поддержки (Logistic Support Analysis, LSA) и ведения соответствующих баз данных (LSA Record);
  • средства электронного документооборота и управления потоками работ (EDM);
  • методологию и средства моделирования и анализа бизнес-процессов (SADT/CASE).
  • Для полноты к ряду перечисленных в концепции инструментов также следует отнести:
  • средства планирования и управления проектами;
  • средства подготовки интерактивных электронных технических руководств (IETM).

С формальной точки зрения все кажется логичным: есть определенный набор компьютеризированных технологий, используемых в промышленности и реализующий их инструментарий. На самом же деле почти все (за исключением IETM) указанные технологии и связанные с ними инструменты являются опорными, а не базовыми, появившимися независимо от CALS. Простое суммирование технологий и инструментов при их внедрении не дает того особого, целостного эффекта CALS, кардинально улучшающего все экономические показатели, который демонстрируют индустриально развитые страны при реализации идеологии CALS.

Определены и критерии, позволяющие относить информационные системы к классу CALS [1], однако авторы концепции не остановились на них подробно. Вряд ли читателю будет понятен критерий «системная реализация инвариантных принципов и технологий ИПИ». А именно он и является главным фактором, который определяет эффективное использование технологии CALS на предприятии.

Задача CALS, прежде всего, — обеспечить реализацию прикладных задач и бизнес-процессов предприятия при помощи опорных технологий и инструментов. Обратимся к примеру из области конструирования. Допустим, разрабатывается новая технология проектирования изделий на базе электронного описания изделия (ЭОИ) с применением современного комплекса САПР. Задача CALS — описать модель ЭОИ и технологию работ (буквально: бизнес-логику технологического процесса конструирования) множества конструкторов и технологов конкретного предприятия (или проекта) по созданию ЭОИ в требуемом бизнес-окружении, модель их эффективного информационного взаимодействия в компьютерной среде. Кроме этого, CALS должна дать перечень правил, ограничений и рекомендаций по использованию технологии, обеспечить их реализацию в компьютерной среде и как минимум учесть:

  • организационную структуру предприятия;
  • специфику организации конструкторских и технологических работ на предприятии;
  • особенности технологии конструирования изделия, которые обусловливаются его спецификой;
  • своеобразие сопряженных этапов жизненного цикла изделия (технологическая подготовка производства, производство изделия, постпроизводственные процессы), которое обусловливается его спецификой и работы с ним на этих этапах;
  • характер взаимодействия с партнерами с учетом инфраструктуры, коммуникаций, степени синхронности работ (например, КБ и завод-изготовитель, определяющий дизайн изделия с точки зрения возможностей и ограничений технологической подготовки производства, могут находиться в разных часовых поясах);
  • модель управления процессом конструирования;
  • модель управления жизненным циклом изделия;
  • возможности и ограничения используемых программно-технических средств.

Таким образом, технологии CALS являются посредником между традиционными ИТ и прикладными технологиями и процессами, интегрируют все указанные выше факторы и в терминах опорных технологий и инструментов обеспечивают непосредственную реализацию прикладных задач Заказчика. По этой причине автор относит к базовым технологиям CALS (см. рисунок).

Подчеркнем, что технологии (1)-(4), выделенные на рисунке, существовали и ранее, но не выделялись в самостоятельные производственные сущности с последовательной постановкой задач по их использованию. Например, CAD/CAM/CAE реализуют отдельные части электронного описания изделия, но не описывают его полностью, не оптимизируют и не обеспечивают переносимость его частей между различными программными комплексами. Точно так же в фоновом режиме решались задачи управления этими технологиями. Таким образом, они обычно «размазаны» по бизнес-процессам и косвенно содержатся в функциях каждого подразделения — аналогично и сами бизнес-процессы «размазаны» по функциям подразделений. Традиционный функционально-ориентированный подход десятилетиями опирался на стабильность технологий проектирования и производства, а потому и не предполагал кардинальных изменений ни в бизнес-процессах, ни в управлении ими.

Однако переход к бизнес-процессам, основанным на технологиях компьютерного моделирования и производства, выдвинул на первое место проблему создания и использования ЭОИ. Тут и кроется одна из непонятых нашими промышленниками фундаментальных проблем. ЭОИ — не менее сложный продукт, чем само изделие, который требует совершенно новых технологий для своего создания и использования, а также, что особенно важно, управления этими процессами. Это крайне важно понять, так как и сегодня, и в ближайшем обозримом будущем реальные модели ЭОИ могут создавать только сами предприятия — владельцы контента об изделии, а не отраслевые институты и ИТ-компании. Смена технологий, а чаще всего параллельное использование старых и новых технологий в промышленности требуют если не полного, то глубокого пересмотра организации и управленческой структуры предприятия, заключающегося в переходе к процессной организации деятельности предприятия и управления им. Кроме того, требуется совершенно иной подход к созданию перечисленных выше базовых технологий CALS. Реализовать их в фоновом режиме невозможно. Отсюда возникает необходимость выделения их в самостоятельные задачи и придания им более высокого статуса, нежели частные задачи промышленного производства. Особенно это касается технологии информационного взаимодействия, которая является центральным звеном, связывающим организационно-управленческие, целевые (например, технологии конструкторско-технологической подготовки) и компьютерные технологии в единое целое.

Система информационного обеспечения бизнеса или развязка узких мест?

На упомянутой выше конференции один из ветеранов машпрома очень точно подметил, что наш отечественный машиностроитель пытается использовать CALS для развязки узких мест. Действительно, основные цели, с которыми предприятия связывают использование технологий CALS, можно классифицировать примерно следующим образом:

  • создание технологии компьютерного проектирования изделий;
  • улучшение технологической подготовки производства;
  • создание электронных архивов;
  • разработка системы подготовки IETM;
  • внедрение на производстве системы MRP/ERP;
  • интеграция производственного контура (MRP/ERP) с конструкторским контуром и контуром технологической подготовки;
  • организация компьютерной поддержки системы эксплуатации.

Такое частное целеполагание и методы традиционной автоматизации этих задач фактически не имеют никакого отношения к CALS (хотя все указанные задачи являются сферой непосредственного применения CALS).

Следующий пример еще раз подчеркивает различия между технологиями CALS, опорными и целевыми (прикладными) технологиями, используемыми в промышленности, а также демонстрирует одну из ролей CALS-системы.

Активное применение при конструкторско-технологической подготовке компьютерных средств моделирования и управления техпроцессами обработки дает существенную экономию времени и материальных ресурсов. Например, сроки производства по различным процессам удается сократить от 2 до 500 раз с большой экономией материалов и сырья [1]. Для решения этой задачи используются прикладные технологии (конструирование, конструкторско-технологическая подготовка производства), а также опорные технологии (компьютерное моделирование и конструкторско-технологическая подготовка в системах САПР/PDM, управление потоками работ, управление проектами и др.).

Однако для получения экономического эффекта указанных технологий недостаточно. Во-первых, их необходимо разработать, а для этого нужны технологи и постановщики задач, знающие кроме прикладных процессов методику создания ЭОИ в требуемом инструментарии САПР/PDM. Во-вторых, на основе новых прикладных технологий надо создать новый технологический процесс для конкретного предприятия и гармонизировать его с процессами планирования загрузки производственных мощностей, календарно-объемным графиком, процессами закупок сырья, заполнением складов входящей и готовой продукцией, с планом платежей, возможностями системы управления и т. д. Без этого предприятие вряд ли сможет эффективно использовать новое оборудование или технологию. Например, простой оборудования (в том числе и средств САПР), частое в отечественной практике явление, может свести на нет все преимущества от его приобретения.

Задача CALS в этом случае — дать технологам, экономистам, менеджерам не просто опорные технологии и инструменты, а систему для полноценного описания и применения старых и новых технологий, процессов их информационного взаимодействия с контуром производства и финансово-экономической структуры, позволяющую выяснить, при какой модели и при каких условиях производства, управления и финансирования новое оборудование может эффективно использоваться. Это и есть CALS-система, точнее, одна из ее подсистем. Сегодня нужна именно система, а не разовые мероприятия по описанию старых технологий/бизнес-процессов, так как задачи подобного рода возникают систематически. Следовательно, нужны технологии, ставящие «на поток» информационное обеспечение процесса освоения и внедрения новых целевых технологий промышленности и реализованные в виде соответствующей системы. Таковыми являются технологии информационного обеспечения бизнес-процессов (см. рисунок) и информационного взаимодействия. Насколько они важны, говорит следующий факт: на организационно-технологические мероприятия (то есть на разработку новых технологических процессов и организацию их внедрения) Соединенные Штаты в 90-х годах тратили в 11 раз больше, чем на НИОКР.

Что делать?

Сегодня нужна именно система, а не разовые мероприятия по описанию старых технологий/бизнес-процессов

Без глубокого осознания проблематики CALS любое предприятие вместо создания CALS-системы фактически наверняка рискует провести традиционную автоматизацию отдельных функциональных подсистем с обычным внедрением опорных технологий и инструментов.

Первым должен уяснить эту проблему руководитель информационной службы предприятия.

От того, захочет ли он играть одну из первых скрипок во внедрении CALS, зависит и успех предприятия, и его собственный статус. Обычно многие руководители информационных служб спокойно плывут по течению, выполняя сервисную роль по обслуживанию сетевой, компьютерной и программной инфраструктуры. Пока руководство «спит», продвижение CALS в инициативном порядке дает возможность им кардинально улучшить свое положение. Завтра же инициатива может смениться жестким требованием «сверху» при полном отсутствии времени. Поэтому именно ИТ-руководитель в значительной мере ответственен за своевременное просвещение и информированность управленческого звена о необходимости перемен в бизнесе, а также за подготовку «эскизных» проектов по CALS.

Первое, с чего следует начать работу в области CALS, — осознать суть этой идеологии как комплексного подхода к созданию полноценной современной системы промышленного производства, эксплуатации и управления им. Заблуждения вокруг CALS до сих пор очень сильны. Некоторые вообще полагают, что проблема CALS надуманная. Так, на конференции в Королеве высокопоставленный представитель уважаемого и в России, и за рубежом космического научно-производственного центра заявил, что CALS на их предприятии существует с 30-х годов XX столетия!

Второе — тщательно разобраться в опорных, целевых и CALS-технологиях. Очень многие руководители предприятий заблуждаются, считая, что внедренные ими САПР, IETM и другие подобные средства есть воплощение технологий CALS.

Третье — выполнить концептуальное проектирование CALS-системы. Ее концепция есть система взглядов на применение технологий CALS в бизнесе предприятия с учетом всех специфических проблем. Концепция должна содержать модель CALS-системы.

Четвертое — рассмотреть концепцию CALS-системы и принять решение относительно ее создания на всех уровнях руководства: высшем, уровне функциональных подразделений и проектов, использующих компьютерные технологии.

Пятое — создать команду по созданию CALS-системы, которая должна разработать соответствующий проект, а также стратегию его реализации. Одной из важнейших задач стратегии является определение подхода реализации: «сверху вниз» или «снизу вверх». От правильности выбора подхода принципиально зависит, насколько быстро и успешно будет продвигаться предприятие в реализации проекта.

Литература

  1. Зырянов М. Практика CALS//Директор информационной службы. 2002. № 11.
  2. Судов Е. В., Левин А. И., Давыдов А. Н., Барабанов В. В. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России. М.: НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2002.
Михаил Головко — независимый консультант по CALS-технологиям, MGolovko@yandex.ru

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями