Этот выпуск рубрики снова посвящен информационным решениям для тяжелой промышленности - иному подходу к сходным проблемам.


ЗАВОД-ГОРОД
ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОДХОД
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ДВУХ СЛОВАХ: MMK

ВСЕ ПО ПОЛОЧКАМ


Нам счастье давалось не с миру по нитке,
Оно из Кузбасса, оно из Магнитки...

Советская песня

Совсем недавно (два выпуска назад) мы писали о сети запорожского завода "Днепроспецсталь", и вот сегодня снова возвращаемся к большой металлургии. Честно говоря, мы сомневались в целесообразности обращения к той же отрасли через такое относительно короткое (если измерять в номерах журнала) время, все-таки мы стараемся максимально разнообразить рубрику как с точки зрения технологий, так и с точки зрения вертикальных рынков. Однако после недолгих размышлений сомнения были отброшены: схожие, в общем-то, проблемы решаются промышленными гигантами совершенно по-разному, и мы решили дать читателям объемную картину решений для одной и той же предметной области.

ЗАВОД-ГОРОД

Краткий рассказ о том, что представляет собой ММК, будет нелишним, поскольку этот металлургический комбинат - один из крупнейших в мире, а в России, несмотря на все перемены в идеологии и исчезновение понятия "пятилетка", до сих пор имеет легендарный статус. Магнитогорский металлургический комбинат производит 17% всей продукции черной металлургии в России, входит в число двадцати крупнейших сталелитейных предприятий мира и экспортирует свою продукцию в более чем 30 стран, или более чем 30 000 заказчикам. Объем продаж ММК приближается к миллиардной (в долларах) отметке. Комбинат имеет законченный цикл производства - от подготовки сырья и выплавки чугуна до выпуска готовой продукции. ММК объединяет известково-доломитовое и агломерационное, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, прокатное и машиностроительное производство, энергетический и строительный комплексы, а также цех железнодорожного и автомобильного транспорта и даже предприятия по производству товаров народного потребления и сельскохозяйственной продукции.

Каждое из основных производств включает в себе несколько более мелких (в масштабах всего комбината, разумеется) подразделений, а помимо них у ММК есть еще около ста дочерних предприятий. При таких масштабах задача построения информатизационной системы предприятия обусловлена не только стремлением к повышению конкурентоспособности, но и необходимостью обеспечения нормальной работы комбината. Конечно, информатизация такого, без преувеличения, стратегического объекта началась довольно давно, поскольку даже в условиях плановой экономики требовалась достаточно эффективная система управления производством.

Если же говорить об информатизации, как мы ее понимаем сегодня, то она началась в конце 80-х - начале 90-х годов. В то время на ММК внедрялось тиражируемое по основным металлургическим предприятиям страны решение, разработанное специализированным кооперативом "МеКомп" (из подобных организаций, кстати, вышли многие гранды отечественного компьютерного бизнеса). Решение базировалось на технике Olivetti (на тот момент позиции компании на отечественном рынке были очень сильны - достаточно вспомнить заставку-часы программы "Время") - мини-компьютерах, ПК-серверах и "рабочих лошадках" того периода - ПК класса ХТ и AT. Мини-компьютеры под управлением UNIX обслуживали СУБД Oracle. С течением времени, однако, становилось все яснее, что для такого предприятия требуется куда более масштабное решение (не говоря о том, что, по большому счету, подавляющая часть решений уровня предприятия уникальна для каждого конкретного корпоративного пользователя). Перед отделом АСУ ММК встала задача создания корпоративной сети, а на ее базе - интегрированной системы управления.

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОДХОД

Разумеется, от отдела АСУ никто не требовал, чтобы такой масштабный проект был реализован в одночасье и "в одиночку", но даже поэтапное развертывание корпоративной сети должно было производиться, по возможности, в масштабах всего комбината. Одной из первоочередных задач стало объединение локальных сетей входящих в состав комбината объектов. При достигающем порой 15-20 км удалении отдельных территорий от центрального комплекса АСУ и ограниченных сроках реализации первого этапа построения системы очевидным решением стало применение беспроводных технологий, а именно радио-Ethernet. В качестве аппаратного обеспечения было выбрано оборудование фирмы Aironet (радиомосты ARLAN 640 со скоростью передачи 2 и 4 Mбит/c с технологией спектральной модуляции в частотных диапазонах 900-928 и 2400-2438 МГц), приобретенное у компании Art Communications (к вопросу каналов поставки радиооборудования мы еще вернемся). Для подключения удаленных объектов, находящихся вне прямой видимости, было использовано оборудование фирмы PairGain - модемы Campus для выделенных четырехпроводных линий со скоростью передачи от 384 Кбит/c до 2 Mбит/c. Объединение локальных сетей производится при помощи оборудования компаний Cisco (маршрутизаторов Cisco 2500) и 3COM NetBuilder II (центральный маршрутизатор). В качестве граничных используются маршрутизаторы Super Stack II NETBuilder 221, с интерфейсами V.35 для подключения модемов (см. Рисунок 1).

(1x1)

Рисунок 1.
Чтобы не загромождать схему, мы отобразили центральную часть. "За кадром" осталось около 2-х десятков узлов радиосети и стоящие в одном здании серверы Sun Enterprise (4 cервера на схеме Kraftway GEG Express).

При построении радиосети была выбрана топология типа "звезда". Несколько центральных объектов (Центр АСУ, Вычислительный центр ЛПЦ-4, ВЦ ЛПЦ-10, ВЦ ЛПЦ-8, ВЦ доменного цеха, Гора Магнитная) было выделено исходя из следующих требований: прямая видимость, удаленность друг от друга не более 5 км, оперативность в администрировании и обслуживании оборудования.

Центральные объекты сети несут наибольшую нагрузку, поэтому связь между ними и Центром АСУ осуществляется на скорости 4 Мбит/c. Вокруг центральных объектов расположены различные цеховые комплексы, подключенные к центральным на скорости 2 Мбит/c. На втором этапе планируется подключение данных объектов по оптическим каналам связи, в настоящий момент прорабатывается проект, предусматривающий постепенный переход на магистраль ATM (на основе коммутаторов Сisco). Сегодня же Центр АСУ ММК вполне доволен работой радиосети, поскольку, по их словам, она работает если не со 100-, то с 97-процентной надежностью, или, как сейчас принято говорить, степенью обеспечения доступности (иногда все-таки возникают и аварийные ситуации, например в 30-градусный мороз замерз усилитель одной всенаправленной антенны, и его пришлось "укутывать" в стекловату). Вообще, за год эксплуатации радиосети отдел АСУ накопил достаточный опыт и намеревается даже организовать при ММК местную компанию по дистрибуции продукции Aironet.

Отдельного внимания требует сеть здания ЦТД (см. Рисунок 2). Это одно из основных зданий, и в нем располагается центральный маршрутизатор, через который осуществляется удаленная связь со вспомогательными зданиями. Для коммутации рабочих станций и серверов внутри здания используются коммутаторы компании 3Com SuperStack II Switch 3000, для коммутации между сегментами - SuperStack II Switch 1000. Серверы подключаются по витой паре по 100BaseТ или 10BaseТ, связь с центральным комплексом корпоративной сети осуществляется в полнодуплексном режиме со скоростью 100 Мбит/c. Применение коммутаторов дало ряд очевидных преимуществ: каждая из рабочих групп получила выделенное соединение на 10 Мбит/c, а каждый сервер - выделенный канал на 100 Мбит/с. Кроме того, пользователи внутри здания перестали без надобности загружать центральный маршрутизатор. Для управления сетевыми устройствами используется продукт 3Com Transcend Enterprise Manager for Windows версии 5.0. Здание ЦДТ соединяется с центральным комплексом по оптическому кабелю через коммутатор Cisco Catalyst 5000.

(1x1)

Рисунок 2.
В центре АСУ практически везде используется Fast Ethernet.

Завершив описание сетевой части проекта, перейдем к рассказу об информационной системе в целом. Для этого придется вернуться назад во времени (о крупных проектах сложно рассказывать линейно). Построение корпоративной ИС ММК началось приблизительно в 1991-1992 годах при активном участии московской компании "Борлас Ай-Би-Си" (в то время она еще являлась частью американской корпорации Borlas, из которой позже выделилась в самостоятельную компанию). В качестве серверной платформы была выбрана техника Sun, а поскольку в тот период еще действовали ограничения КОКОМ (они существуют и сегодня, но уже не являются такими жесткими), то изначально использовались серверы Solbourne - известного, в свое время, производителя клонов Sun (в настоящее время они выполняют роль файловых серверов рабочих групп). Что касается основной программной платформы предпочтение было отдано СУБД Oracle, хотя параллельно использовались (и используются) разработки на базе Informix. Благодаря развитому интерфейсу импорта-экспорта данных, программные модули обоих типов бесконфликтно пользуются одними и теми же базами. "Борлас" участвует в этом проекте как поставщик оборудования, базового и прикладного ПО, а также принимает участие в разработке и проектировании различных элементов системы как консультант.

Большая же часть всех работ производится силами Центра АСУ комбината, поскольку его ресурсы это позволяют. В Центре работает 620 человек, а годовой бюджет, выделяемый на его нужды, достигает 5 млн долларов. Руководство предприятия весьма ответственно подходит к вопросу финансирования Центра АСУ, поскольку, как показывает практика, инвестиции в ИТ быстро окупаются. Только переход к электронному документообороту и выработка грамотной политики распределения прав доступа к документам позволили в прошлом году предотвратить хищения, злоупотребления или просто ущерб от бесхозяйственности на сумму 40 млрд рублей (старыми) при общих затратах на информатизацию (переводя для наглядности бюджет отдела АСУ в рубли) в 32 млрд рублей.

Корпоративная система комбината разбита на 10 элементов, среди которых следующие модули: АСУ "Производство", АСУ "Финансы", АСУ "Бухгалтерия", АСУ "Заказ", АСУ "Персонал", АСУ "Учет затрат на производство", АСУ "Управление качеством продукции". Разработка данных систем, как уже говорилось, ведется при помощи различных программных средств. Так, базы данных Центрального комплекса (например, "Система закупок и продаж") разрабатываются под Oracle7 (сама система работает на сервере Sun Enterprise 5000). Комплекс цеховых задач (АСУ "Управление качеством продукции") разрабатывается под Sybase и выполняется на серверах Enterprise 3000 (в локальных сетях цехов функционируют уже упомянутые серверы Soulborne, а также серверы HP E45 под управлением UnixWare или SCO UNIX). База данных бухгалтерии - Informix. Уровень разработки локальных АРМ-ов самый различный - от Clipper и FoxPro до Delfi и Access. Поэтому одной из важнейших задач, решаемых в настоящий момент, является задача интеграции всех этих, достаточно автономных, систем в единую корпоративную систему ОАО ММК. В качестве интегрирующей "надстройки" предполагается использовать Oracle Finance.

Особое внимание уделяется, как уже отмечалось, надежному функционированию собственно сети. Каждый сбой в работе системы - это ЧП, о котором докладывают генеральному директору предприятия (а он, как можно понять, делает потом соответствующие оргвыводы). При таком подходе решение вопросов надежности функционирования системы и защиты данных осуществляется оперативно. Практически каждый сервер оборудован стримером HP SureStore (дисковая подсистема представляет собой массивы RAID). Копирование осуществляется стандартными средствами операционных систем. Наверное, организовать централизованную систему резервного копирования на базе специализированного ПО было бы не так трудно, но в принципиально децентрализованной (и многоплатформенной) системе эффективность подобного решения оценить очень сложно. Для управления сетью в целом используется SunNet Manager на платформе Sun/Solaris, для управления сетевыми устройствами 3Com - Transcend Enterprise Manager на платформе Intel (Windows), для управления серверами HP - HP OpenView. Дальнейшее развитие системы управления будет зависеть от того, каким путем пойдет реализация второго этапа проекта.

Немаловажным компонентом ИС комбината являются технологии Intranet (прекрасно вписывающиеся в концепцию интеграции). Технологии Intranet используются в нескольких подсистемах. Во-первых, они реализованы в системе документооборота ОАО ММК. Это собственная разработка отдела АСУ (в ближайшем будущем предполагается переход к базе Оracle InterOffiсe); во-вторых, в системах управления бизнес-процессами предприятия ("Слежение за выполнением заказов", АСУ "Управление затратами производства продукции ОАО ММК", АСУ "Управление производством", АСУ "Управление качеством продукции" - последние две системы находятся в стадии совершенствования). В этих системах используются технологии Intranet, предлагаемые Sybase. Самым наглядным примером применения Intranet является контроль за производством. При желании руководитель может вызвать на экран компьютера схему предприятия, детализировать ее до уровня отдельных доменных печей (отображаемых пиктограммой) и, выбрав интересующую домну, узнать ее выработку за текущие сутки. Использование Intranet позволило также держать сотрудников комбината (зачастую одновременно и акционеров, хотя и некрупных) в курсе всех недавних событий вокруг акционирования ММК, а также предоставило им возможность высказывать мнение по спорным вопросам.

Перед тем как перейти к заключению, отметим, что АСУ ММК обслуживает и социально-экономическую инфраструктуру Магнитогорска, в частности, систему электронных платежей на основе пластиковых карточек. Подробно рассказывать об этом проекте не будем, поскольку он относится к теме статьи косвенно, просто заметим, что ИС комбината фактически перерастает уровень предприятия, точнее, уровень только предприятия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При изучении корпоративной информационной системы ММК нас больше всего привлек действительно индустриальный подход к решению многих задач. На определенные выводы наталкивает тот факт, что это уже третий рассмотренный нами крупный проект, использующий беспроводные технологии, и второй, использующий Intranet, при том, что мы не ищем для рубрики материал на заранее заданную тему. Впрочем, надеемся, что в статье достаточно информации еще для не менее важных выводов.


С Александром Авдуевским можно связаться по адресу: shura@osp.ru.

В ДВУХ СЛОВАХ: MMK

ОАО Магнитогорский металлургический комбинат
Адрес: Россия, 455002, г. Магнитогорск, ул. Кирова, 93
Телефон: (3511) 33-26-61, 33-30-04, факс: (3511) 33-75-55,
http://www.mmk.ru.

Факты. Магнитогорский металлургический комбинат - одно из крупнейших сталелитейных предприятий мира. ММК имеет полный цикл основных производств и около ста дочерних компаний. Бухгалтерия и финансовый отдел комбината помимо деятельности самого предприятия обслуживают также ряд важных экономических процессов города Магнитогорска, само существование которого напрямую зависит от комбината, занимающего территорию, сопоставимую с городской.

Задача. Перед отделом АСУ завода встала задача построения интегрированной информационной системы предприятия, способной осуществлять контроль за производственными процессами и всей разнообразной экономической и финансовой деятельностью предприятия с высокой надежностью и производительностью, обеспечивая тем самым эффективность работы комбината и его конкурентоспособность.

Решение. Центр АСУ комбината начал реализацию этого масштабного проекта с описания системы в целом (декомпозиции), с общих интерфейсов, а уже после этого, используя подход "от час-ти к целому", занялся созданием ИС подразделений с заранее заложенной возможностью последующей интеграции. Вопрос построения сети сразу на всей территории комбината был решен при помощи беспроводных технологий, позволяющих быстро развернуть сеть, а потом постепенно переходить на волоконно-оптические линии ATM. Немаловажную роль в системе играют технологии Intranet.

Вывод. При правильном подходе, когда заранее определяются первоочередные и стратегические задачи, процесс (в общем случае непрерывный) построения систем уровня предприятия становится достаточно стабильным (и успешным). Отметим также, что использование при построении больших территориально распределенных систем беспроводных и Intranet-технологий (выбор в пользу которых различные заказчики/исполнители делают независимо друг от друга) приобретает в России все большую популярность.

ВСЕ ПО ПОЛОЧКАМ

Основные принципы построения ИС ММК

  1. Декомпозиция на элементы по принадлежности к объекту управления.
  2. Поэтапное эволюционное развитие системы (например, I этап корпоративной системы - радиосеть, как быстрореализуемая, не требующая капитальных вложений).
  3. Целенаправленное развитие наряду с совершенствованием структуры управления.
  4. Реализация механизма самосовершенствования системы управления.
  5. Построение элементов контроля за состоянием системы.
  6. Использование технологий, обеспечивающих защиту инвестиций.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями