Два года назад на страницах нашего журнала мы публиковали интервью с Николаем Васильевым, руководителем ИТ-центра ОАО «Корпорация “Тактическое ракетное вооружение”». Доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, признанный специалист в области информационных систем и технологий и анализа эффективности сложных систем, Николай Васильев давно занимается вопросами применения ИТ на машиностроительных предприятиях. Для этого номера мы попросили его обобщить проблемы, которые стоят перед российскими машиностроителями, и выделить те области, где ИТ могут существенно помочь. А также рассказать, как корпорации «Тактическое ракетное вооружение» удалось продвинутся по этому пути.

Intelligent Enterprise: Давайте начнем разговор с обсуждения проблем, с которыми сталкиваются сегодня российские машиностроительные предприятия.

Николай Васильев: Производство на машиностроительном предприятии — это очень сложный процесс, прежде всего из-за его многоаспектности. В машиностроении очень сложный состав изделий и комплексов — они могут включать от пяти до пятнадцати уровней и от нескольких тысяч до нескольких миллионов элементов. Общая схема работы выстраивается из многих тысяч деталей и десятков тысяч процедур, причем уровень их синхронизации должен быть очень высок: нужно учитывать все необходимые материалы и правильно распределять их в пространстве и времени. Нужно обеспечить поставку материалов и комплектующих, причем сейчас мы понимаем, что на складах нельзя держать большие запасы, так как это замороженные деньги — незавершенное производство должно быть минимальным. Но и это ещё не всё, новая информационная эпоха высветила несколько категорий, на которые раньше обращалось не так много внимания. И прежде всего — эффективность. К сожалению, сейчас у нас нет даже единого определения этого термина, соответственно нет и единого понимания его сути. На мой взгляд, применительно к машиностроительным предприятиям это понятие можно разложить на три составляющие — качество, себестоимость и сроки.

Качество продукции — требование номер один нынешней эпохи. Информационные технологии позволяют много внимания уделять этому параметру, в результате требования к качеству любой продукции неимоверно выросли. Даже в обыденной жизни качество играет очень важную роль. У человека имеется широкая возможность получать информацию о качестве. Таким образом, и на производителя продукции обрушилась масса новых требований, к выполнению которых он в полной мере не готов.

Чтобы удовлетворить требования к качеству продукции, каждую операцию следует выполнять в строго регламентированных условиях: материалы должны быть проверены, состояние оборудования, оснастки, инструмента должно быть вполне определённым, результаты работы — проконтролированы. И все это нужно сделать для каждой операции. Если же у нас возникает сомнение в правильности процесса, то мы должны снова раскладывать его на операции, выяснять и устранять причины отклонений и опять осуществлять детальный контроль. Выстроить системное решение проблемы управления качеством очень сложно. Но передовые предприятия это делают. Например, автомобильная промышленность Японии сейчас продвинулась в обеспечении качества на протяжении всего жизненного цикла изделия, включая сервисное обслуживание, ремонт и даже замену и утилизацию.

Второй аспект: если мы хотим работать эффективнее, необходимо контролировать и снижать себестоимость. А для этого нужно совершенствовать технологические и производственные процессы, правильно устанавливать трудовые нормативы, тарифные ставки, рационально организовывать весь производственный процесс. Мы стремимся сделать любое изделие как можно дешевле, но чтобы снизить себестоимость, уменьшить издерж­ки, нужно наблюдать за сотнями тысяч, миллионами операций. И третий аспект — это сроки: процесс должен быть как можно более сжатым по времени. На мой взгляд, эти три аспекта — качество, стоимость и сроки — дают нам комплексное понимание эффективности.

Как эти проблемы отражаются на подходах к информационной поддерж­ке производства и на самих ИТ-системах?

Сложность задач такова, что совершенно очевидно: без информационной системы правильно организовать рабочий процесс невозможно. Чтобы отслеживать его целиком, требуется система большой сложности. В информационной системе машиностроительного предприятия приходится работать с сотнями тысяч и даже миллионами единиц данных. И это — на машиностроительных предприятиях средней величины. На таких же сложных производствах, как, например, самолетостроение, эти объемы еще более возрастают.

По моему мнению, информационные системы — одна из самых сложных структур, созданных человеком. Я где-то встречал информацию о том, что из технических систем на современном этапе самой сложной является авианосец. По уровням иерархического представления, по широте охвата тех аспектов деятельности, которые на нем выполняются, это фактически отдельный город, к тому же автономный и плавающий. Но информационные системы, используемые нами, оказываются, на мой взгляд, не менее сложными. Существует теорема, согласно которой для отображения сложной системы нужна система еще более сложная. Отсюда очевидна проблема — трудность овладения такими системами как инструментом: пользователь не должен ощущать сложность системы. Ведь разобраться в её тонкостях подчас просто не хватает квалификации.

Другая проблема информационных технологий — слабая научно-методологическая база. Информационная система — это инструмент, эффективность которого в решающей мере зависит от реализованных в нём алгоритмов. Например, в области решения проблем управления качеством наука отстает от требований жизни. Скорее сейчас наука пытается описать то, что человек методом проб и ошибок уже познал.

Конечно, есть реализованные технологии, но, к сожалению, их возможности очень ограниченны. Я изучал возможности обеспечения качества в различных информационных системах, в том числе таких крупных, как SAP и Oracle, и пришел именно к такому выводу. И не потому, что разработчики что-то упустили. На мой взгляд, проблема сложнее: нет более эффективных методов. Уровень развития науки таков, что готовых решений не существует, многое еще нужно осмыслить. В жизни мы вопросы ставим быстрее, чем наука может их решать.

Но если мы говорим о методологиях, связанных с организацией производственного процесса, то существуют алгоритмы MRP или APS, которые оптимизируют сроки, загрузку оборудования, то есть отчасти решают задачи повышения эффективности…

Да, они есть, и их нужно использовать. Это выгодно и рационально. Задачи оптимизации складских запасов и перевозок в науке действительно решены. Но это только начальный этап на пути комплексного осознания эффективности. Необходимо мыслить такими категориями, как качество, которые в подобных методиках не рассматриваются. Повышение эффективности — это по сути многокритериальная задача, а теория принятия решений в условиях многокритериальности разработана очень слабо. Да, можно оптимизировать производство по срокам, а можно — отдельно по качеству, и это будет совсем не одно и то же. В реальности как только мы начинаем что-то улучшать, все остальные параметры плывут. Очень сложно что-то улучшить по всем параметрам, дальше метода Парето, разработанного более ста лет назад, никто не продвинулся. А этот метод плохо применим на практике — я не видел ни одной удачно решенной с его помощью практической задачи.

Сегодня ERP-система позиционируется как система управления. Но там нет формализованных алгоритмов управления предприятием, потому что их нет пока в науке. Я анализировал различные ERP-системы на этот счет. Да, правильные идеи и подходы, но в итоге в лучшем случае — алгоритмы поддержки управленческих решений. Потому что наука не знает, как формализованно решать многокритериальные задачи, — она способна предложить какие-то альтернативные варианты, не более того. Разумеется, информационная система дает большие возможности, но они сводятся главным образом к оперативному и достоверному динамическому учёту, а для принятия решений нужен умный руководитель, понимающий все аспекты и имеющий хороший опыт как эксперт. Не зря управление называют больше искусством, чем наукой.

Давайте от проблем методологической поддержки перейдем к ИТ. Насколько возможно решение комплекса проблем управления производством на машиностроительном предприятии с помощью одной системы?

Из-за сложности рассматриваемых проблем сейчас не существует единой информационной системы для машиностроительного предприятия, которая могла бы решать весь комплекс задач, возникающих в процессе деятельности. К сожалению, ERP-система не охватывает всех классов задач машиностроительного предприятия. На мой взгляд, центральными для любой машиностроительной компании обязательно будут два класса систем: конструкторско-технологические (CAD/САМ/САЕ) и системы управления ресурсами предприятия (ERP). Они соответствуют двум важнейшим направлениям информационного развития бизнеса в машиностроении.

Процесс разработки конструкторских и технологических моделей очень сложен, в нем участвует большое количество подразделений. Только на этом уровне я насчитал больше пятнадцати различных направлений. Чтобы подготовить изделие к производству, необходимо синхронизировать действия многих специалистов. Для этого надо иметь интегрированную систему, в которой будут работать все заинтересованные службы. Конструктор должен еще на этапе разработки выдать свои решения технологу, чтобы проверить, насколько они технологичны. Причем уже на этом этапе нужно подключать все взаимодействующие службы, в том числе эксплуатационные, потому что им потом предстоит обслуживать данное изделие. Задачу же эффективного использования производственных ресурсов должны решать принципиально другие системы — класса ERP.

Мы вынуждены отдельно выбирать конструкторско-технологические системы, ERP-решения и, возможно, системы документооборота. Если документооборот в той или иной степени еще можно объединить с какой-то системой, то первые два принципиально разных направления объединить пока никому не удается. Но есть решения по их интеграции, и они вполне работоспособны. В частности, нам удалось наладить совместную работу используемых у нас информационных систем SolidWorks и SAP R/3.

Система поддержки конструкторско-технологических работ должна реализовываться на базе PDM?

Это не совсем PDM-система. Задача ускорения разработки новых изделий требует новой, параллельной организации работ. На мой взгляд, здесь нужна иная архитектура поддерживающей ИТ-системы. Если раньше конструкторская и проектная документация представляла из себя десятки и сотни томов, то сейчас это электронные 3D-модели. К этим моделям привязаны технологические и производственные процессы, свои задачи отрабатывают на них эксплуатационщики. Для того чтобы это стало возможно, информационная архитектура должна обладать определенными характеристиками: в системе должна быть единая база данных и НСИ, конструкторский состав изделий должен быть доступным для всех, кому он необходим, согласно ролям и полномочиям, доступной должна быть база технологических процессов, необходимо организовать совместный процесс работы различных специалистов над документом, обеспечить версионный контроль и ведение истории изменений.

С моей точки зрения схематично архитектуру требуемой ИТ-системы можно представить в виде звезды, в центре которой действительно будет находиться PDM-система, а уже к ней — подключаться системы конструкторов, технологов, метрологов, службы качества, эксплуатации, представителей заказчика и т. д. То есть на базе PDM должна быть создана единая интегрированная информационная система коллективной работы. На мой взгляд, это можно обеспечить, расширив классическую PDM-систему элементами workflow, разработав некий их гибрид для коллективного пользования.

Насколько существующие сейчас инструменты подходят для решения таких задач?

Да, такие системы уже существуют — прежде всего это «тяжелые» PDM-системы, которые предоставляют необходимую технологию для организации коллективной работы. Системы среднего уровня к этому пришли несколько позже. Мы работаем как раз в такой системе — SolidWorks компании Dassault Systemes. По своим функциональным возможностям она, на наш взгляд, уже находится на одном уровне с наиболее совершенными системами. Кроме того, у нее есть ряд преимуществ, которые очень важны для нас. На базе продуктов SWR-PDM и SWR-Workflow нам удалось создать систему коллективного пользования, которую мы уже применяем на предприятии. Более того, на этой же базе у нас внедряется и система технологической подготовки производства TechCard компании «Интермех». Это продукт минских разработчиков, который хорошо отработан и внедрен на многих машиностроительных предприятиях. У нас он уже интегрирован с SolidWorks и основывается на единой базе данных.

Но сказать, что система коллективной работы уже полностью создана, пока нельзя. Многие участники процесса еще не подключены к этой системе. Сейчас нам удалось подключить конструкторов и технологов, теперь мы «подтаскиваем» метрологов и эксплуатационщиков. Реальная жизнь сложнее теории, и выявляется масса рабочих моментов. Например, выясняется, что надо менять многие стандарты. Установленные правила взаимодействия подразделений в процессе разработки переосмысливаются: если на бумаге было одно, то при работе с единой информационной системой получается совсем другое. Оперативность, которую позволяют реализовать информационные системы, заставляет переосмысливать многие процессы, многое из того, что уже было хорошо отлажено.

Давайте перейдем ко второй части информационной системы машиностроительного предприятия. Система управления ресурсами должна быть единая или, аналогично конструкторско-технологическому блоку, представлять собой набор приложений для поддержки различных функциональных направлений?

Я считаю, что система должна быть единой. Чтобы выстроить наиболее рациональный и эффективный процесс, вначале его нужно представить как единый. К производственному процессу надо подходить системно — в нем все взаимосвязано. Мы должны иметь единый план выпуска, единую, обсчитанную на каждый вид продукции себестоимость, единую нормативно-справочную информацию, единую информацию по загрузке оборудования и т. д.

Я понимаю, откуда берется желание строить автономные системы. Дело в том, что на предприятиях почти нет специалистов такого масштаба, которые хорошо понимали бы как работу всех служб предприятия, так и сложную информационную систему и могли бы создавать правильные модели. При организации совместной работы многое определяется позицией первого руководителя — без его заинтересованности, внимания и требовательности единую систему не создать. Желание руководителей отдельных служб провести автономную автоматизацию деятельности отдельных подразделений не даёт того эффекта, который необходим предприятию в целом.

Вы не идете на компромиссы и не устанавливаете, кроме mySAP ERP, никакого дополнительного ПО, чтобы получить нужную функциональность на каком-либо участке? Ведь, например, отнюдь не все считают, что оперативное планирование производства нужно делать в рамках ERP-системы…

Конечно, нам тоже приходится идти на компромиссы, использовать какие-то частные решения.

Например, бухгалтерская система у нас была реализована на системе «Флагман», и мы до сих пор вынуждены использовать ее. В ней ведется учет, нормирование, рассчитывается себестоимость и зарплата. Но всё это решения автономные, не замкнутые на места возникновения информации. А стремление к интегрированности заставляет переходить к единой системе. Мы уже всё подготовили к переходу и со следующего года думаем решать вышеперечисленные задачи уже в mySAP ERP.

Что касается планирования производства, то сейчас мы используем MRP-планирование средствами mySAP ERP. Спецификацию изделия под конкретный заказ мы получаем в электронном виде из PDM-системы. Затем в рамках mySAP ERP формируем под него технологические марш­руты и планируем производство, причем как в рамках одного заказа, так и по целой их совокупности. Под план производства составляется план снабжения, естественно, с учетом того, что есть на складах, в цехах и в незавершенном производстве. Уже второй год мы имеем возможность выстраивать цепь поставок в ERP-системе.

Задача перепланирования для нас довольно обычна — заказы могут добавляться в течение года. Однако каждое перепланирование нам приходится обсчитывать по нескольку дней. Надо понимать, что задача перепланирования для машиностроительного предприятия всегда сложна, потому что многое крутится в незавершенном производстве уже по отрабатываемым заказам, многое находится на складах.

Производство уже было спланировано и выстроено в единую цепочку, это масса согласованных и синхронизированных данных. А при перепланировании всё нужно снова рассинхронизировать и собрать. Тем не менее нас устраивает работа MRP-планирования в mySAP ERP, и мы не собираемся рассматривать другие варианты.

Конечно, отдельные задачи управления производством нам еще не удалось перенести в mySAP ERP. Система сложная, и мы не форсируем ее внедрение. Пока мы дошли до каждого цеха, но ниже не спустились. Хотя есть критические участки и мы понимаем, что нужно выходить на них, а потом рассчитываем добраться и до каждого производственного рабочего места. Но это трудная задача, и я не знаю ни одного предприятия, даже с менее сложными производствами, чем у нас, где это было бы сделано без сучка, без задоринки. Мы движемся постепенно, дополнительных людей не набираем. Внедрение хоть и не идет быстрыми темпами, но руководство понимает ситуацию и поддерживает такое последовательное, постепенное движение.

Вы упоминали об обеспечении необходимого заказчику уровня сервиса. Продвинулись ли вы в этой об­ласти?

Мы постоянно улучшаем сервисное обслуживание. Если раньше мы просто предоставляли документацию на изделие, то теперь предоставляем её в электронном виде, а к ней — интерактивные технические руководства, по которым заказчик имеет возможность посмотреть, как изделие эксплуатировать, как ремонтировать, и все это в наглядной, удобной форме. Такая задача была поставлена приказом директора корпорации, который сам руководил началом работ. Для подготовки подобных руководств используется конструкторская система SolidWorks, из которой берется основа — 3D-модель. Но нельзя сказать, что это полностью автоматизировано. На очереди — обучающие и тренажерные системы, поскольку мы ожидаем появления таких требований от заказчика. И, конечно, большие задачи стоят в обеспечении сервиса на этапе эксплуатации: быстрая диагностика неисправности, осуществление ремонта. Это иногда заставляет переосмысливать подход к конструированию. Но пока не могу сказать, что мы здесь существенно продвинулись.

Недавно к вашей корпорации были присоединены другие машиностроительные предприятия. Какие задачи стоят в этой связи?

Да, наша компания является головной в корпорации, состоящей из двадцати предприятий. И возникли новые задачи. Больше года назад перед нами была поставлена задача создать систему финансово-экономического управления корпорацией, то есть объединить предприятия в рамках единой информационной системы. Затем эта задача была дополнена необходимостью создания единого расчетно-кассового центра корпорации.

Мы выбрали решение на основе mySAP ERP, у которого прекрасные возможности в этом отношении. Однако на всех предприятиях разный уровень информатизации, разные системы, и с этим надо считаться. Сейчас повсюду уже установлены рабочие места mySAP ERP, разработана методология и принята единая политика по отчетности, бюджетному планированию и т. д. Прежде всего необходимо было выработать единые правила работы, единые формы отчётности. Это тонкая и трудоемкая часть. Здесь у нас на высоте служба корпоративного строительства, которая всё взяла в свои руки.

Теперь нужно автоматизировать ввод данных в mySAP ERP, и в большинстве случаев это будет сделано не путём повторного ввода, а интеграцией с системами предприятий. И здесь мы — один из передовиков в машиностроительной области: корпоративный бюджет 2008 года планируется уже в этой системе. Единый расчетно-кассовый центр мы должны внедрить в 2008-м. Это задача сложная и ответственная, заставить всех работать по единым правилам и стандартам очень не просто, как не просто осваивать сложные информационные системы на работающих машиностроительных предприятиях, выпускающих современную, во многом уникальную продукцию.