Управление в режиме реального времени: что? где? когда?

"Системы обычно считаются
системами реального времени,
если время их реакции имеет
порядок миллисекунд"
Толковый словарь по
вычислительным системам, 1989 год.

Три популярных вопроса, вынесенные в заголовок, достаточно уместны в рассматриваемом контексте и выглядят так.

• Что реально дает предприятию управление в режиме реального времени и насколько оно необходимо?
• Где и на каких именно этапах производственного цикла возможно управление в режиме реального времени?
• Когда и как оно может быть осуществлено?

Ответ на первый вопрос достаточно очевиден, однако, дабы не быть голословным, приведу несколько примеров.

Пример первый. Один из станков на поточной линии предприятия дает сбои в работе. Из-за отсутствия системы своевременного (в режиме реального времени) контроля качества брак обнаруживается лишь при поступлении на склад, и в результате бракуются (и возвращаются в производство) целые партии готовых изделий.

Пример второй. Завод неожиданно получил срочный и дорогостоящий заказ. Производственные мощности позволяют своевременное выполнение заказа, однако, в силу несогласованности действий различных звеньев производственной цепочки (в реальном времени), необходимые для исполнения заказа запчасти не были вовремя доставлены со склада и, как следствие, срок поставки может быть сорван и предприятие может не получить прибыль в полном объеме.

Пример третий. Молокозавод произвел большую партию скоропортящейся продукции. Однако, в силу ошибок, допущенных при прогнозировании спроса, большая часть партии осталась нереализованной, от чего завод понес значительные убытки.

Эти примеры с экономической точки зрения обосновывают важность обеспечения грамотного управления производством в режиме реального времени. Последний из них, на первый взгляд, несколько выбивается из общего ряда и не относится к рассматриваемой проблеме. Я вернусь к нему несколько позднее. Итак, ответ на вопрос "Что?" таков: управление в реальном времени способно принести большой экономический эффект и, следовательно, выгодно предприятию.

Осталось ответить на два вопроса: "Где?" и "Когда?". Для того чтобы дать на них аргументированный ответ нужно разобраться, что же на самом деле есть "управление в режиме реального времени"? Казалось бы, нет ничего проще! Стандартный ответ звучит примерно так: "это управление, когда все данные обрабатываются в режиме online". Однако что такое этот самый online? Мгновенно? Очень быстро? Что значит мгновенно или быстро? Есть ли какая-то четкая количественная временная граница, разделяющая "очень" и "не очень" быстро? Дать однозначный ответ сложно.

Существуют два подхода к определению понятия "реальное время": количественный и качественный. С точки зрения управления производством качественный подход, несомненно, является более верным. Наиболее точное определение, на мой взгляд, выглядит, примерно, следующим образом: "управление в реальном времени призвано обеспечить принятие решений в сроки, обеспечивающие бесперебойное протекание производственного процесса". Каковы же эти сроки?

Существуют разные уровни и разные участки в цепи управления производством. Если мы говорим непосредственно о самом производственном процессе, то нам необходима информационная система, способная оперативно отслеживать состояние оборудования, управлять ресурсами предприятия, качеством продукции, работой персонала, выполнять другие диспетчерские функции оперативного управления производством. Эти функции "закрывает" MES-система. Время реакции такой системы должно быть меньше времени выполнения элементарной производственной операции каждым из элементов производственной цепочки. Счет в данном случае идет на секунды и на доли секунды, что задается длительностью технологических операций.
ERP-системы, позволяющие учитывать ресурсы, управлять производством, видеть обстановку не только на собственном производственном предприятии, но и за его пределами, работать с поставщиками и заказчиками, выполнять другие функции находятся на более высоком уровне. ERP-система работает не столько с конкретным оборудованием, сколько с бизнес-процессами предприятия. Время реакции ERP системы больше, чем время реакции MES системы. Оно может варьироваться в интервале от нескольких часов до нескольких суток. В силу того, что времена реакций этих двух разных видов систем различаются на порядки, зачастую и программная реализация самих систем отличается. В идеале ERP-система должна быть интегрирована с MES-системой для получения более целостной картины производственного процесса.

Вернемся теперь к приведенным в самом начале трем примерам. Легко заметить, что первый из них демонстрирует важность использования эффективной MES-системы, а второй относится к задачам, решаемым с помощью ERP-систем. К чему же тогда относится третий пример? Он относится к вопросам планирования и прогнозирования, решать которые в той или иной степени приходится каждому предприятию. Это прогнозирование спроса, планирование производства, поставок и другие виды прогнозирования и планирования.

Существует как оперативное, так и краткосрочное, среднесрочное и долгосрочное планирование. Прогнозирование же обычно осуществляется на более или менее длительную перспективу. Если вопросы оперативного и краткосрочного планирования зачастую решаются с помощью MES- и ERP-систем, то для среднесрочного и долгосрочного планирования и прогнозирования гораздо более эффективно использование специализированных модулей, таких как SCP, Advanced Planning, Demand Planning, Advanced Scheduling и другие. В силу того, что данные модули ориентированы на работу с длительными интервалами времени, время реакции таких систем может быть весьма велико и составлять от нескольких часов до нескольких суток.

Все эти рассуждения подводят нас к ответам на вопросы "Где?" и "Когда?".

Где? Управление в режиме реального времени может быть осуществлено практически на всех стадиях производственного процесса. От оперативного управления до долгосрочного планирования.

Когда? Большинство предприятий не может позволить себе единовременную и всеобъемлющую информатизацию всех участков производственного процесса. Это связано как с дороговизной полного комплекса программного обеспечения, так и с весьма высокими рисками, возникающими в процессе вовлечения всех этапов производственной деятельности в процесс информатизации. Гораздо более популярным и, на мой взгляд, более взвешенным, подходом является следующий. Прежде всего, проводится полномасштабное изучение полного производственного цикла и экономической деятельности предприятия с привлечением IT-специалистов. После этого определяются те стадии процесса, на которых внедрение информационных технологий может принести наиболее ощутимый экономический эффект. Информатизация начинается с того уровня, на котором внедрение принесет наибольшую экономическую выгоду для предприятия. И лишь после завершения внедрения на этом первом уровне исследуется вопрос о продолжении информатизации.

В итоге сделаем следующие выводы.

• Грамотное управление производством в режиме реального времени приносит предприятию весомый экономический эффект.
• Реальное время - понятие относительное (варьируется в зависимости от информационного уровня).
• Перед началом внедрения информационных технологий необходимо определить, на каких именно уровнях необходимо внедрение, о каких временах принятия решений идет речь. Только на основе проведенного исследования можно принимать решение о приоритетных направлениях для внедрения информационных технологий на предприятии.
• Целесообразно поэтапное внедрение информационных технологий. При этом необходимо помнить о важности интеграции между различными системами, функционирующими на предприятии.