Составляющие бизнес-инжиниринга
- Менеджмент трансформаций. Техническая и отраслевая сторона проекта — это только один из аспектов преобразований предприятия. При преобразовании предприятия инновационные решения должны быть понятными для участвующих сотрудников, они должны быть заинтересованными, чтобы реализовать их. Поэтому необходимо приобщение так же культурологических и политических факторов (менеджмент изменений).
- Разделение уровней решений — распределение задач по преобразованиямпо различным уровням (стратегический, организационный и технологический уровни решений) структурирует процесс трансформации.
- Целостность — бизнес-инжиниринг нацелен на то, чтобы все аспекты проекта трансформации были охвачены и оказали влияние на успех. Целостность означает не только поддержку инновационными решениями новых проектов, но и систематически внедряет их в действующие бизнес-процессы и производственные системы.
- Инжиниринговый образ действий систематизируют процесс трансформации.
Трансформация предприятия с учетом всех ее технических и социально-экономических аспектов очень многообразный и комплексный, поэтому она не возможна без применения методов и моделирования. Основой для этого являются методы инжиниринга. Бизнес-инжиниринг ориентирован на результат, определяет технику создания результата, описывает применение метода метамоделирования, структурирует образ действий в последовательность мероприятий и определяет необходимые роли для участвующих в преобразованиях.
Исторический аспект. В начале 1990-х годов отдельные представители теорий менеджмента, а также крупные консультационные фирмы и фирмы по разработке программного обеспечения разработали принципы для осуществления перехода промышленности к информационному обществу. Такие распространенные понятия как „реинжиниринг бизнес-процессов“, „изменение бизнес-процессов“ или „инновационные процессы“ вызвали в западном мире широкое и модное движение. В то время эти упомянутые выше принципы трансформаций слишком сильно были направлены на сокращение бизнес-процессов, концепция бизнес-инжиниринга имеет своей целью модернизацию предприятия на основе информационно-технических возможностей.
Методы трансформации предприятия
Мультиперспективное моделирование предприятия (MEMO). Мультиперспективные модели предприятия обеспечивают реализацию, использование и обслуживание информационных систем предприятия, которые тесно согласованы со стратегией и организацией предприятия. Они интегрируют концептуальные модели программного обеспечения с моделями экономического поведения.
Принципы бизнес-инжиниринга Св. Галлена. Разработаны в университете экономической информатики Св.Галлена (Швейцария), охватывают основы и методы для различных типов проектов по трансформации предприятия информационного общества.
Архитектура встроенных информационных систем (АРIS). ARIS опирается преимущественно на свою собственную архитектуру пяти перспектив (дом ARIS). Этими пятью перспективами являются: перспектива организации, перспектива результативности, перспектива данных, функциональная перспектива и перспектива управления процессами. Разбивка происходит для того, чтобы можно было раскрыть сложность модели в пяти плоскостях и упростить таким образом моделирование процесса.
Другие методы, например, принципы Граца для моделирования бизнес-процессов и метод объектно-ориентированного моделирования бизнес-процесса фокусируются лишь на отдельных важнейших областях трансформации.
Преимущества MBSE-решений
Экономия времени: соблюдение сроков разработки изделия, сокращение сроков вывода, эффективное управление меняющимися требованиями и прослеживаемость взаимосвязей от требований до трехмерной геометрии, минимизация переделок за счет обеспечения соответствия требованиям на протяжении всего цикла разработки.
Повышение качества: более тесное взаимодействие с заказчиками, а также возможность разрабатывать надежное изделие с заданными характеристиками и обнаружение несоответствий за счет испытаний в виртуальной среде.
Достижение ТТХ: обеспечение соответствия ТТХ за счет раннего определения отклонений от требований, а также междисциплинарного управления изменениями и конфигурациями на всем жизненном цикле продукции.
Накопление знаний: методы и технологии обеспечения качества, характеристик и стоимости эксплуатации, наращивание возможности интеграции систем в единой парадигме жизненного цикла продукции, повторное использование знаний и данных на единой платформе.
Анализ результатов и принятие решений. Понятие бизнес-процесса
Термин «бизнес-процесс» определяется
как множество внутренних шагов (видов) деятельности, начинающихся с одного
или более входов и заканчивающихся созданием продукции, необходимой клиенту.
При этом отмечается, что при традиционной структуре внимание фокусируется
на заданиях, работах, людях, на структурах, но не на процессах. Но если и
определяются конкретные процессы, то непростой задачей является объединение
отдельных процессов в бизнес-процессы
Понятие «бизнес-процесс», прежде всего, включает в себя идею некоего
процесса. Процесс происходит с участием определенного ресурса, и этот ресурс
выступает как объект, на который направлен этот процесс. Т.е. процесс –
некое действие над ресурсом. Данный процесс является элементом жизненного
цикла ресурса, на который он направлен. Таким образом, разработав
классификацию всех ресурсов предприятия и определив все процессы их
жизненного цикла, можно определить всю совокупность производственных
процессов предприятия.
Здесь мы подошли к определению понятия «бизнес-процесс». В нашем понимании
бизнес-процесс можно представить в виде замкнутого контура управления. Иными
словами бизнес-процесс – это система, состоящая из объекта управления
и управляющих функций над ним.
Рассмотрим пример. Пусть у нас есть стол как ресурс. С этим столом у нас
могут происходить определенные процессы, как-то транспортировка, покупка,
продажа и др. Объединение конкретного процесса с ресурсом «стол» даст нам
объект управления, например, «Транспортировка стола». Итак, у нас есть
объект управления «Транспортировка стола» и контур управления над этим
объектом, т.е. функции управления объектом, объединенные в замкнутый контур.
Тем самым мы получили бизнес-процесс «Транспортировка стола». Данный
бизнес-процесс, при описании технологии его работы, разбивается на функции,
составляющие контур управления, и на функцию, которая непосредственно
показывает исполнение данного бизнес-процесса.
Стол мы можем разбить на составляющие, т.е. на такие элементы как ножки,
столешница, крепежные винты и др. При моделировании деятельности, связанной
со столом, мы оперируем понятием «стол», до тех пор, пока нас это
устраивает. Если целесообразно выделить процессы, происходящие с
составляющими стола, то рассматриваются отдельные контуры управления над
ними.
Предлагается
следующая структура бизнес-процесса:
·бизнес –
функции – деятельность одного исполнителя по решению задачи бизнес –
процесса
·бизнес –
операция – отдельная операция бизнес – функции, описывающая деятельность
конкретного должностного лица над конкретным информационным объектом
(документом, сущностью, записью в БД и т.д.)
·бизнес
правила, которые вводят ограничение на исполнение бизнес – процесса.
Построение
многоуровневой модели бизнес — процесса включает в себя
организационно-штатную структуру предприятия, собственно модель бизнес –
процесса, пронизывающего предприятие по горизонтали, а также данные о
ресурсах различного вида.
Преимущества MBSE-подхода
«MBSE-подход позволяет перенести процесс выявления недостатков и несоответствий на более ранние этапы проектирования. Кроме того, он дает возможность провести большую часть натурных испытаний, обычно тестируемых на физическом прототипе, в виртуальном пространстве с использованием цифрового макета. Поэтому внесение изменений обходится на порядок дешевле, а также сокращается количество ошибок, которые могут быть выявлены на этапах опытного производства и испытаний. И их суммарная стоимость перестает быть критичной для бизнеса», — раскрывает логику преобразований Семен Лях,ведущий специалист CATIA по системной инженерии и проектированию систем Dassault Systèmes в России и СНГ.
Применение CASE-технологий
Одной из основных составляющих в области системного подхода и анализа
является разработка языков структурного и объектного представления систем.
CASE средства, используемые в качестве средств анализа и проектирования и
предназначенные для построения и анализа как моделей деятельности
организации, так и моделей, проектируемой системы, являются определяющим в
процессах реинжиниринга
Термин CASE ( Computer Aided
System/Software Engineering) используется в
довольно широком смысле. Первоначальное значение термина
CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь
программного обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл,
охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом. С самого начала
CASE-технологии развивались с целью преодоления
ограничений при использовании структурной методологии проектирования
(сложности понимания, высокой трудоемкости и стоимости использования,
трудности внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) за счет ее
автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом,
CASE-технологии не могут считаться
самостоятельными, они только обеспечивают, как минимум, высокую
эффективность их применения, а в некоторых случаях и принципиальную
возможность применения соответствующей методологии.
Преимущества CASE-технологии по сравнению с
традиционной технологией оригинального проектирования сводятся к следующему:
-улучшение качества разрабатываемого программного приложения за счет средств
автоматического контроля и генерации.
-возможность повторного использования компонентов разработки.
-поддержание адаптивности и сопровождения ЭИС.
-снижение времени создания системы, что позволяет на ранних стадиях
проектирования получить прототип будущей системы и оценить его.
-освобождение разработчиков от рутинной работы по документированию проекта,
так как при этом используется встроенный документатор.
-возможность коллективной разработки ЭИС в режиме реального времени.
CASE-технологии в рамках методологии включает в
себя методы, с помощью которых на основе графической нотации строятся
диаграммы, поддерживаемые инструментальной средой.
CASE (Computer-Aided Software Engineering)-технология представляет собой
совокупность методологий проектирования и сопровождения программного
обеспечения на всем его жизненном цикле, поддержанную комплексом
взаимоувязанных средств автоматизации. CASE — это инструментарий для
аналитиков и разработчиков, заменяющий им бумагу и карандаш на компьютер для
автоматизации процесса проектирования и разработки программного обеспечения.
CASE-технологии
использовались в реинжиниринге практически с момента его появления. Поэтому
исторически большинство фирм разработчиков основывали свои подходы к
реинжинирингу, исходя из CASE-технологии разработки информационных систем.
В настоящее время
CASE-системы прочно вошли в практику программной индустрии. При этом они
используются не только (и не столько) как комплексные технологические
конвейеры для производства программных систем, но и как мощный инструмент
решения исследовательских и проектных задач, связанных с начальными этапами
разработки, таких как анализ предметной области, разработка проектных
спецификаций, выпуск проектной документации, планирование и контроль
разработок, моделирование деловых приложений с целью решения задач
оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.
К средствам, распространяемым на Российском рынке относятся Bpwin,
Silverrun, Oracle Designer, основанные на структурном подходе к
проектированию, а также Ratoinal Rose, Re Think, основные на
объектно-ориентированном подходе.
При этом CASE средства используются в рамках определенных стандартов и
методологий, составляющих основу методологий процесса реинжиниринга.
Модельно-ориентированная системная инженерия
Серьезное развитие программного обеспечения для управления жизненным циклом изделия Product Lifecycle Management (PLM) позволило компании Dassault Systèmes создать новый подход к проектированию, который называется модельно-ориентированная системная инженерия — Model-Based Systems Engineering или сокращено MBSE. MBSE — это принципиальное изменение подхода к разработке изделия с этапа создания моделей и до проектирования. И эти модели непосредственно влияют на полученный результат.
Подход к проектированию MBSE опирается на процессы управления жизненным циклом изделия — (Product Lifecycle Management (PLM), а не заменяет их. MBSE — это скачкообразный рост в процессном подходе проектирования, который не обновлялся в течении последних нескольких десятилетий.
Что же поменялось при переходе к модельно-ориентированному системному подходу к проектированию? При использовании традиционных способов эскизы, которые были нарисованы главным конструктором, передавались на детальную проработку инженерам-конструкторам, и те, в свою очередь, создавали цифровой макет изделия. При модельно-ориентированном подходе генеральный конструктор оформляет свои идеи в моделях, и передает их в конструкторский отдел. Далее специалисты отдела создают цифровой макет.
Раньше главной конструктор держал все в голове, а сегодня он может создать несколько концептуальных моделей и с помощью программного обеспечения выбрать самую оптимальную из них с учетом различных критериев. MBSE — это совокупность инструментов, которые повышают производительность проектирования в конструкторском бюро.
При модельно-ориентированном подходе генеральный конструктор оформляет свои идеи в моделях, и передает их в конструкторский отдел
Как упоминалось выше, из-за постоянно растущего количества требований растет сложность самого изделия. И для того, чтобы его спроектировать, команды должны комплектоваться инженерами из разных дисциплин. Каждый инженер привык разговаривать на своем языке, что чаще всего приводит к недопониманию между ними. MBSE-подход поддерживает использование унифицированного языка моделирования, что значительно упрощает взаимодействие и совместную работу как внутри проектной команды, так и за ее пределами.
С использованием традиционного подхода проектирования конструктивные ошибки выявлялись, как правило, на этапе опытного производства, или во время испытаний. В то время использование физического прототипа исторически считалось необходимым для определения и сравнения характеристик с техническим заданием, а также выяснения, имеет ли изделие необходимую функциональность. При неудовлетворительном качестве физического прототипа принимались решения о доработке, но на сегодняшний день такая практика непозволительно расточительна, ведь на исправление конструкторских ошибок тратится значительное количество времени и денег. Все это может привести к задержке вывода продукта на рынок, или к тому, что изделие не будет конкурентоспособно.
«В 2018 г. компания Dassault Systèmes приобрела одного из наиболее серьезных разработчиков на рынке системной инженерии— No Magic. Приложение No Magic совместно с приложением для проектирования CATIA, которые входят в состав платформы 3DEXPERIENCE, позволяет полностью реализовать MBSE-подход к проектированию. На техническом уровне комбинация приложения и платформы представляют собой систему, состоящую из приложений для управления требованиями, для определения функциональной и логической архитектуры и для создания цифрового макета изделия, а также использование цифровой среды для проведения расчетов и имитаций», — объясняет Евгений Федотов, руководитель департамента технической экспертизы, Dassault Systèmes.
Западные гиганты уже оценили MBSE
Хорошим примером внедрения MBSE-подхода для проектирования считается разработка дальнемагистрального самолета A350 XWB, реализованная Airbus. Это самолет был создан с учетом потребностей авиакомпаний и пассажиров, начиная с показателей топливной эффективности, эргономики салона и заканчивая системой развлечений на борту.
Для этого Airbus внедрил решения Dassault Systèmes для совместной работы по всей цепочке создания самолета — от проектирования до производства.
«Когда мы начинали этот проект, — вспоминает исполнительный вице-президент Airbus Дидье Эврар, — нам действительно нужно было применить методы и инструменты, которые радикально отличались бы от тех, что мы использовали при создании A380. Мы хотели прийти к ситуации, в которой все инженеры, участвующие в разработке, работали бы на одной платформе проектирования, а также чтобы они могли общаться в единой среде».
В другой компании — CLAAS Group, одном из мировых лидеров в сфере производства сельскохозяйственной техники — также с помощью MBSE-подхода к проектированию решают самые серьезные задачи. Рост численности населения Земли вынуждает сельскохозяйственные предприятия наращивать объемы выпускаемой продукции. Для того, чтобы сохранить стабильное снабжение городов к 2050 г., темпы производства продуктов питания должны увеличиться вдвое, а это напрямую зависит от цикла производства уборочной техники.
MBSE-подход поддерживает использование унифицированного языка моделирования
«В последние 20-30 лет технологический прогресс в машиностроении был связан с увеличением размеров и мощности, — констатирует член исполнительного совета по перспективным разработкам CLAAS Group Томас Бёк
— Сегодня основное внимание производителей сосредоточено на создании энергоэффективных интеллектуальных машин, которые сочетают высокую производительность и минимальные эксплуатационные расходы»
Работающие в CLAAS инженерные команды из разных стран постоянно вносят изменения в цифровые макеты собственной продукции, чтобы не только удовлетворять потребности потребителей, но и предугадывать их ожидания.
Представители разных департаментов имеют доступ к продукту на протяжении всего его жизненного цикла, что увеличивает число требований еще на виртуальной стадии существования изделия. Проектировщики из разных уголков планеты с помощью платформы 3DEXPERIENCE создают и тестируют свои решения, создавая все более и более интеллектуальную сельскохозяйственную технику. В компании признаются, что благодаря платформе ресурсы CLAAS больше не расходуются впустую, а число ошибок на стадии тестирования и производства значительно сократилось.
Подобный опыт внедрения хорошо иллюстрирует общую выгоду от использования модельно-ориентированной системной инженерии. Она способна увеличивать ценность продукта за счет ускорения его разработки и устранения даже малейших конструктивных недостатков еще на этапе проектирования. Очевидно, что в условиях ускорения технологического развития MBSE-подход будет решающим аргументом в условиях жесткой конкурентной борьбы на рынке.
