Информационные системы управления ресурсами

2005

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Информатика. Прикладная математика

№ 92

УДК 629.735

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИ

А.В. БАЛДИН, О.Н. ГРИГОРОВИЧ, А.А. ПИЧУГИН

Статья представлена доктором технических наук, профессором Рудельсоном Л.Е.

Рассматриваются особенности информационных систем управления ресурсами на примере систем класса MRP, MRPII, ERP. Производится описание проблем внедрения ERP-систем в России. Рассматриваются особенности проектирования автоматизированных систем на примере бизнес-процесса “обработка заказа” с использованием нотации ARIS.

1. Планирование производства продукции

Выбор информационной системы управления ресурсами - сложный и ответственный процесс для руководства предприятия. После принятия стратегического решения, компания/предприятие встает перед выбором типа информационной системы управления. Им может послужить специализированное предложение, разработанное с учетом индивидуальных особенностей предприятия; стандартное интегрированное решение (называемое “вертикальным”), созданное на базе опыта, накопленного при решении задач автоматизации в различных отраслях; использование смешанного варианта, сочетающего оба способа.

К настоящему времени разработан ряд методологий, таких как MRP, MRP II, ERP, применяемых для идентификации и эффективного планирования ресурсов предприятия при осуществлении закупок материалов и комплектующих, производства и продаж готовых изделий. Развитие методологий планирования прошло путь от планирования материалов - Material Requirements Planning (MRP), до планирования ресурсов предприятия в целом - Enterprise Resource Planning (ERP).

2. Системы класса MRP

В 60—70-х годах ХХ в. был разработан стандарт управления предприятием, получивший название MRP (Material Requirements Planning) — планирование потребностей в материалах для производства. Системы MRP создавались для производственных предприятий и очень редко использовались при планировании материальных потребностей организаций, оказывающих различные услуги (рис. 1). Довольно часто составляющей MRP-систем являлся модуль планирования производственных мощностей CRP (Capacity Requirements Planning) (рис. 2), который был включен в новую систему класса MRP II.

3. Системы класса MRP II

Расширение функциональных возможностей систем планирования потребностей в материалах - MRP, привело к созданию систем планирования производственных ресурсов -Manufacturing Resource Planning или MRP II. Это, фактически, автоматизированная система планирования всех ресурсов производственного предприятия, включая планирование в натуральных единицах, финансовое планирование в стоимостном выражении, кадровое, а также элементы моделирования производственных ситуаций. Этот стандарт предполагает наличие следующих функциональных модулей:

Исходные данные для MRP

Основной

производственный

план-график

Состав изделий

ҐрецЙЛіїїЗЯ, комплектность, ОПНСоінИе струкегйяы издания ft пр.}

Сосание запасов

f складской учет, заказы нагосющ материалов и отгрузку продукции)

т

Результаты работы MRP

План-график Отчетность,

снабжения необходимая

производства дляулраялЕнии

материальными процессом снабжения

ресурсами производства

Рис. 1. Схема MRP

On нсаннв структуры производства

X

Машины

«оборудование

I

Технологические

маршруты

( последовательность

7Ж'ЮЛОП1ЧЄОҐИ*

операции

ПОЗИ5ЕОДС7ЕЗ НЗДЄЛЖ)

Оптимальный план загрузки оборудования и рабочего персонала

Рис. 2. Схема CRP

• планирование развития бизнеса (составление и корректировка бизнес-плана);

• планирование деятельности предприятия;

• планирование продаж;

• планирование потребностей в сырье и материалах (MRP);

• планирование производственных мощностей (CRP);

• планирование закупок;

• выполнение плана производственных мощностей;

• выполнение плана потребности в материалах.

4. Системы класса ERP

Дальнейшим функциональным развитием MRP и MRP II стали системы планирования ресурсов предприятия - Enterprise Resource Planning - ERP систем. В основе ERP систем лежит принцип создания единого хранилища данных, содержащего всю корпоративную бизнес-информацию и обеспечивающего одновременный доступ к ней любого числа сотрудников предприятия, наделенных соответствующими полномочиями. Декларируется, что это должно не только повысить эффективность производственной деятельности предприятия, но и сократить внутренние информационные потоки, уменьшив затраты на их обеспечение.

На рис. 3 приведен пример распределения модулей финансово-учетных систем, входящих в состав ERP, по подразделениям предприятия.

Рис. 3. Распределение модулей финансово-учетных систем по подразделениям предприятия

Основными функциями ERP-систем являются:

- ведение конструкторских и технологических спецификаций, определяющих состав производимых изделий, а также ресурсы и операции, необходимые для его изготовления;

- формирование планов продаж и производства;

- планирование потребностей в материалах и комплектующих, сроков и объемов поставок для выполнения плана производства продукции;

- управление запасами и закупками: ведение договоров, реализация централизованных закупок, обеспечение учета и оптимизации складских и цеховых запасов;

- планирование производственных мощностей от укрупненного планирования до использования отдельных станков и оборудования;

- оперативное управление финансами, включая составление финансового плана и осуществление контроля его исполнения, финансовый и управленческий учет;

- управление проектами, включая планирование этапов и ресурсов, для их реализации.

Поскольку основой ERP системы является находящаяся внутри нее MRP II система, то,

естественно, что функции и одной и другой во многом схожи.

5. Проблемы внедрения ERP-систем в России

Особенности российского бухгалтерского и производственного учета. Одна из главных проблем внедрения ERP-систем в России заключается в отличии российских условий организации бизнеса и производства от западных. Главные причины этого: «национальные особенности» российского бухгалтерского и производственного учета; постоянные изменения действующего законодательства, иногда приводящие к необходимости значительных изменений реализованного (от 15% до 30%) и, как правило, вводящиеся «вчерашним числом».

Зачастую непреодолимым препятствием при реализации проектов становилась «закрытость» предприятия как с точки зрения сохранения государственных секретов, коммерческой тайны, так и с точки зрения разного рода «множественной бухгалтерии» - три пишем два в уме, что делает бессмысленной работу консультанта.

Высокая стоимость MRPII/ERP-систем. Следующей проблемой внедрения MRPII/ERP является их высокая стоимость. В ней выделяется несколько составляющих:

- цена одной лицензии, то есть, по сути, цена одного рабочего места: для ведущих ERP-систем (SAP R3, Baan, Oracle Applications) колеблется от 2 до 8 тыс. долл., для MRPII/ERP-систем среднего класса - от 1,5 до 5 тыс. долл.;

- цена консалтинга, внедрения и сопровождения, как правило, находится в промежутке от 100% до 500% от стоимости системы;

- цена обучения пользователей сильно зависит от маркетинговой политики фирмы-производителя системы или консалтинговой компании; например, у SAP R3 стоимость обучения одного человека в неделю составляет 1500 долл., у Baan - от 1000 долл.

Исходя из соображений снижения стоимости проекта, большинство предприятий-клиентов закупают заведомо ограниченный состав модулей, при этом отсутствие модулей вызывает не только отсутствие части функций, реализующих ERP-стандарты, но зачастую требует повторного, дублирующего ручного ввода и обработки данных, которые должны обрабатываться в отсутствующих модулях. Пробелы ERP-стандартов дополняются модулями, разработанными российскими представительствами и системными интеграторами, а потому заметно снижают эффективность работы системы в целом.

Долгое и сложное внедрение. Внедрение MRPII/ERP-систем, как правило, требует серьезного пересмотра внутренней логики работы компании, реинжениринга бизнес-процессов. Перед внедрением необходимо проведение этапа системно-независимого обследования предприятия консалтинговыми специалистами. В него входит планирование, концептуальное проектирование, бюджетирование проекта ERP, расчет целесообразности его использования. И только когда консультанты убеждаются, что предприятие готово к проекту, происходит выработка рекомендаций по внедрению и составление плана внедрения. Если предпроектное обследование предприятия не проводится, то предприятие рискует потерять огромные деньги в случае неуспешной или затянувшейся установки системы.

6. Предлагаемые решения

Использование специализированных приложений. Одним из вариантов систем автоматизированного управления может послужить специализированное приложение, разработанное “с нуля” сторонними или внутренними специалистами-разработчиками. В настоящее время это решение является наиболее распространенным и оправданным с точки зрения сопоставления цены и качества. Однако оно часто усложняется из-за таких факторов, как неопределенность продолжительности цикла разработки, затруднения при оценке стоимости, сложности проведения предпроектного проектирования, недостаточная квалификация разработчиков. В определенных условиях организации производства оно является единственно правильным решением, например, в условиях секретности процесса производства.

Использование отдельных модулей. Другой, наиболее популярный способ “смешанного варианта” - использование отдельных модулей готовых ERP-систем в сочетании с модульными дополнениями. Способ имеет ряд минусов, хотя и исходит из соображений снижения стоимости проекта - новые модули как правило функционально ограничены, что тормозит работу всей системы в целом, разработка и внедрение новых модулей требует дополнительных финансовых и временных затрат, теряется целостность первоначальной системы.

Использование российских разработок ERP-систем. К настоящему моменту сформировались два ядра систем автоматизации — отечественных и иностранных разработчиков. К первым из них можно отнести, например, системы «Галактика», «Парус», RS-Balance, БЭСТ, ко

вторым — R/3, Oracle Application и др. Преимуществами российских производителей являются

- готовность доработать систему по требованию заказчика в любое время, произвести в проекте полный учет всех тонкостей российского законодательства. Преимуществом зарубежных производителей является комплексный подход к управлению и зрелость программных продуктов. В результате такие факторы, как недоступность разработчика, сложность внедрения и локализации, а также высокая стоимость западных систем оказываются решающими, и большинство предприятий останавливает свой выбор на отечественных системах.

Аренда ERP-систем. Одним из перспективных направлений развития новой экономики является предоставление услуг по аренде приложений (ASP - Applications Service Providing). Провайдер приложений устанавливает программы на своих серверах и обеспечивает доступ к ним клиента. Клиенту не нужно теперь устанавливать программное обеспечение на свой компьютер, обновлять его, делать резервное копирование и т. д. - все это делает провайдер. Клиент платит провайдеру арендную плату за каждое обращение к системе.

В рамках ASP возможно и использование ERP-систем. Обычно ERP-системы строятся на базе трехуровневой архитектуры клиент-сервер, когда между сервером базы данных и клиентскими терминалами появляется сервер приложений, отвечающий за осуществление всей бизнес-логики системы. Сервер приложений и сервер базы данных могут быть установлены на оборудовании провайдера (ASP), и тогда пользователи ERP-системы инсталлируют на свои компьютеры лишь клиентские приложения системы и работают с удаленным сервером приложений через Интернет (рис. 4).

Рис. 4. Схема доступа к ЕЯР-системам через интернет

При этом провайдер ERP-системы может специализироваться на некоторых вертикальных рынках. То есть предоставляемая им система будет настроена на бизнес-модели конкретных промышленных отраслей. В этом случае предприятие получает доступ к системе, смоделированной с учетом специфики конкретной индустрии, поэтому полностью пропускает долгий и не всегда успешный этап внедрения ERP-системы.

Преимущества такого подхода очевидны: возможность доступа к приложениям высокого класса, надежность функционирования приложений. При этом предприятию не нужно тратиться на покупку дорогостоящих серверов, лицензий, оплату внедренческих услуг и содержание большого ГГ-отдела по поддержке системы.

7. Особенности проектирования автоматизированных систем

Внедрение системы класса ERP требует проведения реинжениринга, планирования, концептуального проектирования основных бизнес-процессов предприятия. В России действует государственный стандарт на стадии создания автоматизированных систем ГОСТ 34.601-90. Автоматизированная система и ее компоненты являются сложными системами, и при их проектировании требуется использование одного из стилей проектирования:

- нисходящего (Top-of-Design);

- восходящего (Bottom-of-Design);

- эволюционного (Middle-of-Design).

Рассмотрим некоторые этапы часто используемого нисходящего стиля (рис. 5 - 8).

Верхний уровень проектирования АС называется концептуальным проектированием. Его выполняют в процессе предпроектных исследований, формулировки ТЗ, разработки эскизного проекта. Предпроектные исследования проводят путем анализа деятельности предприятия. Содержание обследования - выявление структуры предприятия, выполняемых функций, информационных потоков, имеющихся опыта и средств автоматизации. На основе анализа строят модель, отражающую деятельность предприятия на данный момент. Такую модель называют “As Is” (как есть). Далее разрабатывается исходная концепция АС. Эта концепция включает в себя предложения по изменению структуры предприятия, взаимодействию подразделений, информационных потоков. В модели отдельно производится описание субъектов (сущностей) ответственности и отношений, участвующих в бизнес-процессах:

Информация Информация

Выход Выход

ДДенежные средства единица ./ ДДенежные средства

------------------ -------------- -----------------------

Условные обозначения (нотация ARIS):

Организационная

Взаимодействие единица

Рис. 5. Общая диаграмма взаимодействия на предприятиях

Заказ

потребителя

Ввод заказа

Заказ Материал

поставщику

Ввод заказа -I Платеж

Обработка заказа

Оплата

Проверенный

заказ

Производственный план

Проверка заказа ППланирование производства

Условные обозначения: Поток выходов

Выход

Платеж

клиента

Отправка

платежа

Изделие

Изготовл издел

Документация на заказ

Отправка

изделия

ООтправка изделия

Заказ на отправ-

Изготовление изделия

Отправка изделия

Рис 7. Поток выходов в бизнес-процессе “обработка заказа”

Клиент

Изделие

Материал

Кредитоспособность

Данные о материалах

Заказ

клиента

Составл-е заказа на поставку

Заказ

клиента

Проверка

заказа

Данные о заказе

Условные обозначения:

Информац поток

Имя

Функция

Объект “информационные услуги”

Данные о заказе

ю

о

Данные о поставщике

Заказ

поставщику

Составление заказа на поставку

Производственный план

Поставщик

Планирование

производства

Документаця на заказ

Составление заказа на поставку

Данные о производстве

я

я

я

Счет-фактура

График

работ

Заказ на отправку

Отправка

изделия

Счет

Платеж

клиента

Данные о платеже

Имя

Другой информационный объект

Рис 8. Поток информации в бизнес-процессе “обработка заказа”

Расширенная за счет дополнительных деталей модель называется “To Be” (как должно быть). Результаты анализа конкретизируются в ТЗ на создание АС. В ТЗ указывают потоки входной информации, типы входных документов и предоставляемых услуг, требования в производительности и т.д. Эскизный проект (техническое предложение) представляют в виде проектной документации, описывающей архитектуру системы, структуру ее подсистем, состав модулей. После его принятия разрабатывают прототип (модель) АС. Модель может быть физическим объектом (макет, стенд) или спецификацией. При концептуальном проектировании центральное место занимают модели преобразования, хранения и передачи информации. Модели, полученные в процессе обследования предприятия, являются моделями его функционирования, претерпевающими существенные изменения в процессе разработки АС. Различают функциональные, информационные, поведенческие и структурные модели. Функциональная модель описывает совокупность выполняемых функций. Информационная модель отражает структуры данных - их состав и взаимосвязи. Поведенческая модель описывает состояния системы, события, переходы из одного состояния в другое и т. д. Если модели формализованы средствами математики, то они называются математическими.

Содержанием последующих этапов нисходящего проектирования (согласно ГОСТ 34.601-90) являются уточнение перечней приобретаемого оборудования и готовых программных продуктов, построение системной среды, детальное инфологическое проектирование баз данных, разработка или адаптация ПО. Эти работы составляют содержание рабочего проектирования. Далее следуют закупка и инсталляция программно-аппаратных средств.

ЛИТЕРАТУРА

1. Vision People // Деловой журнал Microsoft Business Solutions. 2004. № 1, 2.

2. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.

3. ERP-системы (Enterprise Resources Planning - планирование ресурсов корпорации). // http://www.e-commerce.ru/biz_tech/implementation/management/erp.html.

4. ERP в России. // http://intro.mccinet.ru/intro1.html.

5. ERP на предприятиях США и России. // http://www.interface.ru/rtcs/cs022-05.htm.

6. Решение SAP R-3 для управления предприятием. // http://www.jetinfo.ru/1996/17/1/

RESOURCE MANAGEMENT INFORMATION SYSTEMS Baldin A.V., Grigirivitch O.N., Pichugin A.A.

The article examines the peculiarities of the resource management information systems using as an example systems of MRP, MRPII, ERP class. It gives a description of the introduction problems of ERP systems in Russia. And also examines some particular details of automated systems projecting, giving the example of “order processing” business-process with the usage of ARIS notation.

Сведения об авторах

Балдин Александр Викторович, 1951 г.р., окончил МВТУ им. Н.Э. Баумана (1974), кандидат технических наук, доцент МГТУ им. Н. Э. Баумана, автор более 75 научных работ, область научных интересов - базы данных, информационные системы.

Григорович Ольга Николаевна, окончила МГТУ им. Н.Э. Баумана (2003), аспирант МГТУ им. Н.Э. Баумана, область научных интересов - информатика.

Пичугин Андрей Анатольевич, 1946 г.р., окончил НЭТИ (1968), кандидат технических наук, доцент МГТУ ГА, автор 86 научных работ, область научных интересов - информатика, управление, моделирование, информационные системы и технологии.