Контакт

Консультация специалиста

Фатыхов Дмитрий

Тел.: +7 (3519) 49-55-80

E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Моб.: +7 982 3000 434

  • Презентация КСУ НСИ

    Скачать
    7.89 MB

  • Сборник трудов конференции "Создание и внедрение КИС на промышленных предприятиях РФ", 2007

    Скачать
    247.85 KB

  • Обзор МС, 2010

    Скачать
    406.22 KB

  • Журнал "Сталь" №5, 2005

    Скачать
    213.75 KB

  • Сборник трудов конференции ММК, 2007

    Скачать
    238.23 KB

Информационные системы

Нормативно-справочная информация (НСИ)

Обеспечивает сопровождение и синхронизацию нормативных данных между автоматизированными системами всех уровней, позволяя кардинально решить проблему качества информации – исключить ее дублирование и противоречивость, повысить достоверность и обеспечить целостность.

Основные функции и преимущества

Решение представляет собой автоматизированную систему управления нормативно-справочной информацией класса MDM (Master Data Management). Она обеспечивает формирование и сопровождение контента НСИ промышленных объектов, единство и целостность основных данных предприятия в автоматизированных системах различных уровней. Позволяет кардинально решить вопрос качества автоматизации производственных процессов в условиях цифровой трансформации бизнеса.

Отличительной особенностью КСУ НСИ является разрешение комплекса противоречий, возникающих при классификации объектов в процессном производстве (в частности, в металлургии), приводящих к неконтролируемому росту объемов и невозможности качественного сопровождения контента НСИ крупных промышленных предприятий:

  • Широкая номенклатура продукции, ресурсов, сырья, и т.д.;
  • Значительное количество вариантов сочетаний параметров при описании технологии, свойств продукции и т.д.;
  • Большое количество территориально и организационно разрозненных служб, ведущих НСИ в разрезе своих функций (экономика, технология, планирование и т.д.);
  • Индивидуальный подход при описании объекта нормирования (например, вида продукции) различными службами предприятия в зависимости от сферы их деятельности. Невозможность использования единого классификатора, удовлетворяющего потребности каждого подразделения;
  • Необходимость постоянного внесения изменений в НСИ, оперативного распространения изменений, согласованного одновременного использования новых данных во всех подразделениях;
  • Сложная ИТ-инфраструктура. Каждая из систем требует автоматизированного ведения собственно НСИ, но не может являться универсальным источником НСИ для смежных систем.

Система обеспечивает:

  • повышение эффективности функционирования предприятия за счет создания единого источника формализованной НСИ;
  • сокращение потерь от использования неактуальной, противоречивой и неполной справочной информации в различных системах автоматизации;
  • сокращение трудозатрат персонала на создание и сопровождение контента НСИ в информационных системах предприятия;
  • повышение эффективности принимаемых управленческих решений за счет качественного функционирования IT инфраструктуры предприятия;

Описание

В условиях цифровой трансформации бизнеса, перехода от автоматизации локальных технологических операций к автоматизации процессов, особую роль начинает играть задача эффективного управления основными данными предприятия - нормативно справочным сопровождением. НСИ - это структурированная информация, используемая для идентификации информационных объектов и установления связей между ними. Бессистемное и децентрализованное накопление отдельными службами и подразделениями разнообразной нормативно - справочной информации приводит к тому, что одни и те же объекты классифицируются и описываются по-разному или справочники, необходимые одному подразделению, ведутся и хранятся в другом подразделении. В результате возникают проблемы информационного взаимодействия между различными службами, за которыми стоит несогласованность действий участников и, соответствующие, весьма немалые, затраты ресурсов на преодоление последствий такой несогласованности.

В обычном человеческом общении, как и при «ручном» методе управления предприятием, роль платформы для взаимодействия его участников выполняет язык и его формальное отражение - бумажный документ. Идентификация всех сущностей, понятий, действий производится с помощью их лингвистического обозначения, принятие решения о тождественности понятий производится человеком на основе умозаключений. При построении компьютерных систем управления процессами возникает необходимость создания платформы для смыслового описания элементов информационного обмена между автоматизированными системами в виртуальном пространстве. При этом, возможности и конструкция «виртуального» языка безусловно должны соответствовать специфике физического объекта управления. Необходимо рассматривать систему управления НСИ как совокупность методик ведения и поддержки общего информационного пространства для всех бизнес-процессов предприятия.

Созданная нами корпоративная система управления нормативно – справочной информацией (КСУ НСИ) является связующим звеном между человеком, разрабатывающим правила игры, и автоматом, их исполняющим. Она позволяет формализовать критерии, определяющие различия между возникающими ситуациями и задать правила реакции на возникшую ситуацию.

Специфика управления НСИ при процессном производстве

Управление производственной НСИ процессных, например, металлургических предприятий является предельно сложным и имеет ряд важных особенностей, которые требуют специальных решений и подходов. Металлургическое (процессное) производство в значительной степени отличается от любого дискретного, например, машиностроения. Машиностроение, как дискретный процесс, может быть представлено в виде пирамиды, в основании которой лежит значительное количество всевозможных сборочных компонентов, которые в процессе производства пошагово превращаются в сборочные узлы и в результате - в небольшое по ассортименту количество готовых изделий. Металлургический же процесс описывается обратной пирамидой. Из относительно небольшого количества ингредиентов (руда, уголь, легирующие материалы) в результате весьма вариативных физико-химических процессов производится широкая номенклатура продукции. В процессе производства материал может пройти обработку в нескольких десятках агрегатов и неоднократно транспортироваться, менять свои агрегатные состояния, физико-химические свойства, геометрические параметры. В условиях современных металлургических предприятий количество видов продукции исчисляется десятками тысяч с сотнями вариантов производства некоторых видов продукции в зависимости от технологических маршрутов и используемых ингредиентов в рамках многопредельного производства. Производственные процессы в металлургии отличаются высокими темпами, перестройками оборудования и частым обновлением сортамента. В этом процессе задействовано большое количество специалистов и служб. Кроме того, спецификой современного состояния металлургии стал гибкий учет специфических требований заказчиков.

Для эффективной работы с ключевыми объектами в гетерогенной ИТ-среде, без которой немыслима автоматизация производственных бизнес-процессов, необходимо дать автоматизированным системам такое описание физических и/или информационных объектов, чтобы каждый объект воспринимался и распознавался абонентами НСИ однозначно. Именно на этом шаге мы и сталкиваемся с основным противоречием, присущим процессному производству.

С одной стороны, все объекты в информационном пространстве предприятия должны иметь какое-то эталонное обозначение (код, описание, набор атрибутов) и эталонные характеристики. Если этот принцип не соблюдается, то система управления НСИ не может считаться Единой и вообще не может считаться Системой, поскольку не будет существовать единого объекта управления, а будут присутствовать в разных системах записи разного формата об одном и том же физическом или информационном объекте. Эти соображения подсказывают «классический» подход к решению задачи описания объектов - создание структуры иерархических справочников, содержащих исчерпывающую информацию о каждом виде продукции, его свойствах, о каждом нюансе технологии с указанием ее характеристик. Иногда для управления НСИ рассматривают функционал MDM в системе ERP. Однако, он нацелен на сопровождение условно постоянных данных с низкой динамикой изменений, фактически поддерживают структурирование только типовых данных (реквизиты контрагентов, базовые характеристики ресурсов, счета, заказы и т.д.), тогда как производственная и технологическая НСИ значительно более динамична, сложнее структурирована и более детализирована. Должны быть строго определены нормативы каждого параметра производства каждой позиции сортамента продукции и полуфабрикатов. Эта информация должна быть согласована с обобщенной, производственно-технологической информацией ERP. В условия крупного предприятия сопровождение подобного контента с использованием классических систем MDM и единого классификатора становится практически невыполнимой задачей.

С другой стороны, взгляд на объекты учета и управления, видение их характеристик абсолютно отличается для различных участников производственных процессов. Так, например, продукция металлургического производства с точки зрения экономического департамента описывается в зависимости от цены, рентабельности, ресурсоемкости и сводится к некому набору калькулируемых видов продукции. Для департамента контроля качества, градация видов продукции должна отражать требования ГОСТов, других нормативных документов, персональные требования заказчиков к ее свойствам и характеристикам. Вопросы ценообразования в данном случае роль не играют. Для технологического департамента, осуществляющего разработку сквозной технологии производства данного вида продукции по всем переделам важно, на каких агрегатах эта продукция должна производится, какие в связи с этим возникают правила и ограничения. Для технолога, управляющего процессом на конкретном агрегате, описание продукта определяется равенством всех настроек агрегата, выполняющего технологические операции на одной конкретной стадии создания продукта. Соответственно, даже первый шаг - описание понятия «продукция» становится проблематичным.

С учетом указанного противоречия, главной проблемой «классического» подхода» к систематизации основных данных является необходимость описания всей совокупности параметров продукта для каждого варианта сочетаний всех его характеристик с учетом определения технологии на каждом агрегате по каждому из маршрутов. В этом случае каждый параметр должен быть представлен как дискретный ряд диапазонов (с определенным шагом). Для корректного описания технологических ограничений на большинстве металлургических агрегатов потребуется применение достаточно малых шагов при разбиении диапазонов. Для каждого диапазона каждого (!) параметра должны быть созданы записи со всеми возможными вариантами сочетаний остальных параметров.

С учетом всех нормируемых параметров образуется чрезвычайно большое количество вариантов их сочетаний. Определение и ввод такого количества записей еще теоретически возможен, однако сопровождение данного контента превращается в практически неисполнимую задачу. Технологическая НСИ требует постоянного развития и корректировки – сопровождение полученного массива данных не только потребует огромных трудозатрат, но и неизбежно приведет к накоплению большого количества ошибок.

С целью унификации, уменьшения количества вариантов, иногда делаются попытки введения искусственных обобщений и упрощений – «внутренних продуктов», «внутренних марок», «групп качества». Это несколько сокращает количество вариантов, но при этом, обобщения, приемлемые с точки зрения одной из систем или групп пользователей могут быть неприемлемыми для других целей. Оперируя, например, конкретными содержаниями химических элементов и параметрами качества можно на любом этапе определить, какой (каким) категориям качества и маркам стали соответствует продукт. В обратном же направлении этот процесс становиться затруднительным и потребует перехода от групп/категорий к конкретным параметрам. В результате применяемое обобщение либо теряет смысл (потребуется сопровождать дополнительно и первичные данные), либо ограничивает функциональность.

Логичным разрешением описанного противоречия является создание такой методологии описания основных данных, которая бы позволила одновременно поддерживать произвольное количество различных классификаторов - определений различных сущностей при условии обеспечения их полной совместимости и «прозрачности» между собой. Реализация этой идеологии коренным образом изменяет парадигму управления основными данными предприятия, позволяя переставить местами «аргументы и функции» процессов.

Вместо описания каждого варианта исполнения заказа мы описываем правила, изложенные в первичных документах - нормативных документах, технологических инструкциях и др. Правила описываются с практически полным сохранением логики первичных документов. Они определяют допустимые варианты технологии на конкретном агрегате или свойства конкретной продукции в зависимости от параметров заготовки, готовой продукции или других входных данных.

Таким образом, описание продукта или технологии автоматически охватывает весь спектр допустимых (задокументированных) режимов производства или свойств продукции, а управление нормативами методологически близко к редактированию параметров в технологических инструкциях. Так, на каждом этапе производства, полуфабрикат рассматривается как материал, имеющий определенный химический состав, геометрические размеры, показатели качества, назначение на заказ. Отнесение материала к той или иной группе происходит по принадлежности его свойств к тому или иному диапазону/классификатору. Все возможные варианты «продуктов» и маршрутов могут определяться КСУ НСИ автоматически перебором ограничений и определением допустимых вариантов.

На основе базовых характеристик строится фасетный классификатор КСУ НСИ. Практика показывает, что только фасетная классификация обеспечивает необходимую управляемость основными данными металлургического предприятия. При этом, на одном и том же контенте может быть организовано любое количество иерархий и обобщений. Все смежные системы могут оперировать собственными обобщениями (такими как «группа качества» или «калькулируемая группа»). Каждая из смежных систем использует только ту часть контента НСИ и в тех формах обобщения, которые необходимы для ее функционирования.

  • поддержка различных вариантов детализации данных при обеспечении их наследования и совместимости;
  • одновременная поддержка различных принципов классификации данных, отвечающих задачам отдельных служб предприятия;
  • обеспечение оперативного сопровождения НСИ, согласования изменений на всех уровнях, возможность изменения перечня нормируемых параметров в существующих структурах;
  • автоматическое определение параметров технологических процессов на основе параметров продукта;
  • создание эффективной интеграционной платформы для взаимодействия со смежными АСУ в части синхронизации основных данных.

Описание решения

Применяемая нами идеология имеет отработанные и проверенные практикой механизмы управления производственной НСИ процессного производства.

Решение представляет собой автоматизированную систему управления нормативно-справочной информацией класса MDM (Master Data Management). Она обеспечивает обмен нормативными данными между автоматизированными системами и пользователями, позволяя кардинально решить вопрос качества информации – исключить ее дублирование и противоречивость, повысить достоверность и обеспечить целостность. Решение учитывает всю специфичность НСИ металлургического предприятия.

Система включает контент НСИ в составе словаря, классификаторов, справочников и нормативных данных, а также модули бизнес-логики НСИ, администрирования и интеграции.

Словарь

Словарь представляет собой единый перечень всех используемых на предприятии наименований и терминов. Использование нового термина в автоматизированных системах, возможно только после его внесения в словарь. Данные в словаре организованы таким образом, что при внесении новых записей они могут быть помещены в определенный раздел, класс, подкласс и т.д. Типичными примерами словарей металлургического производства являются марки стали, ГОСТы, названия агрегатов, виды испытаний, виды дефектов и т.д. Создание единого словаря позволяет систематизировать внесение новых терминов, устранить их дублирование и противоречивость, исключить ошибки в написании. С точки зрения построения систем автоматизации бизнес-процессов - словарь обеспечивает их «общение» между собой на одном «языке».

Словарь позволяет создавать сложные элементы путем произвольной группировки других понятий. Эти группировки могут являться перекрестными, то есть один и тот же элемент может входить в несколько групп (сложных элементов). Например, существуют простые элементы – марки стали, и сложные элементы – группы марок стали. При этом один и тот же простой элемент может входить в несколько сложных элементов. Данный подход обеспечивает возможность группировки и ввода различных наименований в целях управления НСИ в разрезе специфических интересов различных специалистов и направлений деятельности предприятия. Сложные элементы могут в свою очередь объединяться в группы следующего уровня.

Группировки образуют иерархическую структуру каталога. Система позволяет гибко организовать управление иерархиями, а также связями между понятиями:

  • может быть реализовано любое количество иерархий любой сложности;
  • для различных подразделений и направлений бизнеса могут использоваться индивидуальные связи понятий и иерархии;
  • поддерживается ведение истории изменения связей и иерархий, отслеживание связей и текущего статуса каждого словарного понятия (активный / не активный/закрытый).

В основу формирования иерархической структуры словарей положены принципы классификации информации по функциональному, логическому, структурному и любым другим признакам. Для словарных понятий может быть установлено время действия. Это позволяет вести планомерную подготовку изменений с установкой времени, после которого действующие версии перейдут в неактивное состояние с одновременным вступлением в силу обновленных вариантов. Система автоматически контролирует активный или не активный статус каждого элемента и блокирует редактирование и удаление активных элементов, используемых в информационных системах.

В объемных таблицах и экранных формах информационных систем для экономии места возникает необходимость использования сокращенных наименований. По умолчанию, система позволяет установить три варианта вывода термина в экранных формах – полный/сокращенный /описание. В процессах управления НСИ варианты написания являются тождественными. Дополнительный уникальный код используется для идентификации понятия в процессах межсистемной интеграции и служебных процессах.

Наличие словаря обеспечивает широкие возможности в гибком построении классификаторов для различных групп пользователей при сохранении целостности информации.

Классификатор

Классификатор представляет собой описание некой сущности как сгруппированную цепочку связанных комбинаций из базовых параметров, указанных в словаре. Типичными классификаторами являются виды продукции применительно к конкретному агрегату или процессу, калькулируемые группы и др. сущности учета или управления, описываемые конечным набором характеристик.

Поддерживается иерархический и фасетный методы классификации. Применение фасетной классификации позволяет корректно описать сложные взаимосвязи нормативно-справочной информации металлургического предприятия.

Для удобства пользователей сформированные структуры данных могут быть представлены в виде неограниченного количества иерархических каталогов – навигационных деревьев. Таким образом, для каждой группы пользователей формируется собственный, отвечающий задачам данной группы, навигационный иерархический каталог классификаторов.

Немаловажным является также и функционал, позволяющий поставить в соответствие конкретные параметры классификаторов допустимому множеству значений. Это зачастую достаточно сложные логические конструкции, включающие как минимум полный набор операций Булевой алгебры. В рамках Системы реализованы специализированные сервисы, обеспечивающие интуитивно понятное составление и последующее использование всевозможных логических конструкций при построении классификаторов.

Нормативы

Норматив – это конкретная величина, либо диапазон или набор величин (значений), определяющих требования к конкретному параметру для объекта, описанного классификатором (например, вида продукции). Система позволяет создавать произвольные структуры справочников нормативов, связанных через классификаторы. Благодаря этому структура таблиц справочников может изменяться в процессе их использования, например, могут быть добавлены дополнительные нормируемые величины в существующем тех. процессе без создания нового справочника.

Для каждой строки норматива может быть установлено время действия (начала окончания). Это позволяет осуществлять плановую работу по подготовке новых версий нормативов и автоматизировать процесс их согласованного и корректного применения в информационных системах. Доступен просмотр истории изменений нормативов.

Модуль бизнес-логики НСИ

Модуль бизнес-логики НСИ включает средства поддержания в актуальном и корректном состоянии контента НСИ. Создание и сопровождение контента осуществляется группой экспертов. Программные средства модуля позволяют легко дополнять и модифицировать хранящуюся информацию, например, в случае изменения бизнес-процессов, производства новых видов продукции, внедрения новых технологий. Большинство изменений происходит путем простого изменения информации без изменения ее структуры, т.е. не требует перепрограммирования. В состав модуля входят средства взаимодействия пользователей с экспертами, позволяющие четко регламентировать процесс подачи и рассмотрения заявок на изменение контента.

Модуль администрирования

Модуль администрирования обеспечивает реализацию политики информационной безопасности в части предотвращения несанкционированного доступа персонала к корпоративной нормативно-справочной информации и определяет правила наделения персональными полномочиями каждого пользователя по отношению к данным, содержащимся в КСУ НСИ, в зависимости от его функциональных, должностных и иных обязанностей.

Обеспечивает управление следующими процессами:

  • формирование и ведение реестра пользователей КСУ НСИ;
  • объединение пользователей в группы с возможностью управления групповыми политиками;
  • установки персональных полномочий каждого пользователя (группы) для работы в системе (право создавать, редактировать, удалять информацию).

 

Модуль интеграции

Модуль интеграции осуществляет взаимодействие системы НСИ с пользователями и другими автоматизированными системами предприятия.

Основным предназначением модуля является формирование ответов на формализованные запросы смежных систем на предоставление той или иной нормативно справочной информации. Одним из наиболее часто встречающихся подобных задач является запрос на формирование технологической карты. Информационная структура запроса содержит набор ограничений, например, свойств материала или характеристик коммерческого заказа, для которых необходимо предоставить необходимую информацию.

Специальные алгоритмы, заложенные в модуль интеграции осуществляют сканирование всех классификаторов, соответствующих запросу по тем или иным параметрам, извлекая из них соответствующую информацию. При этом состав классификаторов, степень детализации информации в них не являются определяющими, т.к. классификаторы составлены на основе комбинации словарных понятий, единых для всего IT ландшафта предприятия.

Результатом работы модуля является структурированный блок информации, содержащий результат сканирования классификаторов в виде соответствующих данных по энерго-силовым параметрам агрегатов, технологическим ограничениям, параметрам качества, расходным коэффициентам, нормам расхода и т.д. в зависимости от типа запроса.

Помимо указанной информации формируется оценка качества исполнения запроса, характеризующая полноту и уникальность предоставленной нормативной информации.

Унификация взаимодействия со смежными системами позволяет эффективно использовать КСУ НСИ в любом IT ландшафте предприятия обеспечивая совместимость различных автоматизированных систем в части нормативно - справочной информации.

Внедренные проекты

ПАО ММК

Наиболее масштабное внедрение Корпоративной системы управления нормативно-справочной информацией (КСУ НСИ) осуществлено в ПАО «ММК». Система обеспечивает согласование НСИ всех уровней автоматизированного управления от ERP, календарного и оперативного планирования (АС ОККП), до оперативного управления производством (MES, АСУ ТП). КСУ НСИ функционирует в режиме промышленной эксплуатации с 2007 года.

В настоящее время система является одним из важнейших компонентов ИТ инфраструктуры – обеспечивает сквозные бизнес процессы управления учетной политикой, производством и качеством, обеспечивает функционирование системы календарного и оперативного планирования в ПАО «ММК».

Ниже приведены статистические показатели КСУ НСИ ПАО «ММК».

Количество видов продукции 224
Количество подразделений 17
Количество агрегатов/ресурсов 594
Марок стали 1288
НТД 1424
Количество маршрутов производства 2996
Количество заказ-позиций в месяц 20000
Количество нормируемых параметров в ЛПЦ-9 148
Количество словарей 1976
Количество лексических единиц 363020
Количество видов классификаторов 1707
Количество классификаторов 128474
Количество групп нормативов 25035
Количество связей классификаторов и норативов 5001291
Количество пользователей 518
Количество исполняемых запросов сутки 700000

 

АО «АрселорМиттал Темиртау»

НКомпания Аусферр успешно внедрила корпоративную систему управления нормативно-справочной информацией в АО «АрселорМиттал Темиртау».

Целью проекта является создание на предприятии высокоэффективной информационной системы формирования и ведения производственной нормативно-справочной информации, базирующейся на современной методологии и основанной на комплексном системном подходе к процессам хранения, сопровождения и использования НСИ всеми подразделениями АО «АМТ», обеспечивающей повышение эффективности принимаемых управленческих решений в области управления производством, качеством продукции и возможности оперативного контроля ключевых производственно-экономических показателей.

Система обеспечит бесшовную интеграцию систем управления производством и системы ERP на базе решения SAP.

Внедрение централизованной системы управлению НСИ явилась важным этапом внедрения на предприятии комплексной системы управления производством (MES) разработки ИТЦ «Аусферр».

Ниже приведены статистические показатели КСУ НСИ АО «АрселорМиттал Темиртау».

Количество видов продукции 34
Количество подразделений 6
Количество агрегатов/ресурсов 19
Марок стали 974
НТД 539
Количество заказ-позиций в месяц 1526
Количество словарей 520
Количество лексических единиц 13251
Количество видов классификаторов 123
Количество классификаторов 6858
Количество групп нормативов 1409
Количество связей классификаторов и норативов 171690
Количество пользователей 453
Объем данных, Гб 10
Количество исполняемых запросов в сутки 30000
Яндекс.Метрика