Информационная структура предприятия

15. Моделирование (Simulation).

16. Оценка результатов деятельности (Performance Measurement).

Как правило, ERP-системы строятся по модульному принципу и в той или иной степени охватывают все ключевые процессы деятельности предприятия. Используемый в них программный инструментарий позволяет проводить производственное планирование, моделировать поток заказов и оценивать возможность их реализации в службах и подразделениях предприятия, увязывая его со сбытом.

Основные функции ERP-систем [16]:

• ведение конструкторских и технологических спецификаций, которые определяют состав производимых изделий, а также материальные ресурсы и операции, необходимые для их 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 стратегии всего предприятия до планов 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, необходимых для их реализации.

Позже в ERP-системы стали включать дополнительный модуль APS (Advanced Planning and Scheduling) – методику планирования, использующую методы математической оптимизации в составлении календарных планов, так как при решении даже простых по постановке задач дискретного планирования для распределенной дистрибьюторской сети обыкновенные алгоритмы становятся неработоспособными из-за большой размерности данных.

В конце 90-х гг. ХХ в. был разработана также методология «Планирование ресурсов предприятия, синхронизированное с запросами потребителя» (Customer Synchronized Resource Planning – CSRP), которая охватывает взаимодействие предприятия с клиентами: оформление заказ-наряда, техническое задание, поддержку клиентов, планирование ресурсов в зависимости от объема и состава клиентских заказов. Если стандарты MRP/MRP II/ ERP ориентированы на управление запасами и мощностями, планирование, производство и продажу продукта, то в CSRP включен полный цикл жизненного цикла изделия – от его проектирования с учетом требований заказчика до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи.

Этот новый тип систем стали называть ERP II-системами, основа которых – управление взаимодействием предприятия с внешней средой. Там, где возможно, внутренние и конфиденциальные процессы становятся внешними и открытыми. Излишняя тайна корпоративной информации, которая усложняла деятельность, исчезает. На смену ей приходит четко регламентированная политика в сфере информационной безопасности и безопасности самих информационных систем.

Соединение ERP-системы с технологиями OLAP (Online Analytical Processing – аналитическая обработка в реальном времени), системой сбалансированных показателей (Balanced Score Card) и системой функционально-стоимостного управления привело к появлению и развитию систем BPM (Business Performance Management) – управление эффективностью бизнеса, которые позволяют связывать операционные результаты деятельности предприятия с эффективностью реализации миссии предприятия.

Все известные определения классов ERP-систем основаны на характеристиках предприятий, которые целесообразно автоматизировать с помощью этих систем: тяжелые, средние и легкие ERP-системы. Исторически тяжелые применялись в основном в больших корпорациях (более 10 тыс. сотрудников); средние и легкие – в средних (от 1000 до 10 тыс. человек) [19]. Определяя классы ERP-систем на основе собственных свойств систем, все различия можно свести к следующим основным аспектам: функциональность и масштабируемость технологической платформы.

Один из общепризнанных подходов к сопоставлению ERP-систем по функциональности был разработан аналитической компанией Arlington Software Corporation в рамках проекта ERP Evaluation Center. Согласно этому подходу для оценки функциональности используется дерево критериев, содержащее более 3600 частных критериев. Критерии нижнего уровня входят в критерии более высокого уровня со своими весовыми коэффициентами. Вершина дерева представляет собой комплексную численную оценку функциональности системы. В рамках проекта разработаны таблица весов критериев и программные средства для решения многокритериальных задач.

Масштабируемость технологической платформы целесообразно применять при рассмотрении современных ERP-систем, имеющих трех-или многоуровневую архитектуру. Число пользователей, которые могут одновременно работать в ERP-системе, безусловно, зависит от программно-аппаратной платформы: конфигурации серверов, общей конфигурации сети, используемых ОС и СУБД, средств промежуточного слоя и т. д. Внутренними факторами, определяющими максимальное число одновременно работающих пользователей, будут размеры базы данных и особенности бизнес-процессов предприятия.

Рассмотрим классификацию ERP-систем через свойства технологической архитектуры [19].

Рис. 1.5. Технологическая архитектура легкой ERP-системы

Легкая ERP-система способна использовать только один сервер баз данных и только один сервер приложений. Технологическая архитектура такой системы представлена на рис. 1.5. Все запросы пользователей, поступающие с рабочих станций, обрабатываются сервером приложений, который взаимодействует с сервером баз данных.

Из ERP-систем этого класса на российском рынке наиболее известны «Управление производственным предприятием» на платформе «1С: Предприятие 8.0» и Microsoft Dynamics NAV.

ERP-система такой архитектуры в реальных условиях эксплуатации способна поддерживать одновременную работу до 100 пользователей. По мере приближения к этому пределу увеличение числа процессоров в серверах и их мощности не обеспечивает соответствующего прироста числа пользователей. Возникает эффект насыщения: каждое последующее увеличение числа пользователей требует намного большего прироста ресурсов.

Организация и использование комплекса запускаемых параллельно легких ERP-систем, каждая из которых работает со своей группой пользователей, возможны, если предприятие состоит из нескольких юридических лиц или территориально удаленных подразделений (рис. 1.6). Однако использование комплекса ERP-систем целесообразно только тогда, когда выполняются следующие условия:

• не требуется доступ к актуальным данным всех объектов в режиме online;

• все периферийные подразделения занимаются однотипной деятельностью и используют единые стандарты учета для информации, передаваемой в центральный офис;

• на периферийных объектах используется не вся функциональность ERP-системы, а только отдельные функциональные модули (не должно возникать ситуации, когда каждая система работает независимо и теряется возможность управления предприятием как единой целостной системой).

Средняя ERP-система использует только один сервер баз данных и произвольное число серверов приложений. Известный пример такой системы – Microsoft Dynamics AX. Два варианта технологической архитектуры систем управления, построенных на основе средней ERP-системы с использованием трех серверов приложений, представлены на рис. 1.7, 1.8.

Рис. 1.6. Технологическая архитектура комплекса из трех легких ERP-систем

Рис. 1.7. Архитектура системы управления на основе средней ERP-системы с централизованной библиотекой приложений

Рис. 1.8. Архитектура системы управления на основе средней ERP-системы, где каждый сервер приложений работает с собственной библиотекой приложений

Вариант архитектуры средней системы (рис. 1.7) реализован в Microsoft Dynamics AX. В обоих вариантах с одним сервером базы данных работают несколько серверов приложений, а различие между ними состоит в организации библиотеки приложений, содержащей актуальные версии всех приложений ERP-системы. В системе с централизованной библиотекой приложений эта библиотека выделена из состава серверов приложений, и все серверы используют единую библиотеку. Во втором случае каждый сервер приложений использует собственную библиотеку приложений. Такая архитектура предполагает наличие в системе развитых средств обмена настройками и программными объектами между библиотеками приложений. Первый вариант требует меньших затрат при эксплуатации, однако второй обеспечивает большую масштабируемость системы.

Возможность одновременного подключения нескольких серверов приложений существенно усложняет технологическую платформу средней ERP-системы. Одна из основных проблем состоит в том, что серверы приложений кэшируют объекты базы данных. В случае изменения каких-то данных в кэше одного из серверов необходимо сразу исключить измененные объекты из кэш-памяти других серверов.

Усложнение технологической платформы средних систем по сравнению с легкими сопровождается и более развитой функциональностью. Это обусловлено тем, что бизнес-процессы средней корпорации сложнее и соответственно требуют развитой бизнес-логики системы и поддержки большего числа одновременно работающих пользователей.

При росте количества рабочих мест можно организовать и использовать комплексы на основе средней ERP-системы (рис. 1.9). Но следует учитывать, что увеличение числа одновременно работающих пользователей за счет наращивания ресурсов имеет свой предел, обусловленный лежащими в основе системы архитектурными решениями. При его достижении дальнейшее увеличение числа серверов приложений, повышение мощности процессоров, объема памяти, пропускной способности каналов ведут к очень незначительным улучшениям.

Тяжелая ERP-система – система, использующая произвольное число серверов баз данных и обеспечивающая работу произвольного числа серверов приложений с каждым сервером баз данных. Наиболее распространенный пример тяжелой системы – mySAP Business Suite. Два варианта технологической архитектуры тяжелой ERP-системы в составе четырех серверов приложений и четырех серверов баз данных представлены на рис. 1.10, 1.11.

Для работы с несколькими независимыми серверами баз данных тяжелая система должна иметь внутри себя описание структуры баз, расположенных на каждом сервере, чтобы строить запросы к ним, исходя из необходимости обработки конкретных данных. Иными словами, тяжелая система по определению включает в себя как один из компонентов систему управления распределенной базой данных, для работы которой используются серверы СУБД (рис. 1.10, 1.11).

Рис. 1.9. Архитектура комплекса из одной средней ERP-системы с централизованной библиотекой приложений и двух легких

Рис. 1.10. Архитектура тяжелой ERP-системы с выделенной распределенной библиотекой приложений

Рассматриваемые варианты технологической архитектуры различаются способом организации библиотеки приложений. В варианте, представленном на рис. 1.10, для библиотеки выделяются отдельные серверы, каждый из которых может использоваться несколькими серверами приложений, что обеспечивает сокращение затрат на сопровождение системы из большого числа серверов приложений, объединенных в компактные группы.

В варианте, приведенном на рис. 1.11, каждый сервер приложений работает с собственной библиотекой, обеспечиваются независимость серверов приложений и высокая масштабируемость системы. Этот вариант реализован в mySAP Business Suite.

Наличие внутренней встроенной СУБД значительно усложняет ERP-систему, однако обеспечивает ее масштабирование до десятков тысяч одновременно работающих пользователей. Для больших корпораций, состоящих из десятков, а иногда и сотен территориально удаленных предприятий, использование тяжелой системы иногда оказывается единственной возможностью обеспечить эффективное управление. Однако преимущества, получаемые при использовании тяжелой системы, имеют оборотную сторону в виде высоких затрат на ее приобретение, внедрение и сопровождение, а также на оплату трафика, образующегося при работе с территориально удаленными серверами.

Рис. 1.11. Архитектура тяжелой ERP-системы, в которой каждый сервер приложений работает с собственной библиотекой

Рис. 1.12. Объемы внедрений ERP-систем по отраслям

Предложенная классификация ERP-систем и проведенный на ее основе анализ условий применения систем различных классов показывают, насколько существенно технологическая архитектура создаваемой системы управления влияет на выбор ERP-системы, которая станет основой системы управления предприятием. Основной спрос на эти системы формируют крупные промышленные предприятия. Более 40 % всех внедрений на российском рынке ERP-систем приходится сегодня на промышленность [22]. Объемы внедрений ERP-систем по отраслям представлены на рис. 1.12.

Таким образом, главное отличие MES от ERP заключается в том, что MES-системы, оперируя исключительно производственной информацией, позволяют корректировать либо полностью перерассчитывать производственное расписание в течение рабочей смены столько раз, сколько это необходимо. В ERP-системах по причине большого объема административно-хозяйственной и учетно-финансовой информации, которая непосредственного влияния на производственный процесс не оказывает, перепланирование может осуществляться не чаще одного раза в сутки [18]. Однако эффективность информационной структуры предприятия будет во многом определяться вариантом технологической архитектуры ERP-системы и организации взаимодействия информационных систем на разных уровнях управления предприятием.

1.3. Интеграция информационных систем управления предприятием

Создание единого информационного пространства предприятия должно осуществляться с учетом следующих требований [16]:

• вертикальная и горизонтальная интеграция имеющихся и вновь создаваемых корпоративных и проблемно-ориентированных информационных сред;

• единство организационных, технических и технологических принципов построения информационной среды;