Автоматизация и информационная интеграция являются необходимым условием успешной работы предприятия в рыночной среде. Проблема выбора средств автоматизации может быть рассмотрена как многокритериальная задана принятия решений в Интернете.
Введение
С каждым годом ИТ занимает все более прочные позиции в организации и сопровождении основной деятельности предприятий российской промышленности [1]. Использование решений в рамках концепций CALS (PLM) превращается из ноу-хау компаний-лидеров в неотъемлемые элементы бизнес-стратегий большинства предприятий.
Стоимость подобных ИТ-проектов нередко измеряется сотнями тысяч долларов. Выбор поставщика и непосредственно инструментов автоматизации является важным стратегическим решением и отражается не только на бюджете предприятия, но и во многом определяет направление развития его бизнеса.
Руководители отделов автоматизации при поиске наилучшего варианта, как правило, перегружены информацией и далеко не всегда могут сделать сложный выбор из множества предложений с учетом всех особенностей своей фирмы. Поэтому необходима система поддержки принятия решений (СППР), которая способна выявить нужды и предпочтения лица, принимающего решение (ЛПР), и, перебирая многочисленные конфигурации систем, наилучшим образом "вписаться" в заданные бюджетные ограничения.
1. Постановка задачи
С точки зрения теории принятия решений рассматриваемая проблема является задачей конструирования и выявления наиболее предпочтительного объекта на основе оценок по многим критериям.
Ядро и модули САПР характеризуются своей функциональностью (набором задач, которые они решают) и стоимостью. Например: модуль визуализации, модуль контроля сборки, модуль создания технологической документации. Кроме того, каждая система в целом характеризуется такими критериями, как удобство интерфейса, отраслевая специфика применения, надежность и перспективность,
стоимость обучения персонала работе с системой и др.
Предприятие характеризуется некоторой совокупностью бизнес-процессов, требующих автоматизации {например, конструирование, подготовка проектной документации, взаимодействие с поставщиками), и бюджетом, который предприятие готово выделить на приобретение и сопровождение САПР. Под бизнес-процессом, в соответствии с [2], мы будем понимать "совокупность последовательно или/и параллельно выполняемых операций, преобразующую материальный или/и информационный поток в соответствующие потоки с другими свойствами".
Для автоматизации каждого бизнес-процесса существует соответствующий модуль САПР. Заметим, что модуль может автоматизировать более одного бизнес-процесса.
Задача
С учетом накладываемых предприятием бюджетных ограничений подобрать платформу и конфигурацию САПР, максимально удовлетворяющую требованиям предприятия.
2. Общий подход к решению задачи
Основная идея решения поставленной задачи заключается в следующем. Необходимо с помощью представителя предприятия (ЛПР) выявить совокупность бизнес-процессов, которые являются критичными для данного предприятия, т.е. такие процессы, степень и качество реализации которых определяет эффективность деятельности предприятия.
Используя соответствие между бизнес-процессами и модулями САПР, установленное с помощью экспертов, для каждой платформы конструируется конфигурация, реализующая максимальное количество критических бизнес-процессов из указанных ЛПР. Из построенных таким образом конфигураций и будет осуществляться выбор наилучшей с точки зрения ЛПР.
В случае когда ни одна из построенных на данном этапе конфигураций не удовлетворяет ЛПР {либо по своей функциональности, т.е. по количеству реализуемых критичных бизнес-процессов, либо по стоимости (нарушается бюджетное ограничение)), конфигурации модифицируются и вновь предлагаются для выбора ЛПР (рис. 1).
3. Этапы решения задачи выбора САПР
3.1. Первый этап. Выявление специфики предприятия
Задача данного этапа - определить специфику предприятия: отраслевую принадлежность, степень готовности к внедрению САПР, список критичных бизнес-процессов.
Выявление отраслевой принадлежности предприятия позволяет определить список потенциально подходящих систем автоматизации на основе информации об эффективном использовании этих систем отечественными и западными предприятиями указанных отраслей. Существенную роль играет и исторический фактор: большинство коммерческих САПР выросло из систем, разработанных на отдельных предприятиях для собственных нужд. Совпадение в отраслевой принадлежности с такими предприятиями также позволит отнести соответствующие системы к числу потенциально подходящих.
Информация об отраслевой принадлежности предприятия непосредственно используется при построении конфигураций САПР (например, подключение соответствующих библиотек).
Степень готовности предприятия к внедрению САПР существенно влияет на круг систем, из которых осуществляется выбор.
По результатам классификации [3] предприятие может быть отнесено 'к одному из следующих классов:
1) на предприятии созданы определенные предпосылки для эффективного внедрения САПР;
2) в настоящий момент предприятие не готово к внедрению САПР.
В зависимости от класса, к которому относится предприятие, формируется список потенциально подходящих САПР.
Процесс определения специфики предприятия завершается выявлением совокупности бизнес-процессов, критичных для данного предприятия. Именно на этой стадии определяются ключевые моменты построения конфигураций САПР. Стоит заметить, что все множество бизнес-процессов основывается на стандартизованной последовательности этапов жизненного цикла продукции.
Итак, результатом первого этапа решения задачи является список потенциально подходящих платформ САПР и совокупность критичных бизнес-процессов, на основе которых будут строиться итоговые конфигурации САПР.
3.2. Второй этап. Построение конфигураций САПР
На этом этапе осуществляется непосредственное конструирование конфигураций САПР на основе информации, полученной в результате работы на этапе 1.
Пока бюджетное ограничение не принимается в расчет, и для каждой платформы САПР строится своя оптимальная конфигурация, реализующая максимальное количество критичных бизнес-процессов.
Эти конфигурации и предлагаются вниманию ЛПР для выбора наиболее подходящей. В качестве основных критериев оценки конфигурации определяются следующие:
1) функциональность конфигурации САПР (количество критичных бизнес-процессов, реализуемых модулями данной конфигурации);
2) стоимость конфигурации САПР. Напомним, что кроме этого каждая
САПР характеризуется такими критериями как, например, удобство интерфейса, надежность и перспективность, стоимость обучения персонала, оперативность консультации, открытость архитектуры.
3.3. Третий этап. Возможная модификация конфигураций САПР и выбор лучшей
Если среди построенных конфигураций отсутствуют варианты, устраивающие ЛПР, предлагается модифицировать наиболее подходящие конфигурации.
В том случае, когда количество модулей, вошедших в конфигурацию, невелико, модификация конфигурации может быть произведена ЛПР самостоятельно. Задача усложняется, если информационное множество модулей и реализуемых ими критичных бизнес-процессов становится трудно обозримым.
Учитывая бюджетное ограничение, устанавливаемое ЛПР, можно говорить о постановке и решении многокритериальной задачи об упаковке [4]. В качестве "контейнера" выступает сама конфигурация САПР ("объем" определяется накладываемым бюджетным ограничением), а в качестве объектов, помещаемых в этот "контейнер" , - модули соответствующей системы, характеризующиеся своей "важностью" (или "полезностью") и "объемом" (стоимостью).
Таким образом, вниманию ЛПР предлагаются конфигурации, реализующие максимально количество критичных бизнес-процессов в рамках-на-кладываемого бюджетного ограничения. Заключительный шаг - выбрать из этого множества наиболее подходящую конфигурацию САПР.
Опыт показывает, что число конфигураций, участвующих в окончательном выборе, невелико (до 3-4), поэтому для определения лучшего варианта предлагается использовать алгоритм ПАРК [3], позволяющий на основе попарного сравнения альтернатив выявить наиболее предпочтительный объект при многокритериальном описании.
4. Прототип Wеb-СППР
В Интернете функционирует сайт "Системы и Проектирование" , в рамках которого был разработан прототип СППР по выбору САПР (рис. 2).
Размещение СППР в Интернете имеет ряд очевидных преимуществ:
- доступность (как для потенциальных клиентов, так и для поставщиков систем автоматизации);
- широта множества объектов выбора (САПР);
- информационная поддержка (возможность получить информацию по любой фирме, системе, модулю и т.д. из первых рук, т.е. с соответствующих Wеb-ресурсов}.
Заметим, что в условиях реальной жизни предъявить однозначное решение рассматриваемой задачи без тщательного анализа деятельности предприятия может оказаться невозможным, тем более в рамках дистанционной поддержки принятия решений. Поэтому в качестве задачи-минимума определим выявление узкого круга (не более 2-3) конфигураций САПР, максимально подходящих предприятию.
Для реализации изложенного выше алгоритма была разработана Wеb-СППР, структуру которой логически можно разделить на две основные зоны: экспертную и рабочую (рис. 3).
Одной из основных функций экспертной зоны является обработка информации, получаемой от поставщиков решений, и размещение ее в базе данных.
В рабочей зоне реализован интерфейс взаимодействия с ЛПР и непосредственно все описанные выше этапы алгоритма поддержки принятия решений по выбору САПР. В частности, разработан ряд средств для анализа и корректировки модульного состава построенных конфигураций САПР (рис, 4).
Перед переходом к окончательному выбору лучшего варианта существует возможность модификации клиентом построенных конфигураций.
Модификация конфигураций может осуществляться двумя способами:
1) ЛПР указывает максимальную стоимость конфигурации, что означает изменение значения ограничения при решении задачи об упаковке. Конфигурации строятся при новых условиях и вновь предлагаются вниманию ЛПР;
2) клиент может менять модульный состав конфигураций САПР самостоятельно. Именно здесь в полной мере используются преимущества Wеb-интерфейса: ЛПР имеет возможность получить достоверную и актуальную информацию по интересующей его системе и даже отдельному модулю как на данном сайте, так и на сайте фирмы-производителя. С такой информационной поддержкой ЛПР может приступать к процессу модификации конфигурации в "ручном режиме". На экране отображаются все характеристики текущей версии конфигурации САПР:
- общая стоимость конфигурации;
- модульный состав с описанием функциональности и указанием стоимости каждого модуля;
- полный список бизнес-процессов, указанных в качестве критичных
(бизнес-процессы, реализуемые данной конфигурацией, выделяются цветом);
- полный список всех модулей, не вошедших в данную конфигурацию, но совместимых с платформой САПР, на которой эта конфигурация строится (эти модули можно добавить в текущую конфигурацию).
Стоит заметить, что ЛПР имеет возможность вернуться к этапу определения списка бизнес-процессов, критичных для предприятия, и таким образом изменить "базовую информацию" для построения конфигураций САПР.
Также существует возможность вернуться к этапу классификации предприятия, результаты которого, как уже отмечалось, существенно влияют на множество платформ и модулей САПР для построения окончательных конфигураций.
5. Выбор объектов с модульной структурой
Структура предлагаемой системы позволяет использовать ее в качестве конструктора для создания Wеb-СППР под широкий класс задач выбора объектов с модульной структурой (например, сложные информационные системы, туристические маршруты, программы тренингов и т.д.).
Настройка системы происходит в экспертной зоне и заключается в решении ряда задач (таких, как настройка модуля классификации, определение состава ограничений на объект выбора и др.) Заметим, что количество настроек определяется характером проблемы, так как для некоторых задач использование всей структуры системы может не потребоваться.
В то же время особое внимание стоит уделить информационной поддержке процесса принятия решений. Предлагается максимально использовать возможности, предоставляемые Интернетом: от создания коллекций ссылок на сайты "Продавцов" и тематических информационных ресурсов до организации форумов, новостных разделов и экспертной поддержки online. Таким образом, СППР нового поколения превращается в интеллектуальный портал (рис. 5).
Заключение
Задача выбора платформы и конфигурации САПР является одной из важнейших и определяющих задач предприятия на пути к информатизации и автоматизации его деятельности.
В предложенном подходе эта проблема рассматривается как многокритериальная задача принятия решений. Создан прототип системы поддержки принятия решений в Интернете, на котором отработаны все этапы решения задачи с использованием соответствующего инструментария (комбинации методов).
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект N00-15-96053).
ЛИТЕРАТУРА
1. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков СВ. Управление жизненным циклом продукции. - М.: Анахарсис, 2002.
2. САLS-технологии. Терминологический словарь. Руководящий документ. - М.: НИЦ CALS "Прикладная Логистика" , 1999.
3. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. - М.: Физматлит, 1996.
4. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. - М.: Наука, 1987.
Графический материал:
Рис. 1. Блок-схема алгоритма выбора
Рис. 2. Информационный раздел сайта
Рис. 3. Структура Wеb-СППР
Рис. 4. Анализ и модификация конфигураций САПР
Рис. 5. Настройка Wеb-СППР под конкретную задачу
Материалы доступны в бумажной версии издания
