Управление качеством

ботана методология моделирования IDEF (ICAM DEFinition), позволяющаяисследовать структуру, параметры, характеристики процессов, происходящих в производственно-технических и организационноэкономических системах (рис. 5.1).

Рис. 6.4. Анализ и реинжиринг бизнес-процессов

Общая методология IDEF состоит из трех частных методологий моделирования, основанных награфическом представлении систем:

♦IDEF/0 используется для создания функциональной модели, отображающей процессы и функции системы, а также потоки информации иматериальных объектов, преобразуемые этими функциями.

♦IDEF/1 применяется для построения информационной модели, отображающей структуру и содержание информационных потоков, необходимых для поддержки функций системы;

♦IDEF/3 позволяет построить динамическую модель меняющихся во времени поведения функций, информации и ресурсов системы.

Наибольшее распространение и применение имеют методологии IDEF/0 и IDEF/1 (IDEF/1X), получившие в США статус государственных стандартов.

331

Для разработки функциональных моделей рекомендуется использовать нотацию IDEF/0, регламентированную федеральным стандартом США FIPS 183 (Integrated Definition for Process Modeling (IDEF/0)) и с 2002 г. официально принятую в России. С июля 2002 г. введены в действие рекомендации по стандартизации Р50.1.028-2001 «Информационные технологии поддержки жизненного цикла изделия. Методология функционального моделирования». РС описывают язык моделирования IDEF/0, правила и методику структурированного графического представления описания процессов (бизнес-процессов) предприятия или организации.

Метод IDEF/1X используется для создания информационной модели, которая представляет структуру информации, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды. Этот метод регламентирован федеральным стандартом США FIPS 184 и предназначен для проектирования логических структур баз данных после определения с помощью функциональной модели информационных потоков предприятия. IDEF/1X – методология моделирования данных, основанная на семантике, то есть на трактовке данных в контексте их взаимосвязи с другими данными. Основными конструкциями модели IDEF/1X являются сущности, отношения и атрибуты. Графически модель данных изображается совокупностью блоков (сущности), соединяющих блоки линий (отношения между сущностями) и имена атрибутов внутри блоков.

Концепция CALS предполагает системное изменение и совершенствование бизнес-процессов разработки, проектирования, производства и эксплуатации изделия. Для этого используется набор разнообразных методов, в том числе реинжиниринг бизнеспроцессов.

Внедрению CALS на предприятии должны предшествовать:

♦анализ существующей на предприятии ситуации;

♦разработка комплекса функциональных моделей бизнеспроцессов, описывающих текущее состояние среды, в которой реализуется ЖЦ изделия;

♦выработка и сопоставление возможных альтернатив совершен- ствованиякакотдельныхбизнес-процессов, такисистемывцелом.

332

Результатами анализа являются:

♦функциональные модели бизнес-процессов ЖЦ изделия «как есть сейчас»;

♦функциональные модели альтернативных вариантов усовершенствованных бизнес-процессов ЖЦ «как должно быть»;

♦оценка затрат и рисков для каждого варианта;

♦выбор предпочтительного варианта на основе взвешенного критерия минимума затрат и рисков;

♦описание технической архитектуры ИИС для выбранного варианта;

♦оценка технических характеристик ИИС для выбранного варианта;

♦план действий по реализации выбранного варианта совершенствования бизнес-процессов ЖЦ и ИИС.

На рынке программных средств имеется ряд продуктов, поддерживающих методологию IDEF/0 и позволяющих строить и анализировать модели бизнес-процессов с любой необходимой степенью детализации.

Методология IDEF/0, основанная на подходе, получившем назва-

ние SADT (Structured Analysis And Design Technique – метод струк-

турного анализа и проектирования), разработана еще в 70-х гг.

в развитие методов исследования операций и получила дальнейшее продолжение в методах CASE (Computer Aided System Engineering),

IDEF и CALS. Методология SADT предназначена для функционального моделирования, то есть моделирования выполнения функций объекта путем создания описательной графической модели, показывающей что, как и кем делается в рамках функционирования предприятия (процесса). Основу этого подхода и методологии IDEF/0 составляет графический языкописания (моделирования) систем.

Естественным толчком к развитию упомянутых методов явились проблемы, возникшие в крупных корпорациях Rockwell, Boeing, Министерстве обороны США в области управления и анализа эффективности функционирования больших организационных структур в их жизненном цикле, а также вследствие бурного развития компьютеризации деятельности.

333

6.5. МЕТОДОЛОГИЯ IDEF/0

Отличительные особенности методология IDEF/0:

1.Модель разрабатывают для понимания, анализа и принятия решений о реконструкции (реинжиниринге) или замене существующей, либо проектировании новой системы. Частями (элементами) системы могут быть любые комбинации разнообразных сущностей, включающие людей, информацию, программное обеспечение, оборудование, изделия, сырье или энергию (энергоносители). Модель описывает, что происходит в системе, как ею управляют, что она преобразует, какие средства использует для выполнения своих функций и что производит.

2.Блочное моделирование и его графическое представление.

Основной концептуальный принцип методологии IDEF – представление любой изучаемой системы в виде набора взаимодействующих

ивзаимосвязанных блоков, отображающих процессы, операции, действия, происходящие в изучаемой системе. Каждой функции ставится в соответствие блок. Интерфейсы, посредством которых блок взаимодействует с другими блоками или с внешней по отношению к моделируемой системе средой, представляются стрелками, входящими в блок или выходящими из него. Входящие стрелки показывают, какие условия должны быть одновременно выполнены, чтобы функция, описываемая блоком, осуществилась.

3.Лаконичность и точность. Документация, описывающая систему, должна быть точной и лаконичной. Сведения о свойствах

ихарактеристиках системы в форме традиционных текстов в этом смысле неудовлетворительны, поскольку зачастую содержат избыточную информацию, допускают неоднозначное толкование и т.д. Графический язык позволяет лаконично, однозначно и точно показать все элементы (блоки) системы и все отношения и связи между ними, выявить ошибочные, лишние или дублирующие связи и т.д.

4.Передача информации. Средства IDEF/0 облегчают передачу информации от одного участника разработки модели (отдельного разработчика или рабочей группы) к другому. К числу таких средств относятся:

334

♦диаграммы, основанные на простой графике блоков и стрелок, легко читаемые и понимаемые;

♦метки на естественном языке для описания блоков и стрелок, а также глоссарий и сопроводительный текст, уточняющие смысл элементов диаграммы;

♦последовательная декомпозиция диаграмм, строящаяся по иерархическому принципу, при котором на верхнем уровне отобра-

жаются основные функции, а затем происходит их детализация

иуточнение;

♦древовидные схемы иерархии диаграмм и блоков, обеспечивающие обозримость модели в целом и входящих в нее деталей, что особенно важно при моделировании больших систем.

5.Строгость и формализм. Разработка моделей IDEF/0

требует соблюдения ряда строгих формальных правил, обеспечивающих преимущества методологии в отношении однозначности, точности и целостности сложных многоуровневых моделей. Эти правила описываются ниже. Здесь отмечается только основное из них: на всех стадиях и этапах разработки и корректировки модели должны строго, формально соблюдаться синтаксические и семантические правила графического языка, а результаты – тщательно документироваться для того, чтобы при ее эксплуатации не возникало вопросов, связанных с неполнотой или некорректностью документации. Программный продукт Design/IDEF 3.7 (и более поздние версии) фирмы Meta Software Corporation поддерживает автоматическое соблюдение большинства из перечисленных правил.

6.Итеративное моделирование. Разработка модели в IDEF/0

представляет собой пошаговую, итеративную процедуру. На каждом шаге итерации разработчик предлагает вариант модели, который подвергают обсуждению, рецензированию и последующему редактированию, после чего цикл повторяется. Такая организация работы способствует оптимальному использованию знаний систем-

ного аналитика, владеющего методологией и техникой IDEF0, и знаний специалистов-экспертов в предметной области, к которой относится объект моделирования.

335

7. Отделение «организации» от «функций». При разработке моделей следует избегать изначальной «привязки» функций исследуемой системы к существующей организационной структуре моделируемого объекта (предприятия, фирмы). Это помогает избежать субъективной точки зрения, навязанной организацией и ее руководством. Организационная структура должна явиться результатом использования (применения) модели. Сравнение результата с существующей структурой позволяет, во-первых, оценить адекватность модели, а во-вторых – предложить решения, направленные на совершенствование этой структуры.

6.6. МЕТОДОЛОГИЯ IDEF/IХ

Метод IDEF/lХ используется для построения информационной модели, отображающей логическую структуру информации об объектах (данных), связывающих между собой функций рассматриваемой системы. Метод IDEF/lХ, разработанный Т. Рэмей (Т. Ramey), основан па подходе E-R-моделей П. Чена (P. Chen), т.е. на методе анализа отношений сущностей, и дает модель, эквивалентную реляционной модели третьей нормальной формы. Модель IDEF/lХ может рассматриваться концептуально как изложение логических требований к базе данных для анализируемой предметной области.

Подход IDEF/lХ основывается на определении классов объектов (сущностей), которые систематически комбинируются для создания полной, неизбыточной, однозначной информационной модели. Подобную модель называют также «концептуальной моделью данных» или схемой «логической структуры данных». Подход IDEF/lХ может применяться совершенно независимо от IDEF/0, однако для разработки систем две методологии вместе приводят к взаимно дополняемому набору функциональных и информационных требований (спецификаций).

Методология IDEF/lХ представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения информационной модели объекта какой-либо предметной области.

336

Информационная модель (модель IDEF/1Х) отображает информационную структуру объекта (системы) и в терминах логики приводит к спецификации базы данных. Модель такого типа называют иначе схемой логической структуры данных.

Разработку информационной модели целесообразно проводить параллельно построению модели IDEF/0, не только опираясь па нее, по и обеспечивая моделированию IDEF/0 поддержку, особенно па нижних уровнях детализации. Процесс разработки модели IDEF/lХ, так же, как и модели IDEF/0, опирается на установление общей структуры до начала определения детальной информации.

Информационная модель содержит две основные компоненты:

1.Диаграммы, отображающие структурные характеристики модели, обеспечивающие выразительное представление информации.

2.Словари (глоссарий), содержащие смысловое значение каждого элемента модели, выраженное с помощью краткого текста,

иобозначения (указателей), которые в совокупности точно определяют информацию, отображенную в модели.

Методология IDEF/1Х. предполагает:

♦ описание процессов производства «как есть» с помощью функциональной модели;

♦ разработку и построение па основе функциональной модели «как должно быть» информационной модели;

♦ получение стандартного SQL-файла для построения базы данных;

♦ загрузку полученного SQL-файла в СУБД, получение таблиц базы данных;

♦ разработку системы сбора, анализа и храпения данных на основе таблиц базы данных.

Функциональная модель позволяет идентифицировать все процессы и функции предприятия, описать и наглядно представить материальные и информационные потоки. Следующий шаг – представление структуры информации предприятия.

Кроме обычных, внешнего представления данных (точка зрения пользователя) и внутреннего представления данных (точка зре-

337

ния компьютера), появилось концептуальное представление данных, то есть единое определение данных в рамках одного предприятия, не зависящее от способа хранения, доступа или использования конкретных данных.

В основе концептуального представления лежит понятие концепции – смыслового значения имени, объем которого есть предмет, существующий в реальном мире. Для определения данных с концептуальной точки зрения разрабатывалась методология создания моделей данных, основанная на семантике, то есть на трактовке данных в контексте их взаимосвязей с другими данными. IDEF/1Х – это и есть методология создания семантических моделей данных, которая поддерживает разработку концептуальных схем. Семантическая модель данных является абстрактной схемой, показывающей, как хранящиеся в компьютере символы соотносятся с реальным миром, то есть такая модель должна быть верным отражением реального мира. Цель создания концептуальной модели – создать формализованное описание объектов предметной области, понятного специалистам этой области и специалистам – проектировщикам компьютерных систем.

Предпосылками к первоначальному появлению IDEF/1Х стали потребности проектировщиков баз данных. Традиционно для храпения применяемой в рамках предприятия информации используют хранилища информации (базы данных). Данные в этих хранилищах образуют логически связанные структуры, доступ к которым осуществляется с помощью систем управления базами данных (СУБД). Постоянно расширяющиеся возможности компьютерной техники и усложнение решаемых с её помощью задач со временем вызвали определенные трудности: возникла проблема «взаимопонимания», так как в различных СУБД, даже используемых в рамках одной организации, определения одних и тех же данных отличались друг от друга. Стремление к непротиворечивости в определении данных и отсутствию избыточности привело к введению трехуровневого представления данных.

338

6.7. ОБЩАЯМЕТОДИКА ИЗМЕНЕНИЯБИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

Общая методика изменения бизнес-процессов в связи с внедрением CALS-технологий на предприятии включает в себя следующие этапы:

1.Мотивация необходимости изменений.

2.Разработка плана изменений и его утверждение руководством. Создание организационной структуры (рабочей группы CALS), которая будет реализовывать разработанный план. На первых этапах эту организационную структуру должен возглавлять руководитель организации.

3.Обучение членов группы CALS и другого персонала, причастного к проведению изменений.

4.Определение промежуточных (тактических) целей и способов оценки результатов (определение метрик).

5.РазработкарабочихплановдлявсехучастниковгруппыCALS.

6.Создание временных многофункциональных рабочих групп для решения тактических задач.

7.Реализация планов.

8.Оценка достигнутых результатов.

Совокупность всех этих этапов объединяется понятием «управ-

ление изменениями (Change Management)» организационной и про-

изводственной структуры.

6.8.ПРИМЕНЕНИЕ IDEF ДЛЯ АНАЛИЗА

ИРЕИНЖИНИРИНГА БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ

ВПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Данная задача разработки технологии анализа и реинжиниринга бизнес-процессов представляется актуальной особенно сегодня, в условиях формирования естественной кооперации производственных предприятий, для решения наукоемких задач или выполнения масштабных проектов. Поскольку эффективность возникшей в своё время спонтанно производственной структуры не всегда оче-

339

видна, возникает необходимость в технологии макроанализа текущего состояния, выявления принципиальных проблем, их решения, а уже затем разработки эффективной системы информационного взаимодействия составных частей. Технологии CALS позволяют на этапе анализа построить функциональную модель жизненного цикла продукта (или фрагмента жизненного цикла) и уточнить роли, функции и взаимосвязи субъектов создаваемой структуры. Цели очевидны: представить взаимосвязанную деятельность субъектов в виде, пригодном для анализа, выявить их материальные и информационные взаимосвязи и получить бизнес-характеристики процесса, необходимые (по меньшей мере) для сравнения вариантов.

Для информационного описания предприятия, анализа его функционировании и получения оценок эффективности бизнеспроцессов в CALS используется методология IDEF.

Модель IDEF представляет собой структурированное изображение функций производственной системы или среды, информации и объектов, связывающих эти функции. Модель отражает деятельность организации и даёт ясное представление об информации, перерабатываемой каждой функцией, о том, как и почему это делается, сообщает об ограничениях. Модель содержит категории, объективно отражающие деятельность на объектном уровне абстрагирования, и строится методом декомпозиции от крупных и сложных структур к более мелким и простым. Выделяют категории: задача / функция / подфункция / операция / переход. В процессе декомпозиции выделяются основные и вспомогательные функции, внутри которых выделяются подфункции и т.д. Каждый элемент декомпозиции описывается в терминах вход / выход /условие/ используемые ресурсы.

Полученная функциональная модель представляет собой исчерпывающее, формальное, программно-поддерживаемое описание производственной деятельности с указанием всех используемых ресурсов. В конечном счете на основе функциональной модели (IDEF/0) строится информационная модель IDEF/1X, описывающая производственную деятельность в терминах информационных объектов в их взаимосвязи.

340