Моделювання активів підприємства: сучасні стандарти і практика


Можна увійти в одну річку двічі?

Дана стаття написана за результатами доповіді на конференції Нефтегазстандарт – 2016, зроблена мною від імені компанії ТриниДата.

Працюючи інженером — онтологом, я займаюся створенням інформаційних моделей для інформаційних систем.

У цій статті я хочу розповісти про практику застосування стандарту ISO 15926 до моделювання активів підприємства, і про те, до яких наслідків це призвело в підсумку. Ті, хто незнайомий зі стандартом, можуть не засмучуватися — читання статті буде корисно незалежно від знання стандарту.

Проблеми моделювання активів
  1. Побудова моделі активів підприємства досі є складним і нетривіальним завданням. На мій погляд, ця складність обумовлена розривом між методиками моделювання і звичайним людським мисленням. Наприклад, ні в логіці Арістотеля ні в матлогике ви не знайдете нічого схожого на термін «інстанси». Проте програмісти і аналітики дуже часто вживають це слово, не докладаючи зусиль, щоб пояснити його сенс. Особисто я ніде не знайшов визначення цього терміна.
  2. Однією з найбільш вдалих методик моделювання активів можна назвати стандарт ISO 15926. В ньому зроблено революційне припущення, що для моделювання підприємства можна користуватися часом як четвертою координатою нарівні із звичайними просторовими координатами. Цей підхід дозволив моделювати повний життєвий цикл активів. Однак з допомогою даного стандарту поки не вдалося створити універсальну метамодель для опису діяльності підприємства. Власне творці цього стандарту не ставили перед собою завдання.
  3. Для моделювання діяльності підприємства запропоновано безліч стандартів, наприклад, стандарт ArchiMate. За заявами його розробників цей стандарт дружній стандарту ISO 15926 і методології моделювання архітектури підприємств TOGAF. Незважаючи на заявлені можливості, цей стандарт не цілком впорався з поставленими завданнями. Одна з причин цього – відсутність розмежування між понять «діяльність» і «активність» (діяльність передбачає цілеспрямовані зусилля по досягненню результату. Активність же трактується як те, що відбувається, яке незалежно від волі суб'єкта). Щоб краще зрозуміти виникає трудність, згадайте, як стародавні греки трактували «а» в квадраті? Вони не мислили інакше це площа квадрата зі сторонами довжиною а. Те ж можна сказати про куб – об'єм куба зі сторонами довжиною «а» записувався як «а» в кубі. Але, оскільки не можна придумати фізичний аналог «а» четвертого ступеня, рівняння вище кубічних в Стародавній Греції не розглядалися. І так було до тих пір, поки в середні століття алгебраїстів не відірвали рівняння від фізичного сенсу. Почалася ера чистої математики не шукала фізичних аналогів рівнянь. Рівно те ж відбувається в бізнес-аналізі. Розгляд відбувається тільки під одним кутом зору (як діяльність), сильно обмежує наші аналітичні можливості.
  4. У стандарті ISO 15926 також є цінна можливість моделювати об'єкти різних типів (наприклад, функціональні та фізичні), а також перетину цих об'єктів у часі. Однак набір можливих типів об'єктів жорстко визначений стандартом, і в деяких практичних випадках його виявляється недостатньо для створення моделі, що адекватно відбиває уявлення про об'єкт, подію або процес. Наприклад, в стандарті немає об'єктів типу «виробничий ресурс».
Постановка завдання
Остання моя робота була пов'язана з Самарським заводом нафтового резервуарного обладнання.

Замовник побажав створити інформаційну систему, яка допомагала б менеджеру з продажу взаємодіяти з клієнтом найбільш ефективним способом. Для цього менеджер повинен бути забезпечений всією необхідною інформацією, яка включає в себе:
  • Модель функціональних вимог (що потрібно клієнту?)
  • Моделі можливих рішень (як можуть бути задоволені функціональні вимоги?)
  • Модель собівартості виконання замовлення
  • Модель ризиків
  • Модель відносин з клієнтом
Для вирішення поставленого завдання фактично знадобилося створити модель всього підприємства, починаючи від моделі активів, закінчуючи моделлю діяльності.

В якості ідеологічної основи для створення моделі було взято стандарт ISO 15926.



Стандарт чудово справляється із завданням опису життєвого циклу активів, моделювання функціональних і фізичних об'єктів, а також їх перетину. Однак для створення повноцінної моделі підприємства можливостей цього стандарту виявилося недостатньо.

Для опису діяльності підприємства можна було взяти позначення ArchiMate.



Але вона не підійшла з причин, сказаним раніше – в ній немає диференціації між моделлю діяльності та моделлю активності. Крім того в ній немає точного опису того, що таке бізнес-функція, як вона пов'язана з операціями і процесами. Для вирішення цього завдання у стандарті слід було б розділити два значення одного і того ж питання: «Це один і той же об'єкт?» в сенсі той же самий об'єкт? або це схожі об'єкти? На жаль, у стандарті не робиться розходження між цими двома різними значеннями цього питання, тому немає можливості побудувати модель діяльності коректно: дві бізнес-операції визнаються одним об'єктом в сенсі схожі один на одного, але дві бізнес-функції визнаються одним об'єктом, якщо вони реально співпадають. Не можна в одній моделі плутати ці питання.
Далі ми продовжили вже самостійно працювати над створенням моделі діяльності. В процесі цієї роботи ми з подивом виявили єдиний шаблон, який дозволяє нам моделювати не тільки діяльність, але і вартістю, функціональні та фізичні об'єкти. Причому спосіб моделювання цих сутностей виявився універсальним. Цей спосіб можна було використовувати де завгодно!
Далі я розповім про цей спосіб більш докладно.

Рішення
Нове поняття, яке нам знадобилося, — це точка зору. Розглянемо насос в якості прикладу активу.



З точки зору інженера – це функціональний об'єкт, з точки зору бухгалтера або економіста – виробничий актив. Спосіб сприйняття об'єкта залежить від бізнес-функції, в якій бере участь суб'єкт, який будує модель. Тому ми вводимо поняття «точка зору» і говоримо про інтерпретації об'єкта в рамках певної точки зору. Наприклад те, що даний предмет інтерпретується інженером, які беруть участь в експлуатації нафтопроводу, як насос, фінансистом, які беруть участь в узгодженні бюджету інтерпретується як виробничий актив, а співробітником охорони підприємства – як матеріальний об'єкт, який необхідно охороняти від розкрадання, залежить від точки зору на об'єкт.



Друге поняття, яке нам знадобилося, — це конструкція. Розглянемо конструкцію людського організму.



Нам відомі як мінімум дві різні точки зору. З однієї точки зору організм складається із рук, ніг, тулуба та голови. З іншої точки зору – з кістково-м'язового апарату, нервової, кровоносної, дихальної і травної систем. Можна придумати і уявити собі безліч інших способів подання організму людини у вигляді конструкції. Те, що вірно для людського тіла, вірно і для активів. Розглянемо, наприклад, бурову установку.



Залежно від функції, в якій бере участь суб'єкт, він побачить різну її конструкцію.
Один побачить безліч агрегатів, а інший – безліч підсистем. При цьому таких розбиття можна зробити скільки завгодно багато.



Для моделювання такого розмаїття поняття «конструкція» нам необхідно нарівні з поняттям «об'єкт».



Дивлячись на отримані результати, ми прийшли до висновку, що не існує фізичних і функціональних об'єктів. Є багато областей людської діяльності, кожна з яких породжує свою точку зору і свої моделі. Можна зробити моделі на основі кожної такої точки зору, і описати матриці переходів від однієї моделі до іншої. Те, як це зроблено в стандарті ISO 15926:



Після цього можна рухатися від одного представлення до іншого, змінюючи точки зору. Це дозволяє в одному інформаційному сховищі зберігати інформацію про моделі, які створені різними людьми з різними цілями.
У стандарті ISO 15926 описаний спосіб побудови сховища даних, в якому враховані тільки дві точки зору: точка зору на фізичний світ і точка зору на функціональні об'єкти. У ньому також описаний спосіб переходу від одного представлення до іншого через темпоральні частини. Тобто можна одержати відповідь на питання: які фізичні об'єкти виконували роль даного функціонального і коли? Можна отримати відповідь і на зворотне питання: які функціональні об'єкти виконував той чи інший фізичний об'єкт? Відповідь на ці питання і є спосіб переходу від одного представлення до іншого. Однак, ввівши поняття «точка зору» ми тепер не обмежені лише двома точками зору. Тепер ми можемо створювати стільки точок зору, скільки нам треба для наших цілей моделювання.
Максимальну вигоду від такого підходу до моделювання можна отримати, розглянувши і саму діяльність підприємства як об'єкт, що має конструкцію.



З однієї точки зору конструкцію операції можна представити просторово у вигляді набору ролей, а з іншого боку темпорально у вигляді набору подопераций — сценарію.
Таким чином, фреймворк для опису архітектури підприємства ґрунтується на поняттях: точка зору, об'єкт і конструкція. Це дозволяє створювати інформаційні моделі, які не вимагають структурної перебудови в процесі експлуатації. Наприклад, можна створити інформаційну модель, в якій можна переходити з однієї точки зору до іншої, наприклад, від постачальника до замовника, не змушуючи при цьому їх приймати єдину, спільну точку зору на кожен об'єкт.



Так, одна і та ж операція з точки зору постачальника називається «продаж», а з точки зору клієнта – «купівля». До речі, здатність пересуватися по моделі, змінюючи точки зору, дозволяє вирішити завдання наскрізного обліку (traceability).
За кадром нашої розмови залишимо розгляд більш складних одиниць обліку: множин, типів, атрибутів. Для завершення фреймворку опису активів необхідно уважно розглянути і ці об'єкти.

Підсумки:
Отримана метамодель володіє наступними перевагами:
  1. Метамодель наближена до нашого природного мислення, що дозволяє у разі потреби легко її розширити, наприклад, ввівши в неї ймовірності.
  2. Метамодель володіє універсальністю. Все, що нам потрібно було змоделювати, ми змогли описати, використовуючи дану методику.
  3. Додатковим бонусом виникла можливість опису діяльностей різного типу в одному фреймворку. Наприклад, звичайна виробнича діяльність та діяльність по саботажу виробничої діяльності описується єдиним способом в одній моделі.
  4. Ми змогли розірвати зв'язок між моделлю і методологією її застосування. Розробник моделі тепер не зобов'язаний знати цілі, з якими буде застосовуватися та чи інша модель. Він фіксує факти, а їх інтерпретацією займаються інші суб'єкти. Це дозволяє створювати моделі з необхідним рівнем секретності.
  5. Метамодель передбачає таку точку зору на предметну область, яка не вимагає введення встановленим типів об'єктів: наприклад, функціональних або фізичних. Подібні типи вводяться в міру необхідності і кількість таких типів може бути будь-яким.
  6. Метамодель дозволяє переходити від одного представлення об'єкта до іншого його поданням, використовуючи при цьому одну інформаційну модель.
  7. Метамодель дозволяє створювати інформаційну модель, яка здатна необмежено розширюватися. Її розширення обмежена лише обсягом збереженої інформації, але не логічними суперечностями, які могли б виникнути через неузгодженість даних.
Труднощі в реалізації моделі:
  1. Труднощі в реалізації даної моделі у тому, що отримана в результаті модель має велику ступінь складності і тому висуває високі вимоги до програмної реалізації.
  2. Для створення такого моделей такого рівня складності потрібне додаткове навчання фахівців.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.