Сергей Федосеев - Интеллектуальные информационные системы управления предприятием

Интеллектуальная система (ИС, англ. intelligent system) – это техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы [43]. В технологиях принятия решений интеллектуальная система – это информационно-вычислительная система с интеллектуальной поддержкой, решающая задачи без участия человека – лица, принимающего решение (ЛПР) [43]. Понятие интеллектуальной системы тесно связано с областью информатики, называемой искусственным интеллектом (ИИ). Существует много различных определений ИИ. Ниже приведены некоторые из них [43]:

«Автоматизация видов деятельности, которые мы ассоциируем с человеческим мышлением (human thinking), таких как принятие решений, решение проблем, обучение…» (Belman, 1978);

«Изучение того, как заставить компьютеры делать вещи, которые в настоящее время лучше делают люди» (Rich, Knight, 1991) [43].

К одним из бурно развивающихся технологий ИИ относятся:

1. Мягкие вычисления (нечеткие множества, нечеткая логика и т. п.).

2. Интеллектуальные агенты и мультиагентные системы.

3. Интеллектуальный анализ данных [43].

Рассмотрев вышеизложенные определения, будем называть интеллектуальной системой управления производственного предприятия – автоматизированную систему управления производством, удовлетворяющую следующим требованиям:

1. объектом управления является производство;

2. система является интеллектуальной системой с широким использованием технологий искусственного интеллекта;

3. содержит в себе систему поддержки принятия решений;

4. способна решать задачи управления в различных режимах:

a. автоматическом режиме (без привлечения человека),

b. автоматизированном режиме (с привлечением лиц, принимающих решения),

c. режиме обучения и моделирования (для обучения персонала и моделирования деятельности).

С развитием компьютерной техники и с увеличением сложности производственных процессов развитие получили автоматизированные системы управления, специализирующиеся на различных уровнях управления предприятия [44]. Ниже приведены основные виды автоматизированных систем управления производством актуальные на сегодняшний день:

1. ERP-системы (англ. Enterprise Resource Planning, планирование ресурсов предприятия) [45] – автоматизированные системы управления, реализующие в себе процессы управления производством, управления трудовыми ресурсами, финансового менеджмента и управления активами, ориентированные на непрерывную балансировку и оптимизацию ресурсов предприятия, обеспечивающие общую модель данных и процессов для всех сфер деятельности предприятия. Понятие ERP предложено в качестве развития стандарта MRP II. Системы данного класса охватывают стратегический и тактический уровни управления, объединяя все процессы предприятия в единую систему.

2. APS-системы (сокр. от англ. Advanced Planning & Scheduling – усовершенствованное планирование) [46] – программное обеспечение для синхронного производственного планирования, главной особенностью которого является возможность построения сквозного расписания работы оборудования в рамках всего предприятия. Полученные таким образом частные расписания производственных подразделений являются взаимосвязанными с точки зрения изделия и его операций (требование SCM – Supply Chain Management, управление цепочками поставок). Эта важная особенность позволяет системе выполнять перепланирование цепей поставок в режиме реального времени, реагируя на любые отклонения в выполнении планов. Данный класс программного обеспечения находится на стыке ERP и MES систем, обладая признаками той и другой. Многие существующие ERP-системы имеют встроенные APS модули.

3. MES (manufacturing execution system, система управления производственными процессами) [47] – специализированное прикладное программное обеспечение, предназначенное для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках какого-либо производства. MES-системы относятся к классу систем управления уровня цеха, но могут использоваться и для интегрированного управления производством на предприятии в целом. Данный класс информационных систем работает от тактического уровня до оперативного уровня управления.

4. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – диспетчерское управление и сбор данных) – программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. Данные системы относятся к оперативному уровню управления.

5. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) – группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях.

Приведенные выше автоматизированные системы не взаимозаменяемые, каждая система имеет свою целевую область применения. При этом все системы имеют между собой функциональные пересечения, которые с одной стороны позволяют предприятиям минимизировать затраты на автоматизацию (отказавшись например от внедрения ERP-системы для среднего производственного предприятия), а с другой – построить комплекс взаимно-интегрированных систем (например, комплексную систему управления производством на базе ERP, MES и SCADA), где пересекающиеся функциональные области будут служить точками интеграции (например, месячный план выпуска продукции из ERP станет входной информацией для детального планирования в MES) и так далее.

Развитие интеллектуальных систем управления предприятием находится на начальной точке своего пути. Сегодня пока сложно говорить том, какое именно событие можно считать отправным моментом появления отдельного класса систем. Постоянное усложнение процессов производства и требования повышения скорости процессов привели к необходимости снять с человека рутинные расчетные функции, задействовав потенциал вычислительной техники и позволив тем самым человеку сконцентрироваться на принятии управленческих решений. Таким образом, были объединены две тенденции: методологическое решение задач управления и применение вычислительной техники для поддержки решения этих задач. Так появилось понятие автоматизированная система управления (сокращённо АСУ) – комплекс аппаратных и программных средств, а также персонала, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства или предприятия в целом. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин «автоматизированная», в отличие от термина «автоматическая», подчёркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации. АСУ с системой поддержки принятия решений (СППР) являются основным инструментом повышения обоснованности управленческих решений, которые с момент своего появления забирают себе все большее и большее количество функций, ранее выполняемых человеком. Сложно сказать, когда наступил момент, когда АСУ впервые полностью самостоятельно приняла решение, но ясно, что этот момент и следует считать моментом появления интеллектуальной системы управления предприятием.