PROCESOWE MODELE STEROWANIA PRZEPŁYWAMI MATRIAŁOWYMI W PRZEDSIĘBIORSTWACH

Transkrypt

1 PROCESOWE MODELE STEROWANIA PRZEPŁYWAMI MATRIAŁOWYMI W PRZEDSIĘBIORSTWACH Streszczenie Stefan Senczyna Politechnika Śląska sencz@polsl.gliwice.pl Zastosowanie modeli procesowych systemu informacyjnego, jako metody usprawniającej wdroŝenie systemu informatycznego. Przykłady modeli dla funkcji kierowania produkcją i dystrybucją w oparciu o przepływ zleceń. Słowa kluczowe: model systemu informacyjnego, systemy informatyczne, kierowanie produkcją. Wstęp Korzystając z metodyki analizy strukturalnej [Your96], w szczególności metody modelu fizycznego i modelu logicznego, zostanie przedstawione modelowanie jako metoda usprawniająca organizację w oparciu o funkcje systemu informatycznego. W tym celu moŝna przedstawić następujące załoŝenia: kaŝdą organizację moŝna (naleŝy) uznać za odrębny przypadek, gdyŝ będąc w interakcji z otoczeniem podległa ciągłemu procesowi dostosowań i modyfikacji procesów decyzyjnych, gdy poddamy obserwacji i analizie (ograniczonej do przepływów informacji) funkcje i strukturę organizacji to otrzymamy model fizyczny systemu informacyjnego, procesy przetwarzania realizowane przez dany system informatyczny są wyraŝone (algorytmizowane) jego modelem logicznym (stanowiącym równieŝ metodę projektowania systemu informatycznego), modele (fizyczny i logiczny) mogą być przedstawione za pomocą zbiorów diagramów funkcjonalnych i strukturalnych. Problem usprawniania organizacji polega na wykorzystaniu modelu logicznego (systemu informatycznego) jako wzorca, który pokazuje jak musi funkcjonować organizacja wspomagana systemem informatycznym. Uwzględniając, Ŝe dysponujemy wieloma implementacjami systemów informatycznych standaryzowanych (ERP, CRM, CIM, ASP i inne), naleŝy przyjąć, Ŝe modele są metodą pomostową słuŝącą zarówno kształtowaniu organizacji jak i integracji i rozwijania systemów informatycznych.

2 506 Realizacja SWO i rozwiązania praktyczne w SWO Modelowanie procesowe systemu informacyjnego Znane metodyki modelowania takie jak analiza strukturalna czy obiektowa technika modelowania są narzędziami projektowania i wytwarzania systemów informatycznych. Ich produktem jest zbiór diagramów, funkcjonalnych i strukturalnych, które definiują struktury danych i algorytmy aplikacji i transformacji modelu systemu informacyjnego w kod aplikacji (generacja kodu z modelu). Aktualnie proponowane metodyki modelowania i kodowania moŝna nazwać hybrydowymi, które łączą elementy analizy strukturalnej[fla97, Your96], obiektowej techniki modelowania [Fla97] i teorii kompozycji [Esk99]. W efekcie modelowanie polega na utworzeniu hierarchicznego zbioru diagramów funkcjonalnych i strukturalnych, który moŝe być przekształcony w aplikację przez kompozycję modułów (modułów i bibliotek kodu). Te metodyki są realizowane za pomocą narzędzi wykorzystujących wizualizację graficzną modeli i generację kodu modelu, pozostawiając moŝliwość ingerencji projektanta w kod. Proste narzędzia słuŝą generacji kodu przy załoŝeniu, Ŝe model jest szablonem lub wzorcem aplikacji i dalsze prace nad modelem (algorytmizacją) będą realizowane przez kodowanie. Wykorzystanie modelowania procesowego do usprawnienia organizacji polega na wykorzystaniu istniejących modeli systemu informatycznego (standaryzowanych) w celu opracowania obrazu (systemu informacyjnego i procesów decyzyjnych) organizacji jaki jest oczekiwany w efekcie wdroŝenia systemu informatycznego (oprogramowania i baz danych). Te modele moŝna uwaŝać za odtworzenie pewnej wiedzy, pozyskanej w procesie analizy organizacji, zawartej w funkcjach i strukturach systemu informatycznego. Istotą problemu jest takie przedstawienie tej wiedzy (modelowego obrazu organizacji) aby, stosując modele procesowe, te modele z jednej strony definiowały proces wdroŝenia (uruchomienie funkcji systemu informatycznego) a z drugiej strony definiowały działania i procesy decyzyjne organizacji. Wybrane przypadki modeli systemu informacyjnego Przykłady modeli [Sen01, Sen02] zostały opracowane dla przypadków przedsiębiorstwa produkcyjnego, w oparciu o jego modele fizyczne dla przepływów materiałowych. Na rysunku 1 przedstawiono prosty model przepływów materiałowych dla przedsiębiorstwa funkcjonującego w łańcuchu logistycznym. Dla modelu z rysunku 1, po analizie sterowania przepływami materiałowymi otrzymamy liczny zbiór modeli logicznych. Dla wybranej funkcji, na rysunku 2 został przedstawiony uproszczony model logiczny sterowania potrzebami materiałowymi.

3 Procesowe modele sterowania przepływami matriałowymi w Przepływy od dostawców materiałów D3 D1 D2 Magazyny materiałów, półfabrykatów Przedsiębiorstwo produkcyjne P1 P2 P3 Magazyny wyrobów, półfabrykatów Przepływy do odbiorców wyrobów O3 O1 O2 Rys. 1. Model fizyczny przedsiębiorstwa w łańcuchu logistycznym Dostawcy Odbiorcy Zbiór list materiałowych Obliczanie harmonogramów produkcji Komunikacja z dostawcami - przepływ zleceń na materiały Obliczanie potrzeb materiałowych Zbiór zleceń Komunikacja z odbiorcami - przepływ zleceń na wyroby Rys. 2. Model logiczny procesu sterowanie potrzebami materiałowymi Drugim przykładem jest model fizyczny przepływów materiałowych w sieci logistycznej rysunek 3.

4 508 Realizacja SWO i rozwiązania praktyczne w SWO Sieć logistyczna fabryka Sieć logistyczna fabryka fabryka fabryka Rys. 3. Ogólny model przepływów materiałowych w sieci logistycznej Dla sieci logistycznej, model z rysunku 3, opracowany został model logiczny, rysunek 4, który pokazuje główne przepływy informacji między systemami informacyjnymi poszczególnych przedsiębiorstw. Ten model jest równieŝ ograniczony, jak model z rysunku 2, do funkcji sterowania przepływami materiałowymi. W powyŝszym modelu załoŝono, Ŝe sieć logistyczna posiada informacyjne centrum dystrybucji, które komunikuje się z otoczeniem i steruje systemami w poszczególnych przedsiębiorstwach. Przykład modelu dla centrum dystrybucji przedstawia rysunek 5. System informacyjny przedsiębiorstwa System informacyjny przedsiębiorstwa Zbiór źródeł dystrybucji Przyjmowanie i dyspozycja zleceń na wyroby System informacyjny przedsiębiorstwa System informacyjny przedsiębiorstwa Zbiór zleceń Rys. 4. Model logiczny sterowania przepływami materiałowymi w sieci logistycznej Przedstawione przykłady modeli logicznych są w diagramami funkcjonalnymi, budowanymi (pomijając dekompozycję hierarchiczną) jak diagramy DFD w analizie strukturalnej [Your96]. Biorąc pod uwagę metodyki modelowania

5 Procesowe modele sterowania przepływami matriałowymi w [Esk97, Fla97] (analizę strukturalną czy obiektową technikę modelowania) modele logiczne są (ogólnie) zbiorem diagramów strukturalnych i funkcjonalnych. Diagramy stanowią projekt systemu informatycznego, który słuŝy wytworzeniu systemu informatycznego oraz jest poddawany weryfikacji w falowym procesie projektowania. Znanym projektem systemu informatycznego jest standard MRP/ERP [La- Gr98], który został opracowany w postaci opisu struktur danych (baz danych) oraz funkcji przetwarzania. Opis standardu MRP/ERP, zbiory diagramów czy kompozycji struktur są złoŝonymi metodami modelowania jednakŝe niezbędnymi w procesie wytwarzania systemów informatycznych. Z tego powodu nie są stosowane we wdraŝaniu systemów informatycznych. Koncepcja zastosowania w tym celu modeli procesowych ma słuŝyć odtworzeniu pewnego obrazu funkcjonowania systemu informatycznego przy załoŝeniu, Ŝe model definiuje istotne procesy i przepływy informacji ze względu na realizację procesu decyzyjnego organizacji. Zbiór listy materiałowe Zbiór wydajność produkcji Dodanie zlecenia do planu produkcji fabryki, obliczenie potrzeb materiałowych Utworzenie harmonogramu produkcji, wystawienie zamówień na materiały, dostawa Zbiór źródeł dystrybucji Przyporządkowanie zleceniom źródła dystrybucji, potwierdzanie Zbiór zleceń Kontrahenci (Odbiorcy wyrobów) Kontrahenci (dostawcy materiałów) Rys. 5. Model logiczny centrum dystrybucji w sieci logistycznej W tym przypadku model procesowy stanowi metodę pomostową między procesem uruchomienia funkcji systemu informatycznego a wymuszeniem procesów decyzyjnych w organizacji. Przykład modelu procesowego został opracowany w oparciu o strategię ATP, stosowana w sterowaniu dystrybucją i produkcją, implementowaną w systemach MRP/ERP.

6 510 Realizacja SWO i rozwiązania praktyczne w SWO Model procesowy dla strategii ATP Przedstawiony modelu systemu informacyjnego dla strategii ATP (Available to Promise) został opracowany w oparciu o wycinek specyfikacji systemu MRP/ERP obejmujący planowanie i kontrolę produkcji. Strategia ATP jest realizowana przez pewne sekwencje funkcji systemu informatycznego. Ich szczegółowa analiza prowadzi do licznego zbioru modeli lub złoŝonej specyfikacji. Natomiast w modelowaniu waŝna jest metoda dekompozycji hierarchicznej, która porządkuje modele i słuŝy budowaniu ogólnych modeli zbioru najwaŝniejszych przepływów i procesów przetwarzania informacji. Taki ogólny model zostanie przedstawiony dla strategii ATP, korzystając z poniŝszych zało- Ŝeń: nadwyŝki ilości wyrobów (produkowanych w fabrykach sieci logistycznej) są określone w planowaniu centralnym (SCP), w którym lokalizacjom fabryk ( źródła dostawy ) przyporządkowano ilości produkcji i terminy realizacji. nadwyŝki ilości wyrobów (Available to Promise) są ilościami wyrobów dla obsługi, prognozowanych, przyszłych, zleceń kontrahentów. Plan SCP Rozmieszczenie produkcji (Allocations) Zlecenia przyjęte do produkcji (Orders) = ATP = NadwyŜki ilości wyrobów Rys. 6. Model strategii ATP Na rysunku 6 przedstawiono model ilościowy strategii ATP. Modele procesowe został przedstawiony na rysunkach 7 i 8. W budowie tych modeli wykorzystano model z rysunku 5, który jest modelem logicznym pewnego systemu informatycznego. Oczywiście, w tym przypadku, stanowi to uproszczenie mające na celu opracowanie spójnego zbioru przykładów wspierających dyskusję na temat zastosowania modeli procesowych w kreowaniu organizacji. Modele z rysunków 7 i 8 pokazują dwa procesy prognozy i dystrybucji. Obejmują kierowanie produkcją od utworzenia zleceń produkcji do zleceń dystrybucji wyrobów. Te modele są powiązane przepływami informacji. Symbole, które są na wejściach i wyjściach tych strumieni zaznaczono podwójną linią.

7 Procesowe modele sterowania przepływami matriałowymi w Prognoza planu produkcji dla sieci fabryk (źródeł dystrybucji) Zbiór wydajność produkcji i źródła produkcji Zlecenia produkcji Prognoza potrzeb na wyroby Prognoza zapotrzebo wania na wyroby Zbiór wyroby Dane o zapotrzebowaniu Oferta wyrobów Kontrahenci (Odbiorcy wyrobów) Dane o wydajności produkcji i lokalizacji fabryk Sieć fabryk (źródła dystrybucji) Przyporządkowanie zleceń do źródeł dystrybucji Zlecenia produkcji, przyporządkowane fabrykom Zbiór lokalizowanych zleceń produkcji Akceptacja planu źródeł dystrybucji w powiązaniu ze zleceniami Plan źródeł dystrybucji Zbiór lokalizacji fabryk źródeł dystrybucji Rys. 7. Model procesowy strategii ATP proces prognoza potrzeb i lokalizacja zleceń produkcji Sieć fabryk (źródła dystrybucji) Zbiór lokalizacji fabryk źródeł dystrybucji Zbiór lokalizowanych zleceń produkcji Kontrahenci (Odbiorcy wyrobów) Plan dystrybucji wyrobów (zleceń produkcji) Utworzenie planu dystrybucji wyrobów (do kontrahentów) Zlecenia potwierdzone Przyjmowanie i potwierdzanie zleceń; rezerwacja nadwyŝek wyrobów (ATP) Zlecenia na wyroby Rys. 8. Model procesowy strategii ATP proces potwierdzania zleceń i utworzenia planu dystrybucji wyrobów

8 512 Realizacja SWO i rozwiązania praktyczne w SWO Podsumowanie W metodach analizy strukturalnej, kompozycji, techniki obiektowej czy metody procesowej ARIS modelowanie (systemu informacyjnego) jest etapem między analizą obiektu i realizacją systemu informatycznego. Zbiór modeli jest zarówno obrazem systemu informacyjnego organizacji jak i definicją funkcji i struktur danych systemu informatycznego. Potencjalnie, po uruchomieniu systemu informatycznego, powinniśmy uzyskać organizacje o systemie informacyjnym definiowanym tym samym zbiorem modeli. Dyskutowane w opracowaniu modele procesowe stanową właśnie narzędzie słuŝące odtworzeniu tego zbioru modeli. Powstaje tutaj pytanie dlaczego odtworzeniu skoro system informatyczny posiada (musi posiadać) zbiór modeli. JednakŜe, ze względu na stosowanie standaryzacji i prototypów w projektowaniu systemów informatycznych, w wielu przypadkach taki zbiór modeli jest albo bardzo złoŝony (np.: standardy MRP/ERP) lub istnieje w postaci prototypu systemu. Prototypami moŝemy równieŝ nazwać wykonania systemów, wdroŝone, na podstawie których są tworzone nowe wersje co jest praktyką dominującą praktycznie od pierwszych systemów informatycznych wspomagających zarządzanie. To znaczy, Ŝe system informatyczny jest definiowany złoŝonym zbiorem modeli a w procesie wdroŝenia, poprzez uruchomienie funkcji systemu nastąpi wyodrębnienie modelu toŝsamego z systemem informacyjnym organizacji (lub częścią tego systemu). Dlatego celowe jest zbudowanie takiego modelu (dla danego typu systemów informatycznych), który wyodrębnia funkcje konieczne dla systemu informacyjnego organizacji. Ten model definiuje obraz organizacji jaki powinien być uzyskany po wdroŝeniu systemu informatycznego, który po porównaniu z obserwowanym obrazem danej organizacji moŝe słuŝyć wymuszeniu zmian organizacyjnych. Dyskutowana w opracowaniu koncepcja modeli procesowych pokazuje ten problem w odniesieniu do procesu projektowania systemu informatycznego gdyŝ celowe jest stosowanie zarówno spójnej metodyki i terminologii w procesach projektowani i wdraŝania systemów informatycznych. Ujawnia się tu jeszcze jeden aspekt modeli jako pewnej wiedzy (lub sposobu zapisu wiedzy) o organizacji. Budując algorytmy przetwarzania w zasadzie oczekujemy, Ŝe te algorytmy będą uruchomione. Uzasadnia to szczególnie poszukiwanie metod, które moŝna nazwać pomostowymi aby lepiej wykorzystać wiedzę pozyskaną w etapie projektowania systemu informatycznego w celu jego wdroŝenia.

9 Procesowe modele sterowania przepływami matriałowymi w Literatura [Esk99] [Fla97] [LaGr98] Eskelin P.: Component Interaction Patterns, Part of the Component Design Patterns Project. Ernst & Young LLP, conference PloP, New York Flasiński M.: Wstęp do analitycznych metod projektowania systemów informatycznych. WNT, Warszawa, 1997 r. Landvater D.V.,Gray Ch.D.: MRP II Standard System. Addison- Wesly Publishing Company, 1998 r. [Sen02] Senczyna S.:. Problemy zastosowania systemów ERP w działalności logistycznej. Konferencja Zastosowania Informatyki w Logistyce, Hotel Mercure, Warszawa marca [Sen01] [Your96] Senczyna S.:. System MRP jako narzędzie kierowania przedsiębiorstwem. W pracy: Efektywność zastosowań systemów informatycznych w zarządzaniu. WNT, Szczyrk Yourdon E.: Współczesna Analiza Strukturalna. WNT Warszawa PROCESS MODELS OF THE MATERIALS FLOWS CONTROL IN MANUFACTURES The use of the information system process models as the method of an information technology implementation. Models examples of a manufacturing control and a distribution planning using orders flows. Key words: information system model, information technology, manufacturing control.