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

Моделирование в IDEF0 представляет собой пошаговую, ите­рационную 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 системного аналитика, владею­щего методологией и техникой IDEF0, и знаний специалистов-экспертов в предметной области, к которой относится объект моделирования.

При функциональном моделировании осуществляют постепен­ное (поуровневое) уточнение функций. Каждый уровень детально описывает вышестоящий. Простая система обозначений нотации IDEF0 и строгий набор правил построения обеспечивают точ­ность и ясность моделирования. Модель состоит из одной контек­стной диаграммы и диаграмм декомпозиции (рис. 8).

Каждая диаграмма декомпозиции представляет собой набор чередующихся функций, связанных стрелками потоков, которые подразделяют на входные и выходные, управляющие (воздействия) и исполняющие (механизмы). Так как выполнение большинства функций направлено на получение конкретного результата, то разумно начинать построение диаграммы с определения выходов, потом следует обозначить входы, а затем уже механизмы и управ­ление.

Рис. 8. Диаграмма декомпозиции

На этапе детального обследования построенная модель должна быть декомпозирована до необходимого уровня, и на ее основе выявляют процессы, обеспечивающие выполнение перечислен­ных функций. Построенные на этом этапе функциональные моде­ли IDEF0 могут стать основой спецификаций процессов (IDEF3) и моделей документооборота (DFD).

На последующих этапах функционального моделирования опи­сывают связи выбранной подсистемы с внешней средой (другими подразделениями, филиалами, предприятиями и т.д.) с указани­ем каналов связи и их характеристик. В ходе их выявления функ­циональная модель пополняется граничными связями.

Одно из достоинств метода IDEF0 заключается в том, что он абстрагируется от организационной структуры объекта и анали­зирует его функции. Это позволяет после построения модели взгля­нуть на организационную структуру, реализующую эти функции, с точки зрения ее совершенства, выявить похожие функции или их дублирование и дать предложения по реорганизации системы. При разработке моделей следует избегать изначальной «при­вязки» функций исследуемой системы к существующей организа­ционной структуре моделируемого объекта (предприятия). Это помогает избежать субъективного подхода, навязанного существу­ющей организацией производства, так как именно организаци­онная структура должна быть результатом применения модели. Сравнение результата с существующей структурой позволяет, во-первых, оценить адекватность модели, а во-вторых, предложить решения, направленные на совершенствование этой структуры. Метод IDEF0 позволяет идентифицировать бизнес-процессы, рассмотреть функционирование предприятия «как есть» и на ос­нове анализа процессов дать предложения «как должно быть», т. е. по-новому взглянуть на работу предприятия, уточнить обязанно­сти работников, оценить эффективность использования ресурсов, увидеть недостатки, искусно скрытые в обычной организацион­ной структуре. Следовательно, выявление, анализ и внесение из­менений в бизнес-процессы может быть использовано для повы­шения эффективности работы предприятия.

Разработка моделей IDEF0 требует соблюдения ряда строгих формальных правил, обеспечивающих преимущества методоло­гии в отношении однозначности, точности и целостности слож­ных многоуровневых моделей. На всех стадиях и этапах разработки и корректировки модели должны строго формально соблюдаться синтаксические и семантические правила графического языка, а результаты должны тщательно документироваться для того, что­бы при эксплуатации не возникало вопросов, связанных с непол­нотой или некорректностью документации.

Для каждого подразделения, описанного в организационной структуре производства, определяют список выполняемых функций, который оформляется в виде дерева и является основой для составления функциональной модели верхнего уровня. Подобная модель деятельности должна включать в себя некоторый набор функций, распределенных по нескольким уровням, с указанием исполняющих их структурных подразделений предприятия, а так­же нормативную и другую документацию, регламентирующую выполнение каждой из них. Глубина и полнота построенной на этом этапе функциональной модели определяется количеством данных, необходимых для последующего разбиения проекта на отдельные этапы внедрения.

Для создания типовых моделей IDEF0 предлагается четырех­уровневая классификация функций, которая ориентирована на достаточно широкий круг организационно-экономических и про­изводственно-технических систем. Каждая рубрика в классифика­ции представляет собой класс преобразующих блоков, экземпля­ры которых создают и используют при моделировании конкрет­ной системы. Классификация делит все функции таких систем на четыре основных и два дополнительных вида. К основным видам функций относят следующие:

1. Деятельность (бизнес) – совокупность процессов, выполня­емых (протекающих) последовательно и/или параллельно, кото­рые преобразуют множество материальных и/или информацион­ных потоков во множество материальных и/или информационных потоков с другими свойствами. В модели IDEF0 деятельность описывается бло­ком А-0 на основной контекстной диаграмме (см. рис. 8).

2. Процесс (бизнес-процесс) – совокупность последовательно и/или параллельно выполняемых операций, которые преобразу­ют материальный и/или информационный потоки в соответству­ющие потоки с другими свойствами. В ходе процесса потребляются фи­нансовые, энергетические, трудовые и материальные ресурсы и выполняются ограничения со стороны других процессов и внеш­ней среды.

3. Операция – совокупность последовательно или/и параллельно выполняемых действий, которые преобразуют объекты, входящие в состав материального или/и информационного потока, в соот­ветствующие объекты с другими свойствами.

4. Действие – преобразование какого-либо свойства матери­ального или информационного объекта в другое свойство. Дей­ствие выполняется в соответствии с командой, являющейся час­тью директивы на выполнение операции, с потреблением необ­ходимых ресурсов и с соблюдением ограничений на осуществле­ние данной операции.

Дополнительными видами функций являются: субдеятель­ность – совокупность нескольких процессов в составе деятельно­сти, объединенная некоторой частной целью (являющейся «под­целью» деятельности), и подпроцесс – группа операций в соста­ве процесса, объединенная технологически или организационно.

Все функции, входящие в приведенную выше классификацию, находятся между собой в отношениях иерархической подчинен­ности по принципу «сверху вниз»: деятельность – субдеятель­ность – процесс – подпроцесс – операция – действие.

Согласно методу IDEF0 каждая функция выполняется посред­ством своего механизма. В большинстве систем, анализируемых при помощи функциональных моделей, такими механизмами слу­жат организационно-технические структуры. Одним из концепту­альных принципов функционального моделирования является отделение функций от механизма их реализации. Вместе с тем анализ показывает, что между иерархией функций (преобразова­ний) и иерархией механизмов существует соответствие.

Используя иерархию функциональных блоков, можно опреде­лить элементы иерархии механизмов следующим образом:

• организационно-техническая система – организационная струк­тура, персонал и комплекс технических средств (оборудование), необходимые для осуществления деятельности;

• организационно-техническая подсистема – часть организаци­онно-технической системы, обеспечивающая протекание процесса (субдеятельности);

• организационно-технический комплекс (модуль) – часть орга­низационно-технической подсистемы, предназначенная для вы­полнения операции;

Организационно-технический блок – часть организационно-тех­нического комплекса, обеспечивающая выполнение действия.

Таким образом, при корректном построении функциональной модели появляется возможность связать ее блоки на разных уровнях декомпозиции с элементами организационно-технической структуры, выступающими в качестве механизмов. В этом случае организационно-техническая структура также становится резуль­татом функционального моделирования.

Во многих моделях находит отражение явление, связанное с формированием или специфической настройкой (перестройкой) механизмов в ходе деятельности. Это явление называют реинжи­нирингом производства (бизнес-процессов) на предприятии и отражают в модели как субдеятельность, поскольку почти всегда она состоит из нескольких процессов.

Механизм любого уровня обеспечивает выполнение деятель­ности (процесса, операции, действия) путем потребления ресур­сов (финансовых, энергетических, трудовых) непосредственно или в результате промежуточных преобразований, т.е. специфических процессов, которые можно назвать поддерживающими, обеспе­чивающими или вспомогательными (по аналогии с вспомогатель­ными производствами, цехами, участками на машиностроитель­ном предприятии) по отношению к основным процессам, где происходят преобразования, однозначно обусловленные целью деятельности. Существенным признаком вспомогательного про­цесса является то, что он не создает конечного продукта деятель­ности и, следовательно, прибыли, а является затратным.

Управление является особым видом процесса, операции, дей­ствия. Из общих принципов метода IDEF0 вытекает, что каждый блок на диаграмме должен иметь хотя бы одну управляющую стрел­ку, отображающую условия правильного функционирования блока. Это требование является следствием положения системотехники, согласно которому управление – это такое воздействие (преиму­щественно информационное) на систему, которое стимулирует ее функционирование в направлении достижения заданной цели. В связи с этим можно сформулировать ряд определений и методи­ческих положений, которыми следует руководствоваться при от­ражении процессов управления на функциональных моделях.

Управление деятельностью – это процесс, состоящий, как ми­нимум, из следующих операций:

• формулирование целей деятельности;

• анализ и оценка ресурсов, необходимых для осуществления деятельности, и их сопоставление с имеющимися ресурсами;

• сбор информации об условиях протекания и фактическом со­стоянии деятельности («глобальная обратная связь»);

• выработка и принятие решений, направленных на достиже­ние целей, в частности решений о распределении ресурсов по процессам, входящим в состав деятельности; оформление реше­ний в виде директив на управление процессами;

• реализация решений (исполнение директив) и оценка их ре­зультатов («локальная обратная связь»);

• корректировка в случае необходимости (например, при не­хватке ресурсов) ранее сформулированных целей (самонастрой­ка, адаптация).

Управление процессом – это операция, состоящая, как мини­мум, из следующих действий:

• анализ директивы на управление процессом, ее декомпози­ция на директивы управления операциями;

• сбор (прием по каналам связи) информации о ходе выполне­ния операций, ее обобщение и формирование сведений о состоя­нии процесса, передача данных в подсистему управления деятель­ностью;

• сопоставление информации о ходе операций с данными ди­ректив и выработка локальных решений, направленных на устра­нение отклонений:

• корректировка (в случае необходимости) директив на выпол­нение операций.

Управление операцией – это действие, включающее в себя сле­дующие мероприятия:

• выработка на основании директивы на управление операцией команд на управление действиями;

• реализация этих команд;

• оценка результатов выполнения;

• передача необходимой информации в комплекс управления процессом;

• корректировка команд в случае необходимости.

Блоки управления должны быть на каждой IDEFO-диаграмме (кроме тех, которые являются декомпозициями таких блоков). Через них осуществляют управляющие воздействия на остальные блоки диаграммы. Именно эти блоки воспринимают ограничивающую и предписывающую информацию и преобразуют ее в соответствую­щие директивы и команды.

Стрелки, исходящие из блока «Управлять...», описывают цен­трализованную схему управления (управленческую вертикаль). Возможны варианты структур, в которых выходная информация одного из блоков является управляющей для другого, что отража­ет децентрализацию управления (горизонтальные связи).

По результату моделирования производственных процессов определяются показатели эффективности процессов:

- количество производимой продукции заданного качества, оплаченное за определенный интервал времени;

- число потребителей продукции;

- перечень и количество типовых операций, которые необходимо выполнить при производстве продукции за определенный интервал времени;

- стоимость издержек производства продукции;

- длительность выполнения процессов и отдельных операций;

- капиталовложения в производство.

Функциональная модель производственных процессов дает также список (дерево) функций, которые обеспечивают достижение стратегических целей реализации наиболее прибыльных бизнес-процессов; обнаружение дорогостоящих функций (затраты центров) технологий реализаций бизнес-процессов, которые не оправдывают затрачиваемых на них средств; анализ технологий реализации бизнес-процессов по показателям эффективности; вычисление стоимости затрат производства продукции; определение себестоимости производимой продукции; расчет эффективности применения средств автоматизации в структурных подразделениях предприятия; анализ и оценка интенсивности информационных потоков и документооборота.

После построения функциональной модели производства по списку выполняемых функций определяется организационная структура автоматизированного производства.

Для каждого подразделения, описанного в организационной структуре производства, в свою очередь, определяется список функций и задач, подлежащих автоматизации. Этот список оформляется в виде дерева и является основой для составления функциональных компонентов интегрированной автоматизированной системы. Функциональные компоненты могут содержать одну или несколько взаимосвязанных автоматизированных подсистем. Таким образом полученные перечни автоматизированных функциональных подсистем предназначаются для реализации процессов в соответствии с полученными функциональными моделями. Наиболее широко применяемые автоматизированные подсистемы интегрированного производства рассмотрены в разделе 1.3.