Бизнес XXI века: компьютеры вместо рабочих и крестьян

Темы связаны с реальным бизнесом предприятий. Поэтому формальные технические и технологические характеристики систем часто не позволяют сохранить принятые на предприятии организационные и финансовые процессы. Внедрение системы часто влечет за собой реорганизацию бизнес-процессов и системы управления предприятий. Как следствие, ставится задача оптимального выбора КИС (контрольно-измерительной системы), позволяющей автоматизировать необходимые функции и бизнес-процессы.

Можно выделить следующие  основные требования, предъявляемые предприятием к КИС:

• полнота функциональных возможностей;
• уровень реализации функциональных модулей;
• влияние системы на бизнес-процессы предприятия;
• эффективность использования системы на предприятии;
• стоимость и продолжительность внедрения.

Сегодня все большую роль играют такие характеристики КИС, как  возможность интеграции с зарубежными  системами, удовлетворение специфических потребностей заказчика, гибкость и масштабируемость системы и т. п.

Российский рынок КИС  сейчас разделен между западными  и российскими системами не по отраслевому признаку, а по величине предприятий. Большинство пользователей мощных западных КИС — это крупные отечественные предприятия нефтегазовой отрасли, тяжелой промышленности, машиностроения и т. п. При выборе корпоративной системы управления эти компании заинтересованы в оптимизации бизнес-функций и, как правило, готовы к большим затратам на лицензии и внедрение'.

В последние годы на российский рынок вышло несколько западных разработчиков, ориентированных на поставку решений для предприятий среднего бизнеса. При этом многие российские разработчики значительно увеличили функциональный состав своих систем, что позволило им выйти на рынок средних компаний.

¹ Сам факт внедрения КИС от крупного западного разработчика может увеличить рыночную стоимость и привлекательность предприятия для инвесторов.

 

Интеграция систем управления

Сегодня все более широко внедряются комплексные системы  проектирования и управления производством  — CAD/САМ. Их создание позволяет полностью автоматизировать процесс разработки и изготовления изделия. При таком построении предприятие представляет собой вычислительную сеть, к которой подключены рабочие места проектировщиков и станки с программным управлением. Центром такой сети будет сервер, в котором хранятся все данные о деталях устройства как спроектированные, так и полученные от поставщиков.

Естественно в состав предприятия  должен входить и автоматизированный склад', из которого комплектующие подаются в цеха. На склад же поступает и готовая продукция. Со склада ее получают покупатели.

Дальнейшим развитием  систем автоматизации предприятия  является интеграция CAD/САМ с корпоративными информационными системами. В таких интегрированных системах проводится не только автоматическое проектирование и производство, но и управление. Оперативная система учета позволяет в реальном времени отслеживать все этапы производства, контролировать запасы, полуфабрикаты и готовую продукцию. Естественно, на таком предприятии достаточно просто организовать производство индивидуальных изделий, ориентированных на удовлетворение требований покупателя.

 

Роботы для ремонта

Следует учесть, что на любом  производственном предприятии работает значительный штат ремонтников, которые  поддерживают станки и другое оборудование в рабочем состоянии. Их работа отличается от труда остальных рабочих: они каждый раз решают нестандартную задачу, отыскивая неисправность в станке и предлагая решение для ее устранения. Здесь отсутствуют прямые указания (как в документации при изготовлении нового изделия) на проводимые работы.

Однако ремонтные работы на станках с программным управлением значительно более простые, чем на старых традиционных станках — микрокомпьютер, встроенный в станок, проводит тестирование и сообщает об обнаруженных неисправностях. Сегодня полноценное автоматическое тестирование проводится на ракетной и авиационной технике, а также в других сложных системах. В мощных серверах реализованы, по-видимому, самые совершенные системы тестирования и восстановления его работы. В этих компьютерах постоянно ведется контроль состояния всех узлов, и в случае неисправности одного из них узел отключается, а его функции передаются на другие узлы (при некоторой потери производительности сервера в целом). Одновременно компьютер сообщает (по e-mail или по сотовой связи) о неисправности — не только о факте неисправности, но и о конкретном неисправном узле. Конструкция таких серверов позволяет проводить замену практически всех его узлов без остановки работы.

Сегодня аналогичные методы обнаружения неисправностей внедряются в различные устройства с программным (компьютерным) управлением. Это значит, что уже в ближайшем будущем станок сможет сам сообщить о своих неисправностях, что существенно упрощает его дальнейший ремонт. Но и ремонт может проводиться без участия человека. Американские разработчики уже продемонстрировали первую, полностью самовоспроизводящуюся робототехническую систему. Это устройство может автономно производить небольших роботов размером до 20x20x30 см. Хотя получающиеся роботы и похожи на игрушки,

они вполне работоспособны. По словам профессора Джордана Поллака из университета Брэндис, штат Массачусетс, одного из создателей этой системы, она может быть использована для серийного производства робототехнических систем специализированного назначения, например сборочных роботов, систем очистки и т. д. Отсутствие человека в технологическом процессе позволит значительно снизить себестоимость продукции. Эти роботы могут также проводить ремонт неисправных станков'.

¹ Такие роботы могут работать и дома, создавая для хозяина механических помощников, выполняющих необходимые именно в данном доме функции.

Уже работающие программные  и аппаратные системы позволяют  сегодня создать полностью автоматическое производственное предприятие. Массовое внедрение "размножающихся" роботов  означает практически полное устранение человека из многих сфер производства. Тогда для организации производства необходимы будут денежные средства (инвестиции) и новые технические идеи, которые генерируют инженеры. А рабочих на таком предприятии не будет.

Компьютер повышает урожай

Сегодня на Земле живет  более 7 млрд. человек. И хотя часть землян голодает, но абсолютное большинство— накормлено. И одето. Даже Китай и Индия, в которых живут более 2 млрд. человек, не только сами себя кормят, но и экспортируют продовольствие. Только Африка, с относительно низкой плотностью населения и огромными потенциальными возможностями по выращиванию различных растений и разведению скота, не может обеспечить себя едой. Можно с уверенностью констатировать, что именно информационные технологии обеспечили стремительное развитие сельскохозяйственного производства во второй половине XX века. Только там, где информационные системы оказались неразвитыми, там и в начале XXI века — голод.

Земля прокормит многих

В начале XIX века английский экономист Мальтус выдвинул теорию, что на Земле может жить ограниченное число людей. В соответствии с этой теорией природные ресурсы Земли не смогут обеспечить едой постоянно увеличивающееся население планеты. В то время оно составляло немногим более 1 млрд. человек! Базисом для теории Мальтуса служили реальные объективные данные производительности труда, особенно в сельском хозяйстве. Легко было сосчитать, сколько человек можно накормить при максимально большой посевной площади Земли. Теория Мальтуса оказала огромное влияние на развитие экономической науки XIX—XX веков, и многие ученые были с ней согласны. Так, Циолковский разработал теорию космических полетов как возможность разрешения проблемы перенаселенности Земли.

С тех пор население  планеты выросло почти в шесть  раз, а объем производства сельскохозяйственных продуктов вырос гораздо

больше. Особенно значительный рост производства наблюдался со второй половины XX века в развитых странах. Так, в Западной Европе за одно десятилетие  — с 1975 по 1985 год — производство сельскохозяйственной продукции увеличилось  столь значительно, что страны "Общего рынка" превратились из импортеров в крупных экспортеров продуктов питания. Так, в 2000 году экспорт продукции сельского хозяйства странами Евросоюза составил 230,1 млрд. долларов — этот регион стал крупнейшим в мире экспортером продукции сельского хозяйства. При этом площадь сельскохозяйственных угодий сократилась, а население выросло. Рост продуктивности сельского хозяйства вынудил принять государственные программы ограничения производства продукции. Так, во Франции введены квоты на продажу фермерами молока в зависимости от размера фермерского хозяйства. В США за период с 1947 по 1987 год рост производства в сельском хозяйстве составил 85%. Это означало, что в 1947 году один фермер мог накормить только 14 человек, а в 1987 году — уже 96 человек.

После того как в Китае  к началу XXI века стали развиваться  информационные технологии, изменилось и положение с сельским хозяйством. "Зеленая революция" 70-х годов позволила стране накормить свое огромное население. А 2001 год стал рекордным по производству основного продукта питания китайцев — риса. Его было произведено так много, что съесть весь рис миллиардное население Китая не может. Поэтому из риса стали делать автомобильное и ракетное топливо. Осенью 2001 года в Китае была запущена ракета на "рисовом" топливе.

Столь мощный прирост производства продуктов питания связан с различными программами научных исследований в сельском хозяйстве, финансируемыми государством. Иными словами, все  общество профинансировало научные  исследования, которые затем (с помощью  государственных экспертов) были внедрены фермерами. Собственно и сама "зеленая революция" стала результатом реализации нескольких крупных научных программ, позволивших создать новые сорта растений, в том числе низкорослые сорта пшеницы и риса. Эти сорта гораздо более продуктивны, не полегают, проще убираются. А разработаны они были, во многом, за счет моделирования на мощных компьютерах.

Можно сказать, что на Земле  еще имеется достаточный потенциал по производству сельскохозяйственных продуктов. Земля

сможет прокормить гораздо  больше, чем 6 млрд. сегодняшних жителей. Необходимо только, чтобы и в других странах производительность труда в сельском хозяйстве также поднялась до уровня развитых стран.

 

Со спутника виднее, по Internet быстрее

Земледелие и сегодня  остается одним из наименее устойчивых производств — слишком велика зависимость урожая от погодных условий. Даже в США, где в обустройство земли вложены огромные средства (более 1 млн. долларов на каждый гектар пашни), сильные засухи регулярно губят урожай. И это притом, что поля подключены к системам искусственного орошения. В других частях мира ситуация еще хуже: холодное лето (как во многих частях России), избыток или недостаток влаги (что характерно для многих стран с теплым климатом). Иными словами, климатические условия и сегодня еще остаются одним из главных факторов, определяющих урожай.

Полностью исключить влияние  природных условий на урожай нельзя, но сократить можно. Для этого  на поля подводится вода, прокладываются дренажные трубы. К сожалению, там, где температурные условия благоприятны для растениеводства, воды не хватает. Это верно как для России (Заволжье, Северный Кавказ, Черноземье), так и для стран Европы, Северной Америки, Австралии, Ближнего и Среднего Востока, Северной Африки. А там, где воды с избытком, мало солнца, например в Сибири. Поэтому проблема орошения остро стоит для большинства стран — производителей зерна. Надо отметить, что вода — дорогое и дефицитное сырье, требующее рационального использования. Поэтому вопрос организации оптимального полива сегодня один из самых актуальных для сельского хозяйства.

Во Франции фермер может  заключить договор на предоставление информации об уровне влаги на полях. Расположение полей может быть произвольным. Мониторинг полей проводится с разведывательных спутников, которые пролетают над любой точкой Франции каждые 45 минут. В зависимости от цвета растений определяется уровень влаги в них. Эти данные передаются в наземный центр, из которого они уже по электронной почте поступают на компьютеры тех фермеров, которые оплатили эту услугу.

 

Таким образом, фермер каждые 45 минут получает информацию, позволяющую  ему своевременно принять решение  о необходимости полива. Если надо, можно пустить воду на поля. Естественно, необходимо оплатить воду. Информация об уровне влажности, конечно, стоит денег, но эти расходы окупаются за счет минимизации расхода воды. Информационные технологии в данном случае позволяют также существенно экономить воду, что принципиально важно и для экологии.

 

Почти промышленность

Для того чтобы еще меньше зависеть от климатических условий, уже давно многие растения выращиваются в теплицах (в закрытом фунте) — помидоры, огурцы, перец, бананы, баклажаны и многое другое. Последние годы площадь теплиц постоянно растет не только в регионах с низкой температурой, но и в теплых странах: даже здесь теплицы дают больший урожай, чем самое ухоженное поле. Сегодня для покрытия теплиц используются различные материалы, а не исключительно стекло: новые материалы не только дешевле и легче стекла, но и пропускают необходимую часть спектра поступающей солнечной энергии. Принципиально важно, что в теплице может быть создан необходимый для данного растения микроклимат, а также соответствующие различным периодам роста растения условия, в частности продолжительность светлого и темного периода суток.

Сегодня практически все  процессы управления теплицей автоматизированы. В зависимости от высаженной культуры (с учетом особенностей данного сорта) выбираются оптимальные параметры микроклимата теплицы. Эти параметры записаны в памяти компьютера. В теплице создается аппаратно-программная система, в которую, кроме компьютера с программным обеспечением, входят также различные датчики и исполнительные механизмы, связанные с компьютером в единую локальную сеть теплицы.

Датчики измеряют и передают в компьютер информацию по различным  характеристикам, например:

• температуру почвы и воздуха в различных частях теплицы, а также воды, предназначенной для полива;
• уровень освещенности в разных частях теплицы.