Проблемы создания интегрированных систем управления

       Системы, которые обычно предоставляют доступ к таким ресурсам - это сетевые  машины, мобильные компьютеры и любые  из многочисленных серверов и хостов организации. Таким образом, в распределенной среде ответственность за управление ресурсами "распыляется" по множеству  неоднородных систем. И это порождает  массу проблем, среди которых  наиболее значительная - несогласованность  методов выполнения таких административных операций, как добавление пользователей, создание паролей, определение правил и прав доступа к приложениям  и данным.

       Кроме того, некоторые функции и возможности  могут быть реализованы на одной  системе и отсутствовать на другой. Например, в большинстве Unix-систем пользовательские пароли доступны администратору, их можно  свободно просмотреть и отредактировать. А NetWare не разрешает ни одному пользователю (даже с правами супервизора) увидеть текущие пароли. Быстрые изменения информационной инфраструктуры современной корпорации усложняют не только управление развертыванием систем, но и процессы администрирования. Расширения операционных сред клиентских компьютеров, добавление новых систем и общая реорганизация корпорации требуют, чтобы права доступа быстро приводились в соответствие этим изменениям.

       Чтобы добиться согласованного управления пользователями и ресурсами и обеспечить слаженное  и эффективное изменение методов  доступа к необходимым для бизнеса приложениям и данным, требуется унифицированное средство, которое способно:

• поддерживать множество платформ (ОС, файловых систем, баз данных);
• поддерживать как приложения, так и системы;
• иметь возможность физического масштабирования на тысячи систем;
• обеспечивать быстрое администрирование тысяч пользователей;
• обеспечивать возможность администрирования на основе политики организации (policy-based), определяющей права доступа в зависимости от положения или роли пользователя в корпорации.

       Таким требованиям удовлетворяют интегрированные  системы управления. По данным IDC, выполнение административных операций в интегрированной  среде позволяет более чем  вдвое снизить затрачиваемое  на эти задачи время для 100 пользователей. Для примера: управляющее приложение TME 10 User Administration задает единый шаблон для учетных данных пользователя на разнородных системах и позволяет модифицировать эти данные с помощью только одной операции.

 

6. Операционная  доступность

       Эффективность развертывания приложений и систем управления пользователями и ресурсами  в распределенной среде напрямую влияет на эффективность работы организации. Однако если информационная инфраструктура по какой-либо причине перестает  функционировать, серьезнейшему риску  подвергается нормальное ведение бизнеса  в целом.

       Положение усугубляется тем, что в современной  среде клиент/сервер сбои могут происходить  в самых разных точках - сетевой  и системной аппаратуре, операционной среде, базах данных, промежуточном  ПО, бизнес-приложениях - естественно, как на стороне клиента, так и  на серверах. Огромное число взаимодействий между всеми этими элементами, и, во многих случаях, их географическая разбросанность, делают поиск исходной причины сбоя очень трудоемкой задачей, требующей немалого времени. Простои  обычно лишают многих сотрудников элементарной возможности выполнять свою работу. Кроме того, недоступность системы  оказывает негативное влияние на бизнес организации с точки зрения его клиентуры.

       Возникает необходимость автоматизировать процесс  управления операционной доступностью информационной среды с помощью  специальных систем. Однако до сих  пор обычно использовались автономные продукты для решения разных проблем  на разных платформах. Создавались  отдельные системы для управления производительностью, доступностью, планированием  пропускной способности, восстановлением  при сбоях, архивированием данных, планированием  пакетных заданий, справочными службами на различных системах и сетях.

       С появлением распределенных сред потребовалось  интегрировать эти разрозненные управляющие приложения, для того чтобы наборы их функций не перекрывались, а дублирование было сведено к  минимуму. Отдельные системы управления в одной распределенной среде  разделяют сетевую инфраструктуру и информацию: администратор работает с ними с одной консоли, но реальной интеграции не происходит - нет эффективного механизма совместного использования данных. В архитектуре Unicenter TNG, например, предусматривается интеграция управляющих функций для всех ресурсов, которые задействованы в конкретном бизнес-процессе. Это позволяет повысить производительность труда администраторов и улучшить качество обслуживания пользователей.

       IDC провела опрос среди различных  компаний, проанализировав время,  которое ежемесячно тратится  на выполнение операций по 11 дисциплинам  управления до использования  каких-либо автоматизированных средств,  после инсталляции отдельных  управляющих систем и в случае  использования интегрированного  решения (Таблица 1). Оказалось, что даже развертывание неинтегрированных продуктов позволило добиться экономии времени в среднем на 10%, а интегрированная система снизила на 39% количество часов, которые уходят на поддержку операционной доступности системы.

       Таблица 1. Время, затрачиваемое на управляющие операции до и после реализации системы управления 

7. Интегрированная ИС предприятия

     На  уровне бизнес-процессов необходима только интегрированная информация о технологических процессах. В  частности, данные типа «нарастающим итогом», средних значений за определенные промежутки времени, общее количество произведенных  продуктов и т.д. Очевидно, что  подобные данные должны поступать в  систему гораздо реже, чем данные реального времени от технологических  процессов. Из-за несогласованности  природы и назначения данных верхнего (АСУП) и нижнего (АСУ ТП) уровней  управления между ними необходим  промежуточный интегрирующий слой, который мог бы служить мостом между столь разнородными потоками данных.

     Этот  же мост мог бы стать средством  горизонтальной интеграции упомянутых разнородных систем автоматизации  нижнего уровня. Кроме того, на современном  предприятии необходима информационная система, способная обеспечить главным  специалистам и среднему инженерному  звену, участвующему в управлении производством, доступ к архивным данным. Наделенная такими возможностями система позволила  бы исследовать и сопоставлять ход  технологических процессов и  энергозатраты на разных установках с целью анализа состояния  объектов и оптимизации производства.

На рис. 1 приведена обобщенная схема ИСУ  предприятием.

 

      Графическое отображение укрупненной  схемы модели функционирования интегрированной  системы предприятия приведено  на рис. 2. Средним овалом схемы условно  представлена та часть системы, в  которой происходит наиболее интенсивный  обмен информацией между другими  подсистемами интегрированной системы  предприятия. Анализ существующих разработок АСУ показывает, что, несмотря на функциональную значимость, данная часть интегрированной  системы в большинстве случаев  автоматизирована недостаточно.

     В общем случае обмен данными между  бизнес-системами и АСУ ТП осуществляется по вертикали во встречных направлениях. В силу этого можно говорить о  нисходящем и восходящем потоках  данных.

     Нисходящий  поток — на нижний технологический  уровень передаются производственные задания, графики работы и ремонтов, технологические регламенты, спецификации на качество вырабатываемых нефтепродуктов и др.

     Восходящий  поток формируется производственной информацией, поступающей с технологических  участков, установок и цехов. Данные восходящего потока обеспечивают менеджеров верхнего уровня сведениями о количественных и качественных показателях переработанного  сырья и продуктах переработки, технологических режимах и их нарушениях, состоянии технологического оборудования, потреблении реагентов  и энергоносителей, затратах труда  и др.

     Даже  краткий перечень информации, формирующей  встречные потоки, характеризует  сложность автоматизации обменных процессов. В то же время многие предприятия, специалисты информационных подразделений  которых имеют мощный творческий потенциал, в целях сокращения временных  и финансовых затрат, пытаются собственными силами решать частные задачи интеграции функционально неоднородных систем. В большинстве случаев такой  подход позволяет добиться временного успеха, но в стратегическом смысле подобные решения необоснованны.  

     Во-первых, в этом случае крайне затруднительна техническая поддержка и развитие «самодельных» систем в силу низкой системной проработки принимаемых  решений. Динамичное производство постоянно  выдвигает новые задачи, требующие  развития программного обеспечения.

     Во-вторых, кадровые перемещения разработчиков  ПО и отсутствие формализованных  описаний проведенных разработок ставят предприятие в тяжелейшее и иногда безвыходное положение. При этом необходимо отметить, что, несмотря на кажущуюся простоту, «средний» уровень  системы управления не менее важен и сложен, чем ERP- или SCADA-системы. Поэтому его разработка и поддержка доступны только специализированным компаниям.

 

8. Программные средства ИСУ

     Сегодня на российском рынке программные  средства для создания интегрированных  систем управления представлены продуктами таких фирм, как AspenTech (Info+), Honeywell (РHD), OSIsoft (PI System) и др. Анализ функциональных возможностей и опыта эксплуатации показал, что наиболее известным и функционально развитым из программных продуктов этого назначения является пакет Plant Information System (PI System).

     Дружественный интерфейс, а также высокая надежность программного продукта, непрерывный  процесс поддержки пользователей  и продуманная политика регулярных обновлений привели к тому, что  PI System заняла ведущее место в мире среди продуктов этого класса. Сегодня PI System используются на 70% зарубежных нефтеперерабатывающих предприятий, оснащенных ИСП, среди которых Shell, Exxon, Texaco и другие мировые нефтегазовые лидеры.

     В России PI System работает на Омском (НК «Сибнефть»), Новокуйбышевском (НК «ЮКОС»), Сызранском (НК «ЮКОС»), Куйбышевском (НК «ЮКОС») НПЗ, в «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтезе».

     Типовая структура информационной системы  производства, построенной на базе PI System, представлена на рис. 3.

     

     Являясь гибким инструментом для создания информационной системы производства, PI System позволяет при помощи интерфейсов получать данные от:

     • распределенных систем управления (DCS);

     • систем операторского контроля, сбора  данных и управления (SCADA);

     • непосредственно от контроллеров (PLC);

     • лабораторных систем (LIMS);

     • устройств ручного ввода.

     Наличие большого выбора (более 300) интерфейсов  для разных систем АСУ ТП позволяет  PI System создать единое информационное пространство производства.

     Информация  от PI интерфейсов передается на сервер, где она обрабатывается по оригинальным алгоритмам сжатия и становится доступной в единообразном формате как для клиентских приложений ИСП, так и для бизнес-системы.

     Построение  ИСП на базе PI System позволяет решить большую часть технических проблем и дает возможность оптимизировать производственные процессы на основе собранных в едином хранилище и предоставленных для дальнейшего анализа данных.

     PI System обеспечивает надежный механизм  построения ИСП, но эта система  оперирует уже «готовыми» данными  из АСУ ТП. И здесь необходимо  быть уверенным, что данные, предоставляемые  SCADA-системами, достоверны, своевременны и точны. Таким образом, АСУ ТП есть необходимая база построения ИСУ НК, основной источник производственной информации. Поэтому наряду с выполнением функции диспетчерского управления системы данного уровня должны обеспечивать целостность и надежную доставку данных технологического характера.

       
 
 

 

9. Программные пакеты для АСУ ТП

     Ведущие разработчики средств для построения АСУ ТП все больше внимания уделяют  открытости систем, возможности ее взаимодействия не только с внешним  миром, но и тесной интеграции с другими  системами. Как правило, эти задачи решаются на уровне ПО, и особую роль здесь играет поддержка наиболее распространенных стандартов и технологий.