Modeling of processes of items life cycle

Full Text

Моделирование процессов жизненного цикла из- Средства описания бизнес-процессов существуют и делия (ЖЦИ) [1] является необходимой составляю- развиваются уже довольно долгое время. Так, например, щей при реализации подхода информационной под- методология IDEF0 была стандартизирована в США держки процессов жизненного цикла изделия [2]. в 1981 г. В 2001 г. она была изложена в рекомендациях 11 Вестник СибГАУ. № 2(54). 2014 Госстандарта России. В 2013 г. вышел международный стандарт, описывающий методологию BPMN. Также развиваются и технические средства моделирования бизнес-процессов. Даже заглянув в MS Visio, одно из самых популярных программных средств построения графических диаграмм, можно обнаружить наборы фигур для описания бизнес-процессов. И более того, поддержка создания таких диаграмм в этой программе совершенствуется [3]. Средства моделирования бизнес-процессов можно обнаружить и внутри более масштабных систем, например, систем бизнес-моделирования. Ярким примером является система Business Studio, в которой можно не просто создавать диаграммы бизнес-процессов с использованием разных нотаций, но и увязывать их в целостные модели. Подход к моделированию бизнес-процессов, реализованный в Business Studio, взят в качестве аналога для рассмотрения в этой работе. Описание бизнес-процессов можно разделить на два уровня: верхний и нижний (операционный). Различные методики могут по-разному подходить для описания бизнес-процессов на верхнем или нижнем уровне. Существующие средства моделирования бизнес-процессов: 1. Методология функционального моделирования IDEF0. Рекомендована Госстандартом России (Р 50.1.028-2001). Данная методология основана на подходе, получившем название SADT (Structured Analysis & Design Technique - методология структурного анализа и проектирования). Основу этого подхода (SADT) и методологии IDEF0 составляет графический язык описания (моделирования) систем [4]. IDEF0 используется для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, преобразуемые этими функциями [4]. Модель бизнес-процесса, выполненная по методологии IDEF0, представляет собой иерархию диаграмм. Диаграммы нижнего уровня получаются за счет декомпозиции блоков диаграммы, находящейся на уровне выше. 2. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем (блок-схемы). Блок-схема (flowchart, block diagram) -распространенный тип схем (графических моделей), описывающих алгоритмы или процессы, в которых отдельные шаги, события или объекты изображаются в виде блоков различной формы, соединенных между собой линиями, указывающими направление последовательности [5]. Правила выполнения блок-схем определяются ГОСТ 19.701-90. Достоинствами данной методики являются простота использования, широкая применяемость при решении различных задач и, как следствие, понятность практически для всех специалистов. Недостатком является то, что методика изначально была ориентирована на описание алгоритмов работы программ. При описании же процессов диаграммы могут получаться относительно сложными [6; 7]. 3. Прием SwimLane. Представляет собой разделение диаграммы модели процесса горизонтальными или вертикальными линиями, в результате чего она разбивается на области («плавательные дорожки» или просто «дорожки»), соответствующие ролям, ресурсам, элементам организации или местоположению. При этом расположение элементов диаграммы приводится в соответствии со значением этих областей. Этот прием расширяет возможности описания бизнес-процессов и может быть использован с диаграммами, выполненными по методике блок-схем или по другим схожим методикам. 4. Процедура Business Studio (Cross Functional Flowchart). Процедура Business Studio [8] по сути является вариацией методики блок-схем, адаптированной для описания бизнес-процессов. В сравнении с базовой методикой она имеет следующие особенности: - изначально предусматривает использование «дорожек»; - вместо блоков ввода/вывода данных и документов используются названия стрелок (связей); - для отображения потоков объектов, не приводящих к запуску следующего события, используется стрелка с удвоенным концом (стрелка потока объектов). 5. Событийно-обусловленная последовательность процесса (event-driven process chain). Довольно широко применяемая методика, являющаяся в том числе частью методологии ARIS [9] и поддерживающаяся соответствующими программными продуктами. Она также является одной из методик описания бизнес-процессов, представленных в Business Studio. Достоинствами этой методики можно назвать логичность и высокую степень формализации. Недостатками являются относительная громоздкость получаемых диаграмм и сложность восприятия людьми, которые с ней не знакомы [7]. 6. BPMN (Business Process Model Notation - нотация моделирования бизнес-процессов). Данная нотация является проработанной методологией описания бизнес-процессов и их взаимодействия. Спецификация BPMN 2.0 была выпущена OMG (Object Management Group) в 2011 г. Она легла в основу международного стандарта ISO/IEC 19510:2013. Особенностью BPMN является поддержка создания моделей для автоматически исполняемых бизнес-процессов, которые могут быть переведены в формат, предназначенный для выполнения в системах BPM (Business Process Management - управление бизнес-процессами). Так, в стандарте [10] говорится, что BPMN выстраивает мост между проектированием и исполнением бизнес-процессов. Но основной целью данной методологии, и это указано в стандарте, является обеспечение нотации, понятной всем связанным с бизнес-процессами пользователям: тем, кто их описывает, внедряет технологии их автоматизации или их автоматическое исполнение, следит за ними и управляет их выполнением. В [6] показано, что, применяя BPMN, можно создавать диаграммы бизнес-процессов, не уступающие по простоте, понятности и информативности диаграммам блок-схем и подобных методик. Объем и сложность нотации BPMN на первый взгляд воспринимаются как ее существенный недостаток. 12 Математика, механика, информатика Но на деле оказывается, что применение BPMN может быть не намного сложнее, чем работа с другими методиками. При этом данная нотация позволяет описывать логику процессов с разной степенью детализации, вплоть до очень подробного описания. Конечно, с увеличением степени детализации диаграмм бизнес-процессов от специалистов, работающих с ними, потребуется больше знаний о BPMN. Среди возможности описываемой нотации, отличающих ее от методик-вариаций блок-схем, можно выделить: - возможность увязки диаграмм в единую модель; при этом связи между диаграммами могут быть как горизонтальными, так и иерархическими; - возможность отображения на диаграмме взаимодействия нескольких процессов, что возможно за счет применения элемента «пул» (pool), соответствующего процессу и являющегося контейнером для всех элементов этого процесса на диаграмме. Из-за высокой степени формализации BPMN возможно использование форматов файлов моделей бизнес-процессов, поддерживающих обмен этих моделей между различными системами, работающими с ними. При этом объекты переданной модели могут быть распознаны и сопоставлены с объектами, хранящимися в системе, в которую происходит передача. Анализ возможностей применения рассмотренных средств моделирования бизнес-процессов. Методология IDEF0 используется в мире уже долгое время и является весьма эффективной при построении иерархической модели бизнес-процессов верхнего уровня [8]. При ее использовании возможна опора на рекомендации Госстандарта России (Р 50.1.028-2001). Однако при моделировании бизнес-процессов на операционном уровне диаграммы IDEF0 явно проигрывают в простоте и понятности для пользователей по сравнению с диаграммами, составленными по другим методикам. Да и составление таких диаграмм с соблюдением правил и принципов IDEF0 является более сложным занятием, которое может осуществляться только при наличии определенных знаний. Для описания бизнес-процессов на нижнем уровне предпочтительней использовать нотацию BPMN. Несмотря на объем и сложность, она позволяет составлять простые и понятные диаграммы, являющиеся по сути вариациями блок-схем. При этом существуют возможности включения в описание больше деталей, делая его более точным и информативным. Диаграммы, выполненные в BPMN, могут увязываться между собой, образуя единую модель. Высокая степень формализации BPMN дает дополнительные преимущества работы с моделями. Выпуск международного стандарта, описывающего нотацию BPMN, дает опору для ее применения на предприятиях и разработки собственных стандартов моделирования бизнес-процессов на ее основе. Каждая из выбранных для использования методик позволяет создавать модели бизнес-процессов, содержащих связанные между собой диаграммы. Их совместное использование в рамках одной модели требует применения механизмов, связывающих диаграммы IDEF0 и BPMN между собой. Среди этих механизмов должно быть применение правил декомпозиции блоков-действий и идентификации этих блоков и диаграмм модели. Данные правила могут быть использованы так, как они описаны в методике IDEF0 [4]. А-0 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА U-A0 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА U-А1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ !-► А2 ПОДГОТОВКА СТО I-*-А21 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПОДБОР СТО НА ДСЕ I-►Агг ПОПОЛНЕНИЕ ЗАПАСА цис U-A23 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТО U-A24 ПОКУПКА СТО I-*-А25 ПОЛУЧЕНИЕ ЦЕХОВЫХ СТО Рис. 1. Фрагмент дерева диаграмм модели технологической подготовки производства (ТПП) Рассмотрим модель ТПП, структура которой представлена на рис. 1. Контекстная диаграмма А-0 и ее дочерняя диаграмма А0 выполняются в нотации IDEF0. Диаграммы следующих уровней могут выполняться как в нотации IDEF0, так и в нотации BPMN. Декомпозиция блоков диаграмм BPMN должна осуществляться только согласно правилам данной нотации. Теперь разберем вопрос связывания диаграммы BPMN с другими диаграммами модели. Для этого нотация позволяет использовать элемент «свернутый пул», соответствующий процессу, с которым осуществляется связь. В [11] описано, как осуществляется связывание процессов, описанных в разных нотациях, по входам и выходам. При связывании процесса, описанного в BPMN для передачи управления другому процессу, используются элементы «свернутый пул», «событие» и «поток сообщений» [12]. Разберем вышесказанное на примерах, взятых из упомянутой ранее модели ТПП (рис. 1). На рис. 2 представлен фрагмент диаграммы А0, на котором видно, как два процесса ТПП связаны между собой. Это процесс технологического проектирования (А1) и процесс подготовки СТО (А2). При дальнейшей декомпозиции процесса подготовки СТО появляется диаграмма А24, описывающая процесс покупки СТО. Эта диаграмма была выполнена в нотации BPMN (рис. 3). Необходимо было связать данный процесс с технологическим проектированием, так как исходными данными для начала работы является список СТО разработанного техпроцесса. Кроме этого, в ходе работ могут быть приняты решения, например, о замене заказанного инструмента на аналог, которые должны быть отражены в соответствующем технологическом процессе. Все необходимые связи были показаны согласно описанным выше правилам: был добавлен свернутый пул процесса технологического проектирования, введены потоки сообщений «Список инструмента техпроцесса» и «Корректировка инструмента техпроцесса», связывающих его с соответствующими событиями процесса, представленного данной диаграммой. 13 Вестник СибГАУ. № 2(54). 2014 План график изготовления ДСЕ Бюро планирования СТО Рис. 2. Фрагмент IDEF0-диаграммы А0 «Технологическая подготовка производства» Формирование Выписка требования на приходного ордера, купленный инструмент постановка цеха в известность Поступление J инструмента в I кладовую Рис. 3. BPMN-диаграмма процесса покупки СТО (А24) 14 Математика, механика, информатика Итак, как было показано, при описании бизнес-процессов целесообразно использовать две нотации. IDEF0 наиболее подходит при составлении диаграмм верхнего уровня. Нотация BPMN обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методиками описания бизнес-процессов на операционном уровне, в том числе и вариаций блок-схемы. Диаграммы IDEF0 и BPMN могут быть связаны между собой в единой модели процессов ЖЦИ.

About the authors

Ayrat Aydarovich Bikchentaev

JSC “Information Satellite System” named after academician M.F. Reshetnev”; Siberian State Aerospace University named after academician M.F. Reshetnev

Email: ayrat715@iss-reshetnev.ru
postgraduate student of Siberian State Aerospace University named after academician M.F. Reshetnev, engineer of JSC “Information Satellite System” named after academician M.F. Reshetnev”

References

Supplementary files