Компоненты информационной инфраструктуры виртуального предприятия

Технологии, используемые в виртуальном предприятии, базируются на инфраструктуре, в которую входят: стандарты в области компьютерных сетей, взаимодействия программных средств, инженерии знаний, моделирования разрабатываемых продуктов и пр. Инфраструктура виртуального предприятия включает в себя такие компоненты как:

• сетевые средства и технологии коммуникации (Netware);
• различные средства поддержки групповой деятельности (Groupware), включая программные средства, обеспечения процессов сотрудничества (Collaboration Software) и координации (Coordination Software);
• корпоративные системы управления знаниями (Knowledge Management Systems);
• средства быстрого построения распределённых приложений в неоднородных средах (RADD). Здесь наиболее популярной является CORBA-технология, и использующая систему управления ОМА (Object Management Architecture);
• CALS-технологии, ядром которых выступает международный стандарт для обмена данными по моделям продукции STEP (Standard for the Exchange of Product model data) и др.

Рассмотрим перечисленные компоненты виртуальных предприятий более подробно.

Иерархия информационных сетей по уровням интеграции предопределяет вполне конкретные ограничения для доступа в информационное пространство. В глобальных сетях таких ограничений практически нет. В корпоративных сетях и сетях делового партнёрства они присутствуют и отражают интересы корпоративных пользователей или участников партнёрских объединений.

Для обеспечения необходимой совместимости в компьютерных сетях действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Протоколы Международной организации стандартов ISO являются семиуровневыми и известны как протоколы базовой эталонной модели взаимосвязи открытых систем OSI (Open System Interconnections). Сетевые протоколы – это наборы синтаксических и семантических правил, определяющих поведение функциональных блоков сети при передаче данных. Они реализуют совокупность соглашений относительно способа представления данных, обеспечивающего их передачу в нужных направлениях и правильную интерпретацию данных всеми участниками информационного обмена.

Среди различных служб сети Интернет, поддерживающих функционирование виртуальных предприятий, следует указать «всемирную паутину» World-Wide-Web, использующую гипертекст и возможность клиентов взаимодействовать с другими приложениями Интернет, глобальные информационные серверы (Wide Area Information Servers), интерфейсы пользователя (браузеры), такие как Netscape Navigator, Internet Explorer, Microsoft outlook и др. Возможно использование общедоступных информационных серверов (FTP-серверов), списков рассылки электронной почты (выполняет функции обычной почты), службы телеконференций (дискуссионные группы) и др.

Документы Web-среды записываются в специальном формате, называемом языком гипертекстовой разметки HTML (Hyper Text Markup Language). В последнее время на смену HTML приходит расширяемый язык разметки XML (eXtensible Markup Language).

В свою очередь, языки, развивающие XML-технологию, можно разделить на следующие классы:

• средства описания информационных ресурсов (Resource Description Framework);
• языки описания математических документов, использующих специальные символы (Mathematical Markup Language);
• язык описания документов, содержащих мультимедиа-данные SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language);
• языки управления данными (XQL);
• языки электронной коммерции (Open Trading Protocol, Financial Exchange).

В связи с широким распространением web-технологии её можно считать наиболее удобной основой для построения пользовательского интерфейса виртуального предприятия.

Поддержка групповой деятельности виртуального предприятия может быть обеспечена следующими средствами:

• системой обмена сообщениями (Massage Systems);
• системой обеспечения компьютерных телеконференций (Computer Conferencing);
• системой поддержки группового принятия решений (Group Decision Support Systems) и электронных совещаний (Electronic Meeting Rooms);
• соавторскими системами (CoAutoring Systems) и системами аргументации (Argumentation Systems);
• координационными системами (Coordination Software).

Самыми простыми и широко используемыми средствами поддержки групповой работы являются системы обмена сообщениями (электронная почта и электронные конференции на основе текстов). Более совершенные системы обеспечения компьютерных конференций используют средства гипермедиа и мультимедиа (Collaborative Hypermedia and Multimedia), образуя информационное пространство с коллективным доступом. Системы поддержки группового принятия решений позволяют повысить их эффективность за счёт сокращения времени рабочих совещаний. Соавторские системы и системы аргументации также предназначены для поддержки группового решения задач, переговорных процессов и процессов аргументации. Соавторские системы должны обеспечивать поддержку групповых творческих процессов, связанных с поиском оригинальных идей. Системы координации служат для согласования индивидуальных действий членов рабочей группы в процессе достижения цели. В качестве такой системы можно назвать систему Workflows, позволяющую автоматизировать бизнес-процессы таким образом, что документы, информация или задания передаются для выполнения необходимых действий от одного участника к другому в соответствии с набором процедурных правил.

Эффективность виртуальных предприятий определяется степенью интеллектуализации производства и менеджмента предприятий-партнёров.

Эффективное решение таких проблем как: систематизация корпоративных знаний и опыта, создание производственных баз знаний, построение систем, облегчающих обмен знаниями, разработка интеллектуальных производственных систем, способных к автономным оценкам и действиям требует разработки моделей и систем управления производственными знаниями. Функциями управления знаниями в виртуальных предприятиях являются: получение, организация, совместное пополнение и использование, распространение, оценка знаний.

Работа корпоративных систем управления знаниями предполагает получение и интеграцию индивидуальных знаний специалистов, работающих на предприятиях-партнерах, а также совместного создания и коллективного использования корпоративных знаний.

На рынке систем управления знаниями представлены как простые системы, обеспечивающие выполнение отдельных функций управления корпоративными знаниями (например, система совместной фильтрации Grapevine), так и сложные, интегрированные системы (например, Fulcrum – система управления знаниями масштаба предприятия).

Общие ресурсы виртуального предприятия складываются из ресурсов его участников. Для обеспечения доступа партнеров к ресурсам для каждого может использоваться локальная объектно-ориентированная концептуальная схема, в которой все ресурсы отображены как объекты и отражены их свойства, связи, ограничения и операции. Затем строится глобальная концептуальная схема всего виртуального предприятия, которая образуется из локальных схем и дополнительных ресурсов. Подобная концептуальная схема вместе с другой информацией совместного пользования образуют базу метаданных и знаний (Metadata and Knowledge Base).

Взаимодействие локальных концептуальных схем предполагает наличие служб–посредников для согласования различий в именах объектов и служб, различий в структурных и семантических представлениях. Для работы этих служб формируются правила и ограничения, которые хранятся в базе знаний виртуального предприятия.

Проблемой распределенных вычислений занимается международный консорциум Object Management Group (OMG). Этот же консорциум занимается разработкой спецификаций и стандартов, позволяющих строить распределенные объектные приложения. Им была предложена архитектура управления объектами (Object Management Architecture), лежащая в основе стандарта CORBA, которая обеспечивает совместимость и возможность взаимодействия объектов в компьютерной сети, включающей различные аппаратные и программные средства.

Решение любой задачи представляется в форме взаимодействия (физически) распределенных по различным ЭВМ объектов. Для описания предметной области в терминах взаимодействующих объектов служит язык IDL (Interface Definition Language), который представляет собой декларативный объектно-ориентированный язык. Он позволяет строить интерфейсы, не зависящие от языка программирования, используемого для реализации.

Объектная модель CORBA определяет взаимодействия между клиентами и серверами. Объекты-серверы содержат набор услуг, разделяемых между многими клиентами. Клиент получает доступ к объекту, посылая к нему запрос.

Архитектура OMA состоит из четырех основных компонентов, которые можно разделить на два класса: системные компоненты и прикладные компоненты.

К системным компонентам относятся:

• собственно общая архитектура брокера запросов объектов CORBA (Common Object Request Broker Architecture);
• объектные службы (Object Services).

Среди прикладных компонентов выделяются:

• объекты приложений;
• универсальные средства.

Брокер запросов взаимодействует с объектными службами, которые отвечают за создание объектов, контроль доступа и пр.

Перечислим главные средства стандарта CORBA:

• Объектный брокер запросов ORB (Object Request Broker);
• Язык определения интерфейсов IDL (Interface Definition Language);
• Объектный адаптер OA (Object Adapter);
• Репозиторий интерфейсов IR (Interface Repository).

Роль CORBA-технологии для виртуального предприятия заключается в том, что с её помощью создаётся система, которая обеспечивает «прозрачное» взаимодействие между объектами в распределенной неоднородной среде.

Виртуальные предприятия часто используют CALS-технологии, предоставляющие необходимый инструментарий, содержащий набор методов, программ и стандартов представления и передачи производственной и бизнес-информации. Этот инструментарий позволяет представить любую информацию в единой структуре и формате, облегчить передачу, хранение, поиск разнородных технических данных и знаний, необходимых для проектирования, производства и сопровождения продукции.

Аббревиатура CALS используется для описания понятия Continuous Acquisition and Life Cycle Support (непрерывное приобретение информации и поддержка жизненного цикла). CALS-технология успешно применяется для повышения эффективности использования компьютерных ресурсов предприятий на всех стадиях жизненного цикла разрабатываемой продукции. Применяется также новая аббревиатура CALS/CE, указывающая на интеграцию CALS-технологий и методов совмещенной разработки (Concurrent Engineering).

Использование CALS-технологии в рамках виртуального предприятия позволяет:

• уменьшить количество документов на бумажном носителе, циркулирующих в виртуальном предприятии;
• повысить согласованность данных, получаемых различными агентами;
• уменьшить время реакции виртуального предприятия на неожиданные изменения конъюнктуры рынка;
• лучше интегрировать процессы проектирования и производства;
• уменьшить ошибки в процессах кооперативного проектирования и распределенного производства.

Работу со всей циркулирующей на предприятии информацией целесообразно проводить в соответствии с некоторым набором стандартных форматов, включенных в CALS.

Стандартные CALS-технологии включают: ISO 10303 STEP (стандарт обмена данными об изделии); ISO 13584 P_LIB (библиотека компонентов изделий); ISO 15531 MANDATE (описание производственного процесса). Здесь набор стандартов ISO 10303 STEP занимает исключительное положение. Без него трудно реализовать главную идею CALS-технологии, согласно которой у разработчиков (при условии разрешенного доступа) может иметься вся информация о продукте, соответствующая всем стадиям его жизненного цикла. Применение стандартов STEP охватывает все виды производимой и промежуточной машиностроительной продукции (детали, сборочные единицы, агрегаты, изделия) на всех стадиях их жизненного цикла (проектирование, конструирование, технологическая подготовка производства, производство, эксплуатация, утилизация), а также включая все соответствующие специальности (автоматика, механика, информатика, электроника и пр.).

Частью стандарта STEP является объектно-ориентированный язык EXPRESS, предназначенный для описания данных в виде концептуальных схем.

Можно выделить четыре уровня функционирования STEP:

• уровень обмена символьными файлами;
• уровень работы с данными посредством стандартного интерфейса;
• уровень работы с базами данных;
• уровень работы с базами знаний.

Основными направлениями внедрения CALS-технологий являются:

• организация электронного документооборота, связанная с использованием информационных стандартов CALS для обмена данными между конкретными программными продуктами;
• разработка интегрированных баз данных, объединяющих стандартизованную информацию, создание централизованных структурированных хранилищ данных в соответствии с CALS-стандартами, для обеспечения их совместимости;
• создание и внедрение комплексных систем автоматизации и управления предприятием, построенных в соответствии со стандартом MANDATE.

Вопросы для самопроверки к главе 5.

1. Какие компоненты включает в себя пространство виртуализации предприятий?
2. Что представляет собой инфраструктура виртуальной организации?
3. Каковы функции инфраструктуры виртуальной организации?
4. Проанализируйте насколько определений понятия виртуального предприятия. Найдите принципиальные отличия в этих определениях.
5. Чем бизнес-сети отличаются от виртуальных предприятий?
6. Что такое виртуальный продукт?
7. Почему наблюдается рост информационной составляющей в стоимости товаров?
8. Каковы различия в функционировании виртуальных предприятий и предприятий традиционной экономики?
9. Какими достоинствами и недостатками обладают виртуальные предприятия перед традиционными?
10. Какова последовательность этапов создания виртуального предприятия?
11. Как осуществляется управление в рамках виртуального предприятия? Перечислите основные комплексы задач, стоящих перед менеджерами виртуальной фирмы.
12. Назовите известные Вам компоненты информационной инфраструктуры виртуального предприятия.
13. Приведите примеры виртуальных предприятий и предприятий, содержащих элементы виртуализации в России и за рубежом.