Корпоративная вселенная: BIM в технологических укладах

Предисловие

Святого Августина спросили: «Что такое время?» Святой Августин ответил: «Когда меня не спрашивают, то я знаю, что это». Любое описание факта или явления является неполным. Поэтому любая информационная система строится в интересах потребителей информации, и всё многообразие факта превращается в формальную запись.

В последнее время имеется тенденция к созданию систем управления корпоративной инфраструктурой с использованием технологий информационного моделирования (ТИМ), причём особый интерес проявляется к этапу эксплуатации. Первое впечатление корпоративных заказчиков подобных систем можно передать словами: как нам описать вселенную? Уверенное начальственное «пишите техническое задание!» быстро тонет в испуганных глазах подчинённых. За прошедшие 150 лет с начала промышленной революции и появления отрасли на учёте скопилось свыше пары миллионов объектов по всей стране, десятки тысяч земельных участков, несчитанное число производственных и хозяйственных процессов, к которым сейчас модно добавлять приставку «бизнес-». Теперь же, поведясь на беспринципную рекламу алчных вендоров, начальство хочет «видеть всё это в бим-ах», а наиболее хитрые, умеющие держать нос по ветру, многозначительно добавляют, что «технологии информационного моделирования – это не только BIM!» Таким образом, перед практическими специалистами встаёт непростая задача впихнуть вселенную в формальную запись. Причём это всем должно понравиться, и от этого компании должна быть реальная польза.

Ниже приведен один из подходов к формированию модели целевой реальности из тьмы корпоративной вселенной, которая, как и любой реальный объект, имеет в общем случае бесконечное число свойств, а значит, и моделей своего представления.

В качестве примера взята железнодорожная отрасль, но, на мой взгляд, подход должен работать для любой крупной корпорации, большинство из которых давно уже превратились в «государство в государстве».

Мы здесь не одни: проблема выявления новизны

В подавляющем числе случаев на работу мы приходим в уже сложившуюся компанию. Её жизненно важные функции автоматизированы ещё до нас. И всё работает. Вести себя как мессия, пришедший с благой вестью «Возвещаю вам о скором приходе BIM-а! Помолимся же, братья!» по меньшей мере глупо. Надо честно признать, что все заняты своей производственной текучкой и никто нас особо не ждёт. Поэтому, чтобы встроиться с пользой в хозяйственный механизм, надо сначала понять, как он устроен. Поэтому начинать надо — с исследований¹.

Самое простое и напрашивающееся решение — сесть за изучение бизнес-процессов. И вот здесь появляются первые грабли. В бизнес-процессах нет BIMа. Корпоративные ERP-системы существовали и прекрасно существуют без него². Для работы ERP-системы наличие BIM-модели не является критическим, жизненно важным фактором.

Поэтому, чтобы построить полезную для нас модель целевой реальности³, надо отойти от процессов и связанных с ними процессных моделей. BIM это технология, а не процесс (который в бизнес-процессах обычно рассматривается как процесс организации).

¹ Об исследованиях — см. статью «Наблюдение за наблюдающим: о методе isicad-а».
² Можно, конечно, уверять, что «BIM обеспечит бесшовную интеграцию данных» и прочая, но растёт риск, что на вас начнут смотреть как на мальчугана, который хочет сладкого мороженого и поэтому «дядя, купи скакалку! ну купи пожалуйста!»…
³ Целевая реальность — это то, что объективно существует (предметная область), но вы на неё смотрите под определённым углом зрения (с определённой целью). Примеры см. в Парадигма СИМПлекс: формирование инженерной модели основных фондов

Пример: если у вас есть топор, то процесс изготовления дров возможен только через операции разруба; если у вас есть еще пила, то вы можете добавить операции распила там, где они более эффективны (распил брёвен на чурбаки). Отсюда понятно, что есть технологии как инструменты (пила или топор и приёмы работы с ними), а есть технологии как организационные процессы (процесс заготовки дров). BIM — это инструментальная технология, а не организационная, это своего рода «пила».

Для того чтобы объяснить это начальству, привыкшему командовать людьми, приходится дополнительно рисовать пирамиду Техника-Управление-Экономика. Изменение инструментов (производственные силы) ведёт к изменению организационных процессов (производственные отношения) и повышению эффективности бизнеса (экономика). Но чтобы воспользоваться «инструментом» эффективно, он должен быть правильно спроектирован. Проектирование «инструмента», то бишь средства производства, описано здесь: Парадигма СИМПлекс: формирование инженерной модели основных фондов.

Итак, у нас есть инструментальная технология. Осталось понять, что из себя представляет «хозяйственный механизм» компании, в который мы хотим эту технологию внедрять.

Метод исследования хозяйственного механизма

Когда я работал в автопроме, старшие товарищи рассказали мне аксиому, которой должен руководствоваться каждый конструктор, если он хочет стать главным конструктором: «Автомобиль не начинают конструировать с колеса»⁴. Исходя из этого принципа, в корпоративной нормативке следует искать документ, формулирующий бизнес-цель компании. Такой документ нашёлся под названием «Основные принципы организации транспортного обслуживания и реализации услуг по перевозкам грузов». Из него стало понятно, кто за что отвечает, чтобы компания получала прибыль⁵. От ответственности за бизнес-процесс легко перейти к Положениям о подразделениях для уточнения периметра задач, контролируемых руководством через KPI, и функций, контролируемых самим подразделением.

⁴ Сказать по правде, работая в промышленных компаниях, я неоднократно наблюдал специалистов и менеджеров, которые эту аксиому нарушали. Поскольку у нас в техноструктуре каждый — гений, а начальники поголовно дураки, то авторитетов не существует и надо всё проверить на себе .

⁵ Интересно, что у компании-перевозчика бизнес-цель оказалась одна: продажа услуг по перевозкам грузов. В автомобилестроительной компании таких бизнес-целей было четыре. Три из них были связаны с максимизацией прибыли: продажа нового автомобиля, продажа запчастей, послегарантийное обслуживание. И ещё одна бизнес-цель была связана с минимизацией убытков: гарантийное обслуживание. Если бы последней цели не было, то автомобиль бы разваливался в первый же день после покупки, поскольку так выгодно .

По правилам проведения исследования работа с документами дополнилась интервью с опытными коллегами.

Результатом исследования стала нижеследующая модель (в версии статьи часть элементов убрана), связавшая уровни «Экономика» и «Управление» — см. рис. 1.

Рис. 1. Модель целевой реальности по результатам исследований

Рис. 2. Общая схема матричного метода (Описание методики см. здесь)

Рис. 3. Результаты применения матричного метода к целевой реальности

⁶ Здесь следует обратить внимание на то, что «эксплуатация инфраструктуры» относится к управлению движением, а не к содержанию инфраструктуры, и поэтому является фактором влияния (КВФ 3) для этой модели целевой реальности.

Интересен фактор «Случайное событие», рассмотрим пример, поясняющий его работу.

Пример. Вы едете на машине через лесной массив. Неожиданно на дорогу выскакивает лось. Вероятность события (риск) равняется 10^-6, то есть ничтожно мала, но лось выскакивает именно перед вашей машиной…

Попадёте ли вы в аварию зависит от целой группы показателей, которую можно назвать как «способность системы адаптироваться к резкому изменению обстановки». Таким образом, фактор тестирует конкретный технологический уклад на устойчивость.

Более подробно феномену технологического уклада посвящена следующая глава.

Хозяйственный механизм компании в разрезе технологических укладов

Технологический уклад — это замкнутый цикл производств, имеющих единый технический уровень и развивающихся синхронно.

Для пояснения важности учёта технологического уклада в деятельности организации можно привести два примера:

В укладе, очевидно, выделяются основная технология и сопутствующие технологии.

Пример. С появлением паровоза развивались сопутствующие технологии обогащения угля, его доставки, хранения и загрузки; технологии приготовления воды для паровой машины; её обслуживания, ремонта и т. д.; создавалась соответствующая технологиям инфраструктура. С появлением тепловоза старые сопутствующие технологии исчезли и появились новые, то же самое произошло с появлением электровозов — изменилось даже оснащение пути (электропитание).

Как было показано выше (см. примеры с документооборотом), технологические уклады имеют власть «нагибать» новые технологии под себя: новая технология, встраиваясь в устаревший уклад, частично теряет свою эффективность, а может быть просто вытеснена вон, в пользу старой технологии, менее эффективной, но уже полностью встроенной в уклад. Поэтому эффективная модернизация должна начинаться одновременно в нескольких ключевых точках уклада.

Рис. 4. Технологический уклад как класс и как структурный тип

В матричном методе (см. рис. 3) каждому техукладу соответствует отдельная матрица КИ, где роль КИ_ii играют технологии уклада. Уклад считается сложившимся, когда технологии удовлетворяют всем проверочным требованиям для матрицы (адекватность, целостность, непротиворечивость и инвариантность)⁷.

⁷ Подробно о матричном методе смотри здесь: Новые модели продуктового проектирования: матричный метод.

В матрицу КИ для ОФКС входят материальные объекты, техпроцесс является единственной нематериальной сущностью. Техпроцесс связывает материальные объекты (технику, технические сооружения), прописывая связи между ними, но с точки зрения основных фондов он не существует (в реальности), что вызывает известный парадокс в бухгалтерском учёте: капитальный объект есть, расходы по его содержанию есть, а зачем он нужен — непонятно. Это отмечали ещё учёные-экономисты, разделяя и обосновывая существование понятий «учёт бухгалтерский» и «учёт управленческий».

Очевидно, что техуклады в большой территориально разнесённой компании группируются в собственные иерархии (поскольку, как показывает практика, одну и ту же задачу можно решить несколькими способами (и ведь решают!) — что, конечно, усложняет совместимость при попытках унификации). Компактная для удобства анализа запись техуклада показана на рис. 5.

Рис. 5. Примеры краткой записи техуклада

Парадигма технологических укладов позволяет конкретизировать термин «цифровая трансформация бизнеса» как перенос технологий между совместимыми техукладами — см. рис. 6.

Рис. 6. Цифровая трансформация бизнеса в модели техукладов

Следует сказать, что внутри матричного описания техуклада (в отличие от иерархических схем) видно, что взаимодействие компонентов двунаправленно. То, что техпроцесс формирует требования к подбору оборудования, всем понятно. А вот как техника и технические сооружения влияют на техпроцесс, можно показать на примере метро.

Пример. Чтобы увеличить пропускную способность метро, вполне логично увеличить мощность локомотива и длину поезда. Однако если в наземке для этого достаточно минимальных затрат на увеличение длины перрона, то в метро возникает жёсткий лимит на длину подземных станций. Следовательно, решение проблемы пошло в направлении повышения частоты движения поездов и модернизации систем управления движением. Так технические ограничения влияют на техпроцесс⁸.

⁸ В машиностроении классическим является пример с производительностью оборудования, когда нужно выпускать больше продукции, чем определено техпаспортом обрабатывающего центра, — оборудование начинают ставить параллельно, что требует изменений в системах подачи, отгрузки и питания.

Важным пунктом в анализе укладов является понимание принципа создания новых мощностей (в том числе и информационных): как замещение (замена отсталых передовыми) или как дополнение (пристраивание «костылей» к отсталым основным технологиям). «Проблема плановой экономики была в том, что в СССР научились открывать заводы, но не научились их закрывать» ©.

Цифровизация, построенная по типу дополнения, занята в основном созданием «удобств» во вторичных процессах и с объявленной Правительством РФ «цифровой трансформацией экономики» (глубинной перестройкой базовых технологий) не имеет ничего общего.

Завершая описание модели хозяйственного механизма в форме техукладов, необходимо привести важное определение: «Управление — это приведение объекта управления в целевое состояние» ©. Таким образом, управление — это не содержание, что часто путают. Исходя из определения, результат работы системы управления инфраструктурой с использованием ТИМ — это наилучший ответ на ключевые факторы влияния (КВФ):

• либо через эволюцию — модернизацию существующих техукладов (определение отсталых/передовых, определение доминирующих, план модернизационных мероприятий и т. д.),
• либо через инновацию — формирование принципиально новых техукладов⁹.

⁹ Описанный в данном абзаце подход позволяет выйти из тупика директивного управления, но не потерять управляемость. Дело в том, что многочисленные «западные» методы корпоративного управления, доступные в публичной литературе, являются по сути тоталитарными, предлагая ставить стратегическую цель наверху пирамиды и далее каскадировать ее на все звенья. Такой механистический подход ещё работает при создании техники, однако в хозяйственном механизме мегакорпорации СССР уже на рубеже 60-х столкнулись с тем, что централизованное планирование хорошо работает только тогда, когда цель всего одна (например — подготовить страну к будущей войне). Когда же целей становится много, что происходит объективно, — и оборону надо крепить, и народ надо кормить, и в космос летать, и атомный флот строить и т. д. и т. п., — то конкуренция за ресурсы усложняет такое планирование многократно. Управление через уклады не требует формулировки единственно верной директивы, с чем в компаниях всегда проблемы, а предлагает, по сути, механизм взаимоувязанной адаптации.

А это уже позволяет, в свою очередь, пересмотреть подход к стратегии ведения НИОКР и осуществить переход: от попыток внедрения отдельных технологий в хозяйственный механизм компании — к комплексным проектам модернизации технологических укладов.

Интеграция

Физическая модель объекта капитального строительства была подробно описана в предыдущей статье. Здесь же приводится её краткая форма:

Рис. 7. Ф-модель ОФКС, краткая запись (Описание Ф-модели см. здесь)

Итак, инструментальная технология у нас есть, хозяйственный механизм — описан. Необходимо переходить к интеграции двух сущностей.

Интеграция происходит через дополнительный шаг — формирование производственной и учётной функций системы управления с использованием ТИМ, см. рис. 8.

Рис. 8. Производственная функция — целевое состояние

Вышеприведённая схема показывает, что технология встраивается в совершенно определённые техуклады, обязательно содержащие в себе группу сопутствующих технологий¹⁰. Внедрение её в произвольном укладе, как было сказано выше, может привести к снижению эффекта от неё и неудаче.

¹⁰ Замечание к схеме производственной функции. Появление термина «цифровой двойник» в инфраструктуре и его быстрое распространение на такие новые термины, как «умная инфраструктура» и «умные города», намекает, что существует источник этих понятий, где уже есть комплекс необходимых технологий. Как показало исследование, это пришло из автоматизации промышленных производств, где термины АСУ ТП, SCADA и прочие давно известны специалистам. В определённый момент асушникам в производстве автоматизировать стало нечего, наступил предел возможностей технологий, следовательно, возник вопрос освоения новых рынков. Этим рынком стала общественная инфраструктура и коммерческая логистика. Возникла идея превратить их в подобие производственных линий, раз уж технологии там хорошо разработаны. Поэтому безлюдное управление транспортными средствами нужно не столько с точки зрения коммерческой выгоды (есть подозрение, что выгода там на самом деле минимальна), а для того, чтобы запихнуть транспорт в технологические операционные системы. А для этого надо убрать от руля вечный источник рисков и неопределённости — человека.
Поскольку для технологической операционной системы, уже не замкнутой в пределах цеха, нужен глобальный сетевой доступ к объектам управления, то совершенно логичным стал выбор уже существующей глобальной сети — Интернета. «Интернет вещей» оказался новым заманчивым рынком освоения государственных и корпоративных бюджетов. Отсюда и глобальная цифровизация, неумолимо продвигаемая во всём мире, — технократам от АСУ нужны объекты для подключения. Даст ли всё это экономический эффект или обернётся очередным распылением средств на всякие глупости — зависит от ясного и холодного ума тех, кто отвечает за цифровизацию на конкретном месте.

«Заграница нам поможет»: пример из анализа стратегий иностранных компаний

Насколько является важным не напортачить в исследованиях, показывает пример Стратегии управления активами железнодорожной инфраструктуры компании Network Rail (Великобритания)¹¹.

¹¹ Network Rail — британская компания, владелец и оператор железнодорожной инфраструктуры в Великобритании (за исключением Северной Ирландии). Обслуживает компании на рынке пассажирских и грузовых перевозок по железной дороге. Создана в 2002 году вместо ликвидированной государственной компании Railtrack. Штаб-квартира в Лондоне. Материнская компания — Министерство транспорта Великобритании. Имущество компании составляют железнодорожные пути общей протяжённостью 20 тысяч миль (свыше 30 тысяч км), система сигнализации, мосты, путепроводы, тоннели и около 2500 станций. 17 крупнейших вокзалов страны (11 из которых расположены в Лондоне) управляются оператором напрямую.

На стр. 11 Стратегии приведена «фиксированная классификация активов», состоящая из 10 категорий:

1. Сигнализация
2. Пути
3. Структуры
4. Земляные работы
5. Электрификация и мастерские
6. Дренаж
7. Растительность и ограждения (от пути)
8. Операционная недвижимость
9. Переезды
10. Телеком

Оставив за скобками анализа вопросы о том, почему на верхний уровень классификатора попали именно эти классы объектов, зададимся вопросом: как такая классификация помогает управлять инфраструктурой с точки зрения бизнес-факторов? Моё мнение, что никак. Неудивительно, что уже на следующей странице Стратегии британцы отожгли по полной:

«…Несмотря на общие достижения, ожидаемый вклад в поездной сервис в части его производительности не материализовался. Анализ причин этого показал, что надежность инфраструктуры вносит лишь ограниченный вклад в Общий PPM — другие факторы, в том числе конфигурация расписаний, имеют большее значение». И в следующем абзаце, в полном соответствии с британской комедией «Да, господин министр!», они пишут: «…мы хотим реализовать дополнительные возможности повышения производительности нашей инфраструктуры … путем целенаправленного воздействия на повышение надежности». Ищем не там, где потеряли, а там, где посветлее, да и вообще не знаем, что искать…

В дополнение, из Стратегии выясняется, что экономическим приоритетом британских железных дорог являются пассажирские перевозки, что в нашей стране носит социальную, а не экономическую функцию.

Брать иностранный опыт кусками, не понимая причин развития у них тех или иных технологических укладов, а также состояния умов, эти уклады продвигающих, — весьма рискованное занятие.

Послесловие

Неоднократно от коллег из разных крупных компаний я слышал слово в слово: «Наша компания — это государство в государстве». Теперь понятно почему — техуклады формируют целые «регионы» компании-государства, только не территориально, а технологически, создавая, при общей целостности, сложную картину технокультурного разнообразия¹².

¹² О «регионализации» говорят и опытные коллеги: часть процессов обслуживают региональные железные дороги «на местах» и выносить управление этими процессами на центральный аппарат компании — нужды нет… Теперь это строго доказано.

В одной из своих статей я писал, что компания, по мере своего развития и укрупнения, неизбежно начинает приобретать черты государственного устройства. Это «государство» профессионально интересует нас в совершенно конкретном аспекте — своего технического и технологического развития. Андрей Рэмович Белоусов, экономический советник Президента РФ, в одной из своих статей дал этому аспекту определение: «Индустриальная система — это экономика в аспекте воспроизводства». Более развернуто индустриальная система, по Белоусову, может быть описана следующими ключевыми элементами:

1. производственно-отраслевая (ресурсная, продуктовая) структура экономики;
2. технологические заделы и пространство технологий, объединенные в систему взаимодействующих технологических укладов;
3. научно-техническая среда, которая формирует технологические заделы и адаптирует их к уже существующей системе;
4. производственная инфраструктура — системы энергообеспечения, транспорта, связи;
5. социальный механизм, обеспечивающий согласование макро- и микроцелей и мотиваций (речь идет о сопряжении стоящих перед экономикой общих целей, вытекающих из актуальных угроз, приоритетов доминирующих субъектов, ресурсных и иных ограничений, с системой общих социокультурных ценностей и норм, трансляции общих целей в систему индивидуальных трудовых и предпринимательских мотиваций);
6. механизм воспроизводства «человеческого капитала», в частности квалификации работников и предпринимателей;
7. институционально-субъектная среда, которая вырабатывает цели и обеспечивает их реализацию в рамках соответствующих организационных процедур и «правил игры»;
8. организационно-управленческая культура.

Из определения видно, что в статье рассмотрен один пункт из довольно большого списка. А это означает, что впереди ещё много работы…