Многие компании ищут в бизнес-аналитике средство для получения оптимальных рецептов, но на предприятиях нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленности, в металлургии имеются особые требования к аналитическим задачам, их решением занимается оперативная аналитика (Operations Intelligence, OI), которую в ряде случаев можно считать предтечей предсказательной (прогнозной) аналитики.
Архитектура систем оперативной аналитики достаточно типична и ориентирована на загрузку данных из систем-источников, их обработку и хранение, формирование отчетов и экранов, но в OI основной акцент приходится на оптимизацию загрузки данных и быстроту построения отчетов, чтобы обеспечить получение аналитических выводов в режиме, близком реальному времени. Пионером оперативной аналитики является разработанная около десяти лет назад платформа XHQ (eXtended HeadQuarters), которая до недавнего времени была практически единственным представителем этого направления на рынке, но с середины 2000-х стали выходить аналитические отчеты, посвященные оперативной аналитике, и сейчас можно говорить, что у XHQ появляются конкуренты.
В 2003 году компания IndX Software, в число основателей которой входила эксперт по решениям класса Operations Intelligence Джесси Демеса, занимавшаяся развитием и продвижением XHQ, была куплена концерном Siemens, и сейчас эта платформа является частью портфеля продуктов Siemens Industrial Automation. Наибольшее число применений система XHQ имеет в нефтегазовой отрасли: по данным Siemens, продукт развернут на 44 предприятиях по всему миру, обрабатывающих около 20% всей добываемой нефти. Решение используется также и на других непрерывных производствах: газовых, химических, металлургических заводах, при добыче и транспортировке нефти и газа, а также в электроэнергетике.
Технологии
В принципах реализации системы оперативной аналитики есть ряд существенных отличий от технологических основ традиционных в области бизнес-аналитики (Business Intelligence, BI), что обусловлено необходимостью предоставлять отчеты по текущей ситуации на производственном предприятии — фактически в реальном времени, а не строить аналитические выводы на базе обработки данных за некоторый период в прошлом. Система XHQ обеспечивает единое визуальное представление текущей ситуации по всем операциям на предприятии, охватывая множество технологических и бизнес-систем, формирует «живые» отчеты и экраны для их отображения, пересчитывает производственные показатели и, как только изменяется значение для формирования показателя, обновляет информацию на экранах. Традиционно инструментом сбора больших объемов данных в одном месте для последующего решения аналитических задач является хранилище, однако построение хранилища – дорогой и длительный процесс, при этом полученную систему обычно трудно менять с течением времени, если этого потребует изменение парадигмы бизнеса.
«К ключевым компонентам платформы Siemens XHQ относятся специализированные масштабируемые средства интеграции данных, которые позволяют в реальном времени собирать данные со множества различных систем предприятия, обрабатывать их и формировать показатели, предназначенные для различных организационных уровней предприятия, от отдельных производственных объектов, заводов и месторождений до уровня корпоративного менеджмента, – объясняет Джесси Демеса. – Традиционные инструменты хранилищ данных не способны решить задачу сбора данных в реальном времени в масштабе крупного производства».
Механизмы XHQ фактически «на лету» объединяют данные из информационных систем предприятия – технологических и бизнес-систем – и способны работать с корпоративной информационной средой любой сложности и масштаба. Помимо средств интеграции данных в реальном времени, ключевым компонентом платформы оперативной аналитики XHQ является информационная модель (см. рисунок), в которой реализованы шаблоны для общего определения различных производственных процессов и областей бизнеса в различных отраслях непрерывного производства.
.png) |
| Информационная модель Siemens XHQ |
Проведение аналитики на базе масштабируемого сбора данных в реальном времени и информационной модели может оказаться проще и экономичнее дорогостоящих проектов построения хранилищ данных, на которых основаны традиционные BI-системы. При этом, как и в хранилищах данных, в OI уделяется внимание обеспечению качества интегрируемых данных для последующего построения отчетов на их основе. Следуя принятому в решениях индустриальной автоматизации подходу, XHQ встраивает механизмы обеспечения качества данных непосредственно в процесс сбора данных из различных источников. Одним из наиболее критичных в этом отношении источников являются системы диспетчерского контроля и сбора данных (Supervisory Control And Data Acquisition, SCADA) – программные пакеты, предназначенные для управления промышленными объектами, но не менее важно отслеживать качество данных из систем техобслуживания, финансовой отчетности и др.
Традиционные BI-средства обычно не собирают больших объемов операционных данных о событиях, ограничиваясь получением резюме более высокого уровня, а система XHQ работает на уровне транзакций, агрегируя информацию, например, о создании заявки на проведение работ или изменении статуса техобслуживания. Поэтому здесь необходимы механизмы обеспечения качества данных в реальном времени, что вынуждает XHQ контролировать состояние сетевых соединений и проверять достоверность поступающей информации. Однако сервер XHQ может при необходимости выполнить и традиционные процедуры обеспечения качества данных (типа ETL), запись за записью осуществляя их проверку.
Пользователи
Инструменты BI и оперативной аналитики различаются и с точки зрения круга своих пользователей, и, хотя сегодня говорят о расширении областей применения средств бизнес-аналитики, как правило, эти средства предназначены для определенных категорий сотрудников компании, отвечающих за создание тактических и стратегических отчетов. Например, в розничной сети решение по закупкам на новый сезон принимается на основе анализа отчетов по завершившемуся периоду. Пользователи системы оперативной аналитики – это все специалисты предприятия непрерывного производства, которые должны принимать решения в реальном времени, а в эту категорию попадает персонал всех уровней, от операторов оборудования и диспетчеров производственных объектов до директоров предприятий и руководства холдингов.
С помощью XHQ пользователь из своей собственной специализированной системы получает доступ ко всем остальным решениям на предприятии. Например, пользователь SCADA имеет возможность работать с информацией по техобслуживанию оборудования, по технике безопасности и по финансовым задачам менеджмента.
Пользователи XHQ – это операционный персонал разного уровня, которому система позволяет в реальном времени проанализировать влияние того или иного производственного процесса на достижение поставленных финансовых целей в данном подразделении или в целом на предприятии. Без систем типа XHQ такую информацию можно получить только по прошествии определенного периода времени. Система создает дерево показателей, различные ветви которого предназначены для соответствующих организационных уровней предприятия. При изменении показателя нижнего уровня автоматически выполняется перерасчет всей ветки дерева и информирование сотрудников на всех уровнях, от диспетчеров до топ-менеджеров. Таким образом, сотрудники получают возможность узнать об отклонении процесса от нормы по крайней мере не позже того, как это сделает их руководитель. Последний же в случае отклонения от нормы важного показателя имеет возможность спуститься на более низкие уровни иерархии показателей, лично выявить причину отклонения и осуществить корректирующее воздействие.
В качестве источника данных для XHQ, помимо различных производственных и бизнес-систем, может служить другая система XHQ, благодаря чему появляется возможность объединения деревьев показателей крупного холдинга с локальными системами XHQ на заводах, месторождениях и филиалах. Это позволяет построить распределенную систему оперативного мониторинга в масштабе крупного холдинга. Если предприятие включает в себя множество заводов, руководству необходимо на текущий момент времени анализировать и сравнивать их производительность на базе определенных метрик. Руководитель компании может получить представление о происходящем на заводах в течение дня или за меньший период и понять, например, почему два завода, выпускающие идентичную продукцию, в разных регионах работают с разной продуктивностью.
При настройке решения на задачи конкретного предприятия разделяются задачи бизнес-аналитика и ИТ-специалиста. Бизнес-аналитик консультируется у операционного персонала и менеджмента предприятия и на основе полученных данных описывает в шаблонах информационной модели, каким образом специалисты разного уровня будут использовать данные систем техобслуживания, SCADA и других подсистем в процессе принятия решений. А ИТ-специалист затем выполняет техническую работу по соединению созданной информационной модели с системами предприятия. Демеса приводит пример реализации пилотного проекта внедрения XHQ в компании BASF, где в информационную модель интегрировались данные из SAP, данные реального времени из управляющей системы, системы техобслуживания и лабораторной информационной системы. На всю эту работу ушло две недели, в то время как только интеграция системы SAP с другими решениями обычно занимает не меньше двух месяцев.
Преимущества и перспективы
Среди основных задач предприятий непрерывного производства, которые позволяет решить платформа оперативной аналитики, Демеса выделяет оптимизацию использования производственных ресурсов. В нефтегазовой отрасли, например, надлежащая эксплуатация оборудования обеспечивает увеличение добычи, что ставит задачу оптимизации ресурсов на первое место. Еще одна важная проблема – это старение персонала, а также невозможность использовать знания экспертов в масштабах всей корпорации. XHQ позволяет сосредоточить ключевую экспертизу по всем оперативным процессам предприятия в руках небольшого числа сотрудников и помогает им руководить этими процессами для достижения наилучшей производительности.
Среди задач, в решении которых помогает XHQ, можно назвать также снижение производственных затрат, обеспечение энергоэффективности, поддержка различных «зеленых» инициатив, контроль выполнения норм регуляторов. В значительной степени направления применения XHQ определяются условиями работы предприятия; например в европейских странах к компаниям предъявляются специальные требования по защите окружающей среды, контролю потребления энергии, поэтому использование средств оперативной аналитики может быть сконцентрировано на решении именно этих задач. А на Ближнем Востоке расширение объемов производства важнее сокращения затрат, и XHQ может здесь помочь. Но в любых условиях и при любых проблемах ключевыми преимуществами являются обеспечение прозрачности деятельности предприятия и возможность повысить продуктивность производства без увеличения численности персонала.
Единая визуальная среда представления текущего состояния процессов на предприятии, которую формирует XHQ, способствует предсказанию и предотвращению исключительных ситуаций на производстве. Четкая и ясная картина происходящего на информационной панели позволяет увидеть, что формируются условия для неприятностей, и загодя принять соответствующие меры. По словам Демеса, люди, которые работают на производстве 10-15 лет и хорошо понимают операционный процесс, знают, какие ключевые ориентиры этого процесса они должны отслеживать, чтобы избежать крупных потерь. Это не гарантирует, конечно, что они смогут непосредственно предсказать катастрофу, подобную взрыву нефти в Мексиканском заливе, но они знают, за какими параметрами необходимо следить, а XHQ помогает им в этом, предоставляя более формализованный подход для определения ключевых целей и задач процесса.
В перспективе в XHQ будет реализована обратная связь на базе технологии прогнозного моделирования корпоративного уровня. В результате в системе появится так называемый «инструментарий консалтинга» (advisories), который позволит стандартизовать принятые решения. С помощью такого инструмента специалисты смогут принимать лучшие из возможных решений, базируясь на информации о том, каким путем шли эксперты, решая аналогичные задачи в прошлом.
Еще одно направление развития XHQ – интеграция в систему средств совместной работы Microsoft. Какой бы высокий уровень автоматизации производства ни был достигнут, компьютер не заменит человека в процессе принятия решений, и базовая задача оперативной аналитики – дать возможность наибольшему числу специалистов на предприятии принимать правильные решения. Сотрудничество с Microsoft направлено на достижение этой цели — включение технологий совместной работы компании в XHQ позволит объединить необходимых специалистов для решения конкретных проблем. Кроме того, ведется работа по обеспечению доступа к информации в рамках предприятия непрерывного производства с помощью портальных технологий Microsoft SharePoint, которые будут дополнены специализированными отраслевыми библиотеками, учитывающими специфику производственных компаний определенных индустрий.
