Методика по продвижению самоорганизующейся Smart-MES

Возникла идея составить в помощь Правительству РФ данную методику-резюме для скорейшей реализации в России и за рубежом новейшей уникальной IT-технологии создания для промышленности Самоорганизующихся IT-Систем на примере Smart-MES.

1) Существующая на рынке проблема

В Постановлении Правительства от 16 ноября 2015 года №1236 «Об установлении запрета на допуск иностранного программного обеспечения (ПО) при закупках для государственных и муниципальных нужд» сказано, что с 1 января 2016 года ограничить закупки российским ПО. При этом доля отечественного ПО в Российской промышленности составляет менее 10%, что ставит всю промышленность в унизительную зависимость от западного ПО.

На российские софтверные компании приходится не более 2,5% мирового рынка программного обеспечения. А это позорно мало для Великой России при наличии у неё такого уникального российского Самоорганизующегося софта как Smart-MES, которого во всём мире даже нет и в помине, и который легко может на порядок увеличить данную цифру. А для отечественной промышленности этот софт может быть просто базовым, кардинально изменив российскую IT-школу. К тому же существующее традиционное отечественное и западное ПО практически не адаптивно для широкого использования в промышленности.

Но пока российское IT по крупным разработкам всецело ограничивается Интернетом, оставив промышленность на откуп западным IT-варягам. Ведь даже на государственных атомных электростанциях (АЭС) принято использование IT-продуктов Oracle, что казалось бы совсем недопустимо.

Данное плачевное положение относительно IT в промышленности России может спасти только IT-революция, т.к. замена ПО с западного софта на отечественный должна происходить не десятилетия, а как можно быстрее и на качественно ином более высоком уровне.

2) Почему данное решение наилучшее

Потому что данной IT-революцией и является IT-Самоорганизация, которая реализована в российской Системе Smart-MES.

Самоорганизующаяся Система Smart-MES предназначена для быстрой генерации IT-Систем различной направленности для промышленности: Расчёт любых ТЭП (технико-экономические показатели производства), Управление непрерывным производством продукции (MES-системы), Когнитивный анализ и управление развитием ситуаций, Предупреждение аварийных ситуаций на основе теории аварий, Моделирование и прогнозирование технологических процессов, Имитационное моделирование сложных систем.

А также: CAE-системы (автоматизация инженерных расчётов), CDM-системы (метод заказного развития), CASE-системы (автоматизированная разработка программ), EDP-системы (обработка электронных данных), DSS-системы (поддержка принятия решений), MRP-системы (планирование потребности материалов), MIS-системы (информационные системы управления), GPS-системы (универсальный решатель задач), BPM-системы (управление бизнес-процессами), ES-системы (экспертная оценка), SCADA-системы (диспетчерское управление и сбор данных), CAD-системы (автоматизация проектирования), CAM-системы (компьютерная поддержка изготовления), PLM-системы (управление жизненным циклом), SAS-системы (адаптивный синтез) и многие другие, включая векторную графику, различную оптимизацию и WEB-приложения.

Суть новейшей технологии IT-Самоорганизации в том, что весь конкретный исполнительный программный код для конкретного предприятия и для конкретной ситуации генерируется автоматически с текста на Метаязыке. При этом создаётся именно такой машинный код со скоростными высочайшими характеристиками, который просто невозможно получить иными средствами, помимо Самоорганизации.

3) Возможности и ограничения

Скоростные вычислительные способности Самоорганизующейся Системы характеризуются следующим примером. Любая иная Система, включающаяся 1000 задач, будет вынуждена потратить на последовательное их решение не менее 2-х часов. Системе же Smart-MES за счёт своей Самоорганизации потребуется всего-то 10 секунд, что в 1000 раз быстрее.

При этом Система Smart-MES обладает самой наилегчайшей адаптивностью в мире к любым условиям при реализации большой Системы в локальных и всевозможных многопользовательских конфигурациях. Многопользовательская конфигурация может быть как файл-сервер, так клиент-сервер. Клиент-сервер может быть c SQL БД (база данных) и без SQL БД, может быть с 2-х звенной структурой (сервер БД, клиент) и с 3-х звенной структурой (сервер БД, сервер приложений, клиент).

Система Smart-MES не предназначена для реализации задач типа «Бухгалтерия» или «Склад». Хотя и это возможно.

Сама методология построения Smart-MES ориентирована на легкую реализацию любых алгоритмов для любого предприятия в любом количестве без программистов.

4) Некоторые основные факты

Самоорганизация в IT – это совершенно иной взгляд на создание IT-Систем, когда словно по волшебству при нажатии на одну кнопку из текстовых Проектов технологических задач, т.е. фактически из нуля создаются все элементы большой Системы: базы данных, экранные формы, отчёты и расчётные DLL-программы. Такое молниеносное создание Систем и мгновенное внесение в неё любых изменений делает возможным максимально сократить время от замысла до реализации, что очень важно при динамическом развитии промышленности, включая оборонную.

Рассматривая Систему Smart-MES, следует учитывать практическую и рациональную философию её построения: это EXE-Базис и TXT-Надстройка. EXE-Базис является исполнительным модулем и средой, а TXT-Надстройка является сводом из текстовых Проектов технологических задач. Таким образом, Базис создает Надстройку, и вместе с ней в дальнейшем функционирует. Поэтому Надстройка определяет сам Базис.

Иными словами, текстовые Проекты технологических задач определяют область использования и обеспечивают реальное функционирование EXE-модуля.

Базис является прерогативой Разработчика, а Надстройка – прерогативой Пользователя. Базис изначально пуст. И только после объединения с Надстройкой приобретается практическое содержание. Здесь следует заметить, что если Базис сравнительно неизменен, то Надстройка наоборот подвержена сильным трансформациям в соответствии с текущими потребностями Пользователя.

5) Рыночные возможности и конкурентный фон

Реально существующих Самоорганизующихся Систем в мире нет, естественно, кроме Smart-MES. Но может, они выращиваются в недрах науки? В монографии Бродского Ю.И. «Распределённое имитационное моделирование сложных систем», ВЦ РАН, описывается теория создания Систем для оборонной промышленности по имитации СОИ (стратегическая оборонная инициатива). Но о Самоорганизации там нет даже намёка. Вместо этого разъясняется, как программировать подобные системы, которые так и не появились, т.к. это тупик.

Суть IT-Самоорганизации в том, что она не требует традиционного программирования, т.е. не требует участия программистов, т.к. исполнительный код генерируется сам. Это не просто осознать, что все идеи могут быстро воплощаться технологами или стратегами на обычном инженерном языке.

Здесь у нас в России и у России в мире конкурентов пока ещё нет. Но они могут появиться из-за того, что инновационная IT-деятельность уж очень терниста в России. Прорваться с готовым IT-решением, если нет бренда и связей, практически не возможно.

Говорить о невероятно огромных рыночных возможностях IT-Самоорганизации вообще и Самоорганизующейся Системы Smart-MES в частности просто бессмысленно, пока мировоззрение в верхах будет невольно ограничиваться западной IT-парадигмой, которая давно устарела, а для новой не хватает политической воли, хоть и объявлен курс на импортозамещение.

6) Уникальность данной технологии

Самоорганизацией называется способность Систем к самоупорядочению с усложнением структуры в ответ на неспецифические внешние воздействия.

Применительно к программным Системам способность к Самоорганизации может означать:

1. Способность к самовосстановлению после сбоев и повреждений;

2. Способность к самообучению и к самоадаптации;

3. Способность к саморазвитию и к самоконструированию программных Систем вплоть до появления программ с совершенно новыми, ранее не ожидавшимися проектировщиком, но полезными свойствами.

Полностью Самоорганизующаяся программная Система – это Система, которая образуется в результате процессов Самоорганизации, проходящих в специальной среде. В такой Системе процессы Самоорганизации присутствуют на всех последующих этапах жизненного цикла, так как Система не изымается из породившей её среды. В нашем же случае такой средой и является EXE-модуль.

Существует два вида Самоорганизации: когерентная (или синергетическая) и континуальная (или синкретическая). Первый вид Самоорганизации связан с упорядочением на уровне макросистем путем согласования параметров микросистем (пример: коллективное поведение людей). Второй вид Самоорганизации связан с упорядочением на уровне микросистем, когда благодаря взаимодействию разнородных компонентов образуются целостные системные объекты (пример: появление в природе человека). Самоорганизация синкретического типа является более сильным видом Самоорганизации, так как приводит к появлению принципиально новых структур.

В Системе Smart-MES присутствуют оба типа Самоорганизации. За счёт синергетической Самоорганизации достигается легчайшая адаптивность к любым условиям, а за счёт синкретической Самоорганизации достигается высочайшая скорость расчётов.

7) Свидетельства Роспатента

1. № 2014618991, Самоорганизующаяся информационная Система Smart-MES «MES-T2 2020», 2014

2. № 2010611051, Система управления производством электростанции «MES-T2 2007», 2009

3. № 2002610180, Многофункциональная Графическая Система «ТЭС-Граф» (Графический редактор), 2002

4. № 2002610285, Технологический офис, 2002

8) Технические детали

Технология Самоорганизующейся Системы Smart-MES обязательно должна включать пять следующих этапов:

1. Перевод постановки задачи на метаязык технолога;

2. Преобразование метаязыка на макроязык;

3. Преобразование всех задач на макроязыке в одну задачу;

4. Преобразование единой задачи на язык программирования;

5. Преобразование языка программирования в машинный код.

Здесь понятно, что только первый этап происходит при участии человека, а все остальные этапы выполняются автоматически. Отсутствие любого этапа не даст должного эффекта по легчайшей адаптации и высочайшей скорости расчёта. Далее несколько подробнее о каждом этапе.

1. Перевод постановки задачи на метаязык технолога.

В данном случае используется инструментальное средство «Конструктор текстовых Проектов» для оперирования шаблонами с целью максимального облегчения набора алгоритмов технологических задач, которые представляются в табличном виде.

2. Преобразование метаязыка на макроязык.

Данный этап производит полную Самонастройку Системы или синергетическую Самоорганизацию. В результате автоматически формируются все элементы Системы: базы данных, справочники, меню задач, экранные формы, расчёты на макроязыке, DLL-программы и отчёты. Данный этап необходим для позадачной отладки алгоритмов в режиме интерпретации, т.к. на последующих этапах она не возможна. Здесь каждой клетке экранной формы ставится в соответствие алгоритм расчёта конкретного показателя.

3. Преобразование всех задач на макроязыке в одну задачу.

Этот этап и последующие производят синкретическую Самоорганизацию Системы. На данном этапе все таблицы отдельных задач особым образом соединяются в одну большую таблицу с переформатированием адресации во всех алгоритмах расчёта показателей, создавая тем самым одну общую задачу со сложнейшей структурой.

4. Преобразование единой задачи на язык программирования.

Во время этого преобразования полностью ликвидируются все множественные рекурсии, в результате чего процесс полного расчёта происходит за один проход сверху вниз. На данном этапе в качестве языка программирования в Системе Smart-MES используется Паскаль.

5. Преобразование языка программирования в машинный код.

Здесь используется соответствующий транслятор с используемого языка программирования. В результате получается одна общая DLL-программа, которая используется в качестве сервера приложений.

Дополнительно к Самоорганизующейся Системе может быть использован Диспетчер контекста, который постоянно будет анализировать текущий контекст и в случае необходимости автоматически внесёт изменения в текстовые проекты технологических задач, т.е. выполнит первый этап, и запустит Самоорганизацию всей большой Системы. Таким образом, Система начнёт жить и самоадаптироваться ко всем изменениям без участия человека.

Но если эти отдельные Самоорганизующиеся Системы представить в качестве Агентов с взаимными связями по особым протоколам, то получится Самоорганизующаяся мультиагентная Система.

9) Структура и эвентуальность

Конструктивно Система Smart-MES включает четыре составляющие: Конструктор АРМ, SQL-приложение, Графический редактор, WEB-приложение. Основным является Конструктор АРМ (автоматизированное рабочее место).

Конструктор АРМ осуществляет полную адаптацию Smart-MES к условиям конкретного предприятия и может эксплуатироваться в многопользовательской конфигурации клиент-сервер без SQL БД по 3-х звенной структуре. Подобной конфигурации без SQL БД не может быть ни в одной другой системе, т.к. это наше ноу-хау. Конфигурация клиент-сервер 3-х звенной структуры без SQL БД это новое слово в инновационном развитии информационных технологий с прямым доступом к БД без использования медлительного SQL-языка. В данном случае имеется сервер информационных баз данных, сервер приложений и толстый клиент.

SQL-приложение, реализующее конфигурацию клиент-сервер с SQL БД, включает SQL-сервер, тонкий клиент и сервер приложений на DLL-программе. В данном случае SQL-сервер используется тот, который предпочитает предприятие. В самом начале функционирования на SQL-сервер закачиваются из Конструктора АРМ все настройки и базы данных, и Smart-MES в конфигурации клиент-сервер с SQL БД готова к работе.

Графический редактор предназначен для создания технологических и электрических схем иерархической структуры в векторном формате с возможностью представления динамической информации.

WEB-Приложение позволяет размещать в Интернете все расчёты ТЭП с ручным вводом исходных данных и с аналитикой.

Такая многосторонняя реализация Smart-MES даёт возможность удовлетворить многие IT-потребности промышленных предприятий с целью увеличения эффективности.

Система Smart-MES должна быть кроссплатформенной и многоязычной, т.е. она обязана функционировать в нескольких различных операционных системах и поддерживать различные языки общения. В настоящее же время Система Smart-MES ориентирована только на Windows и поддерживает только русский язык.

10) Деловая модель и эффективность

Для развития и внедрения IT-Самоорганизации в промышленности с одной стороны важно понимать, чего хочет Потребитель, но с другой стороны Потребитель просто может элементарно не знать о возможностях данной инновационной IT-Самоорганизации вообще и о возможностях Системы Smart-MES в частности, чтобы её желать. Поэтому в данном случае полностью рыночный подход будет ошибочен.

Любая инновация, безусловно, должна увеличивать прибыль. Но для IT напрямую этот лозунг не подходит, потому что производственник в IT не разбирается, а IT-специалист имеет сугубо своё личное представление об IT и иную IT-парадигму он просто не воспринимает и отрицает. В этом и заключается эффект тормоза российской отсталости в области промышленного IT.

Ведь для того, чтобы доказать полезность Самоорганизующейся Системы Smart-MES для данного производства, одного размахивания флагом и кучи статей крайне не достаточно. Её необходимо практически внедрить при активном участии самого Потребителя. Но для этого у Системы должен быть авторитет и должен быть бренд. Но их нет, т.к. наша парадигма IT-Самоорганизации существует всего-то пару лет.

Хотя сама Система Smart-MES и была апробирована в черновом варианте на двух десятках ТЭЦ, ГРЭС и АЭС. Но полномасштабного внедрения с эффектом Самоорганизации и с выходом на экономию топлива не было ни на одной электростанции из-за несерьёзного подхода самих электростанций, вызванных мизерным финансированием, и из-за отсутствия у нас достаточного опыта.

Сдвинуть с мёртвой точки IT-Самоорганизацию на примере готового прототипа Smart-MES в промышленности возможно только Минпромторгу РФ, т.к. в рамках IT-импортозамещения у него для этого есть все полномочия. Но видимо пока Департаменту IT Минпромторга не хватает политической воли и мешает отсутствие веры в нас, как создателей новейшего отечественного направления Самоорганизации в IT. Риск, конечно, есть, но уж тут мы бессильны. Скажу лишь одно, что если я десять лет успешно внедрял Системы на 7-и атомных энергоблоках АЭС в России и за рубежом, то и здесь будет всё гарантированно без проколов.

Относительно эффективности можно привести следующий пример. Для электроэнергетики, стоимость Системы Smart-MES и её внедрения составляет всего 10 миллионов рублей, а прибыль получается в 300 миллионов рублей по каждой электростанции за счёт экономии топлива. Это соответствует 3000% выгоды. Таким образом, в целом по России ежегодная прибыль может быть получена в размере 100 миллиардов рублей, и сокращение на 30% вредных выбросов и углекислого газа в атмосферу в ночное время.