ФОРМУВАННЯ Мережеве оточення ПІДРОЗДІЛІВ ВІРТУАЛЬНИЙ КОРПОРАЦІЇ.

До XXI століття людство йде з дедалі наростаючим прискоренням прогресу. Основними рушійними силами цього процесу є розвиток форм організації виробництва і вдосконалення технологій (у тому числі інформаційних). У зв'язку з цим особливий інтерес представляє концепція віртуальної корпорації. Згідно з Business Week, це є "тимчасова мережа незалежних компаній, пов'язаних інформаційними технологіями для спільного використання досвіду, і цін для доступу на інші ринки ". Така корпорація володіє надзвичайно гнучким внутрішнім структурою. Компанії, необхідність в яких відпала, миттєво покидають корпорацію, необхідні поповнюють корпорацію в максимально стислі терміни. Віртуальна корпорація створюється для вирішення конкретного завдання і після її рішення розпадається. Для вирішення підзадач можливе створення нових віртуальних корпорацій, у тому числі в рамках існуючої. Сучасні інформаційні технології дозволяють об'єднати членів корпорацій незалежно від їх географічного розташування та використовуваних технічних засобів комунікації. Об'єднання в єдине ціле ряду малих компаній дозволяє сконцентрувати ресурси для вирішення конкретного завдання, і таким чином обійти основні обмеження малого бізнесу, в тому числі на обсяг капіталовкладень. Гнучкість структури віртуальної корпорації дозволяє наддинамічній враховувати зміни ринку і вносити корективи у свою діяльність. Незалежність компаній, які входять до корпорації забезпечує конкуренцію всередині самої корпорації.
Аналіз існуючих віртуальних корпорацій в мережі Internet показав, що розвиток концепції відбувається, в основному, або в напрямку, пов'язаний з використанням високих обчислювальних можливостей техніки (моделювання об'єктів в гіперпростору при проектуванні), або в області "чистого" бізнесу (віртуальний магазин, віртуальна юридична консультація, аудиторська фірма, і т.д.). Поряд з цим вкрай недостатньо досліджені можливості віртуальної корпорації в області реального промислового виробництва. Причиною ситуації, що склалася є специфіка об'єднання виробничих підрозділів до складу корпорації, пов'язана з необхідністю управління реальним технологічним обладнанням, саме тому необхідний системний комплекс рішень.
Під виробничої віртуальної корпорацією (ВК) розуміється проблемно-орієнтована що змінюється в часі сукупність суб'єктів виробництва, об'єднаних сучасними засобами зв'язку в єдину техніко-інформаційну структуру з метою максимально-ефективного використання що належать суб'єктам ресурсів. Виробнича ВК складається з якоїсь ієрархії структур, які за розв'язуваним завданням зручно розбити на кілька рівнів (див. табл.), подібно до канонічної структурі віртуальної виробничого середовища VMS (Virtual Manufacturing System) [1].        Рівень         Завдання, які вирішуються             Бізнес-рівень корпоративного рівня         Маркетинг, збут продукції, венчурні розробки.             Власне корпоротівний рівень         Довгострокове планування, подальше вдосконалення продукції.             Рівень підприємства         Оперативне планування, управління.             Цеховий рівень         Оперативне планування, управління.             Рівень гнучкої системи         Оперативне планування, управління.             Фізичний рівень         Розподілене локальне керування, диспетчеризація, моніторинг.     

На фізичному рівні відбувається локальне керування. Типовими прикладами вирішуваних завдань для системи ЧПУ є геометрична, логічна, технологічна і завдання-диспетчер. Для локальної мережі в число задач входять моніторинг і дозвіл колізій.
Рівень гнучкої системи, цехової рівень і рівень підприємства підтримують забезпечує оперативне управління, в рамках якого здійснюється зв'язування технологічних ресурсів з технологічними процесами. Таке зв'язування може носити в тому числі і віртуальний характер [2].
Корпоративний рівень доцільно розділити на дві підрівня. Перший з них (власне корпоративний рівень) звернений як би всередину і націлений на вирішення внутрішніх завдань - довгострокового планування наявного виробництва, його вдосконалення. Другий - бізнес-рівень -- звернений назовні, і вирішує завдання збуту продукції, її маркетингу. На цьому рівні проводяться і довготривалі дослідження для створення нової продукції.
Використовуючи запропоновану модель можна зручно аналізувати варіанти її побудови та функціонування.
Розвиваючи такий підхід, застосовний до ВК типові в області систем управління понять - ресурс і процес. Кожен компонент ВК визначено ресурсом (ресурсами), який він надає для спільного використання. У разі виробничої ВК основними ресурсами є виробничі ресурси (матеріальні та енергетичні); інформаційні комунікації; фінансові; інтелектуальні ресурси. У кожному компоненті ВК розвиваються процеси, які претендують на ресурси, в тому числі що належать іншим членам ВК.
Розглянемо виробничі ресурси та їх мережеве оточення (інформаційні комунікації) для виробничого підрозділу (з фізичного рівня до рівня підприємства) в запропонованій багаторівневої моделі ВК. Визначимо життєвий цикл ресурсу, покажемо, в чому ж виявляється віртуальність ресурсів в прикладному шарі кожного рівня.
В якості прикладу будемо використовувати ВК зі створення металорізальних верстатів і включає в себе підрозділи з високим або різними рівнями автоматизації (наявність гнучких автоматизованих систем, у тому числі і з ручним обладнання [3]; локальних і розподілених мереж управління).
Виробничі ресурси - включають в себе технологічне обладнання, транспортну систему, системи зберігання та матеріали (продукцію). На фізичному рівні ресурсами є гнучкі модулі, окремі верстати з ЧПУ, роботи, транспортні засоби, накопичувачі. Розв'язувана завдання полягає у виконанні операції, що становить окремий перехід технологічного маршруту [4]. Віртуальність на цьому рівні реалізується прикладних математичним забезпеченням відповідного обладнання. Для адаптивних систем управління, наприклад, віртуальність виражається в зміні параметрів різання залежно від параметрів заготовки.
На цеховому рівні ресурсами є технологічні модулі, транспортні модулі, модулі зберігання, модулі вводу-виводу. Вирішувати задачі -- оперативне управління (управління маршрутами операцій). Процеси - це операції на модулі (технологічна, транспортна, зберігання, введення-виведення). Кожна операція вимагає своїх ресурсів. Формується чергу запитів на ресурси. Віртуальність виявляється у гнучкості вибору маршруту серед наявних модулів.
На рівні підприємства ресурсами є виробничі потужності цехів, вироблена ними продукція. Вирішувати задачі - оптимальна організація виробництва продукції з урахуванням наявних (або займаних) ресурсів. Процеси - це життєвих цикли виробництва виробів. Віртуальність на цьому рівні проявляється в можливості раціонального використання власних виробничих ресурсів та ресурсів інших підприємств; в можливості надання своїх ресурсів іншим підприємствам (в тому числі що належить іншій ВК).
Інформаційні комунікації на фізичному і цеховому рівнях (поза виробництва) реалізуються у вигляді локальних мереж Ethernet, TokenRing, ArcNet. Для кожної з них (і для їх сукупності) існує ціла гама технічних реалізацій. Основна можна вирішити завдання - доставка одиничного повідомлення. Процес вирішення цього завдання і сенс віртуальності залежить від реалізації. Так для мережі Ethernet віртуальність проявляється в невизначеності часу відгуку на запит. Деякі локальні мережі не підтримують режиму передачі повідомлень в реальному часі.
В умовах виробництва крім зазначених технологій у спеціальному промисловому виконанні найбільш популярні AB Data Highway, Modbus/Modbus + і GE Fanuc Genius Ian. Ці рішення націлені на роботу в режимі реального часу і важкі умови роботи комунікаційної системи (електромагнітні впливу, вібрації і т.д.).
На рівні підприємства інформаційні комунікації реалізуються у вигляді локальних мереж Ethernet, TokenRing, ArcNet, FDDI, 100-VG Lan з використанням концентраторів, мостів і маршрутизаторів. Застосовуються модемні мережі. Віртуальність проявляється у виділенні користувачів мережі в підмережі і робочі групи в залежності від розв'язуваних завдань. Крім того, на сьогодні сформувався термін - віртуальна комп'ютерна мережа (Virtual network), і багато виробників обладнання (3Com, Chipcom, Optical Data Systems, Cabletron Systems Inc. та ін) освоїли серійний випуск пристроїв для роботи в рамках віртуальної мережі. Віртуальність робочих груп і підмереж реалізується, як правило, прикладних матобеспеченіем застосовуваного устаткування. Для забезпечення ж максимальної захищеності віртуальної мережі від несанкціонованого доступу використовується апаратна реалізація зазначених функцій, як у деяких моделях комутаторів (switches) фірми 3Com.

При формуванні мережевого оточення виробничого підприємства, або його модернізації для можливості його інтеграції у ВК вихідними даними є:  рівень автоматизації      виробничого процесу;  характер виробничих      процесів (дискретні або безперервні);  існуюче мережеве      оточення виробництва;  наявність та характеристики      зовнішніх каналів зв'язку (як найбільш важкий для зміни фактор у      умовах Росії).

Крім того необхідно відповісти на питання:  яке технологічне      обладнання буде представлятися як ресурс у ВК;  чи буде воно управлятися з      боку ВК;
     
     Розглянемо невелике комп'ютерне інтегроване виробництво      з розвиненою системою документообігу та одночасним відсутністю зовнішніх      каналів зв'язку. У цьому випадку виробнича система надається в      віртуальну корпорацію як єдиний ресурс, що координуються центральній      (центральними) ЕОМ. З цієї причини модифікація мережного оточення на      рівнях від фізичного до підприємства не потрібно. Для інтеграції ВК      необхідно створити мережне оточення корпоративного рівня, а саме:      створити низькосортний зовнішній канал зв'язку з Internet; підключити      центральну (центральні) ЕОМ до створеного каналу зв'язку і забезпечити      можливість роботи віддаленого терміналу. Процес роботи віддаленого      терміналу вимагає ресурсу - зовнішнього каналу зв'язку. Характеристики процесу      - Незначний обсяг переданої інформації і невисока час відгуку      визначає характеристику ресурсу - швидкість каналу. У пропонованому      прикладі достатньо швидкості 14400-28800 бод. Підводячи підсумки можна сказати,      що пропонований підхід з використанням багаторівневої моделі і      термінології ресурс - процес дозволяє коректно створити мережеве      оточення підрозділи ВК. Особливо ефективний такий підхід у випадках      різних за рівнем автоматизації дільниць в рамках підприємства, при      поданні ВК тільки частини обладнання, при необхідності передавати      трафік реального часу на рівень підприємства.

ЛІТЕРАТУРА:
1. Pritchov G. Automation technology - on the way to an open system architecture// Robotics and Computer-Integrated manufacturing. 1990. Vol 7. № 1/2
2. Соломенцев Ю.М., Сосонкін В.Л. Управління гнучкими виробничими системами. М.: Машиностроение, 1998, 352 с.
3. Сосонкін В.Л. Концепція управління ділянкою механообробки з різним за рівнем автоматизації обладнанням. Вісник машинобудування. 1991. № 9, с. 28-30.
4. Сосонкін В.Л. Програмне керування технологічним обладнанням: Учебник для ВНЗ. М.: Машиностроение, 1991, 509 с.