Инжиниринг системного эффекта и Инструменты синхронизации продуктовых систем.

         Продолжая тему системного инжиниринга, или инжиниринга успешных систем, как мы уже отметили ранее, мы говорим именно об инжиниринге нового и лучшего системного эффекта, мы приходим к понимаю того, что т.н. успешность систем во многом является результатом эффективной синхронизации всех подсистем целевой системы. Откуда берется асинхронность и почему с ней, так или иначе, приходится бороться системный инженерам - мы и будем обсуждать далее в этой статье. Но для начала нам стоит вернуться к представленной ранее классификации продуктовых систем.  

         Как уже отмечалось, продуктовая система, как и любая система – есть триединая функциональная совокупность физической материи, энергии и информации (hard, soft, energy), предполагает, что результирующий продукт также является олицетворением этих трех функциональных элементов – материи, энергии и информации. При этом мы понимаем, что одна из этих функциональных составляющих всегда является определяющей или превалирующей, формирующий смысловое оформление продукта. Как мы отметили ранее, если сопоставить продукт и предмет труда по парам Материя-Энергия-Информация, то мы получим 9 вариантов различных продуктовых систем. Кроме того, если учесть, что продукт системы может быть и УНИКАЛЬНЫМ результатом проектной технологии, и ТИПОВЫМ продуктом процессной технологии, то мы получаем 18 типов продуктовых систем. По сути, именно такие пары определяют базовую классификацию большинства продуктовых систем. Таких пар можно рассмотреть несколько, но в рамках интересующей нас темы, имеет смысл остановиться на наиболее важных, например, пара S-S – в чистом виде Информационная система, пара H-H – это продуктовая система генерирующая материальный продукт из материальных предметов и чаще всего называется производственной системой (см. Рис.1). 

         Так или иначе, эффективная или успешная система, в принципе, отличается от неэффективной или неуспешной тем, что достигает целей системного функционала меньшим количеством элементов системы и меньшим количеством актов взаимодействия элементов системы. При этом должно быть точное понимание того, что считается каждый элемент системы, в т.ч. подсистем, входящих в систему, поскольку стремление уменьшить число элементов системы и коммуникаций часто оборачивается увеличением связей элементов, например, подсистемы управления, в результате чего конечная система становится абсолютно недееспособной в условиях чрезмерного риска.

         Исходя из озвученного выше тезиса, что каждая система состоит из элементов-подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть продуктовыми, как по проектному, так и по процессному типу, следует предположить, что внутри таких систем будет накапливаться операционный конфликт, связанный с дискретностью проектных продуктов. Можно сказать, что если система генерирует продукт в результате проектной технологии, используя обеспечивающие системы, работающие на процессной технологии, то накапливается системный дисбаланс ресурсопотребления. Если система генерирует продукт в результате процессной технологии, при этом все обеспечивающие системы имеют проектные технологии - дисбаланс также будет присутствовать. Вполне возможен и вариант, что все элементы-подсистемы являются проектными, при этом они настолько не синхронизированы, что сглаживание подобных аритмичных пульсаций становится сложнейшей задачей управления. Собственно, указанный операционный конфликт подсистем и является ключевой причиной рассинхронизации продуктовых систем, причиной асинхронности и, соответственно, потери эффективности системного эффекта в целом. 

         Один из наиболее типичных примеров такого дисбаланса – текущий оперативный ремонт технологических установок крупных промышленных предприятий. Бригады слесарей могут неделями сидеть и заниматься второстепенными задачами в ожидании поломок, а когда такая остановка происходит – они вынуждены аврально работать день и ночь напролёт. Иными словами, их сервисная обеспечивающая функция работает в проектной технологии, а основное производство – в процессной. Также в проектной технологии может работать и поставка агрегатов, сделанных под заказ. Подобные коллизии присущи всем сложным системам, содержащим разнотипные подсистемы. Другой пример – использование альтернативной энергетики! Процесс поставки электроэнергии – это продукт процессной системы. Альтернативная энергетика не дает поточно-процессной генерации, а скорее - скачкообразное непредсказуемое пополнение сети. Отсюда – разрывы между поставкой избыточной энергии и несбалансированным сбытом. Для сглаживания подобных пиков и разрывов необходима дорогостоящая система трансформации и регулирования! То есть, для уменьшения этого ресурсного дисбаланса нужны или специальные буферы, или монотехнологичные обеспечивающие подсистемы.

         Очевидно, что все целевые системы могут иметь два крайних состояния:

      1. Абсолютные процессные системы - это целевые системы в которых все подсистемы являются процессными и их результативность напрямую связана с производительностью основного процесса. Это, отчасти, идеальные системы, к которым стремится всё человечество, формализуемые в виде тех или иных конвейерных производствах, в форме программного автоматизированного управления. даже искусственный интеллект, в некотором роде, тоже результат такого стремления. Но у таких систем есть существенный недостаток! выход из строя любого элемента процессных подсистем останавливает и саму целевую систему, либо резко снижает её системный эффект. По сути, это крайне отрицательное ограничение процессных систем. Обычно производственные системы (H-H) процессного типа называют ИНДУСТРИАЛЬНЫМИ продуктовыми системами.

      2. Абсолютные проектные системы - это целевые системы, в которых все подсистемы относятся к проектному типу. Это уникальные системы, способные произвести любой уникальный продукт. Квинтэссенцией такой продуктовой производственной системы всегда были Мастерские, в которых можно было производить всегда разную продукцию для разных потребителей. Такие мастерские - это средоточие всевозможных инструментов, станков, приспособлений, материалов и изделий, которые, могут НИКОГДА не быть востребованными, но имеют своё место, на всякий случай. Это сверх насыщенная смесь гибкого производственного набора и склада всякой всячины. Иногда о том, что там есть, не знают даже те, кто там давно работает. Здесь другой недостаток - избыточное количество неиспользуемых ресурсов.

         Разумеется, нет абсолютных систем, все целевые системы - некоторая совокупность процессных и проектных подсистем, как мы уже говорили. Найти гармоничное и эффективное их сочетание - и есть задача системного инжиниринга и цель поиска наилучшего системного эффекта. Исходя из того, что любое строительное производство – это продуктовая производственная (H-H) система проектного типа, как система оно пронизано насквозь системными конфликтами (см. Рис.2). Здесь важно осознать тот факт, что производственная система сама по себе не является компанией или бизнесом, которые по умолчанию являются социально-экономическими системами (СЭС). А поскольку СЭС должна иметь технологию производства добавленной стоимости как продукта удовлетворения потребительских чаяний работников, собственников и иных стейкхолдеров, то именно производственные системы являются средством для генерации добавленной стоимости, т.е. являются подсистемой СЭС, в виде строительной компании, холдинга или иного строительного бизнеса. Например, проектная производственная система в девелоперской компании будет иметь конфликт со сбытовой, чисто процессной подсистемой (см. Рис.3). 

         Представленная выше модель целевой СЭС девелоперской компании представляет собой т.н. системный конфликт или асинхронность 1-го типа, когда базовый продукт самой целевой системы является процессным. Продажа квартир, пусть даже разных по качеству и готовности, из разных жилых комплексов или районов - это всё равно процессная задача довольно хорошо прописанная в корпоративных регламентах и инструкциях. Асинхронность или системный конфликт 2-го типа - это когда мы имеем генеральный технологический процесс продаж - проектный, а все подсистемы - процессные. Обычно такие целевые системы называют СЭС ПОЗАКАЗНОГО типа, поскольку в них сам процесс продажи партии готовой продукции, хоть крупной, хоть средней, хоть дискретной во времени - это разовая проектная задача. Например, завод по производству метизов может искать заказы по производству миллионов изделий, но это всё равно 1 заказ, в то время как завод по производству катеров может получить заказа на 10 одинаковых катеров. Их производство тоже будет временно обычной процессной работой на конвейере.

         Не упрощают задачу и целевые продуктовые системы близкие к абсолютно проектному типу, которые формирую еще одну группу асинхронных систем - асинхронность 3-го типа. То есть системы в которых большинство или критическая часть подсистем - проектные (те самые наши мастерские). В таких продуктовых системах требуется существенное вмешательство и решение серьёзных управленческих задач по оптимизации ресурсных потоков, по управлению портфелем проектов, по внедрению принципов бережливого производства и иные инструменты снижения издержек процессно-проектного конфликта. Регулирование и сглаживание такого системного проектно-процессного дисбаланса, вызывающего нежелательные межпроектные, программные и системные издержки, всегда было серьезной оптимизационной задачей. В большинстве случаев требовалось привлечение серьезного математического аппарата, а, соответственно, и весьма квалифицированного персонала, для расчета оптимизационных задач (пример – транспортная задача). Как видно, мы волей-неволей приходим к пониманию того, что для снижения асинхронности систем и, соответственно, увеличению качества системного эффекта, требуются специальные средства и методы. В общем случае мы часто используем следующие инструменты синхронизации систем:

      1. Цифровой демпфер или цифровизация механизмов взаимодействия проектных подсистем. информационное моделирование всех видов. Цифровой демпфер - это возможность находить наиболее эффективные решения методами математической оптимизации, которые всё больше применяются по мере развития компьютерной техники и соответствующего программного обеспечения. (см. Рис.4).

         По сути, стало можно говорить о  «ЦИФРОВОМ ДЕМПФЕРЕ» между проектными и процессными потоками, как внутри систем, так в межсистемном взаимодействии. В данном случае, Цифровой Демпфер – это комплексный электронный инструментарий (методологии, подходы, стандарты, оборудование и программные приложения), позволяющий автоматически формировать максимально гибкие отношения между проектными и процессными задачами, сглаживая и смягчая проблемы внутрисистемных нестыковок. Примеров работающих сегодня цифровых демпфером – более чем достаточно: это и агрегаторы такси, это банк-клиентские приложения, это и электронные госуслуги, это и интернет-магазины, услуги по электронной регистрации и покупке билетов, агрегаторы отелей и туристических услуг, платежные системы и аренда имущества, и многое другое, и т.д., и т.п. Возможные направления уменьшения системных конфликтов, которые могут быть реализованы путем применения цифрового демпфера:

         1.1 Технологии информационного моделирования. BIM-технологии должны стать лучшим гармонизирующим цифровым демпфером межсистемных конфликтов, поскольку закрывают собой и исключительно внутрипроектные коллизии, и отраслевые взаимоотношения участников проектов, и межотраслевые процессы в макроэкономической системе. Технологии информационного моделирования нацелены на повышение эффективности процессов создания и управления объектами недвижимости, то ест по факту – проектной деятельности, на всех этапах жизненного цикла – это демпфер первого уровня. Объединяя BIM-модели зданий и сооружений в отраслевые или географические кластеры мы, сквозь фильтр временных информационных моделей проектов (PIM) формируем информационные модели округов, районов, городов (CIM) и территорий. Для этого, безусловно придется создать сеть BIM-центров, банков или операторов, которые как раз и составят тот сам демпфирующий цифровой инструментарий строительной отрасли.

         1.2 Цифровые модели: цифровые двойники, полигоны, тени, виртуальные макеты, электронные имитаторы и тренажеры. Цифровое сглаживание может идти и другим путем, а именно – имитацией возможных конфликтных ситуаций, проработкой сценариев их нивелирования или избегания, путем обучения и тренировки специалистов формировать креативные ресурсные пулы из имеющихся в доступном поле источников. Так или иначе, возникновение системный конфликтных ситуаций предполагает наличие некоторого состава тренированных специалистов в постоянной готовности. Но наличие возможности подготовиться к таким ситуациям всем, особенности если это относится к социальным системам и государственным система безопасности и чрезвычайных ситуаций – намного легче и быстрее сглаживает потенциальные системные разрывы.

         1.3 Комплексная сетевая инфраструктура цифрового аутсорсинга. Если в сфере информационной коммуникации «Облачные технологии» постепенно занимают свое достойное место, избавившись от налета «безусловной безальтернативности», то в области цифрового сервиса также идут процессы демифологизации. Все начинают понимать, что не надо впадать в крайности с абсолютной цифровизацией «всего и вся», а надо находить взвешенные обоснованные области её использования с целесообразным уровнем зрелости цифровых инструментов. Не нужно для перевозки картошки нанимать Мерседес S-класса. Примеры цифровизации инфраструктурного аутсорсинга приведены выше, но таких сервисных демпферов должно быть на порядки больше.

      2. Пустые подсистемы. Один из наиболее применимых и знакомых всем инструментов оптимизации целевых продуктовых систем - создание в них пустых подсистем. Пустая подсистема - это любая подсистема, которая на момент инжиниринга системы не имеет наполнения, но имеет необходимые системе параметры и реквизиты, учитываемые при проектировании. Иными словами, у нас может быть много вариантов использования будущей системы, но это не значит, что все возможные случаи должны быть сразу встроены в систему. Например, на крепёжную планку Пикатинни для оружия мы моем поставить много разных устройств, но сами устройства в систему не входят. Зато мы должны не только спроектировать саму планку (пустая подсистема), но и учесть её влияние на вес, на технологию изготовления, на систему обслуживания и т.д. Может самой планкой никто никогда не воспользуется, зато она как пустая подсистема учтена в конструкции.

      3. Бережливое производство (Lean). Как бы спорно это не выглядело, но если взглянуть на общую концепцию бережливого производства, то можно смело констатировать, что там, где система спланирована и разработана тщательно и детально, вплоть до каждой операции, телодвижения участника, вплоть до каждой секунды и каждой единицы стоимости, там никакой бережливый менеджмент никогда не потребуется! Иными словами, как бы мы не хотели создавать идеальные продуктовые системы, кризис асинхронности подсистем и прочих компонентов в них всегда будет присутствовать. Тем более, если это еще связано с изменениями требований к продуктам и самим продуктовым системам. Таким образом, вся деятельность как по проведению мероприятий в части бережливого производства, строительства или инжиниринга - это деятельность по устранению заложенных в проект нестыковок, конфликтов и противоречий, а также последствий рассинхронизации взаимодействия проектных и процессных подсистем.

      4. Экосистемы. Один из наиболее разрекламированных сегодня способов сглаживания внутренних проектно-процессных конфликтов - использование элементов и подсистем устойчивых продуктовых систем в качестве подсистем сервисных продуктовых систем. Особенно это задача успешно решается для уже сложившихся СЭС имеющих устойчивый процессный поток продуктов, но использующий отчасти и проектные подсистемы в силу их неотделимости от конкурентной целостности продуктовой линейки. Такие проектные подсистемы можно включить в сопутствующие продуктовые сервисы, тем самым не только компенсируя часть издержек на их существование, но и повышая устойчивость и привлекательность базовой целевой системы.

         О пустых подсистемах и экосистемах мы поговорим в следующих статьях. Безусловно, это довольно упрощенное представление о системных конфликтах в продуктовых системах, в том числе в системах инвестиционно-строительного бизнеса. Но и оно может охарактеризовать качество и успешность работающих систем по наличию в них «цифровой начинки». Для каждого инвестиционно-строительного проекта, включающего обязательный системный инжиниринг, в первую очередь, следует оценить влияние на рост качества системного эффекта именно «цифровых демпферов», выраженных, чаще всего, в существующих ERP-системах, ИСУП, КСУП и иных аналогичных продуктах. Разрушать такое представление и формировать новые креативный цифровые инструменты, в т.ч. с применением BIM-адаптированных платформенных решений и системами управления информационными моделями (СУИМ), является самой актуальной системной задачей. 

Спасибо за внимание!