Привет, Хабр! Меня зовут Анастасия Богомолова, я руководитель группы бизнес-анализа в ИТ-команде «Северстали», и я расскажу про наш опыт разработки «своего» MES.

Внедрение систем управления производственными процессами (MES, Manufacturing Execution Systems) уже давно актуально в условиях быстрого развития технологий и необходимости повышения эффективности производства. Мировые лидеры в разработке MES-систем обладают десятилетиями опыта внедрения, в том числе на территории России.

Некоторое время назад повестка импортозамещения систем управления производственными процессами (MES) в разных отраслях стала одной из ключевых задач. Многие компании провели детальный анализ существовавших на тот момент отечественных аналогов. Эти решения не смогли закрыть все потребности бизнеса или не содержали уже привычный уровень функциональности и удобства. 

Так и в «Северстали», начиная с 2018 года, постепенно занимались разработкой более подходящей платформы для перехода с иностранной системы управления производством, чтобы сделать платформу более гибкой и дешёвой при внедрении, при этом отвечающей отраслевым стандартам. На данный момент наша команда ставит перед собой амбициозные цели по замещению импортного решения в сжатые сроки, при этом нам необходимо превзойти качество существующей системы, к которой пользователи уже привыкли.  

Мой опыт работ с MES-системами начался задолго до прихода в «Северсталь» и насчитывает более 10 лет. Поэтому здесь я обобщу самые частые проблемы компаний, задумавшихся о написании своего MES. 

Проблемы

1. Отсутствие единого понимания, что включают в себя системы класса MES. Не все руководители и сотрудники предприятия в принципе понимают, что должна включать в себя функциональность MES и из каких модулей строится система такого класса. Разрыв в восприятии у экспертов, даже работающих в одном отделе одного предприятия, может быть колоссальным.

При этом отсутствуют чёткие методики и стандарты, эффективное обучение, литература на русском языке и релевантные хорошо задокументированные примеры.  

Нередко встречаются скептические настроения по поводу необходимости таких решений. Всё это замедляет процесс принятия решения о внедрении, определении объёма проекта и выделении бюджетов.

2. Отсутствие качественного описания бизнес-процессов и производства. Достаточно сложно собрать воедино все процессы производственной цепочки и детально их описать. Информацию приходится собирать по крупицам из разных источников и от разных людей. Часто информация не актуальна и весьма противоречива.

3. Недостаток квалифицированного персонала. Разработка и внедрение требует специалистов с опытом работы с MES и пониманием производственных процессов.

Наблюдается нехватка квалифицированных специалистов, обладающих опытом работы в этих областях одновременно. А с учётом упомянутого выше дефицита методологии и возможности обучения, проблема становится одной из основных.

Часто компании сталкиваются с трудностями в подборе кадров, людей, которые смогут не только спроектировать и внедрить систему, но и адекватно поддерживать её в дальнейшем.

4. Интеграция с существующими системами и их замена. MES работает в условиях многочисленных интеграций с ERP, SCADA и другими системами. Это становится  сложной задачей ещё на стадии проектирования и согласования, какой класс систем какие задачи должен покрывать.

Помимо этого многие российские предприятия имеют собственные самописные MES-системы, которые могут отличаться от цеха к цеху. Внедрение осложняется не только интеграциями, но и замещением существующих систем и миграцией исторических данных. Данная задача требует глубокого анализа текущих бизнес-процессов. Нехватка качественных данных и недостаточная автоматизация сбора данных могут снизить эффективность новой системы. 

5. Сопротивление изменениям и необходимость унификации. Не все руководители предприятий понимают, какие преимущества могут дать MES-системы.

Внедрение MES-систем само по себе часто требует изменения организационной структуры и бизнес-процессов. А с учётом классических проектных ограничений (сроки, стоимость, объём работ), остро встаёт вопрос унификации БП разных цехов и подразделений.

Сопротивление изменениям со стороны сотрудников может стать серьёзным препятствием для успешного внедрения. Важно не только техническое оснащение, но и позитивное отношение персонала, принятие нового —  это управление изменениями в организации.

Разработка и внедрение MES-систем в России связано с множеством сложностей, начиная от нехватки специалистов и методологии и заканчивая организационными барьерами.

Однако, несмотря на эти препятствия, грамотный подход к внедрению и понимание всех преимуществ MES-систем смогут значительно повысить эффективность производственных процессов и конкурентоспособность предприятий.

Успехи

Для успешной разработки и внедрения мы в ИТ-команде «Северстали» применили комплексную стратегию, которая учитывает как технические, так и человеческие аспекты. Эти решения помогли нам достичь определенных успехов. Расскажу о них подробнее.

1. Для наибольшей гибкости и оперативной реакции на изменения требований мы применяем гибридный подход к созданию системы. Он позволяет нам своевременно синхронизироваться по единому пониманию построения будущего решения. Гибридный подход включает в себя симбиоз продуктовой разработки с практиками Agile, понятным бэклогом задач, Product Owner-ами и классический проектный Waterfall. Эта конструкция обусловлена двумя аспектами:

• мы разрабатываем новый для себя и рынка продукт, конечное состояние которого может меняться;

• мы имеем все проектные ограничения в виде классического треугольника «сроки/бюджет/содержание».

Как мы применяем гибридный подход и что он нам даёт, комментирует руководитель программы проектов Олег Пулик:

• для стратегического и календарного планирования, оценки рисков и контроля за ресурсами на горизонте «месяц/квартал/год» мы используем классический Waterfall и проектное управление с диаграммами Ганта, реестром рисков и матрицей ответственности;

• для управления командами, оперативного планирования и быстрой адаптации к новым требованиям применяем подходы Agile;

• регулярно проводим ретроспективы и синхронизации для оценки прогресса и корректировки планов и подходов;

• создаём и поддерживаем эффективную коммуникацию между всеми участниками проекта и заинтересованными сторонами.

У такого сложного подхода есть и минусы в виде сложности коммуникаций между командами и не всегда понятными зонами ответственности, но он позволяет достаточно прозрачно управлять созданием продукта в рамках проекта. 

  2. Для создания эффективной команды в условиях ограниченности кадров и нехватки методологии мы применяем следующие шаги:

• объединяем людей с разными навыками и опытом. Нам важно, чтобы каждый член команды дополнял друг друга;

• формируем доверие. Мы создаем открытую атмосферу, где все члены команды могут выражать свои идеи и сомнения;

• инвестируем время и деньги в обучение и развитие навыков команды. Это может быть внешнее или внутреннее обучение, мастер-класс от участника команды, доступ к онлайн-курсам;

• регулярно проводим встречи для обсуждения прогресса, проблем и рисков. Это помогает выявлять узкие места и корректировать курс;

• включаем в рабочую группу техническую поддержку текущего решения на ранних стадиях проекта для синхронизации подходов.

Это позволило нам за 8 месяцев масштабировать команду в 4 раза, сохранив эффективность и слаженность.

 3.  Так как сейчас попытки создания MES-системы есть практически в каждой компании, мы решили применить немного другое видение при создании продукта. В нашем случае мы выбрали реализацию платформенного low-code/no code решения на базе конструкторов и конфигураторов и философию типовых коробочных сборок, имеющих на борту функциональность, закрывающую от 50 до 80% функциональных требований заказчиков. Отдельное внимание уделено вопросу интеграций будущего решения. В платформе активно применяются как популярные opensource решения для интеграции, такие как ETL NiFi и брокер Kafka, так и собственное решение для сбора и хранения данных. 

Какие мы получили преимущества применения платформенного решения:

• упрощение разработки: платформенные решения ускоряют создание решений, предоставляя готовые модули и инструменты;

• ускорение внедрения: быстрое развёртывание готовых компонентов;

• гибкость: конфигураторы позволяют адаптировать систему под специфические бизнес-процессы;

• снижение затрат: использование готовых решений и конфигураторов может значительно сократить время и ресурсы на разработку;

• снижение рисков: лёгкая адаптация под меняющиеся требования.

4.  Для снижения рисков непринятия новой системы будущими пользователями и её неэффективного использования, на ранних этапах мы включили в проект процесс управления изменениями, а точнее управления человеческой стороной изменений.

Такая стратегия позволяет нам:

• более точно выявить потребности и ожидания пользователей системы и их руководства;

• проактивно работать с сопротивлением: выявить страхи и опасения, связанные с процессом внедрения новой системы и работой в ней до наступления серьёзных проблем;

• более эффективно управлять коммуникацией: выстроить партнёрские отношения команды проекта и бизнеса, озвучивать взаимные ожидания к степени вовлечённости и проявлению лидерства;

• более мягко и плавно внедрять изменения и новые процессы, заблаговременно подготавливая к ним пользователей;

• оперативно собирать и учитывать обратную связь от бизнес-экспертов, что позволяет улучшить итоговое решение.

Как оценить эффективность данной работы, комментирует менеджер по управлению изменениями Надежда Воронская:

Заметить работу менеджера по управлению изменениями можно, замерив скорость и полноту освоения функционала новой системы, а также приживаемость нововведений в бизнес-процессах. Для этого мы пользуемся специальными дашбордами и опросами пользователей.

5. Отдельная история — это дизайн интерфейса системы. Мы долго думали, как сделать его максимально понятным для всех пользователей. В итоге остановились на минималистичном подходе: простые формы, чёткая иерархия и понятные обозначения.

Наша команда дизайнеров в тесном сотрудничестве с бизнес-аналитиками и разработчиками создала продуманную и функциональную дизайн-систему, которая лежит в основе интерфейсов нашего программного обеспечения.

Комментирует руководитель группы дизайна Алла Соловей:

• одним из ключевых элементов нашей дизайн-системы является набор визуальных компонентов, разработанных с учётом специфики металлургической отрасли;

• все диаграммы, графики и таблицы оптимизированы для работы с большими объёмами данных и высокой нагрузкой. Особое внимание уделили контрастности интерфейса и размеру элементов управления — это критически важно в условиях производства;

• в процессе создания мы уделяем внимание не только эстетической составляющей, но и функциональности каждого элемента. Регулярное тестирование и сбор обратной связи позволяют оперативно вносить необходимые корректировки;

• мы разработали тёмную тему для улучшения видимости в различных условиях освещения и внедрили систему уведомлений для оперативного информирования о важных событиях.

В результате получился современный, технологичный интерфейс, который отвечает требованиям промышленной эксплуатации и готов к масштабированию под любые задачи производства.

Наша дизайн-система находится в активной фазе разработки и тестирования. Несмотря на это, отдельные компоненты уже внедрены в рабочие блоки продукта и получают положительные отзывы пользователей.

В завершение статьи хотелось бы отметить важное для проекта событие. В конце года мы получили подтверждение от Минцифры о включении в единый реестр российского программного обеспечения системы нашей собственной разработки «MES Металлургия».