Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Informační systémy pro logistiku – moderní nástroj pro logistiky

Automa 2/2001

Ing. Zdeněk Buřival, Aura, s. r. o.,
pplk. Ing. Jaroslav Řeha, ředitel projektu ISL, Generální štáb AČR

Informační systémy pro logistiku – moderní nástroj pro logistiky

V úvodu článku jsou popsány hlavní rysy, funkce a architektura Informačního systému pro logistiku (ISL). V druhé části autoři popisují, jak ISL vytvořit a jaké hlavní principy je nutné při tvorbě ISL respektovat.

Zkušenosti, popsané autory v tomto článku, byly získány v průběhu práce ve společném týmu, který vyvíjel ISL pro Ministerstvo obrany ČR a Armádu ČR.

1. Historie a současnost

Armáda České republiky má již více než 25 let zkušeností s budováním informačních systémů pro logistiku. Informační systémy byly zpočátku budovány samostatně pro účely různých oblastí armádní činnosti. Zásobování jednotlivými druhy hmotných prostředků bylo rozděleno do přibližně třiceti skupin, a stejně tak odděleně byly budovány informační systémy, v začátcích především za použití velkých sálových počítačů. Tento nejednotný způsob řízení zásobování měl mnoho nevýhod a vedl k neefektivnímu hospodaření s materiálem.

Armáda ČR proto přijala v roce 1994 odvážné rozhodnutí vybudovat nový integrovaný Informační systém pro logistiku (ISL). Cílem bylo vytvořit systém, který zajistí kompatibilitu s NATO v oblasti moderní logistiky (např. s Kodifikačním systémem NATO) a zvýší efektivitu v oblasti logistiky tím, že pomůže šetřit materiálové i lidské zdroje. Zadavatelé z Ministerstva obrany ČR (MO ČR) a Armády ČR (AČR) definovali pro ISL tyto hlavní záměry:

  • vytvořit nástroj pro hospodárné řízení v době míru, ve stavu ohrožení i za války,
  • vytvořit jednotný prostředek pro všechny složky AČR s unifikovanou správou všech položek materiálu,
  • zajistit průhlednost výkonů jednotlivých složek,
  • zajistit maximální kontrolu nákladů (lidských i finančních i zdrojů),
  • zvýšit pružnost a spolehlivost logistiky,
  • zajistit vzájemné vazby s externími systémy (NATO, parlament a další vojenské informační systémy).

Nový ISL by měl využívat moderní postupy pro vývoj informačních systémů a moderní prostředky informačních technologií.

Nyní je již základní část ISL hotova a po dokončení zkušebního provozu a certifikaci bezpečnosti bude uvedena do plného provozu.

Díky tomu, že rozhodnutí vytvořit ISL bylo přijato již v roce 1994, má AČR již nyní k dispozici funkční, jednotný a integrovaný informační systém pro logistiku – jeden ze základních předpokladů zapojení do logistického systému NATO.

2. Funkce ISL

Informační systém pro logistiku (ISL) podporuje vojenskou logistiku ve všech důležitých oblastech a zajišťuje jednotnou logistickou podporu pro všechny složky ozbrojených sil.

2.1. Vnější vztahy ISL
Obr. 1 schematicky znázorňuje postavení ISL a jeho vazby na další organizace a informační systémy. Jsou zde nakresleny existující vazby i vazby, které budou realizovány až po spuštění navazujícího informačního systému.

Obr. 1.

2.1.1. Finanční informační systém
Vazba na Finanční informační systém (FIS) umožňuje používat jednotnou a pro celou armádu závaznou identifikaci materiálu podle Kodifikačního systému NATO, kterou podporuje modul ISL Katalog. Dále je vazba používána pro předávání účetních údajů o všech hospodářských transakcích s materiálovými položkami z ISL do FIS a pro výměnu informací spojených s tvorbou a naplňováním rozpočtu.

2.1.2. NAMSA
Vazba na agenturu pro údržbu a zásobování NATO (NAMSA, NATO Maintenance and Supply Agency) je velmi důležitá. Je používána pro elektronickou výměnu kodifikačních dat mezi zeměmi, které používají Kodifikační systém NATO.

2.1.3. Štábní informační systém
Vazba na štábní informační systém zabezpečuje tok informací důležitých pro operační plánování a řízení.

2.1.4. Personální informační systém
Vazba na personální informační systém je důležitá především pro oblast přípravy a zaměstnání pracovníků logistiky.

2.1.5. Státní informační systém
Státní informační systém definuje standardy především pro výměnu dat mezi vládními institucemi.

2.1.6. Parlament
Tato vazba dovoluje informovat Parlament ČR (resp. Výbor pro obranu a bezpečnost PČR) o stavu rozhodujících obranných systémů.

2.1.7. LOGFASS
Subsystém pro oblast logistiky (LOGFASS, Logistic Functional Area Sub-System) umožňuje výměnu logistických údajů o jednotkách, které členské země určily pro plány NATO.

2.1.8. SHARE
Výměna dat se systémem SHARE (Stockholding and Asset Requirements Exchange) napomůže vzájemnému informování o dostupnosti zdrojů materiálů a vytváření požadavků pro společné nákupy a vzájemnou materiálovou podporu.

Obr. 2.

2.2. Funkční struktura ISL
Na obr. 2 je znázorněna funkční struktura ISL. Jsou na něm uvedeny pouze základní funkce, které jsou určeny převážně k zabezpečení funkcí logistiky v oblastech materiální a zásobovací a v oblasti údržby a oprav. Je plánováno, že ISL bude rozšířena o další logistické funkce, jako jsou služby, doprava a přesuny materiálu, ženijní funkce atd. Základní charakteristika subsystémů ISL je popsána v následujících odstavcích.

2.2.1. Katalog
Katalog je základní modul ISL. Je to nástroj pro kodifikaci materiálu podle pravidel Kodifikačního systému NATO (NCS – NATO Codification System) a pro logistickou kategorizaci. Umožňuje výměnu dat s ostatními členskými zeměmi NATO i s přidruženými zeměmi prostřednictvím elektronické poštovní služby NMBS (NATO Mail Box System). Katalog je srdcem ISL a slouží ostatním modulům a subsystémům jako zdroj informací o materiálech. Katalog lze používat jako samostatný program (nazývaný Materiel Codification Catalogue, zkráceně MC Catalogue) nebo jako modul rozsáhlejšího informačního systému.

Hlavní cíle Katalogu jsou:

  • vytvořit jednotnou katalogizaci materiálu pro všechny složky ozbrojených sil,
  • poskytnout podporu pro kodifikaci materiálu podle pravidel NCS.

2.2.2. Logistické požadavky
Modul Logistické požadavky poskytuje nástroje pro práci s organizačními strukturami ozbrojených sil odvozenými ze strategické doktríny a logistických metod. Obsahuje databázi všech organizačních složek ozbrojených sil (vojenské útvary, jednotky), včetně jejich vzájemných vazeb a podřízenosti. Prostřednictvím tohoto modulu se stanovují materiálové normy pro jednotlivé složky armády.

Materiálové normy určují oprávnění a nároky organizačních složek armády a jejich specifické potřeby pro různé činností. Modul umožňuje vypočítat oprávnění každé organizační složky ke konkrétním materiálovým položkám.

2.2.3. Evidence materiálu
Evidence materiálu (EM) je druhý základní modul ISL. Je to nástroj pro řízení centrální evidence materiálu a vytváří základ jednotného zásobovacího systému. Umožňuje předávání informací o pohybech materiálu Finančnímu informačnímu systému (FIS).

Hlavní cíle Evidence materiálu jsou:

  • vytvořit základ pro jednotný systém zásobování,
  • centrálně vést evidenci materiálu,
  • zabezpečit přenos informací o pohybech materiálu do FIS.

2.2.4. Subsystém Řízení zásobování
Cílem subsystému Řízení zásobování (SŘZ) je vytvořit v rámci finančních a materiálových limitů optimální hmotné podmínky pro plnění úkolů ozbrojených sil. SŘZ se skládá ze dvou dílčích subsystémů: Řízení zásob a Řízení distribuce.

Subsystém Řízení zásob
Tento subsystém podporuje plánování a zajišťování materiálu. Skládá se z těchto modulů:

  • Opatřování. Jedna z nejdůležitějších činností vojenské logistiky je zabezpečování vojsk materiálem, výzbrojí a technikou. Přitom obrovská pracnost souvisí zejména se zabezpečením provozuschopnosti techniky náhradními díly a včasným zásobením jednotlivých součástí municí při minimalizaci skladových zásob, jež vážou značné finanční a lidské zdroje. Nejprve je nutné stanovit objektivní potřeby. Aby bylo možné analyzovat aktuální situaci, je nutné porovnat aktuální stav zásob na skladě (EM) s normami pro jednotlivé útvary (Logistické požadavky). Dále je nutné určit očekávanou spotřebu, a to na základě znalosti předchozí spotřeby (EM) a na základě známé předchozí a budoucí činnosti armády (subsystém Údržba výzbroje a techniky). Uvážit je třeba očekávanou dodací lhůtu a dobu použitelnosti materiálu, která je stanovena v EM, procento opravitelnosti výzbroje (Katalog) a další vlivy.
    Výsledkem je objektivní zhodnocení budoucích potřeb armády. Tento výsledek je ovšem nutné modifikovat podle přiděleného rozpočtu. Ten lze získat v systému Plánování, programování a tvorba rozpočtu (PPBS – Planning, Programming and Budgeting System). Takto upraven je výsledek připraven pro realizaci (Pokyny k akvizici a zajišťování). Údaje o nadbytečném a neupotřebitelném materiálu jsou předávány do modulu Likvidace a vyřazování.
    Hlavní cíle modulu Opatřování jsou předpovídat potřeby armády a porovnávat je s dostupnými zdroji, vytvořit objektivní informace pro rozhodování odpovědných vedoucích pracovníků, poskytnout údaje potřebné k vytvoření pokynů k akvizici a zajišťování, upozornit na přebytky a navrhnout způsob jejich zpracování.

  • Pokyny k akvizici a zajišťování. Účelem tohoto modulu je poskytnout podporu při rozhodování o tom, jaký materiál a v jakém množství bude pro armádu zajištěn (nákupem, výrobou). Hlavním vstupem tohoto modulu jsou údaje z modulu Opatřování.
    Pokyny k zajišťování hmotných potřeb armády vytvořené modulem Opatřování, po doplnění o další pokyny, jsou spojovány do požadavků, které jsou v rámci hierarchické struktury armády schvalovány a předávány do akvizičního centra. Na základě toho jsou s dodavateli uzavírány smlouvy.
    Informace o individuálních očekávaných dodávkách jsou předávány na lokální servery (ve skladech vybavených modulem Příjem), které na základě těchto informací zajistí příjem zboží od dodavatele.
    Po fyzickém převzetí dodávky jsou data o postupném plnění nasmlouvaných dodávek odesílána z modulu Příjem na centrální server do modulu Pokyny k akvizici a zajišťování.
    Hlavním cílem modulu Pokyny k akvizici a zajišťování je tvorba, schvalování a kontrola pokynů k akvizici a zajišťování, evidence a sledování plnění uzavřených smluv a poskytování údajů z uzavřených smluv potřebných při příjmu materiálu.

  • Pokyny k distribuci. Účelem tohoto modulu je vytvářet pokyny pro doplňování úrovně zásob podle množstevních standardů jednotlivých součástí armády. Pokyny k distribuci jsou dávány na základě požadavků na materiál od součástí armády (vkládaných na lokálních serverech pomocí modulu Pokyny k distribuci) anebo na základě parametrizovatelné automatické kalkulace porovnáním aktuálního stavu zásob (EM) se standardy pro jednotlivé součásti (Logistické požadavky). Pokyny k distribuci jsou odesílány na lokální servery vydávajících skladů (ústřední sklad nebo vojskový útvar) k realizaci.
    Hlavní cíle modulu Pokyny k distribuci jsou umožnění kontroly distribučního procesu v armádě, automatické nebo ruční vytváření pokynů k distribuci a správa požadavků na materiál.

Subsystém Řízení distribuce
Subsystém Řízení distribuce se skládá z těchto modulů:

  • Pohyby materiálu – základní nástroj pro podporu fyzických pohybů materiálu v rámci armády.
  • Příjem – základní nástroj pro podporu fyzických pohybů materiálu od civilních organizací do armády.
  • Skladování – podporuje ukládání materiálu na místa uložení ve skladu, inventarizaci, údržbu materiálu při dlouhodobém skladování atd.
  • Výdej – podporuje činnosti spojené s přípravou položek z míst uložení ve skladu na základě pokynů jiných modulů ISL.
  • Likvidace a vyřazování – podporuje proces vyhledávání položek pro vyřazení, schvalování jednotlivých doporučení k vyřazení materiálu, sledování procesu realizace fyzické likvidace nebo odprodeje určeného materiálu.

2.2.5. Subsystém Řízení logistiky
Subsystém Řízení logistiky slouží převážně pro pracovníky vrcholové úrovně logistiky. Skládá se z těchto modulů:

  • Kontrola (Ukazatele výkonnosti). Tento modul je určen pro vrcholovou úroveň logistiky. Slouží k vyhodnocování logistické výkonnosti a efektivity logistických subjektů (útvarů, skladů, základen) a procesů (zásobování, údržby, skladování apod.). Definuje cíle, záměry, měřitelné normy a ukazatele výkonnost. Modul Kontrola (Ukazatele výkonnosti) obsahuje nástroje pro kombinaci ukazatelů výkonnosti do skupin při vyhodnocování komplexních situací.
  • Plánování operační logistické podpory poskytuje přehledný obraz stávající situace po celou dobu operace a podporuje průběžné plánování logistické podpory. Informace o dosaženém stavu logistického zabezpečení a stávající požadavky jsou mezi jednotlivými velitelskými stupni předávány logistickými hlášeními. Logistická podpora se plánuje v úzké vazbě na vlastní velení a řízení operace.

2.2.6. Subsystém Údržba výzbroje a techniky
Subsystém Údržba výzbroje a techniky je určen k podpoře činností spojených s plánováním a vykonáváním údržby výzbroje a techniky. Jeho podstatnou částí je sledování provozu výzbroje a techniky. Skládá se z těchto částí:

  • Standardy, normy a postupy. Tento modul tvoří databázi obsahující zdroj informací potřebných pro většinu procesů v ostatních dvou modulech. Obsahem databáze jsou převážně informace o specifikaci údržby a číselníky různých kódů s odpovídajícími textovými popisy.

  • Plánování údržby. Modul podporuje uživatele při tvorbě dlouhodobých a podrobných plánů údržby, při hodnocení využití zdrojů údržby vzhledem k jejich kapacitám a při vytváření pracovních plánů pro opravárenská zařízení. Modul umožňuje sledovat skutečně realizovaný provoz konkrétních kusů výzbroje a techniky a porovnat jej s ročním plánem provozu.

  • Provádění údržby a kontrola. Modul poskytuje podporu pro sledování údržby (plánované i neplánované) vykonávané v opravárenských zařízeních armády i v mimovojskových opravárenských zařízeních. Ve vazbě na uskutečňovanou údržbu dovoluje evidovat spotřebovávané zdroje (normohodiny, náhradní díly, nakupované služby). Takto získané informace jsou použity k hodnocení norem spotřeby zdrojů pro jednotlivé typy údržby a pro finanční vyjádření nákladů vykonané údržby.
    Modul také umožňuje zaznamenávat informace o závadách. Takové informace jsou využívány pro hodnocení spolehlivosti výzbroje a techniky.

Obr. 3.

2.3. Životní cyklus položky zásobování
ISL umožňuje sledovat a řídit položku zásobování během celého životního cyklu materiálu. Základní schéma životního cyklu položky zásobování a jeho vztahu k ISL je znázorněno na obr. 3.

Modul Opatřování porovnává aktuální úroveň zásob (z EM) s normami spotřeby pro jednotky, útvary atd. (z Logistických požadavků) a jako výsledek vypočítává očekávané potřeby vojsk. Tento výsledek je korigován podle možností rozpočtu. Korigovaný výsledek slouží jako podklad pro Pokyny k akvizici a zajišťování a údaje o nadbytečném a neupotřebitelném materiálu vstupují do modulu Likvidace a vyřazování.

Modul Pokyny k akvizici a zajišťování spojuje požadavky z modulu Opatřování podle možných dodavatelů a vytváří požadavky pro akviziční středisko a sleduje údaje o uzavřených smlouvách. Informace o očekávaných dodávkách jsou předávány modulů Příjem na jednotlivých serverech.

Modul Příjem podporuje příjem materiálu od civilních organizací do armádních složek. Porovnává skutečně přijatý materiál se smlouvami a vytváří zprávy o plnění smluv s dodavateli pro modul Pokyny k akvizici a zajišťování. Příjem rovněž generuje data, tzv. doklady o hospodářské operaci, které jsou za použití modulu EM posílány FIS pro účely účetnictví.

Modul Skladování je určen k podpoře procesů uskutečňovaných ve skladech, jako zaskladnění materiálu na určené místo, inventura atd.

Modul Likvidace a vyřazování podporuje práci s materiálem určeným k likvidaci nebo vyřazení.

Pokyny k distribuci vytvářejí pokyny pro doplňování zásob pro každou organizační jednotku armády. Tyto příkazy jsou vstupem pro modul Výdej.

Modul Výdej vytváří plány výdeje na základě příkazů z modulu Pokyny k distribuci. Podporuje proces vychystání materiálu ze skladu a připravuje data o vychystaném materiálu pro modul Pohyby materiálu.

Modul Pohyby materiálu podporuje proces balení, kompletace a odbavení zásilek. Sleduje fyzický přesun materiálu mezi organizačními jednotkami armády a předává do EM informace o pohybech materiálu (hospodářských transakcích) dále posílané pro účetnictví do FIS.

Vydaný a distribuovaný materiál je používán, udržován a spotřebováván v armádě a informace o aktuálním stavu zásob je použita pro modul Opatřování pro nový výpočet potřeb ozbrojených sil.

3. Architektura ISL

Hlavním cílem navržené architektury ISL je umožnit nezávislou práci v různých místech a přitom poskytnout možnost centrálně řídit logistiku. ISL je navržen jako centralizovaný distribuovaný systém. Síť serverů pokrývá celé území země. Servery jsou spojeny sítí WAN, telefonními linkami nebo, není-li elektronické spojení možné, jsou data šířena vhodnými médii, např. CD-ROM. Databáze ve všech serverech jsou aktualizovány pomocí funkce Distribuce dat, takže všechna data jsou konzistentní a aktuální. Schéma architektury subsystému Řízení zásobování je znázorněno na obr. 4.

Obr. 4.

4. Technické zázemí

Při vývoji ISL byly použity moderní informační technologie. Aplikace je vybudována s použitím víceúrovňové architektury klient/server s grafickým uživatelským rozhraním. Celý proces vývoje softwaru je podporován tzv. technologickou linkou, složenou z mnoha softwarových nástrojů jako CASE (Computer Aided Software Engineering), generátory zdrojových kódů, nástroji pro automatické testování softwaru, metodologiemi a pracovními postupy. Vývojoví pracovníci tak mohou své úsilí napřít do tvůrčí práce a rutinní činnosti přenechat softwarovým nástrojům.

4.1. Technologická linka
Vzhledem k ostatním průmyslovým oborům je při tvorbě softwaru stále poměrně málo využívána automatizace. Je to zřejmě dáno tím, že většina činností při vytváření softwaru má tvůrčí charakter a tvůrčí práce se obtížně automatizuje. I při tvorbě softwaru je však množství úkolů, které lze podpořit různými softwarovými nástroji a umožnit tak projektovému týmu soustředit se hlavně na tvůrčí činnosti. Tak se jeho práce stane vysoce efektivní.

U rozsáhlých projektů vyvstává další důvod pro používání vhodných nástrojů při tvorbě softwaru. Velký tým, čítající několik desítek pracovníků, nelze sestavit ze samých špičkových programátorů, a nutně se v něm vyskytuje řada pracovníků pouze průměrných. Proto je pro projektového manažera výhodné složit menší tým ze špičkových a tvůrčích pracovníků, kteří dostanou za úkol vytvořit pro celý programátorský tým takovou podporu pomocí vybraných nástrojů, aby i průměrní pracovníci pracovali efektivně a vytvářeli kvalitní software.

Při vytváření prostředí pro tvorbu je výhodné využít komerčně dostupný software (COTS, commercial-off-the-shelf). Většinou však tento software nevyhovuje zcela, a je třeba jej modifikovat nebo vytvořit nadstavby tak, aby co nejlépe vyhovoval potřebám projektu. Proto jedním z podstatných kritérií výběru softwarových nástrojů je jejich otevřenost.

Když jsou vybrány vhodné nástroje, jsou přizpůsobeny potřebám projektu a doplněny o komponenty, které nejsou komerčně dostupné, a zároveň je vybrána metodika pro projekt pokrývající všechny etapy životního cyklu projektu, je možné sestavit pracovní postupy. Vytvořením pracovních postupů, definujících, co se má ve které době udělat, jaké jsou vstupy a výstupy a jaké se použijí nástroje, se tvorba softwaru přibližuje výrobě v jiných průmyslových odvětvích. Softwarová firma tak získává technologickou linku na výrobu softwaru a vytváří si předpoklady pro úspěšné řešení i rozsáhlých projektů.

Vytvoření kvalitní technologické linky na tvorbu softwaru není jednoduché. Jde o postupný proces založený na sbírání zkušeností a postupném „ladění“ všech komponent linky do optimální konfigurace.

Vysoce kvalitní technologická linka by měla obsahovat nástroje podporující celý životní cyklus projektu. V následujících bodech jsou uvedeny klíčové nástroje používané v jednotlivých etapách životního cyklu projektu:

  • analýza: nástroje na podporu evidence požadavků na software (výhodou je, je-li součástí CASE) a CASE;

  • design: CASE;

  • programování: CASE a programovací jazyky; nosný programovací jazyk s vazbou na zvolený CASE tak, aby byla podporována automatická generace zdrojového kódu;

  • testování: nástroje pro automatické testování podporující i tvorbu a evidenci manuálních testů, nástroje pro evidenci požadavků na software (včetně možnosti sledovat, zda byly specifikované požadavky ověřeny) a nástroje pro podporu konfiguračního řízení;

  • údržba: při úpravě softwaru se používají stejné nástroje jako při vývoji, nástroje pro evidenci nesrovnalostí softwaru (výhodou je, je-li součástí nástroje pro automatizované testování), nástroje pro podporu konfiguračního řízení.

5. Závěr

Úspěch velkých softwarových projektů je na jedné straně dán jasnou představou zákazníka jako budoucího uživatele o tom, co od informačního systému očekává, a na druhé straně schopností vývojového týmu realizovat zákazníkovy vize a vyvinout vysoce kvalitní software, jenž uspokojí všechny jeho požadavky.

Lze říci, že při vývoji Informačního systému logistiky byly oba předpoklady splněny, a vývoj byl proto úspěšný. Je nezbytné konstatovat, že cesta k úspěšnému řešení nebyla vždy lehká a obě strany, zákazník i řešitel, se v jejím průběhu museli mnohé naučit a museli hledat optimální řešení obtížných situací.

[Příspěvek byl přednesen na konferenci NATO/RTO New Information Processing Techniques For Military Systems v Istanbulu v říjnu 2000.]