2.3. Моделирование информационного обеспечения сом
В предметной области оперативного менеджмента все более актуальной становится потребность в новых, эффективных методах анализа состояния БП ПКДП. Это связано с увеличением разрыва между требуемыми объемами обрабатываемой информации и возможностями информационных технологий.
Таким образом, актуализируется создание новых высокоэффективных систем управления реального времени (СУРВ), что затрагивает целый комплекс проблем, связанных с методологией построения, инструментальной базой (элементная база, моделирование и алгоритмы обработки, архитектура СУ и ее составляющих, например, информационного, математического и технического обеспечения). Особо остро стоят проблемы преодоления инерционности «человеческого фактора»; прежде всего – это возрастающие требования к ЛПР, т. к. СУРВ не могут быть автоматическими, способными принимать решения в социально-экономических системах (как надеялись ЛПР еще в начале эпохи АСУ). Высокий динамизм и неопределенность становятся все более труднопреодолимыми, несмотря на огромные возможности ВТ, но остаются проблемы нивелирования негативных проявлений «человеческого фактора».
Масштабность проблем по методологическому обоснованию и практической реализации СОМ, актуальность и комплекс эффективных решений по созданию этих СУ, являются побудительным мотивом и исходной базой для продолжения исследований в этой предметной области. СОМ являются проблемно-ориентированными СУРВ, предназначенными для повышения эффективности принятия решений на основе априорной и оперативной информации.
Рассмотрим некоторые вопросы, неизменно возникающие при разработке СОМ в каждом конкретном случае:
из априорного множества диагностических характеристик объекта, необходимо выделить «пожарную», состояние которой требует оперативных решений в МРВ, в условиях ограниченных ресурсов и времени;
определение «пожарной» диагностической характеристики при отсутствии априорного множества;
масштабирование и приоритетная фильтрация решаемых задач, определение контуров и центров объектов;
максимальное повышение степени автоматизации решения этих вопросов, что, в свою очередь, позволит решать широкий спектр задач ОМ предприятий различных отраслей.
Состояние
каждой диагностической характеристики
отображает состояние БП «на срезе» или
на коротком периоде тактового управления,
на котором состояние характеристики
или неизменно или изменяется незначительно.
Здесь особенно важным является определение
величины периода тактового управления
.
На практике его величина устанавливается
директивно, исходя из характера и
серийности производства, а также
индивидуальных параметров пользователей
к восприятию текущей информации и ее
соответствия заданной (плановой) и т.
д. Например, при скорости выхода готовой
продукции 5 единиц в минуту период
тактового управления
выбирается 2 мин.
Такая периодичность фиксации значений
диагностических характеристик и их
отклонений от заданных параметров
обеспечивает необходимую информативность
потока данных и позволяет проводить
логическую обработку информационного
потока, сдвиг (передачу) информации к
следующему
,
сброс и запись данных. При суммировании
(наполнении) данных (так называемая
линейка) осуществляется информационная
поддержка математического обеспечения
в МРВ.
Практика показала, что выбор оптимальной величины , делает его базисным элементом динамической модели ОМ, обладающим функциональной полнотой в смысле генерации, ввода, хранения, обработки и вывода информации. При этом необходимо учитывать, что каждый жестко связан с текущим астрономическим временем, что обеспечивает логико-временное представление информации и «работу» соответствующей модели в МРВ.
Все это дает возможность ЛПР «держать руку на пульсе» и осуществлять эффективный менеджмент БП.
Здесь осуществляется принцип параллельной обработки, при котором для произвольного «среза» логико временной переход осуществляется за квант времени параллельно для всех диагностических характеристик БП.
Одной из операций при логико-временных преобразованиях информации является дискретная анизатропная фильтрация, обеспечивающая ослабление влияния дисперсии и «шумов». При этом учитываются предельно-допустимые (пороговые) значения отклонений диагностируемых характеристик объекта, заданные по априорному алгоритму.
Метод системной организации коротких линейных моделей, используемый при создании СОМ [9, 11, 84] наиболее эффективен при решении задач ОМ, когда имеются жесткие алгоритмы функционирования. При этом структура целевого модельного комплекса (ЦМК) СОМ определяется характером решаемых задач, а также позволяет масштабировать информацию по группе или отдельным диагностическим характеристикам. Укрупненная структурно-информационная модель СОМ показана на рис. 2.2.
Периферийные датчики состояния диагностических характеристик осуществляют генерацию и нормализацию соответствующих данных (сигналов) в МРВ. Интерфейс осуществляет коммутацию между отдельными блоками. Блок управления и принятия решений осуществляет управление интерфейсом,
1
2
n
Периферийные датчики состояния
Интерфейс (общая шина)
Ввод информации
Управление и принятие решений
Вывод информации
Внешнее управление
Служебная информация
Рисунок 2.2. Укрупненная структурно-информационная модель СОМ.
датчиками состояния и ввода-вывода. Шина внешнего управления определяет программу обработки в МРВ и вывод служебной информации.
Конкретная реализация может отличаться от предложенной, которая не в полной мере отображает все многообразие характеристик и параметров разрабатываемых и находящихся в эксплуатации СУ. Однако, можно отметить определенные преимущества предложенного метода, которые особенно ощутимы при конкретизации объектов и задач их менеджмента. В этом плане высокая степень концептуальной однородности структуры СУ, открытость и развиваемость в сторону решения новых проблемно-ориентированных задач, позволяют сделать вывод об адаптивности предлагаемого метода организации инструментальных средств. Кроме того использование экспертно-моделирующих учебно-тренажерных программно-технических комплексов СОМ позволяет существенно снизить отличие конкретной реализации от модели, что способствует повышению адаптивности и уменьшению периода окупаемости СУ.
Формированию научной концепции создания СОМ способствовал анализ достижений науки и практики в области информатики, АСУ, менеджмента и т.д., изложенных в работах ученых и специалистов, обобщающих передовой отечественный и зарубежный опыт: Аганбегяна А.Г. [91,92], Глушкова В.М. [41,93, 94], Трапезникова В.А. [95], Модина А.А. [96], Канторовича Л.В. [97], Федоренко Н.П. [98], Багриновского К.А. [99, 100], Макарова В.Л., Гранберга А.Г., Мироносецого Н.Б., Бобко И.М., Лычагина М.В., Коробкина А.Д., Прилепского Б.В., Титова В.В., Тычкова Ю.И. [12, 85, 101÷117] и других, внесших большой вклад в теорию и практику различных СУ [118÷144].
Наиболее близкими по идеологии построения информационного обеспечения СОМ явились АСУ "Сигма" [116], АСУП "Лидер" [134] и СОУУП [27]; в данной книге автора находят развитие принципы построения информационного обеспечения названных СУ применительно к СОМ [84, 145].
Создание и опыт эксплуатации СОМ позволили совершенствовать концепцию и информационную технологию ОМ, оптимизировать состав подсистем и решаемых задач. В силу больших технических возможностей и высокой адаптивности, эти системы позволяют совершенствовать традиционные методы менеджмента или коренным образом изменить их и БП в целом, одновременно усиливая потенциальные и интеллектуальные возможности участников БП и менеджмента.
С учетом вышеизложенного и возможностей новых информационных технологий были сформулированы требования к информационному обеспечению СОМ [84]:
1.Адекватность структуры предприятия и структуры информации, используемой для ОМ.
Для определения комплекса задач, решаемых в системе, определения главной и обеспечивающих подсистем и задач анализируется ряд факторов и моделей, отображающих функционирование социально-экономического объекта и внешней среды; рассматривать в одной модели все аспекты не только не нужно (так как это неэффективно), но и невозможно. В результате такого анализа была получена структурно-функциональная модель СОМ, адекватно отображающая структуру и определяющая информационную технологию ОМ.
Из основных взаимосвязанных аспектов деятельности предприятия планирование, МТО, производство, маркетинг и сбыт, кадры наиболее важными и наименее исследованными являются "производство" и «маркетинг и сбыт», ибо они наиболее сложные и многоплановые. Поэтому такими же сложными и многоплановыми являются задачи ОМ этими блоками, особенно на переходных режимах.
На рисунке 2.3 представлена модель функционирования современного предприятия, составленная из перечисленных блоков, а также показаны факторы внешней среды и операционного окружения, динамичность и неопределенность функционирования, развития и влияния которых могут создать нестабильность и кризисные явления.
Анализ этой модели позволяет сделать следующие выводы:
предприятие, как социально-экономическая система, функционирует в
масштабе реального времени, следовательно, СУ предприятием должна быть
системой управления реального времени – СУРВ;
высокие динамичность и неопределенность функционирования предприятия и внешней среды, а также глубокие взаимосвязи и взаимозависимости между блоками обусловливают необходимость решения многих задач этих блоков
в режиме ОМ, а при необходимости – с применением технологий упреждающего управления;
для снижения влияния высоких динамичности, нестабильности и неопределенности функционирования объекта и внешней среды необходимо установить оптимальную длительность периода тактового управления
(рису- нок 2.4).
t
A
t
Рисунок 2.4. Модель для определения периода тактового управления
При
большом периоде
могут оказаться незафиксированными
экстремумы управленческой функции Fy
(например, "факта" выпуска продукции),
которые могут быть сбойными, нежелательными.
Минимизация
периода тактового управления
нивелирует
влияние фактора неопределенности и
риск неконтролируемого развития сбойных
ситуаций, т.к.
на коротком отрезке времени, даже при
возможной бифуркации (точка А), практически
не происходит "обвального", сбойного
изменения управляемого БП; кроме того,
короткий
облегчает использование автоматического
режима в УИСС.
Это, в итоге,
повышает устойчивость
БП к воздействию дестабилизирующих
факторов. При
информация может быть излишней, и (в
зависимости от характера БП) часто нет
необходимости столь "интенсивного"
менеджмента. Таким образом, выбор
оптимального периода
тактового управления
по каждой задаче – очень важный момент
при создании инструментария СОМ [146].
Практически бизнес-процессы ПКДП
рассматриваются в течение некоторого
планового периода, который может
состоять из последовательности
элементарных периодов (год, квартал,
месяц, день и т. д.). Такая дискретная
схема представления динамики процессов
предполагает, что все процессы в течение
одного планового периода происходят
одновременно и один раз; в
зависимости от реального состояния
объекта и внешней среды главным может
оказаться любой блок внутреннего контура
модели, показанной на рисунке 2.3.
Унификация периодов объемно-календарного планирования (месяц, квартал) требует дальнейшего разбиения этих периодов на оперативно-календарные периоды, обеспечивающие непрерывную диагностику БП в МРВ и принятия решений в условиях дефицита времени и ресурсов. Минимальной величиной таких периодов, используемых в СОМ, является, как отмечалось ранее, период тактового управления. При определении периодов оперативно-календарного планирования и тактового управления необходимо учитывать тип производства и выпускаемой продукции, длительность производственного цикла продукции, уровень автоматизации технологического обеспечения производства, контрактные сроки поставок, адекватность моделей и допустимую величину отклонений от нормируемых величин ТЭП производственно-хозяйственной деятельности, структуру и информационную технологию СУ.
При формировании оптимального плана на какой-то период нет гарантии в том, что учтены все ограничения и что поставленные ограничения абсолютно точны. Поэтому предприятие практически не может продолжительное время работать по намеченной оптимальной траектории. В реальных БП возникает множество случайных нештатных и даже сбойных ситуаций, которые существенно изменяют условия оптимизации. В таких случаях ранее разработанный оптимальный план становится неоптимальным, и нужно сформировать новый с учетом условий, сложившихся в данный момент; может возникнуть необходимость перевода оптимизационных моделей в оперативный режим.
Необходимость корректировки плана является одним из факторов неопределенности; определить такой момент позволяет УИСС, работающая в СОМ на базе динамической модели упреждающего управления [84].
Вторым обстоятельством нестабильности результатов оптимизационного моделирования является то, что в экономико-математической модели учитываются лишь существенные факторы и отбрасываются второстепенные с целью экономии ресурсов. Совокупность же второстепенных факторов может значительно повлиять на условия оптимизации. Поэтому опыт, знания и интуиция ЛПР может оказаться тем звеном, которое позволяет учесть и предвидеть изменения условий оптимизации.
Современные СОМ создают реальные предпосылки для решения задачи дифференцированного выбора периодов оптимального планирования и тактового управления с учетом иерархического характера этой задачи. Обычно верхний корпоративный уровень формирует годовой план производства предприятия, приближенность которого определяется точностью ограничений ресурсопотребления, которые, в свою очередь, могут быть внешними и зависеть от деятельности смежных предприятий и заданий верхнего уровня менеджмента. Большинство из них в условиях большого удельного веса новых изделий в годовом плане определяется экспертным путем или по аналогам.
Внешние ограничения и существенная неадекватность модельных конструкций, влияют на стабильность реализации планов и необходимость их оперативного пересмотра. Внутренние ограничения, зависящие от предприятия, дают ему определенную степень свободы для варьирования своими ресурсами.
Каждый уровень иерархии должен функционировать в рамках, опеределенных высшей ступенью, и в этих рамках он имеет возможность оптимизировать свой план, преследуя свои локальные цели.
Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что периоды объемно-календарного планирования и оперативного тактового управления на уровне предприятия и его подразделений могут быть неодинаковыми, зависящими от условий реализации планов и быть кратными априори выбранному интервалу планирования. При этом каждый раз план составляется с учетом плана высшего уровня (например, план годовой производственной программы) и наличия ресурсов.
Такой подход позволяет реализовать методику оперативного планирования с переменными периодами тактового управления, учесть сроки запуска новых изделий, перераспределение ресурсов в пространстве и времени, выбрать план, эффективный по его реализации в МРВ. Локальный критерий оптимизации должен быть согласован с общими критериями оценки деятельности предприятия, например, ТЭП. В условиях частой обновляемости продукции это может быть получение сверхприбыли, обеспечение ритмичности, минимум рассогласований между имеющимися и требующимися фондами рабочего времени и т.д.
Рассмотрим методику определения оптимального периода оперативно-календарного планирования в рамках СОМ.
Постановка задачи: при заданной номенклатуре и планируемом (годовом) выпуске изделий, директивных контрактных сроках и объемах поставок, сроках возможного запуска в производство новых изделий, имеющихся производственных мощностях (по календарным периодам), ожидаемой обеспеченности предприятия материалами и комплектующими изделиями, затратах ресурсов на изготовление изделий, технико-экономических показателях изделий определить период планирования, оптимальный с точки зрения условий производства и достижения заданного критерия (например, максимум прибыли). Период планирования выбирается в рамках априори известного числа интервалов планирования S, составляющих в итоге плановый интервал (год).
Введем следующие обозначения:
p
искомый период планирования,
k текущий интервал планирования, k = 1, … , p;
l интервал планирования, предшествующий интервалу k, l = 1, …, k-1;
t
интервал планирования, следующий за
интервалом k,
;
j тип изделия, j = 1, …, J;
q группа оборудования, q = 1, …, Q;
m вид лимитирующего материального ресурса, m = 1, …, M;
неизвестное число изделий,
;
неизвестное число изделий, изготавливаемых
досрочно (на один интервал планирования),
;
директивный объем выпуска изделий;
производственная
программа выпуска изделий;
действительный фонд времени работы
группы оборудования;
станкоемкость изготовления изделия;
объем материальных ресурсов, которыми
располагает предприятие;
норма расхода материального ресурса
на изготовление изделия;
неизвестные остатки материальных
ресурсов, переводимые из k-го
интервала планирования в t-й,
,
для
;
дополнительные издержки, связанные
с переводимостью ресурсов;
прибыль от реализации изделия;
увеличение прибыли от досрочного
выпуска изделий.
Математическая постановка задачи
определения оптимального периода
объемно-календарного планирования:
требуется определить оптимальный, с
точки зрения условий производства,
период планирования max
при известных производственных
условиях.
Ограничения модели:
по расходу лимитируемых материальных ресурсов для отдельных интервалов планирования k:
;
по фактическому фонду времени работы оборудования:
;
по объему выпуска изделий:
;
по валовому программному выпуску изделий:
.
Целевая функция максимум прибыли:
В результате решения задачи определяются календарные планы, учитывающие состояние материально-технического обеспечения, техническую подготовку производства, конструктивные и технологические доработки изделий, выход из строя оборудования, выполнение норм выработки. Если результаты не удовлетворяют руководителя, то он, варьируя определенными коэффициентами и ограничениями, может рассчитывать новый календарный план. Выработанный оптимальный план передается для практической реализации (расчет заданий по цехам и участкам, учет и контроль хода реализации плана).
Необходимо учесть, что календарные планы разрабатываются в строгом соответствии с планом вышестоящего уровня, с учетом перечисленных выше факторов, а также на основе интуиции руководителя данного уровня.
Алгоритм решения задачи предусматривает также число итераций, пока не выполняется условие
Это означает, что прибыль в рассчитываемом периоде объемно-календарного планирования должна быть не меньшей, чем в предыдущем. Это также является характеристикой стабильности бизнеса.
Практическое использование данной методики показало, что руководители проявляют интерес к такой форме оптимизации, поскольку модели становятся более адаптивными и превращаются в необходимый инструмент деятельности руководителей.
Характерной особенностью рыночной экономики является то, что кризисные ситуации возникают на всех стадиях жизненного цикла предприятия; в какие-то моменты оно может не получать прибыли, несет убытки. Эти краткосрочные, эпизодические ситуации не меняют сущности предприятия как производителя прибыли; они могут быть устранены с помощью оперативных мероприятий. Если же предприятие неэффективно в целом, экономический кризис приобретает затяжной характер и может закончиться процедурой ликвидации, продажи имущества для расчетов с кредиторами, банкротством предприятия. Для предотвращения этого необходимо вовремя понять причины нестабильности функционирования предприятия, разработать соответствующие меры по их устранению и не допустить наступление кризиса.
Всю совокупность факторов, которые способны привести предприятие к нестабильности и экономическому кризису, можно разделить на две группы:
1) внешние по отношению к предприятию, на которые оно не в состоянии влиять или его влияние ограничено;
2) внутренние, возникающие в результате деятельности самого предприятия.
Причинами кризисного состояния российских предприятий являются неблагоприятные внешние условия: нарушение традиционных хозяйственных связей, спад спроса, резкие, трудно прогнозируемые изменения экономической политики правительства, инфляция, разбалансированность рынка, политическая нестабильность.
Среди множества внутренних факторов нестабильности особо необходимо отметить инерционность и слабую адаптивность к быстроменяющимся условиям жизнедеятельности предприятия основных его аспектов – структурно-технологических, социально-экономических (квалификация АУП и специалистов, подготовка и переподготовка кадров и т.д.)
Среди политических факторов, способных создать нестабильность и спровоцировать кризисное состояние предприятия, можно выделить отношение государства к предпринимательской деятельности запретительного или ограничительного характера; политическую нестабильность, национализацию собственности и т. д. Все это ухудшает инвестиционный климат, провоцирует вывоз капитала из страны.
Правовые факторы, такие как недостаточное антимонопольное регулирование, ограниченное регулирование внешнеэкономической деятельности – ВЭД, неразвитость законодательной базы по вопросам предпринимательства могут способствовать наступлению экономического кризиса деятельности предприятий.
В России при господстве монополий – предприятий-гигантов, не имевших на внутреннем рынке конкурентов, был спровоцирован интерес к росту доходов предприятий за счет роста цен на продукцию при пониженных объемах производства, начиная с января 1992 г., что обусловило спад промышленного производства и наступление кризисных явлений в деятельности ряда предприятий.
Социокультурные факторы, в числе которых преобладают установки, жизненные ценности и традиции, также влияют на предприятие. Социалистическая административно-плановая экономика выработала ориентированный менталитет:
исполнять планы и сметы, не обучаясь навыкам управления финансами;
при любом подходящем случае просить у государства, считая это естественным правом;
многолетний вынужденный аскетизм, невысокий уровень культуры руководителей породили тягу к расточительству, которая проявила себя, как только
представились соответствующие условия.
Дополнительные социальные факторы, способствующие возникновению и развитию кризиса экономической деятельности предприятия – преступность и коррупция, к сожалению, имеют место в современной России и становятся для многих предприятий труднопреодолимым барьером в бизнесе.
Вся эта совокупность специфических характеристик определила особую предрасположенность многих российских предприятий к кризису и (пред) банкротным явлениям в условиях реформирования экономики.
Технологические нововведения влияют на эффективность, с которой продукцию можно изготавливать и продавать, на скорость устаревания продукции, на то, как можно собирать, хранить и распределять информацию, а также на то, какого рода услуги и новую продукцию ожидают потребители от производителей. Низкие расходы государства на науку и технику ведут к технологическому застою; предприятия для производства товаров и услуг используют устаревшую технологию; неудовлетворительная патентная защита также не способствует приобретению новейших технологий. Все это снижает конкурентоспособность продукции и ведет предприятие к экономическому кризису.
При рассмотрении внешних факторов, способных привести предприятие к экономическому кризису, следует отметить, что предприятие может оказывать определенное влияние и предотвратить возникновение некоторых из них. Эти факторы связаны с конкурентной средой предприятия и определяют формы конкуренции. Среди них: высокий уровень цен на производимую продукцию, низкий уровень применяемых технологий, неудовлетворительное качество продукции. Уровень применяемой технологии определяет все составляющие процесса производства товара и его конкурентоспособность. Изменения в технологии производства, производимые предприятием в целях обеспечения конкурентных преимуществ, требуют значительных капиталовложений и могут в течение относительно продолжительного периода времени отрицательно отражаться на прибыльности предприятия, в том числе и вследствие неудач при внедрении новой технологии. Может негативно сказаться на прибыльности и уменьшение объема продаж продукции предприятия вследствие появления на рынке по более низким ценам продукции фирм, в производстве которых используется более прогрессивная технология, повышающая качество товаров.
Не менее важны среди внешних факторов и взаимоотношения с покупателями и поставщиками. 3амедление темпов роста выручки, либо ее абсолютное снижение наблюдается при растущем невозврате платежей за отгруженную продукцию, когда предприятие работает с ненадлежащим покупателем или не свободно в его выборе. Задержки поставок сырья и материалов, либо их низкое качество могут снизить объем производства и качество готовой продукции.
Внешние условия одинаковы для всех предприятий, однако, как показывает опыт последних лет, далеко не все отечественные предприятия способны успешно конкурировать в условиях рынка. Даже обладание конкурентоспособной продукцией не позволяет многим из них эффективно реализовывать это преимущество, что неизбежно ведет к нестабильности и кризису. Это уже издержки менеджмента-маркетинга и влияние "российского экономического менталитета".
Следовательно, причины нестабильности и экономического кризиса российских предприятий во многом кроются в них самих; именно внутренние факторы усугубили действие внешних.
Для выяснения внутренних причин нестабильности и экономического кризиса анализируется динамика объема продаж за последние 1 – 2 года. Алгоритмы поиска внутренних причин, приведших предприятие к кризису (рисунок 2.5), связаны с выбором из двух альтернатив [57]:
объем продаж увеличивается;
объем продаж уменьшается.
Поиск путей выхода из кризиса связан с устранением причин, способствующих его возникновению, а процесс планирования этого выхода можно разделить на две основные стадии:
разработка антикризисной стратегии деятельности фирмы (антикризисное стратегическое планирование);
определение тактики реализации выбранной стратегии (оперативный менеджмент).
Тактические (оперативные) мероприятия по выходу из кризиса могут быть защитными (сокращение расходов, закрытие подразделений, сокращение
персонала, уменьшение объемов производства и сбыта) и наступательными (активные маркетинговые исследования, повышение качества и оптимальные цены на продукцию, использование внутренних резервов, модернизация, совершенствование управления). Оперативные мероприятия по выходу из кризиса состоят в установлении и устранении текущих убытков, выявлении внутренних резервов, привлечении специалистов, кадровых изменениях, получении кредитов, укреплении дисциплины и т.п.
Стратегическое планирование позволяет ослабить отрицательный эффект динамичности и неопределенности внешней среды функционирования фирмы лишь при хорошо налаженном оперативном менеджменте,
позволяющем сосредоточить внимание на главных задачах – упреждение (недопущение) сбойных, кризисных ситуаций или выход из кризиса с минимальными потерями и даже с положительным балансом.
Функционирование предприятия в зоне операционного окружения порождает необходимость выработки операционной стратегии, которая определяет менеджмент ключевых организационных звеньев (заводы, цеха, отделы продаж, центры распределения и т.д.), а также решение стратегически важных оперативных задач (мониторинг рынка, разработка новой продукции, покупка материалов, управление запасами, выпуск готовой продукции, сбыт, транспортировка, реклама и т.п.).
Для определения главной задачи СОМ и ее информационной базы анализируется модель функционирования предприятия в виде системы автоматического регулирования с реальными связями, воздействиями и обратной связью (блок обратной связи "потребитель"), рисунок 2.6. Это довольно сложная, однако, удобная модель для анализа многовариантных состояний системы [28].
Р
P план, БЗ1, БЗ2 блоки задержки, G готовая продукция, , ценовые показатели, БС – блок согласования.
исунок 2.6. Модель функционирования предприятия в виде системы автоматического регулирования.
Подобные модели применяются при анализе в СУ производством, в частности, К. А. Багриновским [99], где выработка управляющих воздействий осуществляется не полностью автоматически, а с учетом "человеческого фактора".
Откликом системы на входное воздействие (план) является "выпуск готовой продукции" (факт). По данным информационного потока "выпуск готовой продукции" и величине рассогласования между фактической величиной и заданной плановой осуществляется оперативный менеджмент производства.
Оперативный менеджмент производства и качества выпускаемой продукции (ОМПК), важнейшая задача жизнедеятельности предприятий, поэтому необходимо иметь достоверную и оперативную информацию о количестве и качестве продукции при минимальных затратах на ее генезис.
Из анализа модели, показанной на рисунке 2.6, делается вывод о том, что главной задачей, решаемой в ПКДП, является "Оперативный менеджмент производства и качества выпускаемой продукции".
Информационную базу для решения задачи ОМПК составляют организационно-экономические, технологические характеристики объекта, а также данные информационного потока «выпуск готовой продукции».
Решению этой задачи подчинены все остальные, ибо от качества ее решения зависят оценка и конечные результаты деятельности предприятия. Анализ модели (рисунок 2.6) с учетом социальных аспектов позволяет определить причины запаздывания реакции предприятия на проявление угроз или сбойных ситуаций по причинам "человеческого фактора" (блоки задержки БЗ1 и БЗ2, показано в параграфе 5.1).
Структурно-функциональная модель, создаваемая в рамках концепции построения СОМ и требований к информационному обеспечению (рисунок 2.7), адекватно отображает многоуровневую иерархическую структуру менеджмента предприятия (верхние уровни менеджмента, нижние ресурсно-технологические), показывает базовое положение основного производства, размещение технических средств для генезиса, сбора, обработки, передачи и отображения информации, формирует информационные потоки для принятия управленческих решений.
Дескриптивный алгоритм функционирования структурно-функциональной модели в основном определяет информационную технологию ОМ [84, 145]:
Рисунок 2.7. Структурно-функциональная модель СОМ:
1 – информационное табло «План-факт»; 2 – Контролер ОТК; 3 – датчик готовой продукции; 4 – прибор ввода данных о партии изделий; 5 – рабочие места сборки; 6 – видеокамера; АОС – аппаратура оперативной связи; ПК – персональный компьютер; ЦДП – центральный диспетчерский пункт; ОМПК – информационный поток оперативного менеджмента производства и качества продукции; СОМ – система оперативного менеджмента; СУ – система управления.
(сортности) выпускаемой продукции органолептическим способом, который был положен в основу разработки конструкции приборов-датчиков (позиции 3, 4 на рисунке 2.7), с помощью которых обеспечивается генезис данных информационного потока «выпуск готовой продукции» [134, 135];
информация о количестве выпускаемой продукции по каждому виду (модели) изделий и определенных качественных показателях поступает в память («факт») центрального сервера компьютерной сети СОМ, сравнивается с информацией «план», генерируемой также в центральном сервере и выводится на экраны ПЭВМ менеджеров и на цеховые табло коллективного пользования;
различные справки о ходе производства в МРВ (и накопительно, например, с начала месяца) в натуральном и стоимостном выражении, о выполнении поставок исходных материалов различными поставщиками, о состоянии склад- ского хозяйства по складам сырья, материалов и комплектующих, готовой продукции, о выполнении поставок готовой продукции по каждому виду продукции и потребителю и т.д. выводятся на экраны ПЭВМ соответствующих пользователей. Предусмотрено получение оперативной информации с различных уровней поток, цех, предприятие (филиал), объединение (корпорация) и т.д. Многоуровневая иерархическая структура СОМ порождает соответствующую систему проблем, анализ которых дает возможность выработать определенные решения для каждого концептуального уровня, СУ в целом, затем адекватные решения в инструментальной части.
2.Единство информационной базы и обеспечение ее многоцелевого использования. Каждая запись должна быть единственной в информационной базе. Например, контролер ОТК ставит клеймо качества (сорта) на изделие один раз, и этим, в итоге, формируется информационный поток "выпуск готовой продукции", данные которого используются для решения задач различных подсистем СОМ.
3.Наличие гибких и мобильных информационных связей между подразделениями системы, обеспечивающих синхронность бизнеса и менеджмента производства, сбыта, финансово-бухгалтерской деятельности и др. для получения синергического эффекта. Например, на цеховом информационном табло коллективного пользования (позиция 1, рисунок 2.7) сразу же видны ошибки (если они появляются) в информации о выпуске готовой про- дукции; имеется возможность оперативно принимать меры по восстановлению достоверности информации или ликвидации сбойных ситуаций.
4.Учет социальных факторов в процессах информационной технологии менеджмента. Искажения информации, происходящие по вине конкретных лиц, должны отражаться на их материальной заинтересованности. Использование активных форм обучения, введение персональной ответственности, различных видов позитивного и негативного стимулирования, проведение воспитательной работы и т.д., этим, в итоге, добиваются повышения достоверности информации. Локальные интересы отдельных лиц и даже отдельных коллективов могут не совпадать с глобальными целями предприятия. Поэтому, наряду с операторскими ошибками могут появляться преднамеренные искажения информации, передаваемой с нижнего уровня на верхний и наоборот. В реальных условиях это связано с формированием бизнес-планов, выполнением заданий и планов, с сохранностью материальных ценностей и т.д. Таким образом, система осуществляет некие "полицейские" функции, что в ряде случаев приводило к отторжению системы или ее частей. Поэтому, в единой записи выравниваются интересы всех участников БП и менеджмента.
5.Возможность осуществления упреждающего управления; не все задачи, решаемые в СОМ, требуют режима оперативного, а тем более упреждающего управления.
6.Открытость и развиваемость. Развитие СУ осуществляется путем последовательной оптимизации спектра функциональных задач, практически необходимых для улучшения функционирования и развития предприятия.
Особая роль в СОМ отводится информационной базе, обеспечивающей необходимыми исходными данными в любой момент времени решение задач ОМ. Информационная база должна содержать все необходимые сведения о деятельности предприятия в данный момент времени и на определенную перспективу, обеспечивать быстрый и удобный доступ к этим данным, быть компактной и экономичной с точки зрения затрат на функционирование. Кроме того, система информации должна обеспечивать высокую достоверность и оперативность данных и должна быть свободна от ненужного дублирования.
Развитие современных СУ и связанная с этим интенсификация автоматизированной обработки данных приводят к расширению контингента пользователей – от рядовых исполнителей (рабочие, мастера) до специалистов и менеджеров различных уровней и направлений. При работе с базой данных пользователи ориентируются на информационное содержание данных, а не на их внутримашинное представление. Основными понятиями при этом служат независимость данных, уровень и естественность языка [147]. Естественность языка проявляется в удобстве его для пользователя, легкости обучения языку. Для обработки управленческой информации естественным, в основном, является язык табличных документов. Поэтому язык пользователя должен давать возможность моделировать содержание и формы табличных документов.
7.Оптимальная конструкция входных и выходных документов, форм справок, видеограмм и т.д., наиболее адекватно отображающих специфику производства и задач, решаемых в СОМ.
Таким образом, требования к информационному обеспечению СОМ и анализ информационных моделей функционирования предприятия в современных условиях повышенных динамичности и нестабильности внешней среды предопределяют разработку модельного обеспечения решения прикладных задач ОМ.
Контрольные вопросы к главе 2.
Перечислите основные положения теоретических основ СОМ.
Назовите основные положения концепции построения СОМ.
Проанализируйте и дайте краткую характеристику методологической структурно-информационной модели разработки СОМ.
Что определяет структурно-функциональная модель СОМ?
Сформулируйте требования к информационному обеспечению СОМ.
Глава 3
Модельное обеспечение оперативного
менеджмента производственно-коммерческой деятельности предприятий
3.1.Особенности моделирования задач оперативного менеджмента
Анализ проблем создания СОМ, проведенный выше, показывает, что у нас в стране и за рубежом сегодня нет системных разработок таких СУ. Многие исследователи считают, что даже крупнейшие компании редко осуществляют решение данной проблемы с позиций системного подхода; несмотря на важность этих вопросов, не существует теории их решения. "Законченной теории и методологии построения таких систем, на которую могли бы опираться практики, нет. Нет и отдельных алгоритмов, позволяющих на практике комплексно реализовать хотя бы часть логически связанных функций (например, расчет оперативно-календарного плана в цехе). Поэтому развитие исследований и практические разработки в этом направлении представляются особенно важными", отмечал Ю. И. Тычков [85]. Актуальность проблемы и необходимость её решения в настоящее время еще более возросли.
ОМ современных предприятий является одним из трудно формализуемых и поддающихся математическому моделированию видов организационного менеджмента. Сложившиеся ранее требования к создания различных СУ нередко опираются на представления о неограниченных возможностях ВТ и применении наиболее общих имитационных моделей и далеки от реального механизма ОМ.
По данному вопросу нет единства мнений, и на практике ОМ зачастую сводится к оперативно-календарному планированию или диспетчеризации. Это приводит к тому, что ряд задач решается нерегулярно, нерегламентированно и, следовательно, неэффективно. ОМ рассматривается в самом общем виде как умение быстро оценивать ситуацию и принимать решения в соответствии с масштабами и целями определенного уровня иерархии. В некоторых работах приводятся сведения о системах (или подсистемах) оперативного планирования и менеджмента, однако, в одних отсутствуют элементы оптимизации, в других нет оперативной корректировки планов, третьи не работают в масштабе реального времени или обеспечивают решение лишь отдельных локальных детерминированных задач.
С точки зрения математического обеспечения ОМ ПКДП не следует переоценивать значение экстремальных моделей, ибо многие решения, принимаемые в этой сфере, являются оригинальными, редко повторяемыми, и предусмотреть в модели все возможные ситуации и выходы из них невозможно. Сказанное относится к любым моделям, потому что каждая из них отражает реальную действительность лишь с определенной степенью приближения, и трудно сформулировать математически все многообразие комплекса действующих факторов или условий в их взаимосвязи; всякая модель может быть в дальнейшем еще более приближена к реальной действительности.
Модели оперативного управления поточной линией в условиях массового производства в какой-то мере представлены в литературе, например [114, 125]; однако эти модели очень специфичны и требуют введения механизма адаптации к условиям предприятий других отраслей и, особенно, в современных условиях их жизнедеятельности.
Экономико-математические модели в АСУ создавались для решения в основном задач оптимизации различных видов планирования; они «страдали» ограниченностью исходных предпосылок, что частично было обусловлено административно-командной системой, при которой экономика не содержала никаких неопределенностей и риска. Участники экономических процессов полностью знали последствия принимаемых решений, направленных на безусловное выполнение планов. Кроме того, ЭММ были трудны в понимании простыми пользователями и не содержали необходимых механизмов адаптации. Все это делало применение ЭММ неэффективным. Попытки объяснить это лишь неподготовленностью руководителей, недостатком квалифицированных кадров, неразработанностью моделей и методов принятия решений несостоятельны.
Одним из главных недостатков полученных ранее оптимизационных моделей явилось то, что в них в формализованном виде оказались закреплены негативные тенденции плановой социалистической экономики. При этом совершенно обходился "вопрос о степени детерминированности процессов, описываемых этими моделями, и достоверности самой экономической информации, обращающейся между объектом управления и управляющим блоком" [42].
В настоящее время невозможность дать точную количественную оценку ряда дестабилизирующих факторов и воздействий ни в коей мере не ставит под сомнение теоретико-методологическую и практическую необходимость исследований в данной предметной области и применения подходов, обеспечивающих получение наиболее адекватных решений. Одним из таких подходов в данной работе предлагается использование комплекса малых, коротких линейных моделей; суть данного подхода состоит в следующем [84, 148]:
для высокой адаптивности и наглядности автор отказался от описания сложных моделей, если более простые приводят к качественно тем же или даже более высоким результатам. Здесь математические результаты не являются самоцелью, и данный подход допускает иногда формально нестрогое изложение (учитывая невозможность получения 100% адекватности ЭММ вообще);
если число элементов сложной системы велико, то индивидуальное влияние каждого из них на поведение системы в целом, как правило, скрадывается, нивелируется, и глобальные характеристики (например, основные ТЭП) зависят лишь от небольшого количества детерминированных параметров. Таким образом, облегчение решения задачи достигается за счет упрощения постановки самой задачи;
короткие, малые модели характеризуются малым числом параметров и переменных, по сути, являются линейными; они как бы фильтруют информацию, учитывают лишь главные, ведущие параметры "на срезе" моделируемого процесса (на коротком периоде тактового управления). А ведь именно это важно в процессах ОМ.
Таким
образом, данный подход предусматривает
аппроксимацию сложной, как правило,
нелинейной функции управления короткими
линейными (детерминированными в пределах
коротких
)
моделями (см. рисунок 2.4). Многолетний
опыт использования комплекса таких
моделей показывает, что они обеспечивают,
как отмечалось выше, значительное
ослабление влияния основных негативных
факторов внешней среды – динамичности
и неопределенности: на коротком
,
даже при возникновении бифуркаций
бизнес-процесса (точка А, рисунок 2.4),
как правило, не происходит обвальных,
сбойных изменений контролируемого
параметра; все это способствует повышению
стабильности функционирования и развития
предприятия.
Математическое обеспечение решения задач в СУ с применением ВТ традиционно рассматривалось состоящим из следующих блоков: постановка задачи, экономико-математическое моделирование, алгоритм решения задачи, программный продукт. Очевидно, что главными здесь являются постановка и моделирование задачи; на это и направлено основное внимание автора данной книги.
Осуществляемые в СОМ "процессы функциональной интеграции реализуются на основе методического, математического и информационно-программного единства моделей, описывающих отдельные функции по управлению всеми этапами жизненного цикла производства конечных продуктов системы" [132].
К моделям СОМ предъявляются следующие требования [84]:
адекватность моделей реальным процессам функционирования и развития предприятия и внешней среды;
семантическая выразительность, мнемоническое изображение компонентов моделей;
интерактивность, обеспечивающая одновременное использование модели различными пользователями при сохранении селективности в определении последствий принимаемых решений;
многокритериальность. В условиях повышенных динамичности и неопределенности функционирования предприятий и внешней среды, особенно на переходных режимах, единственный критерий эффективности не может служить обоснованием наилучшего варианта решения; чем больше критериев определено, тем объективнее выбор наиболее эффективного в зависимости от создавшейся ситуации. При выборе критериев в качестве главных выделяются те, которые можно представить в формализованном виде как значения технико-экономических показателей (для верхнего уровня управления); оставшиеся критерии, определяющие функционирование нижних звеньев иерархии управления (цехов, потоков), представляют собой локальные ТЭП, и достижение их может рассматриваться как результат опыта, интуиции и знаний специалистов и менеджеров – пользователей СОМ соответствующих уровней;
возможность использования технологий упреждающего управления;
удобный доступ (интерфейс) конечного пользователя к информационным и вычислительным ресурсам, возможность получения численного решения;
модель должна (пере)настраиваться и работать (должна содержать механизм адаптации) при смене форм хозяйствования и организации производства;
использование в качестве моделей-тренажеров в системе подготовки и переподготовки кадров и, особенно, непосредственно на предприятии, на базе действующей СОМ;
инвариантность к технической реализации, простота алгоритмической и программной реализации;
открытость и развиваемость.
Таким образом, с позиций предложенного подхода необходим комплекс моделей, максимально учитывающих многие факторы в их совокупности для решения организационно и информационно-технологически взаимоувязанных задач СОМ.
Разработан целевой модельный комплекс – ЦМК СОМ (рисунок 3.1); это − система согласованных между собой аналитических и численных моделей,
Рисунок 3.1. Целевой модельный комплекс СОМ
1 – маркетинг; 2 – оценка потребительских свойств продукции; 2' – оценка потребительских свойств спецпродукции (СП); 3 – оценка возможностей предприятий по выпуску продукции; 3' – оценка возможностей предприятий по выпуску СП; 4 – бизнес-программа ТНП; 4' – бизнес-программа СП; 5 – планирование потребности в исходных материалах; 6 – оперативно-календарное планирование; 6' – оперативно-календарное планирование СП; 7 – планирование сбыта продукции; 7' – планирование сбыта СП; 8 – виды материалов. 9 – поставщики; 10 – виды готовой продукции; 11 – потребители; 12 – ОМ МТО материалами и комплектующими изделиями; 12' – ОМ комплектовочного хозяйства; 13 – разработка новой продукции; 14 – ОМПК продукции предприятий и филиалов; 14' – подготовка производства новой продукции; 15 – ОМПК новых изделий; 15' – ОМПК СП; 16 – ОМПК основного производства; 17 – ОМ сбыта (в т.ч. СП); 18 – входной контроль; 19 – поставщики; 20 – материалы; 20' – размещение материалов на складе; 21 – основные материалы; 22 – вспомогательные материалы; 23 – управление качеством; 24 – контроль качества продукции; 25 – вид готовой продукции; 25' – размещение продукции на складе; 26 – отгрузка продукции потребителям; 27 – кадры; 28 – авторегламентация.
- планированиенииение,
- главная модель СОМ.
работающих на общей информационной базе, в основу которой положен нормативный принцип "как должно быть"; отклонение от норматива и приближение этого отклонения к предельно-допустимой величине отслеживается УИСС, встроенной в модели [84].
Отличительными особенностями ЦМК являются:
маркетинговая целевая направленность для достижения заданных ТЭП деятельности предприятия;
привязка локальных критериев к конкретным функциональным блокам (МТО, производство, сбыт);
согласованность глобальных и локальных критериев оптимизации;
выделение главной модели "Оперативный менеджмент производства и качества выпускаемой продукции" ОМПК, и группы сервисных моделей, обеспечивающих решение главной;
использование упреждающей информационно-сигнализирующей системы – УИСС;
возможность смены приоритетных задач (моделей) и критериев в зависимости от состояния системы и внешней среды. Так, в случае гарантированного заказа приоритет имеют производство и, соответственно, главная задача - ОМПК; в условиях конкурентного рынка маркетинг и сбыт. Но и в этом, случае, прежде чем сбыть готовую продукцию, ее необходимо произвести,
поэтому, задачи менеджмента производства с их спецификой постоянно актуальны. В случае снятия изделий с производства и обновления ассортимента главной становится модель "ОМПК новых изделий" и т.д.;
единство информационной базы, наличие гибких информационных связей между отдельными модулями и блоками. Поскольку многие элементы моделей являются общими при решении задач различных подсистем, используемые при описании объектов и процессов понятия и их идентификаторы (обозначения) должны быть унифицированы (хотя бы в пределах конкретной разработки) и соответствовать той мере обобщения, при которой эти понятия доступны для пользователей во взаимодействующих сферах деятельности;
возможность автономного функционирования отдельных блоков и моделей;
простота и адаптивность моделей − это такая предельная степень упрощения описания БП, при которой модели еще не теряют своей адекватности. Достижение простоты моделей относится к искусству моделирования и вряд ли может быть строго формализовано. Тем не менее свойство простоты моделей совершенно необходимо для обеспечения адаптивности разработки СУ в целом.
наличие эффективного механизма адаптации, возможность использования в качестве моделей-тренажеров в системе подготовки и переподготовки кадров.
ЦМК, адекватно отображая функционирование объекта в МРВ, в целом, является системно-ориентированной концептуальной моделью предметной области; это – сложная, двухуровневая модель (верхний уровень модели производственного планирования, нижний ОМ), имеющая блочную модульную структуру. Общая целенаправленность комплекса обусловила организационно-экономические и информационные взаимосвязи между отдельными блоками и модулями (например, разные модели имеют общие критерии эффективности; некоторые ограничения являются модулями представителями разных моделей и блоков и т.д.). Одновременно обеспечивается автономность и приоритетность любого блока и модели в зависимости от реальных обстоятельств функционирования объекта, СУ и внешней среды. Система моделей строится на основе единой информационной базы, обеспечивающей (увязывающей) решение задач различных подсистем, для достижения синергического эффекта.
Особая роль в использовании практических результатов решения задач ОМ принадлежит выходным документам, с которыми работают пользователи СУ. Требования, предъявляемые пользователями к форме представления результатов решения задач, состоят в следующем [148]:
полная смысловая расшифровка решения и сопутствующей ему информации;
обеспечение возможности рациональной компоновки элементов решения, исходных данных и производных от них результатов в одном или нескольких документах (таблицах);
соблюдение общепринятых стандартов и специфических индивидуальных требований пользователя к текстовому и графическому оформлению документов.
Формы выходных документов согласуются на стадии разработки ТЗ и затем могут корректироваться в процессе дальнейшей разработки, опытной, промышленной эксплуатации и развития СУ. В качестве выходных документов СОМ приняты видеограммы решения задач ОМ.
Приведем некоторую обобщенную модель ОМ производственной социально-экономической системы.
Входные данные модели:
– множество идентификационных,
технологических и потребительских
характеристик продукции (например
страна, отрасль, корпорация, завод, цех,
изделие), где
,
-
количество
-
х характеристик в наборе (например,
количество заводов, предприятий в
корпорации, количество цехов в заводе,
производящих данное изделие); n
– количество наборов характеристик
(по количеству направлений диверсификации).
– множество видов ресурсов (материальных,
финансовых, трудовых, информационных
и др.), необходимых для производства
продукции с m-ми
характеристиками, где
,
– количество ресурсов каждого вида; k
– количество видов ресурсов.
Pт(m) – плановый объем выпуска m-ой продукции на текущий момент времени (в МРВ);
Pk(m) – плановый объем выпуска продукции на конец отчетного периода (квартал, полугодие, год);
X(m) – фактический объем выпуска продукции в МРВ;
Xk(m) – фактический объем выпуска продукции на конец отчетного периода;
Rj(m) – фактический расход j-х ресурсов в МРВ;
R(m) – ресурсный запас, имеющийся у производителя для производства m-ой продукции;
∆X(m) – предельно-допустимая в МРВ величина отклонения "факта" выпуска продукции от "плана";
∆X*(m) – сигнальная в УИСС величина отклонения "факта" от "плана";
Pпр – прибыль предприятия от реализации продукции.
Примем:
Ограничения модели:
по объему текущего (в МРВ) выпуска продукции:
;
по объему выпуска продукции на конец отчетного периода:
;
ограничения:
,
что является условием срабатывания УИСС об отклонении "факта" выпуска продукции от предельно-допустимого значения;
,
что является условием сигнализации УИСС о приближении отклонения "факта" выпуска продукции к предельно-допустимому значению.
по ресурсному обеспечению:
.
Целевые функции:
ритмичность выпуска продукции:
выполнение плана выпуска на конец отчетного периода:
оптимизация прибыли:
Сырьевой характер российской экономики и взлет мировых цен на углеводороды в последние годы позволили создать мощный стабилизационный фонд, но в то же время породили некоторую успокоенность руководства и общества. Грянувший кризис заставляет искать те самые «пожарные» меры, которые позволят преодолеть проявления и последствия кризиса.
Концепция упреждающего управления требует непрерывного мониторинга, анализа мирового экономического информационного пространства с целью обнаружения сигналов о возможных угрозах, оперативного реагирования, выработки и реализации упреждающих регулятивных контрмер для нивелирования прессинга мирового кризиса.
Руководство страны предпринимает меры для поддержки национальной экономики, вкладывая огромные средства в финансовую сферу. Продуктивное использование этих средств требует жестких мер для блокирования проявлений «российского экономического менталитета», агрессивность которого очевидна.
Одними из высокоэффективных мер в подобных ситуациях, как показывает опыт многих стран, являются:
новая кадровая политика в высшем и региональном менеджменте, отказ от клановых установок в формировании чиновничьего аппарата на всех уровнях;
повышение социальной ответственности власти, бизнеса и менеджмента;
привлечение к активной жизнедеятельности по контролю и менеджменту экономики в качестве экспертов и непосредственных исполнителей специалистов-практиков.
С этих позиций СОМ с использованием технологий упреждающего управления являются эффективными системами антикризисного менеджмента, проверенными многолетней практикой и позволяющими не допускать, упреждать появление сбойных ситуаций, в отличие от традиционных «post facktum».