Курс лекций по УТР / УТС Лекция 1

9

Лекция №1

Введение в дисциплину – Управление техническими системами

Литература:

1. Кузнецов Е.С. Управление техническими системами: Учебное пособие/МАДИ (ТУ) – М., 2003. 247с.

8 лекций; 6 практических занятий; экзамен – все в этом семестре.

• Понятие о технических системах.

Система – это совокупность элементов или подсистем, находящихся во взаимодействии и образующих определенную целостность.

Примеры: (СЛАЙД 1)

Холдинговая компания (состоящая из ряда предприятий и организаций)

Автотранспортное предприятие (АТП) или станция технического обслуживания СТО (состоящие из ряда служб, цехов, участков)

Автомобиль (агрегаты, детали и т.д.)

Элементы системы – это объект, выполняющий определенные функции и не подлежащий дальнейшему расчленению в рамках поставленной перед этой системой задачи.

Пример. Элементом АТП (системы) как перевозчика является автомобиль (подсистема, элемент), который может осуществлять перевозку грузов и пассажиров, что является основной задачей АТП.

Дальнейшее расчленение автомобиля на агрегаты для перевозочного процесса бессмысленно, но важно для обеспечения работоспособности автомобиля, т.е. организации ТО и ремонта. Здесь важно расчленение автомобиля не только на агрегаты, но и на детали.

СЛАЙД 2

Каждый элемент характеризуется входом Х_i, т.е. воздействием на него окружающей среды или других элементов системы, выходом Y_j, т.е. преобразованным воздействием данного элемента на окружающую среду или другие элементы системы, и показателями возможного состояния элемента g_k (табл.) подробное рассмотрение.

Функционирование системы в качестве единого целого обеспечивается связями между ее элементами. Связи определяют структуру системы.

В технических и производственных системах связи между элементами, как правило, однозначны и формируются при проектировании и создании системы. Пример. Конструкция агрегата, планировка АТП или СТО.

В социальных и экономических системах связи формируются на основе действующих законов и нормативов, плана, складываются стихийно под воздействием рыночного механизма….

Выделение системы, т.е. отнесение к ней определенного перечня элементов, является необходимой и достаточно сложной задачей

Требования к элементам (или подсистемам) относящимся к данной системе:

а) они взаимно дополняют друг друга, т.е. без любого элемента система не может эффективно решать стоящих перед ней задач;

б) имеют стабильные организационные, ресурсные и иерархические связи в системе;

в) имеют общую цель, т.е. каждый элемент должен работать и давать свой вклад в достижение цели системы.

Признаки большой системы:

1. Иерархичность системы, т.е. наличие нескольких уровней в ее структуре. Например: транспортная система – автомобильный транспорт – автотранспортное предприятие; АТП – цех – участок – бригада – исполнитель; автомобиль – агрегат – узел – деталь.

2. Наличие элементов разного происхождения: технических, экономических, социальных. Например, предприятие: автомобили, станки, здания, сооружения (технические элементы), взаимоотношения с клиентурой, банками, производителями техники (организационные и экономические) и др.

3. Значительное количество подсистем (7…10).

• Понятие об управлении.

Управление - это процесс преобразования информации о состоянии системы в определенные целенаправленные действия, переводящие управляемую систему из исходного в заданное состояние.

Например. Исходное состояние автотранспортного предприятия – в результате падения спроса на перевозки оказались избыточные производственные помещения, которые можно использовать для сервиса индивидуальных автомобилей. Заданное состояние системы (цель) – организовать на базе АТП постов, участков, мастерских автосервиса автомобилей, позволяющих более эффективно использовать производственные помещения, увеличить доходы, сократить расходы. Происходит диверсификация производства (сочетание перевозок и производственной деятельности с автосервисом индивидуальных автомобилей).

Правильно проведенная диверсификация производства способствует росту доходов и прибыли, улучшает конкурентоспособность предприятия.

Выделим ключевые слова в понятии управления

1 – информация о состоянии системы – И

2 – цели или цель системы – Ц;

3 – действия, предпринимаемые в системе для изменения ее состояния и достижения цели – Д.

Без этих составляющих не может быть самой постановки задачи управления, и они составляют первое правило управления.

Правило №1. Минимально необходимые условия управления: наличие объективной и адекватной информации о состоянии системы и действующих на нее внешних факторов, определение цели (или целей), и понимание возможных действий для достижения этих целей.

А б в

Рис. 1 Состояние процесса управления: а) с учетом информационного аспекта, б) материальных ресурсов, в) фактора времени.

И – информация; Ц – цели; Д – действия; Р – материальные ресурсы;

В – время реализации.

Учет времени необходим:

• Для планирования соответствующих действий, которые должны иметь календарное начало, промежуточные этапы и финиш;

• Для нормирования трудозатрат;

• Для координации действий с другими элементами системы и взаимодействия с внешними системами (клиентурой, поставщиками);

• Для учета потока денег.

Правило №2. Достаточным набором для построения разумного управления является: информация о состоянии системы, ее цели, имеющиеся ресурсы, располагаемое системой время достижения этих целей и необходимые для этого действия.

Этот набор должен располагаться и использоваться в определенной последовательности, образующей типовые этапы или технологию управления.

Правило №3. Этапы управления имеют типовую последовательность, включающую (Слайд):

1. Определение цели, стоящей перед управляемой системой или подсистемой (отраслью, АТП, цехом, участком, бригадой).

«Чтобы компетентно работать группе способных людей нужны, всего навсего, общие ориентиры и четко определенные цели». Л.Д. Питер

2. Получение информации о состоянии системы и о внешних факторах, действующих на систему.

Пример. При разработке мероприятий направленных на повышение коэффициента технической готовности. Информацией будет Сведения об эксплуатационной надежности автомобиля; данные о наиболее характерных отказах, сведения о причинах простоев и т.д. Внешние факторы: условия эксплуатации, организация материально технического обслуживания и др. (сообщения, документы, сигналы, шум…)

3. Обработка информации, оценка ее точности, представительности, достоверности

Точность и достоверность информации зависит от точности применяемых приборов и методов, объема наблюдений и квалификации персонала.

Пример. Точность показаний спидометров при испытании новых автомобилей (Журнал Авторевю) для диапазона скоростей 40 – 200 км/час составила: Toyota Camry – 2%; Peugeot 607 – 2,9%; Nissan Maxima – 3,7%.

4. Анализ информации, сбор при необходимости дополнительной информации, ее экспертиза.

При анализе главное внимание должно уделяться:

• Компактному представлению информации (таблицы, графика, формулы);

• Последовательной декомпозиции и раскрытию информации (от более важных к менее важным данным);

• Количественным проблемам и рассогласованиям в системе;

• Закономерностям и тенденциям изменения показателей эффективности системы;

• Связи между различными показателями;

• Структуризация информации получение данных не только по системе, но и по ее подсистемам, группам, классам, цехам…

Соотношение спроса и предложения

5. Принятие управляющих решений, определяющих действия, в соответствии с целями системы полученной и обработанной информации.

Эти действия могут носить тактический или стратегический характер, быть стандартными или специально разработанными…

6. Придание решению четкой, желательно нормативной формы

Поэтапный количественный и качественный контроль, ответственность исполнителей.

7. Доведение решения до исполнителей

Важно обеспечить понимание сути принимаемого решения, исключающее двоякое толкование. «Каждый солдат должен понимать свой маневр» А.В. Суворов.

Наиболее целесообразной формой решения является законы, правила, нормативы, обеспечивающие эффективное управление. Пример. Периодичность и трудоемкость выполняемых операций ТО, расход запасных частей …

8. Реализация управляющего действия

Пример. Строительство и реконструкция производственной базы, освоение новых видов услуг, введение новой системы морального и материального поощрения рабочих, направление автомобиля в ремонт или списание и т.д.

Способность к действию является важнейшей характеристикой системы или специалиста, и характеризует их компетентность.

9. Получение реакции системы на управляющие действия в виде новой порции информации об изменении состояния системы.

Оптимальное управление – полное достижение целей в заданное время

Нерациональное – состояние системы ухудшилось

Рациональное – состояние системы улучшилось, но цели полностью не достигнуты. Тогда наступает 10 этап, при этом анализируются причины, корректируются цели и т.д.

Правило №4. Управление реальными системами носит многошаговый, интерактивный характер, при котором к поставленной цели приходят не за 1, а за несколько шагов, последовательно корректируя действия с учетом достигнутых результатов.

«И после плохого, и после хорошего урожая нужно сеять» Сенека Луций Анней (4г. до н.э. – 65 г. н.э.)

Типичная ошибка управления – попытка достичь цели за 1 ход

Причины:

• не достаточно информации о состоянии системы и действующих на нее факторов

• реализация происходит во времени, факторы действующие на систему и в ней меняются

• для изменения состояния больших систем требуется длительное время и большие ресурсы

• человеческий фактор, требуется адаптация к новым целям и методам их достижения

Правило №5. При назначении и прогнозировании целей и сроков их достижения необходимо применять интервальные оценки.

Фиксация крайних (пессимистических и оптимистических) вариантов возможного развития системы. «Надейся на лучшее – готовься к худшему» Народ. Мудрость.

Пять наиболее серьезных ошибок управления охватывают проблему принятия решения и располагаются в порядке их важности следующим образом:

1. Убежденность высшего руководства, что оно может передоверить все функции планирования и принятия решения нижестоящим уровням (планировщикам, экономистам, линейным руководителям и т.д.).

2. Концентрация внимания руководства на текущих вопросах, игнорирование перспективных проблем.

3. Неумение сформулировать такие задачи фирмы, которые можно было бы использовать в качестве базы для долгосрочного планирования.

4. Неумение создавать необходимые условия на фирме для планирования и управления.

5. Нежелание высшего руководства обсуждать с руководителями подразделений принятые ими решения или разрабатываемые планы.