Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Управление затратами на хлебопекарном предприятии. Анализ объекта и постановка задач исследования 10
1.1 Анализ объекта исследования — поточной линии для производства пшеничного хлеба на хлебозаводе № 28 г. Зеленограда 10
1.2. Функция механизма амортизации в современных экономических условия 20
1.2.1. Методические подходы к выбору метода начисления амортизации .29
1.2.2. Анализ видов издержек хлебопекарного производства 33
1.3. Методика выбора технологического оборудования хлебозавода 42
1.4. Обзор программных продуктов для решений задач обновления и замены оборудования 46
1.5. Содержательная постановка задачи 60
1.6. Выводы по главе 1 62
Глава 2. Разработка математического обеспечения информационной системы «Обновление и замена технологического оборудования хлебозавода» 63
2.1. Разработка математической модели обновления и замены технологического оборудования на хлебозаводе 63
2.2. Марковская модель эксплуатации технологического оборудования 66
2.3. Учет структуры схемы соединения технологического оборудования, включенного в состав поточной линии 69
2.3.1 .Последовательное и параллельное соединение двух агрегатов 69
2.3.2.Произвольное соединение п агрегатов 73
2.4. Определение оптимальной продолжительности работы оборудования 77
2.4.1.Постоянный риск внеплановой остановки оборудования 77
2.4.2.Определение оптимального риска внеплановой остановки оборудования 78
2.5. Выводы по главе 2 83
Глава 3. Моделирование и реализация информационной системы «Обновление и замена технологического оборудования хлебозавода» 84
3.1. Структурный подход к проектированию информационной системы 84
3.1.1.. Методология функционального моделирования SADT 85
3.1.2. Методология моделирования данных 93
3.1.3. Разработка формализованной модели предметной области 94
3.2 Анализ и выбор программных средств автоматизации разработки программного обеспечения информационной системы по обновлению и замене оборудования 102
3.3. Общее описание информационной системы «Обновление и замена
технологического оборудования хлебозавода» 106
3.4. Методика расчета оптимального срока эксплуатации технологического оборудования хлебозавода 118
3.5. Выводы по главе 3 120
Заключение 122
Список литературы 124
Приложение 1 135
Приложение 2 136
- Анализ объекта исследования — поточной линии для производства пшеничного хлеба на хлебозаводе № 28 г. Зеленограда
- Обзор программных продуктов для решений задач обновления и замены оборудования
- Разработка математической модели обновления и замены технологического оборудования на хлебозаводе
- Методология функционального моделирования SADT
Введение к работе
В условиях роста масштабов промышленного производства, сложности технических систем и разнообразия, выполняемых ими функций на предприятиях пищевой промышленности, возникает проблема оценки эксплуатационной надежности функционирования оборудования. Задача обновления и замены технологического оборудования является одной из важнейших для предприятий пищевой промышленности и, в частности, для хлебозаводов. Средний возраст технологического оборудования на хлебозаводах Москвы и Московской области составляет порой более 20 лет. Такое оборудование не соответствует современным требованиям, часто выходит из строя, что ведет к остановкам производства, и, соответственно, к потере прибыли, снижению конкурентоспособности. Принятие решения о замене и обновлении технологического оборудования является ответственным и трудоемким. Особенно актуально это для предприятий хлебопекарной промышленности, где поточные производственные линии представляют собой комплекс, включенного определенным образом большого числа единиц технологического оборудования. Перед руководством хлебозавода стоит нелегкая задача: обосновать замену и выбрать новое по оптимальной цене оборудование, удовлетворяющее современным требованиям, которое при этом обеспечивало бы минимальные эксплуатационные затраты.
Учет влияния структуры схемы соединения включенного в состав поточной линии технологического оборудования на качество функционирования системы в целом весьма важен для экономического анализа производства. Структура включенного технологического оборудования определяется технологией производства продукции, влияет на инжиниринг бизнес-процессов предприятия.
Эффективное управление ресурсами, и важнейшим из них - финансами, является сложной и одной из первоочередных задач, стоящих перед любой организацией- Оперативное решение этой задачи невозможно без
применения комплексной автоматизированной технологии управления, основанной на современных программных решениях, позволяющей упорядочить информационные потоки, предоставить доступ к актуальным данным и обеспечить необходимые технические средства для поддержки принятия обоснованных управленческих решений. Серьезной проблемой стоящей перед отечественной хлебопекарной промышленностью является физическое и моральное старение основных и вспомогательных производственных мощностей, исчерпание срока службы технологического оборудования. Отсутствие плановой политики по реконструкции производственных предприятий привело к тому, что большая часть технологического оборудования на хлебозаводах, как правило, уже исчерпала этот срок или находится в состоянии близком к этому.
Применяемая ныне на хлебопекарных предприятиях практика «паркового» — то есть усредненного ресурса, назначаемого для определенной группы оборудования без учета конкретного состояния агрегата, издержек, связанных с его эксплуатацией, на сегодняшний день не удовлетворяет высоким требованиям производства. В современных условиях для обеспечения нормальной жизнедеятельности хлебозавода, требуется переход от паркового к индивидуальному подходу, определяемому для каждого конкретного технологического оборудования на основании минимизации переменных издержек, К настоящему времени отсутствуют достоверные сведения об отказах технологического оборудования на хлебозаводе, не создано единой общепринятой теории, обобщающей влияние на процесс обновления технологического оборудования, опираясь на которую можно было бы прогнозировать оптимальные пределы эксплуатации технологического оборудования за границами расчетно-паркового срока его службы.
В связи с высокой стоимостью технологического оборудования, сложности и неоднозначности сформулированных проблем, требуется автоматизировать процесс принятия управленческого решения разработки информационной системы, позволяющей помочь главному механику
6 хлебозавода при выборе технологического оборудования.
Решение задачи повышения надежности и качества функционирования технологического оборудования может быть решена путем разработки информационной системы, реализованной в виде АРМа главного механика, позволяющей принимать персоналу объективные и адекватные решения об обновление и замене технологического оборудования в реальном времени. Математическое обеспечение подобных систем строится на базе решения определения класса задач управления, относящихся к области принятия решения в условиях риска, т.е. с использованием аппарата теории вероятностей и математической статистики.
Целью диссертационной работы является повышение эффективности хлебопекарного производства за счет создания математических и программных средств прогнозирования периодов эксплуатации и замены технологического оборудования, обеспечивающих оптимальное управленческое решение. Рассмотрена проблема выбора сроков использования технологического оборудования, соответствующего минимальным средним издержкам, связанным с его эксплуатацией.
Основные задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели:
Провести анализ и классификацию издержек хлебопекарного производства.
Разработать комплекс задач, предусмотренный для автоматизации расчетов и прогнозирования оптимальных сроков использования конкретных единиц технологического оборудования для поточной линии хлебозавода.
Создать программное обеспечение информационной системы, реализующее разработанные методы расчета и прогнозирования.
Разработать математически обоснованную методику обновления и замены технологического оборудования хлебозавода.
Разработать функциональную структуру и инфологическую модель
базы данных информационной системы «Обновление и замена
технологического оборудования хлебозавода».
Объектом исследования в данной работе является технологическое оборудование для линии по производству батонов нарезных на хлебозаводе №28 г, Зеленограда.
Предметом исследования в работе являются методы и средства выбора технологического оборудования, отвечающие минимальным средним эксплуатационным затратам.
Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы следующие методы и теории исследования: теория вероятностей и математическая статистика, функционально-стоимостного анализа, систем массового обслуживания, оптимизации и оптимального управления, функционального моделирования и моделирования потоков данных.
Научную новизну диссертации представляют следующие результаты, которые выносятся на защиту:
Сформулирована и решена задача выбора оптимального срока использования технологического оборудования хлебозавода, минимизирующего средние издержки, с учетом вероятности внеплановой остановки.
Разработана математическая модель функционирования комплекса технологического оборудования для вариантов последовательного и параллельного соединения агрегатов, а также для одного агрегата.
Разработана математическая модель функционирования комплекса технологического оборудования с произвольными технологическими взаимосвязями между агрегатами.
Разработан математический обоснованный алгоритм, позволяющий рассчитывать оптимальный срок эксплуатации технологического
оборудования поточной линии хлебозавода при минимальных средних издержках,
Разработан комплекс моделей предметной области: структурно-функциональная модель и инфологическая модель для информационной системы.
Практическую ценность работы определяют следующие полученные результаты:
Разработана математически обоснованная методика расчета оптимального срока эксплуатации технологического оборудования, позволяющая минимизировать средние эксплуатационные издержки.
Разработано программное обеспечение информационной системы, предназначенное для автоматизации расчета и прогнозирования оптимальных сроков использования технологического оборудования для поточной линии хлебозавода.
Создана информационная система «Обновление и замена технологического оборудования хлебозавода» для поточной линии по производству нарезных батонов, которая принята к использованию на хлебозаводе № 28 г. Зеленограда.
Апробация работы и публикации по теме работы- Основные положения работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: Международном симпозиуме «Обобщенные решения в задачах управления», Переславль-Залесский, 27-31 августа 2002,; Всероссийской научно-технической конференции — выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2003г.; Всероссийской научно-технической конференции — выставке с международным участием. «Качество и безопасность продовольственного сырья и продуктов питания», г.Москва, 2006г.; школе — семинаре молодых ученых «Математическое моделирование и информационные технологии: управление, искусственный интеллект, прикладное программное обеспечение, технологии программирования»,
Иркутского государственного университета. 2006г.; семинаре «Исследование
центра системного анализа» Института программных систем РАН, Переславль-
Залесский, 16 октября 2006г.
По теме диссертации опубликовано семь печатных работ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав,
заключения, списка литературы (114 отечественных и зарубежных источников)
и 7 приложений, В работе 7 таблиц и 30 рисунков. Общий объем основного
текста- 135 страниц.
Автор выражает бесконечную благодарность и признательность за
помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы, научные
консультации и ценные замечания к.т.н. Амелькину С.А.
Анализ объекта исследования — поточной линии для производства пшеничного хлеба на хлебозаводе № 28 г. Зеленограда
Производство в любой отрасли промышленности характеризуется своими особенностями, обусловленными экономическим состоянием региона, в котором расположено предприятие, уровнем его развития, количеством занимаемых площадей и множеством других факторов. В полной мере это относится и к предприятиям пищевой промышленности, поэтому при описании объекта исследования необходимо выявить основные этапы протекания технологического процесса, которые характерны для производства пшеничного хлеба на хлебозаводах[29], В качестве объекта исследования в диссертационной работе выступает поточная линия по производству пшеничного хлеба на хлебозаводе, К рассмотрению были приняты традиционные технологические схемы производства нарезного хлеба, приведенные в литературе по описанию процесса приготовления булочных изделий [687 76, 78].
Выбор технологического оборудования для выработки хлеба, хлебобулочных и мучных кондитерских изделий зависит от ассортимента выпускаемой продукции, производительности оборудования, площади и высоты производственных помещений. Ряд российских фирм активно работает на отечественном рынке и выпускает технологическое оборудование для хлебозаводов, соответствующее современным требованиям. В качестве альтернативного варианта можно выбрать и импортное оборудование, здесь окончательное решение зависит от материальных возможностей предпринимателя [2,3,4].
Обязательный набор технологического оснащения хлебозаводов и назначение оборудования представлены в табл. 1, 14
Анализ технологического объекта управления — поточной линии по производству нарезных пшеничных батонов на хлебозаводе № 28 г.Зеленограда показывает, что он представляет собой сложную систему, реализованную на разнотипном технологическом оборудовании, обладающим различными техническими характеристиками и показателями надежности. Декомпозиция технологического оборудования поточной линии позволяет более детально рассмотреть основные узлы и агрегаты линии, из которых состоит любое оборудование [64]. Условием для разделения служит сущность процессов, происходящих с сырьём и полуфабрикатами в процессе замеса теста, его расстойки, непосредственно выпечки хлеба, и подготовки его к упаковке и транспортировке [38]. В основу декомпозиции также положен признак, характеризующий тип того или иного оборудования, на котором протекает конкретная стадия процесса. Рассматривая поточную линию более детально, надо отметить, что технологическое оборудование не однородно. В составе линии имеется технологическое оборудование, которое не является сложным по своему техническому устройству, вероятность его выхода из строя крайне мала, а вероятность его влияния на работоспособность линии в целом весьма ничтожна [20, 53,93].
В тоже время можно определить в составе поточной линии вид технологического оборудования, которое является достаточно сложным по своему техническому устройству, нуждается в особом внимании в аспекте организации планово-предупредительного ремонта [58], Влияние его на слаженную, гармоничную и чёткую работу линии в целом достаточно велико. К представителям данного типа оборудования следует отнести: ? дозатор для муки-АДАМ 01 ВСМ- 100 РМК; ? дозировочная станция ДСМ 4-Х; 1 вендель - тестомес DIOSNA W 240 А; ? тестоделитель PARTA-U2; ? посадчик тестовых заготовок Miwe Athlet; термомасляная печь Miwe. С учетом проведенного системного анализа объекта исследования технологическое оборудование поточной линии по производству батонов нарезных целесообразно представить тремя основными модулями: 1, рецептурно-смеснтельной стадии. На данной стадии технологического процесса происходит подготовка и дозирование необходимых компонентов хлебопекарного производства; 2- механической обработки теста. Технологическое оборудование данного модуля осуществляет деление теста на отдельные заготовки, их округление, расстойку и формование; 3- термической обработки теста. Здесь тестовые заготовки проходят стадию окончательной расстойки и термической обработки в хлебопекарной печи. На последующих стадиях обработки батонов после выпечки, подготовки их к упаковке и транспортировке не происходит достаточно значимых процессов с точки зрения, как технологии, так и оборудования. Поэтому, целесообразно, включить данную стадию в третий модуль — модуль термической обработки. Рассмотрим процессы, происходящие с сырьём и полуфабрикатами хлебопекарного производства при переработке на технологическом оборудовании трех указанных модулей.
Обзор программных продуктов для решений задач обновления и замены оборудования
В функции фонда возмещения амортизация в хозяйственном механизме должна стать средством контроля воспроизводства основных средств. Следует отметить, что на современном этапе хозяйствования хлебопекарного предприятия практически не рассматривают амортизацию, как функцию контроля воспроизводства основных средств. Накопленные амортизационные отчисления зачастую используются в качестве пополнения оборотных средств.
Следующей функцией амортизации является то, что она представляет собой самостоятельный элемент издержек производства, т,е. сумма начисленной амортизации — это та часть первоначальной (восстановительной) стоимости основных средств, которая уже увязана как расходы с доходами.
Следовательно, стоимость основных средств, отраженная в бухгалтерском балансе, показывает только ту часть первоначальной (восстановительной) стоимости основных средств, которая еще не отнесена на затраты в процессе распределения — остаточной стоимости. Удельный вес амортизационных отчислений в общих затратах по отдельным отраслям промышленности по данным Госкомстата РФ может колебаться от 2,3% до 24,4%. Таким образом, суммы начисленной амортизации могут влиять на финансовый результат деятельности предприятия. Так как сумма начисленной амортизации прямо зависит от принятого срока полезного использования оборудования, то амортизацию в функции издержек необходимо рассматривать в неразрывной связи с интенсивностью использования основных средств[26]. Экономически выгодным может стать сокращение сроков использования технологического оборудования, если будет обеспечена более интенсивная загрузка технологического оборудования (например, вместо одной смены, оборудование может использоваться в две, либо в три смены) [31].
Более широкое распространение получила концепция, полагающая, что амортизация выполняет функцию накопления. Эту функцию необходимо рассматривать в неразрывной связи с теорией оценки объектов основных средств. Размер амортизационных отчислений будет различен в зависимости от того, исчисляются ли они от первоначальной стоимости или восстановительной. Начисление амортизации от первоначальной стоимости в условиях научно-технического прогресса, появление на рынке новых технологий, гибких линий и пр. достаточно быстро обесценивает накопленные амортизационные отчисления. В этой связи отсутствие регулярных ежегодных переоценок групп основных средств не даст возможности предприятию аккумулировать достаточные средства в виде амортизационных отчислений на восстановление изношенного и устаревшего оборудования. Кроме того, на практике предприятиям разрешено применять ускоренную амортизацию в отношении высокоэффективных основных средств. Нормы амортизационных отчислений напрямую зависят от принятых сроков полезного использования оборудования. В соответствии с Положением по бухгалтерскому учету «Учет основных средств» (ПБУ6/01) [71,99] годовая сумма амортизационных отчислений определяется исходя из первоначальной (восстановительной) стоимости и нормы амортизации, исчисленной исходя из срока полезного использования объекта основных средств. Сроком полезного использования называется период, в течение которого использование объекта основных средств призвало приносить доход организации или служить для выполнения целей деятельности организации [70]. В Положении по бухгалтерскому учету «Расходы организации» (ПБУ 10/99) [72] амортизации признается в качестве расхода, исходя из: величины амортизационных отчислений, определяемой на основе стоимости амортизируемых активов; срока полезного использования; принятых организацией способов начисления амортизации. Амортизационные отчисления включаются в затраты на производство (расходы на продажу). При исчислении финансового результата выручка от продажи уменьшается на сумму себестоимости проданной продукции (работ, услуг). Таким образом, сумма амортизационных отчислений, включенная в затраты на производство (расходы на продажу), уменьшает финансовый результат организации. Срок полезного использования объекта основных средств определяется организацией при принятии объекта к бухгалтерскому учету. Определение срока полезного использования объекта основных средств, включая объекты основных средств, ранее использованные у другой организации, производится исходя из: ожидаемого срока использования в организации этого объекта в соответствии с ожидаемой производительностью или мощностью; ожидаемого физического износа, зависящего от режима эксплуатации (количества смен), естественных условий и влияния агрессивной среды, системы проведения ремонта; нормативно-правовых и других ограничений использования этого объекта (например, срок аренды)[75]. Таким образом, выбор срока использования объекта основных средств может быть обусловлен техническими, экономическими и юридическими факторами. К техническим факторам следует отнести механический износ, зависящий от режимов эксплуатации и влияния внешней среды. К экономическим факторам можно отнести уровень технического прогресса, при неизменной технической эффективности объект основных средств может морально устареть, следовательно, он утрачивает возможность в рамках действующей технологии конкурировать с новыми техническими образцами аналогичного по значению имущества. Кроме того, понятие «экономический срок эксплуатации» означает период работы объекта, в который инвестор может получать максимальный доход. Технический срок эксплуатации идентичен понятию нормативного (паспортного) срока, определенного заводом изготовителем и обусловленного только техническими характеристиками объекта. Экономический срок эксплуатации рассчитать труднее, чем технический, поскольку необходимо учитывать фактор технического прогресса. Экономический срок эксплуатации может быть рассчитан, например, способом анализа эффективности капитальных вложений. Эффективность капитальных вложений в основные средства может зависеть от множества факторов, среди которых важнейшими являются; отдача вложений, срок окупаемости, инфляция, рентабельность вложений за весь период и по его частям, стабильность поступлений и прочие факторы. Ряд работ, прежде всего, проф. Цирлина A.M., Ильиной НА. [101, 395 55], рассматривают формализацию и решение задачи выбора единичного оборудования, медицинской техники, не раскрывая связи работы линии в целом,
В исследованиях Стрелюхиной A.M. [86] обобщены практические и теоретические аспекты анализа, проектирования, управления и совершенствования технических систем с целью обеспечения высокого качества выпускаемой продукции. В работах приводится обширный материал, в том числе по надежности и отказам технологического оборудования, хлебозаводов. Однако, в перечисленных работах, как показал анализ, отсутствует единый методический подход к обоснованию необходимости и методики решения задачи модернизации технологического оборудования поточной линии хлебозавода, как элемента всей технологической системы хлебозавода. В настоящее время планирование ремонтов и замены оборудования на предприятиях пищевой промышленности осуществляется на основе норм, регулирующих продолжительность времени между ремонтами и сроком амортизации.
Разработка математической модели обновления и замены технологического оборудования на хлебозаводе
В середине 40-х годов в США 50% работающих были заняты в сфере переработки информации, а темпы роста производительности труда в металлообработке в 20 раз превышали аналогичный показатель в обработке информации. Это явилось мощным импульсом к исследованию возможностей электронных вычислительных машин (ЭВМ) по обработке экономической информации, в том числе и в системах управления производством. Некоторые исследователи полагают, что каждое новое поколение автоматизированных систем и информационных технологий повышает производительность труда не менее чем в 1,5 раза [73].
В 50-х годах началось применение компьютеров в управлении производством. Первый компьютер для этих целей был установлен в 1954 г. в компании General Electric. В этот период компьютеры применяются для снижения стоимости и трудоемкости работ по управлению, К ним относятся расчеты в бухгалтерии, на складах, формирование отчетности. В качестве программного обеспечения используются отдельные программы.
В 60-е годы получают развитие методы, направленные на совершенствование систем принятия решений. К ним относятся методы линейного программирования, теории расписаний, управления проектами. Появились и первые пакеты прикладных программ для управления производством. Выполнены исследования по разработке архитектуры СУБД — систем управления базами данных и появились первые подобные системы. В целом перечисленные системы и методы применялись редко и локально.
К середине 60-х годов в СССР была создана система экономико-математических исследований. Усилиями исследователей в академических и отраслевых институтах, вузах и на предприятиях были разработаны первые модели внутризаводского планирования.
В 70-е годы программное обеспечение для целей управления использовалось многими предприятиями. Была разработана и воплощена " концепция производственных информационных систем. Ее цель — обеспечить управленцев всех уровней необходимой информацией при решении задач управления по наиболее важным направлениям — прогнозирование спроса, снабжение, управление запасами, планирование, оперативное управление. Примером таких систем явились системы типа MRP — Material Requirements Planning (планирование материальных потребностей), а позже и MRP II Manufacturing Resource Planning (планирование производственных ресурсов).
В 80-е годы на первый план выходит проблема создания СІМ — Computer Integrated Manufacturing (компьютерное интегрированное производство). Для систем этого класса характерны следующие признаки. Во-первых, использование для управления производством полнофункциональных систем типа ERP — Enterprise Resource Planning (планирование ресурсов предприятия). Во-вторых, использование и интеграция с ERP-системами систем типа CAD/САМ (САПР/АСУ ТП) — Computer-aided design (система автоматизации проектирования) /Computer-aided manufacturing (автоматизированная система управления технологическими процессами)[17].
В 90-е годы получают развитие системы принятия решений, экспертные системы и системы искусственного интеллекта.
Работы в области совершенствования методов управления автоматизации проводились и в России (прежде в СССР). На этом пути был выполнен ряд значительных работ, в том числе фундаментальных, С середины 70-х до конца 80-х годов развитие АСУП в технологическом плане шло по пути перевода информационного обеспечения из файловых систем в среду различных систем управления базами данных (СУБД), комплексирования технических средств и наращивания их мощности, расширения состава решаемых задач.
Новый этап был связан с появлением ПЭВМ (персональных ЭВМ). Главной его особенностью стало приближение вычислений непосредственно к рабочему месту управленца. Новые графические средства и математическое обеспечение позволили сделать качественный скачок в создании дружественного пользовательского интерфейса.
В 90-е годы получил развитие процесс внедрения комплексных решений на основе локальных сетей, мощных СУБД, новых технологий проектирования и разработки
Применение информационных систем можно рассматривать с различных позиций: характера деятельности, которую они поддерживают (проблемная область) и функциональной области, где они используются (предметная область), Проблемные области могут быть операционными, управленческими и стратегическими! 1,9]. Оперативные системы имеют дело с ежедневно повторяющимися операциями, такими, как выдача заданий сотрудникам, учет рабочего времени, размещение заказа на поставку товара и др. Оперативная деятельность по своей природе краткосрочная. Информационные системы, которые их поддерживают — это, главным образом, системы обработки трансакций, информационные системы менеджмента и простые системы поддержки принятия решений. Оперативные системы используются менеджерами низшего звена (так называемые линейными менеджерами), диспетчерами, операторами и офисными служащими. Управленческие системы, называемые также тактическими имеют дело с деятельностью менеджмента среднего уровня, такой как краткосрочное планирование, организационные задачи, управление, мониторинг и контроль. Управленческие информационные системы имеют более широкие возможности, чем оперативные, но, как и последние, они используют в основном внутренние источники данных. Они обеспечивают следующие виды поддержки: статистическое суммирование и анализ; отчеты по отклонениям и исключениям; «периодические отчеты и отчеты по запросам; сравнительный анализ; прогнозы (анализ трендов, прогнозы продаж, прогнозы денежных потоков или доли рынка); раннее выявление проблем («узких мест); рутинные решения. Менеджеры среднего класса вовлечены во множество рутинных решений (составление ірафиков работ и рабочих расписаний, заказ материалов и запасных частей, решения о том, что производить, когда и в каких количествах). Для этого используются стандартные компьютерные математические, статистические и финансовые модели; связи и коммуникации. Функциональные менеджеры нуждаются в постоянном взаимодействии друг с другом и со специалистами.
Методология функционального моделирования SADT
Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы «снизу-вверх» от отдельных задач ко всей системе целостность теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов.
Все наиболее распространенные методологии структурного подхода [42,110,111] базируются на ряде общих принципов [42]. В качестве двух базовых принципов используются следующие: принцип «разделяй и властвуй» — принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; принцип иерархического упорядочивания — принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне. Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). Основными из этих принципов являются: принцип абстрагирования — заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных; принцип формализации — заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы; принцип непротиворечивости — заключается в обоснованности и согласованности элементов; принцип структурирования данных — заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы. В структурном анализе используются в основном две группы средств, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются следующие: SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы; ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы «сущность-связь». На стадии проектирования ИС модели расширяются, уточняются и дополняются диаграммами, отражающими структуру программного обеспечения: архитектуру ПО, структурные схемы программ и диаграммы экранных форм. Перечисленные модели в совокупности дают полное описание ИС независимо от того, является ли она существующей или вновь разрабатываемой. Состав диаграмм в каждом конкретном случае зависит от необходимой полноты описания системы. 3.1.1.Методология функционального моделирования SADT Методология SADT разработана Дугласом Россом и получила дальнейшее развитие в работе [61]. Методология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Основные элементы этой методологии основываются на следующих Графическое представление блочного моделирования. Графика блоков и дуг SADT-диаграммы отображает функцию в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных дуг, выражающих «ограничения», которые в свою очередь определяют, когда и каким образом функции выполняются и управляются. Выполнение правил SADT требует достаточной строгости и точности, не накладывая в то же время чрезмерных ограничений на действия аналитика. Правила S ADT включают: ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3—6 блоков); связность диаграмм (номера блоков); уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен); синтаксические правила для графики (блоков и дуг); разделение входов и управлений (правило определения роли данных), Отделение организации от функции, т.е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель. Методология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем и определения требований и функций, а затем для разработки такой системы, которая удовлетворяет этим требованиям и реализует эти функции. Для уже существующих систем SADT может быть использована для анализа функций, выполняемых системой, а также для указания механизмов, посредством которых они осуществляются. На основании вышеперечисленных требований, предъявляемых к разрабатываемому комплексу, в соответствии с методом IDEF0 была разработана функциональная модель комплекса задач. Результаты аналитического моделирования задачи определения оптимальных сроков использования технологического оборудования поточной линии по производству батонов нарезных на хлебозаводе учтены при проведении структурного моделирования предметной области и построения моделей бизнес -процессов с применением технологии SADT- методологии. Задача об обновлении и замене оборудования состоит в определении оптимальных сроков замены старого оборудования. Старение оборудования включает его физический и моральный износ. В результате чего увеличиваются производственные затраты, растут затраты на обслуживание и ремонт, снижается производительность труда и ликвидная стоимость. Критерием оптимальности является либо прибыль от эксплуатации оборудования, либо суммарные затраты на эксплуатацию в течение планируемого периода.
Похожие диссертации на Информационная система "Обновление и замена технологического оборудования хлебозавода"
