Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования 9
1.1. Обзор литературы 9
1.2. Современные подходы в области создания и внедрения корпоративных ИУС 17
1.3. Характеристика функциональных подсистем ИУС 25
1.4. Актуальность логистики товародвижения в условиях реформируемой экономики России 27
1.5. Цель и задачи исследования 33
ГЛАВА 2. Общие положения и принцип работы подсистемы логистики ИУС газотранспортного предприятия 36
2.1. Понятийный аппарат логистики и ее факторы развития 36
2.1.1. Опредедение, понятие, задачи и функции логистики 36
2.1.2 Логистика как фактор повышения конкурентоспособности фирм 38
2.1.3. Основные требования логистики 40
2.2. Информационная логистика 41
2.2.1. Информационные логистические системы 41
2.2.2. Цели и роль информационных потоков в логистических системах. 46
2.3. Закупочная логистика 48
2.3.1. Задачи и функции закупочной логистики 48
2.3.2. Механизм функционирования закупочной логистики 49
2.4. Логистика производственных процессов 52
2.4.1. Цели и пути повышения организованности материальных потоков в производстве 52
2.4.2. Требования к организации и управлению материальными потоками 55
2.5. Сбытовая (распределительная) логистика 56
2.5.1. Логистика и маркетинг 56
2.5.2 Каналы распределения товаров 57
2.5.3. Правила распределительной логистики 62
2.6. Логистика запасов 63
2.6.1. Категория товарно-материальных запасов 63
2.6.2. Системы управления запасами на фирмах 66
2.6.3. Виды запасов 67
2.6.4. Основные системы управления запасами 68
2.7. Логистика складирования 70
2.7.1. Основные функции и задачи складов в логистической системе 70
2.7.2. Проблемы эффективного функционирования склада 73
2.7.2.1. Собственный склад фирмы или склад общего пользования 73
2.7.2.2. Количество складов и размещение складской сети 73
2.7.2.3. Выбор места расположения склада 75
2.7.3. Логистический процесс на складе 77
2.8. Организация логистического управления. Основные функции управления 78
2.9. Разработка предложения по совершенствованию работы и структуры управления ГТП. 82
2.9.1. Анализ логистических процессов. Рекомендации по изменению существующих структур складского хозяйства предприятия. 82
2.9.2 Формирование потребностей в МТР ГТП 84
2.9.3 Построение информационной модели формирования потребности в МТР 85
2.9.4 Построение организационной модели формирования потребности в МТР 86
2.9.5 Типовая архитектура ИУС МТР 88
2.10. Выводы 91
Глава 3. Система формального описания в «р-мерном» пространстве. Экспертная система выбора оптимального варианта совокупности затрат логистики . 92
3.1. Характеристические функции и характеристические формулы - как основа системы формального описания ИУС в "р-мерном" пространстве 92
3.2. Система формального описания совокупности затрат логистики 96
3.3. Экспертная система 104
3.3.1. Назначение разрабатываемой экспертной системы 104
3.3.2. Методологические основы и математическая модель работы ЭС при решение многокритериальной оптимизационной задачи выбора ОГВ с использованием алгоритма Дейкстры 106
3.3.3 Функциональная и логическая структура разработанной ЭС 108
3.3.4. Общая структура и компоненты разработанной ЭС 110
3.4. Выводы 115
Глава 4. Технико-экономическое обоснование эффективности внедрения информационно-управляющей системы газотранспортного предприятия на базе системы R/3 117
4.1. Характеристика ГТП и существующей системы управления предприятием 118
4.1.1. Общая характеристика ГТП 118
4.1.2. Основные задачи совершенствования организационно-экономического управления в ГТП 120
4.2. Цели, функции и задачи создания ИУС ГТП на базе системы R/3 121
4.3 Ожидаемые технико-экономические результаты внедрения подсистемы ИУС ГТП 125
4.3.1. Основные методические положения технико-экономического обоснования проекта создания ИУС 125
4.3.2. Оценка затрат на создание и функционирование ИУС 128
4.3.3. Анализ источников и исходные данные для оценки эффективности внедрения подсистем ИУС 130
4.3.4. Результаты оценки эффективности внедрения ИУС с учетом факторов риска 140
4.4. Выводы 144
Общие выводы и результаты 145
- Современные подходы в области создания и внедрения корпоративных ИУС
- Логистика как фактор повышения конкурентоспособности фирм
- Характеристические функции и характеристические формулы - как основа системы формального описания ИУС в "р-мерном" пространстве
- Цели, функции и задачи создания ИУС ГТП на базе системы R/3
Введение к работе
Топливно-энергетический комплекс большинства стран, включая Россию, является одним из важнейших элементов, определяющих существование государства. Развитие всех секторов экономики и социальной сферы связано с ростом обеспеченности их энергией и в значительной мере экологически чистым энергоносителем - природным газом.
В основе Единой системы газоснабжения (ЕСГ) России, а также ближнего и дальнего зарубежья лежит рассматриваемое в данной работе газотранспортное предприятие (ГТП), которое является уникальным предприятием.
Его уникальность, прежде всего, состоит в том, что,
несмотря на масштабы и распределенную структуру, ГТП
необходимо рассматривать как единое предприятие,
представляющее собой сложный и неразрывный
производственно-технологический комплекс, который включает в себя объекты добычи, транспорта, переработки и подземного хранения газа, а также занимается его распределением и реализацией. Он позволяет обеспечить надежное и эффективное газоснабжение коммунально-бытовых и промышленных потребителей, электростанций, а также экспорт во страны ближнего и дальнего зарубежья.
Основными структурными подразделениями ГТП являются 8 региональных дочерних предприятий по добыче и 14 региональных предприятий по транспортировке газа, которые эксплуатируют определенные участки ЕСГ и имеют между собой технологические границы, оборудованные газоизмерительными станциями.
На данном этапе развития эффективное
функционирование отрасли в значительной степени зависит от правильной организации управления информацией. Поэтому в целях успешной реализации вопросов управления
технологическими процессами, решения финансово-
экономических и административно-хозяйственных задач необходимо осуществление комплексного подхода к проблемам информатизации отрасли.
Данной проблеме посвящена настоящая диссертационная работа, направленная на повышение эффективности сложной информационно-управляющих систем (ИУС) для крупных предприятий топливно-энергетического комплекса на основе разработки автоматизированной подсистемы управления логистикой.
Данная методика должна соответствовать требованиям структурного проектирования, не противоречить нормативно-техническим документам Российской федерации и учитывать особенности предметной области [41]. Задача данной методики - установить порядок и правила разработки ИУС на всех стадиях жизненного цикла системы.
Современные подходы к созданию информационных систем ориентированы на обследование и описание деятельности компаний в виде развивающихся моделей, основанных на описании бизнес-функций и бизнес-процессов, а также на применении технологий и средств, удовлетворяющих стандартам открытых систем.
Следовательно, основной предпосылкой для проведения данной работы является исследование и анализ объекта управления для определения объективных исходных требований к создаваемой системе. Эти исследования были проведены на основе разработанных моделей:
функциональной модели (стратегической модели системы);
информационной модели ИУС;
организационной модели ИУС;
Эти модели позволяют описать все виды деятельности компании, а их анализ позволяет определить в них недостатки и «узкие» места,
разработать предложения по совершенствованию работы и структуры управления компании.
Сегодня руководству всех крупных предприятий приходится решать множество вопросов, связанных с работой в жестких конкурентных условиях рынка. Изменение общей экономической ситуации требует проведения реорганизации предприятий и совершенствования систем управления производством. Как показывает опыт, разумное решение данной проблемы - включение элементы логистической науки и работа по усовершенствованию формам, методам управления и хозяйственным процессам товародвижения. Это относится к совершенствованию структуры совокупных запасов продукции, формированию оптимальных партий поставки продукции, управлению складским хозяйством, рационализации грузопотоков, комплексному управлению товародвижением и др.
Поэтому необходимость разработки эффективных методов управления логистикой определила еще одну предпосылку работы.
Диссертационная работа представлена в виде теоретического обобщения решения проблемы, имеющей научное и практическое значение.
Научная новизна исследования заключается в:
разработке модели и алгоритма управления подсистемы логистики ИУС для газотранспортных предприятий;
построении модели оптимизации структур сложных корпоративных ИУС.
Практическая ценность настоящего исследования заключается в следующем:
разработана комплексная методика создания и внедрения автоматизированной подсистемы управления логистикой корпоративных информационно-управляющих систем (ИУС) для крупных предприятий топливно-энергетического комплекса (совершенствование структуры совокупных запасов продукции,
формированию оптимальных партий поставки продукции, управлению складским хозяйством, рационализации грузопотоков, комплексному управлению товародвижением и др.)
разработана методика и экспертная система выбора оптимального варианта подсистемы логистики, ИУС;
разработан на основе предлагаемой методики и экспертной системы комплекс программных, технических решений и рекомендаций для системы управления газотранспортного предприятия, готовых для внедрения или тиражирования.
Современные подходы в области создания и внедрения корпоративных ИУС
Управляющие решения, принимаемые главным администратором предприятия - Генеральным директором (1) основываются на информации, полученной от функций бухгалтерского учета - главного бухгалтера (2), функций технологического процесса - главного диспетчера (3), а также функций анализа организационно - экономической информации, которые находятся в верхней части треугольника и обозначены как функции управляющей системы. Наряду с функционированием систем бухгалтерского учета и управления технологическим процессом, существует область интеграции функций и решения общих задач, которой принадлежат функции производственной деятельности, такие как метрологическое обеспечение, материально-техническое снабжение и т.п. Эти функции в различной мере тяготеют и к технологическому, и к экономическому процессам, занимая свою зону в области интеграции в соответствии со степенью этой близости. Таким образом, данный рисунок наглядно демонстрирует и раскрывает функции системы управления предприятия, подлежащие первоочередной автоматизации. В соответствии с таким концептуальным подходом условно можно утверждать, что в составе корпоративной ИУС должны быть следующие подсистемы: Информационно - аналитическая управляющая подсистема; Автоматизированная система управления производственно-хозяйственной и финансово-экономической деятельностью предприятия (АСУ ПХД); Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП).
Происходящие в настоящее время структурные и функциональные изменения в Газотранспортном предприятии не позволяют в полной мере сформировать функциональные требования к информационно-аналитической управляющей системе. Поэтому в данной работе предполагается уделить внимание вопросам создания концепции систем сбора, обработки и управления технологической и экономической информацией, что позволит сформировать комплекс моделей, всесторонне описывающих деятельность предприятия, которые впоследствии могут быть использованы в системах поддержки принятия решений и стратегического планирования, рассмотрение которых выходит за рамки данного исследования.
Каждая создаваемая подсистема является средством решения конкретных задач. При этом необходимо учитывать, что в автоматизированных системах управления ПХД и ФЭД практически невозможно учесть все разнообразие существующих моделей технологических процессов. В то же время инструментальные средства АСУ ТП позволяют без особых проблем настроить систему на специфику технологических процессов любого предприятия. Таким образом, реализация проектов для вертикальных рынков совместными усилиями системного интегратора и компаний, работающих в области встраиваемых систем реального времени и моделей технологических АСУ ТП, позволяет получить наибольший эффект и экономическую отдачу при их внедрении.
При конкретной реализации проектов возникает, естественно, ряд дополнительных организационных и технических проблем [19], например: .Технические решения должны полностью соответствовать открытым международным стандартам, что обеспечивает Заказчику надежные гарантии эффективности и защиты его капиталовложений.
Открытые стандарты помогают связывать системы. Системы, которые не поддерживают распространенные стандарты потребуют дорогостоящего пользовательского программирования, чтобы организовать интерфейсы с другими системами. Необходима полная поддержка открытых стандартов, включая Microsoft Windows, ODBC, ActiveX, DCOM, TCP/IP, OPC, а также SQL, как средство доступа к реляционным базам данных. Одним из путей передачи технологической информации, а также данных реального времени в ERP-системы являются информационные серверы, удовлетворяющие технологии ОРС и форматам SQL.
Передачу данных из одной системы в другую технически осуществить (обычно) легко, гораздо труднее согласовать исходные концепции так, чтобы пересылалась действительно значащая информация. Действующие ныне общезаводские системы при выходе за рамки своих функциональных границ могут оказаться несостоятельными.
Таким образом, управление технологическими процессами и управление финансово-хозяйственной деятельностью (бизнес-процессы) должны строиться в рамках единой системы на основе единого информационного пространства. Только такая единая система позволяет поддерживать интегрированную модель промышленного предприятия и на основе этой модели строить управление в соответствии с главным критерием — рентабельностью производства.
Логистика как фактор повышения конкурентоспособности фирм
В последние годы в сфере товарного обращения ряда стран произошли существенные преобразования. В хозяйственной практике стали использоваться новые методы и технологии доставки товаров. Они базируются на концепции логистики.
Логистика происходит от греческого слова «logistike», что означает искусство вычислять, рассуждать.
Логистику можно охарактеризовать как науку управления материальными потоками от первичного источника до конечного потребителя с минимальными издержками, связанными с товародвижением и относящимся к нему потоком информации.
В современных условиях западные специалисты выделяют несколько видов логистики: логистику, связанную с обеспечением производства материалами (закупочная логистика); производственную логистику; сбытовую (маркетинговую, или распределительную, логистику) [85]. Выделяют также и транспортную логистику, которая, в сущности, является составной частью каждого из трех видов логистики. Неотъемлемой частью всех видов логистики является также обязательное наличие логистического информационного потока, включающего в себя сбор данных о товарном потоке, их передачу, обработку и систематизацию с последующей выдачей готовой информации. Эту подсистему логистики часто называют компьютерной логистикой.
В логистической цепи, т. е. цепи, по которой проходят товарный и информационный потоки от поставщика до потребителя, выделяются следующие главные звенья: закупка и поставка материалов, сырья и полуфабрикатов; хранение продукции и сырья; производство товаров; распределение, включая отправку товаров со склада готовой продукции; потребление готовой продукции (рис. 2.1). Каждое звено логистической цепи включает свои элементы, что в совокупности образует материальную основу логистики. К материальным элементам логистики относятся: транспортные средства и обустройства, складское хозяйство, средства связи и управления. Логистическая система, естественно, охватывает и кадры, т. е. тех работников, которые выполняют все последовательные операции. также в совершенствовании управления товародвижением, в создании интегрированной эффективной системы регулирования и контроля материальных и информационных потоков, обеспечивающей высокое качество поставки продукции. С этой задачей самым тесным образом сопряжено решение таких проблем, как: соответствие друг другу материальных и информационных потоков; контроль за материальным потоком и передача данных о нем в единый центр; определение стратегии и технологии физического перемещения товаров; разработка способов управления операциями движения товаров; установление норм стандартизации полуфабрикатов и упаковки; определение объема производства, транспортировки и складирования; расхождение между намеченными целями и возможностями закупки и производства. Выполнить эту задачу можно с помощью решения научных проблем развития самой логистики, начиная от структуризации технологии ее цепей и заканчивая различными локальными задачами.
Рассмотрение логистики в качестве фактора повышения конкурентоспособности предполагает, что последствия принимаемых решений в данной области должны поддаваться измерению в плане их воздействия на функциональные затраты и на доходы от продажи товаров. В связи с этим актуализируется задача нахождения способа контроля издержек и показателей, наиболее корректно отражающих связь логистики с основными экономическими и финансовыми индикаторами фирм. Как выяснилось, определить количественные параметры последствий логистических решений весьма сложно. Это можно сделать лишь при соблюдении следующих условий методологического и технического характера:
Характеристические функции и характеристические формулы - как основа системы формального описания ИУС в "р-мерном" пространстве
Информационная система сначала создается минимально работоспособной, но реализующей основные функции в достаточной мере, а ее последующее целенаправленное развертывание и наращивание ведется в процессе эксплуатации, путем подключения дополнительных функций по мере выявления и обработки других проблемных областей.
Создание ИУС в конечном итоге обязательно приведет к изменению самого способа функционирования организации, выражаемого, например, в изменениях организационной структуры, внутренних процедур и протоколов деятельности и т.п. Проведение всех этих преобразований резко, одномоментно, с одной стороны, может нарушить деятельность организации на достаточно длительный период времени, с другой стороны, может привести к необходимости некоторых корректировок и переделок принятых технических и технологических решений в результате последующей эксплуатации информационной системы.
Использование проблемно-ориентированного подхода позволит обеспечить следующие свойства процесса реализации: эксплуатация первой очереди информационной системы (от выявленной ключевой проблемы) может быть начата через несколько месяцев после начала финансирования проекта; информационная система будет внедрена в тех областях деятельности, где эксплуатация системы даст наибольший эффект; сокращаются единовременные затраты на создание информационной системы; работает принцип защиты инвестиций, поэтому не потребуется кардинального перепроектирования при изменении условий деятельности. Таким образом, при создании ИУС на самом раннем этапе надо начать построение ключевых компонентов ее базовой инфраструктуры, как фундамента, на котором будет основываться вся система. Для этого необходимо выделить базовый объект в общей структуре предприятия, создание (проектирование) СУ которого является наиболее простым с точки зрения реализуемой функциональности, с одной стороны, и, с другой стороны, максимально решает ключевые проблемы, тормозящие развитие бизнеса. Далее, необходимо формализовать данную частную задачу и решить ее с помощью соответствующей математической модели. Решения, накопленные в процессе автоматизации базового объекта, нужно в дальнейшем распространить на другие элементы СУ предприятия, что позволит создать единую концепцию проектирования систем сбора и обработки информации и выработать, в конечном итоге, единые рекомендации по развитию архитектуры программно-технических средств ИУС предприятием на всех уровнях управления.
В качестве объекта для создания базовой информационно-управляющей подсистемы выбрана компрессорная станция. В общей структуре АСУ ТП ГТП она является нижним уровнем, который обеспечивает решение задач не только оперативно-диспетчерского контроля, но и организационно-экономического управления и охватывает все уровни сбора информации от датчиков и исполнительных механизмов до систем обработки информации и моделирования процесса транспорта газа.
Наиболее рациональной с точки зрения уменьшения суммы затрат логистики предприятия является система, граф которой полносвязан. Для оптимизации структуры совокупности затрат логистики крупных фирм использована теория сетей и графов. Разработаны алгоритм поиска оптимального варианта совокупности затрат логистики на ориентированном графе затрат, характеристическая формула описания обобщенного графа, определен оптимальный вариант совокупности затрат. Затраты логистики включают все затраты связанные с прохождением товара с момента получения от продавца до покупателей. Затраты ЛОГИСТИКИ = 3 продавца + 3 транспорт " " 3 хранение + 3 зарплата персонала + подработки " " 3 охрана Каждая составляющая Затрат логистики представляет себя совокупность множеств затрат, которые в свою очередь в зависимости от многих факторов могут принимать разные значения. Важнейшей задачей любой фирмы, особенно для крупных, является выбор оптимального варианта совокупности затрат и всегда для их определения требуется большое количество времени. Для примера возьмем крупную фирму, имеющую свои филиалы и сеть складов по всей стране. Распишем каждую составляющую затрат логистики: В основу средств формального описания элементов автоматической системы выбора оптимальной группы вариантов для увеличения прибили фирмы (АС ОГВ) положено понятие функций Fkjj, отражающих определенный j 0=1,2, ...,п) признак (или вариант расхода), принимающий і-ое (1=1,2 m) конкретное значение к - го (k=1,2,..,s) вида расходов (слагаемое АС ОГВ), (keY - множество видов расходов АС ОГВ). Иными словами, любой к-й вид расходов описывается в р-мерном пространстве, в котором р - определяется числом определенных j - вариантов, которые принимают некоторое число i-x возможных конкретных значений. Тогда набор конкретных вариантов можно представить набором точек р-мерного пространства с конкретными координатами.
Кроме того, если конечный набор всех возможных i-ых значений j-ых вариантов к-го вида расходов упорядочить некоторым образом (например, расположить их по возрастающим количественным значениям), то от размерности этих j-ых признаков можно перейти к безразмерным величинам - квадратам длин векторов р-мерного пространства (с началом вектора - в начале координат, концом вектора - в точках), заменив координаты по j-ым осям на порядковые номера упорядоченных возможных i-ых значений по этим осям.
Цели, функции и задачи создания ИУС ГТП на базе системы R/3
При проектировании сложных интегрированных систем управления, включающих в себя различные функциональные подсистемы, часто возникает необходимость решения трудноформализуемых задач, не имеющих алгоритмического решения. Алгоритмизировать их решение рекомендуется с помощью экспертных систем, которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получают на основе эвристических знаний решения, не уступающие по качеству и эффективности решениям, полученным экспертом/разработчиком при одновременном снижении затрат. Разработаны методологические основы и математическая модель экспертной системы для решения многокритериальной оптимизационной задачи выбора оптимального варианта совокупности затрат. Рационализация выбираемого оптимального варианта совокупности затрат осуществляется на основе экспертных оценок ведущих специалистов проектных организаций и фирм, подтвержденных тестовыми испытаниями. ЭС характеризуется следующими параметрами: 1. Развитостью/мощностью базы знаний и возможностью ее пополнения, которые определяют проработанность и качество решений экспертной системы. 2. Эвристическим, экспериментальным характером знаний, позволяющих эксперту (или экспертной системе) получать эффективные решения задач. Причина этого заключается в том, что решаемые задачи, в большинстве случаев, являются неформализованными или слабоформализованными. Необходимо также подчеркнуть, что знания экспертов имеют индивидуальный характер. 3. Возможностью непосредственного взаимодействия пользователя (эксперта) с экспертной системой в виде диалога. 4. Способностью приобретать знания, являющейся основным источником мощности/эффективности ЭС. Процесс приобретения знаний делится на следующие этапы: 1. получение знаний от эксперта; 2. организация знаний, обеспечивающая эффективную работу системы; 3. представление знаний в понятном системе и пользователю виде. Процесс приобретения знаний осуществляется на основе анализа деятельности эксперта, решающего реальные задачи, так называемым "инженером по знаниям" (knowledge engineer). Эвристический характер знаний делает их приобретение весьма трудоемким процессом. Трудоемкость и неформализованность этого процесса приводят к тому, что он является наиболее узким местом при создании ЭС. К неформализованным задачам относятся такие задачи, которые обладают одной или несколькими из следующих характеристик: - задачи не могут быть полностью заданы в числовой форме; - цели не могут быть выражены в терминах точно определенной целевой функции; - не существует строгого алгоритмического решения задач. Неформализованные задачи обладают следующими особенностями: - ошибочностью, неоднозначностью, неполнотой и противоречивостью исходных данных; - ошибочностью, неоднозначностью, неполнотой и противоречивостью знаний о проблемной области и о решаемой задаче; - большой размерностью пространства решения, т.е. перебор при поиске решения весьма велик; - динамически изменяющимися данными и знаниями. В ЭС используется символьный (а не числовой) способ представления, символьный выход и эвристический поиск решения (а не готовое решение, как в системах обработки данных). Специфика приложения ЭС состоит в том, что ее решения обладают "прозрачностью", т.е. могут быть объяснены пользователю на качественном уровне (в отличие от решений, полученных с помощью числовых алгоритмов). Это качество обеспечивается способностью ЭС рассуждать о своих знаниях и "умозаключениях". ЭС способна пополнять свои знания в ходе диалога с экспертом. Круг задач, для решения которых используются экспертные системы, в настоящее время достаточно ограничен. Поэтому разработка достаточно развитой ЭС в области создания АС актуальна.
