Содержание к диссертации
Введение
1. Основные методы и подходы к моделированию бизнес-системы 16
1.1. Основные понятия 16
1.1.1. Понятие цели 16
1.1.2. Понятие деятельности, потока и ресурса 23
1.1.3. Понятие бизнес-процесса 28
1.1.4. Понятие бизнес-системы 30
1.2. Развитие бизнес-системы 33
1.3. Моделирование бизнес-системы 35
1.3.1. Имитационное моделирование 39
1.3.2. Символьное моделирование 45
1.3.3. Объектно-ориентированный подход 51
1.3.4. Интегрированные подходы к разработке моделей бизнес-системы 54
1.4. Выводы к первой главе 56
2. Методологический подход к моделированию развития и совершенствования бизнес-системы 57
2.1. Требования к методологическому подходу в развитии бизнес-системы 59
2.2. Задачи развития бизнес-системы 59
2.2.1. Стратегия развития бизнеса 60
2.2.2. Форма бизнес-системы 62
2.2.3. Система управления бизнесом 63
2.2.4. Технология сбора, обработки и принятия управленческих решений 73
2.2.5. Управление переменами 74
2.3. Комплекс поддерживающего аппарата моделирования и технология его использования 75
2.3.1. Целевое моделирование 76
2.3.2. Внешнее моделирование 79
2.3.3. Внутреннее моделирование бизнес-процессов 82
2.3.4. Имитационное моделирование 89
2.3.5. Проектирование информационной системы поддержки бизнес-системы. Программное моделирование 91
2.4. Выводы ко второй главе 93
3. Рекомендации по реализации механизма формирования объектно-ориентированных имитационных моделей 94
3.1. Требования к механизму формирования имитационной программы 94
3.2. Содержание программной реализации понятий объектно-ориентированной имитационной модели 96
3.3. Выводы к третьей главе 115
4. Практическая реализация методики объектно-ориентированного моделирования бизнес-систем 116
4.1. Проектирование системы управления ОАО «Самарский инструментальный завод» 116
4.2. Практическая реализация компонент системы управления на базе участка режущего инструмента ОАО «СамИЗ» 127
4.3. Выводы к четвертой главе 140
Заключение 141
Список использованной литературы 145
Приложение
- Интегрированные подходы к разработке моделей бизнес-системы
- Технология сбора, обработки и принятия управленческих решений
- Содержание программной реализации понятий объектно-ориентированной имитационной модели
- Практическая реализация компонент системы управления на базе участка режущего инструмента ОАО «СамИЗ»
Введение к работе
Вопросы эффективного управления российскими предприятиями требуют новых методов исследования и анализа функций, структуры, внутренних и внешних процессов хозяйственной деятельности экономических субъектов. Конкурентная экономическая среда, в которой действует предприятие, делает жизненно необходимой ускоренную адаптацию его целей и функционально-структурной организации к условиям и требованиям рыночных отношений.
Создание эффективной системы управления предприятием опирается на решение ряда задач, важнейшими из которых являются:
Во-первых, создание и обеспечение деятельности предприятия в виде согласованной и непротиворечивой бизнес-системы.
Во-вторых, проектирование организационной структуры и системы управления предприятием, направленных на достижение стратегических целей, решение тактических задач и выполнение разработанных планов.
В-третьих, повышение эффективности бизнес-процессов по ключевым направлениям, связанным с преобразованием стратегий работы предприятия в планы действий структурных подразделений, и такой организацией работ, при которой предприятие работает с максимальной отдачей и своевременно реагирует на изменение внешних условий.
В-четвертых, обеспечение информационной поддержки бизнес-процессов и управления работой компании, т.е. создание корпоративной информационно-управляющей системы.
В настоящее время широко используются различные подходы к созданию эффективной системы управления предприятием: от «мягких», как, например, всеобщее управление качеством (Total Quality Management)[19,20,55,87], до «жестких», таких, как реинжиниринг бизнес-процессов[7,38,42-44,62,76].
Экономическая ситуация, сложившаяся в России, вынуждает многие предприятия использовать преимущественно методы реинжиниринга бизнес-
6 процессов (РБП) для радикального преобразования сложившейся системы управления. Так, по имеющимся данным, уже в 1998 г. потенциал для начала активной деятельности по реинжинирингу бизнес-процессов достигал 45% заинтересованных предприятий от общего числа действующих[7]. По данным отчета[2], составленного на основе мнения руководителей информационных служб, директоров предприятий, ведущих аналитиков и руководителей крупных проектов (итого 45 представителей различных отраслей, регионов и предприятий разных размеров) РБП входит в первую тройку приоритетных направлений развития информационных систем.
Одним из главных недостатков применявшихся ранее методик являлась их функциональная ориентация, строгая регламентация процессов управления. Однако в современных условиях состав и содержание функций управления ме-няется[46,105,113]. Поэтому корректно поставленные цели и взаимосвязи различных звеньев системы управления приобретают, зачастую, более важное значение, чем строгое установление их функциональной специализации[95]. Таких новых проблем в области организации управления, требующих комплексного решения, возникает все больше в условиях ускорения развития экономики страны[31,48,73,94].
Решающим образом на эффективность современной системы управления предприятием влияет использование единого комплекса информационных тех,-нологий, поддерживающих процессы исследования, моделирования и совершенствования бизнес-систем.
Изменяется роль информационных технологий (ИТ) в хозяйственной деятельности большинства предприятий. Во внутрифирменных процессах функция ИТ перестала быть вспомогательной, превратившись в важнейшую составную часть продукта, производственных мощностей и системы управления предприятием.
Одной из главных задач информационной системы предприятия становится эффективный анализ тенденций развития, формирование кратко-, средне-
и долгосрочных прогнозов, на основании которых руководство предприятия может принимать решения о финансово-экономических, организационно-структурных или производственных изменениях. Это невозможно осуществить без создания модели предприятия, в которой определяются конкретные критерии функционирования предприятия и влияющие на него факторы. Программные продукты для таких систем не являются, как правило, готовыми решениями, а представляют собой адаптивные для конкретного объекта информационные системы [86,111].
Перечисленные выше соображения позволяют сделать вывод об актуальности тематики исследований бизнес-систем, очертить круг проблем наиболее важных с экономической и практической точки зрения, а также сформулировать дополнительные требования к методам анализа и моделирования бизнес-систем в задачах их развития и совершенствования.
В качестве главной задачи настоящего исследования можно выделить обоснование методологии совершенствования управления предприятием и разработку адекватного программно-модельного информационного обеспечения, поддерживающего процессы исследования, развития и функционирования бизнес-системы.
Вопросы разработки методологического подхода к созданию эффективного механизма управления функционирующим предприятием рассматриваются в настоящее время, во-первых, как обоснование единого подхода к реорганизации и совершенствованию деятельности предприятия[ 10,46,48,50]; во-вторых, как применение единого комплекса существующих методов системного, функционально-информационного, стоимостного и имитационного анализа^,14,45,47,54]; в-третьих, как разработка программных средств поддержки процессов описания, анализа и функционирования бизнес-системы[16,22,28,49,75].
Очевидная необходимость решения перечисленных выше задач требует разработки:
методологии, позволяющей сформулировать идеологию развития бизнес-системы;
аппарата программно-модельного обеспечения исследования и совершенствования бизнес-системы;
технологии проектирования и разработки поддерживающей информационно-управляющей системы предприятия.
Применение технологий имитационного моделирования (ИМ) и построения соответствующих информационных систем (ИС) является важнейшей информационной составляющей всего процесса исследования, при этом, имитационное моделирование рассматривается как аппарат качественного и количественного анализа, информационная система - как инструмент поддержки структуры и технологии управления бизнес-системой.
В моделировании сложных бизнес-систем (административных, производственных, транспортных и т.д.) все более прослеживается тенденция интеграции структурно-функциональных и имитационных моделей, ориентированных, соответственно, на визуализацию и компьютерно-экспериментальное исследование динамики системы. Такая интеграция обусловлена стремлением привлечь к активному участию в моделировании экспертов в предметных областях, превратить их из «источников знаний» в полноправных участников творческого процесса[ 115].
Использование комплекса методов моделирования и соответствующих программных средств поддержки процесса исследования бизнес-системы тесно связано с решением вопросов технологии их применения, что выдвигает требования к обеспечению формализации использования и преобразования комплекса получаемых моделей.
Основными научно-прикладными задачами настоящего исследования являются обоснование и разработка методов комплексного моделирования бизнес-системы, позволяющих на основе изучения особенностей функционирова-
ния и свойств отдельных элементов производственного объекта решать задачи совершенствования процессов управления предприятием.
Ключевое значение имеет технология применения методов и моделей на различных этапах исследования и моделирования бизнес-системы и бизнес-процессов, особенно, в части построения имитационных моделей на основе функциональных и динамических моделей бизнес-системы.
Основной проблемой формализации рассматриваемой технологии является разный уровень абстракции и различное толкование моделей разного класса, а также сложность формализации универсальной методологии описания динамики бизнес-системы.
Актуальна проблема поиска общего языка, которая стоит на пути интеграции современных технологий моделирования и разработки сложных систем: объектно-ориентированные методы, CASE-технологии, инженерия знаний, имитационное моделирование процессов и методы быстрой разработки бизнес-приложение 16,23,44-46,55,81,139].
Объектно-ориентированный подход к созданию сложных программных систем показал свою эффективность при реализации проектов разработки информационных систем предприятий[13,14,75,127]. Данный подход является единственным подходом, позволяющим описывать как данные о сущностях предметной области, так и их поведение. Кроме того, он обеспечивает создание легко модифицируемых моделей информационных систем, допускающих повторное использование их отдельных компонентов.
Разработан ряд широко известных методов объектно-ориентированного моделирования (включающих символьную нотацию и описание процесса моделирования). Они освещены в работах Г. Буча [13,14], А. Якобсона [128-130], Д. Рэмбо [14,144], С. Шлеера [145]. В качестве стандартного символьного языка объектно-ориентированного моделирования был предложен и развивается в настоящее время Унифицированный язык моделирования - UML (Unified Modeling Language). Указанные методы достаточно успешно применяются на этапе
информационного анализа предметной области предприятия и создания поддерживающей информационной системы.
В тоже время, большинство применяемых средств и методов функционального и имитационного моделирования в задачах исследования и совершенствования бизнес-системы основываются на отличных от объектно-ориентированного методологических подходах: SADT[54,66,70,94], IDEF0,IDEF3[111,143], Сети Петри[54,72,79], RAD[137,138,142], методы "системной динамики" и др.
Возникает естественная задача разработки единого метода объектно-ориентированного моделирования в задаче исследования бизнес-системы, включающая в себя формализацию: а) процесса моделирования; б) языка моделирования.
В данной диссертационной работе представлены исследования, связанные с единым объектно-ориентированным методом символьного моделирования бизнес-системы и включающие в себя обоснование графического языка моделирования, процесса моделирования и механизма формирования объектно-ориентированных имитационных моделей бизнес-процессов.
Объектом исследования являются процессы развития бизнес-системы.
Предметом исследования является комплекс взаимосвязанных методов моделирования в задачах развития бизнес-системы.
При работе над диссертацией проанализированы научные труды по вопросам моделирования производственных систем, анализа систем управления и организационного развития предприятий, монографическая специальная литература отечественных и зарубежных авторов, а также статьи и материалы научных конференций, опубликованные в периодической печати и сети Internet. Кроме того, использованы собранная информация и результаты собственных исследований автора на ряде предприятий Самарской области.
Научная новизна работы Диссертационная работа содержит новое решение актуальной научной
II задачи разработки метода интеграции комплекса символьных и имитационных моделей, позволяющего обеспечить адекватное управление развитием бизнес-систем с использованием диаграмм UML.
В работе показано возрастающее значение новых методов моделирования в условиях ориентации предприятий на современные подходы к управлению бизнес-процессами и развитию корпоративных информационно-управляющих систем.
Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней исследованы и предложены решения следующих вопросов, недостаточно изученных и освещенных в отечественной литературе:
анализ понятий бизнес-процесс, бизнес-система, развитие бизнес-системы;
классификация методов символьного моделирования как инструментария моделирования бизнес-процессов и бизнес-систем;
обоснование методологии поэтапного совершенствования управления предприятием в задачах развития бизнес-системы;
формирование подхода и технологии использования комплекса объектно-ориентированных моделей на основе использования диаграмм UML как аппарата исследования бизнес-систем;
разработка рекомендаций для формирования объектно-ориентированных имитационных моделей бизнес-систем.
В результате проведенного исследования в диссертации сформулированы и обоснованы следующие положения, выносимые на защиту:
1. Определение как объекта исследования сущности категории «развитие бизнес-системы», представляющей собой комплекс взаимосвязанных исследовательских и прикладных задач, направленных на создание или изменение текущей структуры бизнес-системы и предназначенных для согласования входящих в нее элементов: целей, субъектов, информационных и материальных потоков, ресурсов и бизнес-процессов.
Объектно-ориентированный подход к символьному моделированию в задачах развития бизнес-системы в качестве инструмента поддержки выделенных этапов исследования.
Методика формирования имитационных моделей бизнес-процессов на основе диаграмм UML с использованием символьных моделей бизнес-процессов и информационных объектов предметной области исследования.
Методика реализации средств объектно-ориентированного имитационного моделирования бизнес-системы для разработки программ развития предприятий.
Элементы новизны характерны также для рекомендаций, полученных в результате интерпретации результатов исследования.
Практическая значимость работы заключается в том, что в ней содержатся предложения по решению актуальной для предприятий задачи, состоящей в повышении эффективности управления развитием бизнес-систем.
Предложенные в диссертационной работе решения некоторых методологических вопросов позволяют расширить арсенал современных математико-экономических методов и соответствующих программных моделей, используемых при реализации проектов развития и совершенствования систем управления на предприятиях.
Отдельные результаты диссертационной работы могут быть использованы при реализации программного обеспечения имитационного моделирования организационных систем.
Реализация и апробация работы.
Основные положения диссертации доложены и одобрены на следующих конференциях: Международная молодежная научная конференция «XXV Гага-ринские чтения» (Москва, 1999); Международная электронная научно-техническая конференция «Перспективные технологии автоматизации» (Вологда, 1999); Межвузовская научно-техническая конференция «Управляющие и вычислительные системы. Новые технологии» (Вологда, 2000); V Междуна-
родная электронная научная конференция «Современные проблемы информатизации в непромышленной сфере и экономике» (Воронеж, 2000); Международная молодежная научная конференция «XXVI Гагаринские чтения» (Москва, 2000); Первая международная электронная научно-техническая конференция «Автоматизация и информатизация в машиностроении» (Тула, 2000).
Результаты исследования обсуждались и были приняты к внедрению на ряде предприятий, в частности, компаниях: «Самарский инструментальный завод» и «Самарский стройфарфор».
Публикации
Основные положения диссертационной работы опубликованы в 12 печатных работах, в том числе в 5 статьях и 7 тезисах докладов.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 144 страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 34 рисунка.
Список использованной литературы включает 145 наименований.
Приложения даны на 20 страницах.
В первой главе «Основные методы и подходы к моделированию бизнес-системы» раскрываются и обосновываются основные понятия категории «раз-витие бизнес-системы»: цель, деятельность, бизнес-процесс, бизнес-система, исследование и моделирование бизнес-системы. Рассматриваются подходы и существующие на сегодняшний день концепции организационных изменений.
Дается характеристика современного состояния исследований и разработок в области моделирования бизнес-систем, а также в области проектирования поддерживающих информационно-управляющих систем.
Во второй главе «Методологический подход к моделированию развития и совершенствования бизнес-системы» выделены и описаны ключевые этапы в задаче развития бизнес-системы. Предложен подход к проектированию системы управления бизнесом, основанный на выделении бизнес-процессов, техно-
14.
логия использования диаграмм UML применительно к моделированию в задачах развития бизнес-системы.
Представлена символьная нотация диаграммы процессов как средства описания бизнес-процессов.
Формализована методика формирования имитационных моделей бизнес-системы на основе символьных моделей бизнес-процессов и информационных объектов предметной области исследования.
В третьей главе «Рекомендации по реализации механизма формирования объектно-ориентированных имитационных моделей» определены требования к механизму формирования объектно-ориентированной имитационной модели. Предложена структура объектно-ориентированной имитационной программы. Определены программные понятия имитационного алгоритма, соответствующие элементам диаграммы процессов. Раскрыто содержание программной реализации выделенных понятий имитационного алгоритма.
В четвертой главе «Практическая реализация методики объектно-ориентированного моделирования бизнес-систем» рассмотрен представленный подход к исследованию бизнес-системы на базе производственного предприятия ОАО «Самарский инструментальный завод» (ОАО «СамИЗ»). Выделены этапы целевого, внешнего, внутреннего, имитационного и программного моделирования применительно к специфике конкретного предприятия.
Рассмотрены особенности основного бизнес-процесса указанного ОАО, определены компоненты информационной системы управления, технология их реализации. Апробации рассмотренных технологий осуществлена на базе участка режущего инструмента ОАО «СамИЗ».
Проведены имитационные эксперименты с моделью основного бизнес-процесса ОАО «СамИЗ», направленные на анализ изменения приоритетности в производственном планировании, оценку адекватности используемых имитационных средств на базе пакета MicroSaint и всей информационной системы
*
управления ОАО «СамИЗ». Представлены выводы по результатам исследования бизнес-системы предприятия.
В заключении формулируются основные выводы и даются практические рекомендации, которые могут быть использованы в моделировании бизнес-систем и разработке рекомендаций по их развитию.
Интегрированные подходы к разработке моделей бизнес-системы
Развитие интегрированных методов комплексного анализа и моделирования бизнес-систем исторически опиралось на подходы и соответствующие программные инструменты различных научных групп, консультационных фирм и производителей программного обеспечения[24-27,46-48,113]. Подобные методы определяют: ? программный инструментарий визуализации понятий предметной области бизнес-системы; ? технологию проектирования и совместного использования моделей различных классов; ? средства создания прототипа поддерживающей информационно-управляющей системы предприятия. Среди зарубежных авторов следует отметить работы А.В. Шеера [113], П Кунга[136] по созданию единой архитектуры моделирования и поддержки всего жизненного цикла моделирования бизнес-систем. Среди отечественные разработок интерес представляют работы С.А. Юдицкого[115,116],А.И. Громова и Каменновой М.С.[26,27,46]. Существующие подходы к созданию взаимосвязанных методов комплексного моделирования можно условно разделить на классы, представленные в табл. 1.4. В настоящее время развитие интегрированных методов моделирования направлено на создание программных оболочек, с одной стороны, определяющих архитектуру и репозиторий моделируемой системы [23], с другой, поддерживающих различные подходы и нотации методов моделирования[113]. Кроме того, комплексные методы моделирования расширяются за счет включения средств распределенных баз данных[27], экспертных систем[80,96], телекоммуникационных приложений[111]. 1. Понятие бизнес-система должно рассматриваться как совокупность бизнес-процессов, направленных на достижение целей предприятия. 2.
Категорию «развитие бизнес-системы» следует рассматривать как комплекс взаимосвязанных исследовательских и прикладных задач, направленных на создание или изменение текущей структуры бизнес-системы и предназначенных для согласования входящих в нее элементов: целей, субъектов, информационных и материальных потоков, ресурсов и бизнес-процессов. 3. Объективно существует необходимость комплексного подхода к проектированию бизнес-системы: определение смыслового содержание ключевых задач развития бизнес-системы и технологии применения соответствующего программно-модельного аппарата. 4. Наиболее адекватным направлением моделирования бизнес-систем является объектно-ориентированное моделирование, требующее своего развития в части разработки единых подходов к описанию бизнес задач и их доступности для экспертов в прикладных областях и ИТ профессионалов. Система управления практически всех предприятий России имеет ярко выраженную функциональную направленность.
Однако в современных условиях этот подход к управлению оказывается неэффективным по ряду причин, из которых можно выделить[101,113]: ? функционально-ориентированная организация не стимулирует заинтересованности работающих в конечном результате, поскольку системы оценки их деятельности оторваны от результативности работы предприятия в целом. Подразделения не ориентированы на целевые задачи предприятия. ? при функциональном подходе главным потребителем результатов труда работника является его вышестоящий руководитель. При современных тенденциях клиентной организации такой подход сразу отбрасывает предприятие на последние роли в конкурентной борьбе за долю на рынке. ? большая часть реальных рабочих процессов предприятия состоит из множества функций, т.е. выходит за рамки отдельных подразделений. Однако в функционально ориентированных структурах чрезмерно усложнен обмен информацией между различными подразделениями, что приводит к большим накладным расходам, длительным срокам выработки управленческих решений.
При рассмотрении вертикально организационных структур, очевидно, что ввиду их инерционности и формальности такие структуры управления не могут оперативно и адекватно удовлетворять требования динамичной среды предприятия (рис 2.7)[99,108]: ? способность оперативно принимать решения; ? аккумулирование опыта; ? согласование интересов сотрудников с интересами организации. Подчеркнем, что реальная деятельность не осуществляется в форме линейно-функциональной иерархии, она пронизывает предприятие в виде набора бизнес-процессов, которые в большинстве своем никем не управляются и никто за них не отвечает. Во многом это связано с тем, что бизнес-процессы не описаны и не документированы. Так, без документально оформленных технологических процессов, операций, процедур передачи данных, в информационных контурах, а также без определения требований и процедур, обеспечивающих реализацию принципов управления предприятием, постановка конкретных целей возможна лишь в пределах оперативной сферы деятельности предприятия].
Технология сбора, обработки и принятия управленческих решений
Дальнейшая детализация бизнес-процессов требует решения задач управ-ленческого учета: системы учета, системы показателей деятельности и системы управленческих отчетов. Основной задачей этапа является выбор и реализация технологии, под держивающей: t 1) систему управления бизнесом; 2) систему управленческого учета; 3) технологию принятия управленческих решений. Основой реализации рассматриваемой технологии являются две составляющие управления: 1. Управление через специалистов[99]. 2. Управление на основе ИС, поддерживающей бизнес-систему[43,44]. Необходимость исследования различных вариантов реализации технологии управления требует детального анализа и сравнения возможных альтернатив, выбирая из них наиболее удовлетворяющие целям бизнес-системы. Итогом решения данной задачи будут являться подробные модели бизнес-процессов, методические описания, должностные инструкции, форматы учетных показателей и отчетности, технологическая документация, соответствующая стандартам серии ISO-9000 и т.п. Также результатом может являться поддерживающая корпоративная ИС либо автоматизированные рабочие места отдельных субъектов деятельностей бизнес-процессов. Данная задача в развитии бизнес-системы требует разработки внутренних норм и механизмов, реализующих текущие изменение внутри бизнес-системы, посредством принятия управленческих решений относящихся к технологии реализации отдельных деятельностей внутри бизнес-процесса. Разработка стратегии и последовательное осуществление организационных изменений сами по себе являются предметом самостоятельного исследования, анализа, прогнозирования и программно-целевого управления.
Обобщение материалов, накопленных методических подходов и опыта проводимых реорганизаций дает возможность разработать намечаемые меры, этапы их осуществления, критерии оценки результатов[73,95]. Следует остановиться на определении отличий в процессе исследования в задачах проектирования и перепроектирования бизнес-системы. Проектирование требует последовательного решения всех рассмотренных задач, тогда как перепроектирование требует соблюдения последовательности шагов от исходной задачи к последующим, при этом, исходная задача не обязательно является начальной. В заключение рассмотрения задач развития бизнес-системы следует отметить, что как объект проектирования бизнес-система носит двойственный ха рактер. Во-первых, в ней отражаются технологические, информационные, административно-организационные, экономические взаимодействия, поддающиеся непосредственному анализу и рациональному проектированию, во-вторых, в ней проявляются социальные и социально-психологические характеристики и связи, определяемые уровнем квалификации и способностями работников, их отношением к труду, стилем руководства и являющееся объектами косвенного воздействия через подбор, расстановку, переподготовку кадров, налаживание системы рациональной оплаты, материального и морального стимулирования работников, формирования психологического климата. Задачи развития бизнес-системы, представленные па рис. 2.2 определяют комплекс аппарата моделирования, используемого на каждом этапе исследования в соответствующих задачах (рис. 2.5). В настоящей диссертационной работе предлагается объектно-ориентированный методологический подход к моделированию бизнес-системы, основанный на нотации языка UML. В данной постановке каждому этапу исследования бизнес-системы ставится в соответствие модельная техника, являющаяся инструментом отображения и исследования определенных свойств бизнес-системы.
Отметим, что имитационное моделирование выступает в качестве аппарата исследования динамики бизнес-системы, который определяет внутреннюю структуру системы в процессе ее совершенствования (или перпроектирования). Соответственно, информационно-управляющая система рассматривается как программно-модельный инструмент поддержки структуры и технологии функционирования предприятия на завершающей стадии исследования. Графическим инструментом визуализации моделируемых объектов является диаграмма. Диаграмма - это графическое представление набора элементов, изображаемое в виде связанного графа с вершинами и ребрами, отображающими понятия предметной области моделирования.
В качестве основных требований, предъявляемых к аппарату моделирования, можно выделить следующие[35,37]:
Единая методология исследования и моделирования, основанная на постановке и решении задач комплексного управления предприятием. Законченная техника моделирования, позволяющая использовать единый аппарат исследования и отображения бизнес-системы. Доступность используемых нотаций и методов для непрограммирующего пользователя (особенно в части формирования прообраза имитационной модели и информационной системы поддержки бизнес-системы). Целевое моделирование является инструментом начальной постановки и формализации целей бизнес-системы, определяет графические и языковые символы описания логических элементов и отношений между ними.
Содержание программной реализации понятий объектно-ориентированной имитационной модели
Содержание программной реализации понятий объектно-ориентированной имитационной модели далее рассматривается как реализация бизнес-логики и сервисной части имитационной программы. Раскроем содержание каждого элемента структуры имитационной программы в виде обобщающей таблицы (табл. 3.2) Представленные в табл. 3.1-3.2 понятия далее будут рассмотрены в следующем виде: 1. Определения программных понятий объектно-ориентированного программирования. 2.
Механизм отражения выделенных понятий в диаграммах UML и программной реализации в соответствии со структурой имитационной программы. Активный объект - экземпляр активного класса. Активным классом называется класс, объекты которого вовлечены в один или несколько процессов, или нитей {Threads), и поэтому могут инициировать управляющее воздействие. Активный класс представляет независимый поток управления, тогда как обычный класс {пассивный) не связан с таковым. Генерация и уничтожение объектов определяют механизм реализации в имитационной модели возможности указания «срока жизни» каждого активного объекта. Выделим следующие программные механизмы. Структура активного класса определяется диаграммами классов, разработанными на этапе внутреннего моделирования. Отображается напрямую в спецификации классов языков объектно-ориентированного программирования в структурной части имитационной программы. Используемые диаграммы, особенности отображения и реализации. Диаграмма классов. Средства языка UML позволяют отобразить ограничение на количество экземпляров класса (кратность)нет ни одного экземпляра - служебный класс; ? ровно один экземпляр - синглентный класс; ? заданное число экземпляров; ? произвольное число экземпляров. На диаграмме классов кратность отображается в верхнем правом углу символа класса. Инициализация активных объектов до начала выполнения моделирующего алгоритма требует определения состава и количества объектов, создаваемых в начальный момент времени. Программно определяются наборы объектов (массив, коллекция), при условии, что класс не является служебным и синг-лентным.
При отсутствии в начальный момент времени активных объектов требующих инициализации, создаются пустые наборы. Используемые диаграммы, особенности отображения и реализации, Диаграмма процессов. В соответствии с логикой модели для каждого управляющего объекта указывается - создается ли он в начальный момент времени и количество. На диаграмме процессов условия начальной генерации может отображаться в нижней части наименования управляющего объекта Алгоритм реализации. Алгоритм реализации должен определять средства создания наборов объектов и управление ими: создание, включение, исключение. Однозначно идентифицировать и индексировать объект в наборе. 1.3. Инициализация активных объектов во время выполнения модели рующего алгоритма. Характеристика. Инициализация активных объектов во время выполнения моделирующего алгоритма требует определения сервисного механизма имитационной программы, обеспечивающего: ? расширение операций классов, направленное на контроль кратности объектов; ? генерацию объектов в запускающем блоке имитационной программы; ? механизм использование объектов: выбор свободных объектов или создание новых; ? условие продолжения программы: ожидание появления свободного объекта или игнорирование операции. Используемые диаграммы, особенности отображения и реализации. Диаграмма процессов В соответствии с логикой модели, для каждого управляющего объекта, при отсутствии указания на создание в начале имитационной программы (п. 1.2.) по умолчанию считается, что объект создается во время выполнения программы или используется один из освободившихся в наборе.
Параллельные процессы и активизации в нотации UML определяет графические символы описания понятий (см. приложение 1): ? активизация (в т.ч. с отметкой времени ожидания); ? асинхронное сообщение; ? уничтожение (самоуничтожение). Алгоритм реализации. Расширение операций классов определяется следующим алгоритмом (рис. 3.2). 2. Момент и условия уничтожения активного объекта. 2.1. Уничтожение активных объектов во время выполнения моделирующего алгоритма. Характеристика.
Практическая реализация компонент системы управления на базе участка режущего инструмента ОАО «СамИЗ»
С целью отработки предложенной информационной системы управления ОАО «СамИЗ» совместно с руководством предприятия было выбрано направление апробации с выделением следующих задач: 1. Разработать рабочий проект системы управления ОАО «СамИЗ» на базе производственных заказов на режущий инструмент. 2. Разработать организационные и программно-модельные технологии соответствующие компонентам системы управления ОАО «СамИЗ». 3. Внедрить предложенные мероприятия (подготовка нормативной документации, назначение ответственных лиц, обучение персонала, мониторинг проекта) при реализации основного бизнес-процесса на заказ режущего инструмента. Выбор участка режущего инструмента обусловлен низким процентом выполнения производственных планов - 65-75%, по сравнению с другими производственными подразделениями ОАО «СамИЗ». На рис. 4.9 показана динамика расхождения между планируемым объемом . производства (в рублях) режущего инструмента и фактическим выполнением планов за 12 месяцев 2000 г. Средний процент выполнения плана равен 72.
Анализ производственной ситуации участка режущего инструмента ОАО. «СамИЗ» позволяет сделать следующие выводы. 1. Низкий процент выполнения планов. Связано это с тем, что основой планирования, в первую очередь, является месячная плановая сумма выработки участка, показывающая объем выполняемых работ в денежном выражении, во вторую очередь, субъективное мнение руководителей производственных подразделений по объемам работ, оказывающее влияние на месячную плановую программу участков. Очевидно, что на точно составленные планы оказывают влияние любые изменения производственной ситуации (отказ оборудования, задержка с поступлением материалов, обнаружение брака, увеличение фактической длительности обработки по сравнению с плановой). Поэтому важнейшим показателем качества оперативных планов является их устойчивость (минимизация влияния на производство отклонений от заданного расписания и, следовательно, минимизация числа ситуаций, которые могут привести к необходимости перепланирования). 2.
Отсутствие временных норм загрузки производственного оборудования. В каждый плановый период прослеживается стремление к максимальной загрузке производственных мощностей. Неравномерность загрузки оборудования по причине, указанной в п.1 приводит к простою одного оборудованию и перегрузке другого. Опыт производственного планирования свидетельствует о том, что устойчивость планирования и стабильность работы предприятия достигается при наличии у руководителей резервов на каждом уровне управления. Следовательно, мастер участка должен иметь подстраховку на случай невыхода на работу квалифицированного рабочего, а начальник планово-диспетчерского отдела на случай появления выгодного коммерческого заказа. Далее последовательно рассмотрим поставленные выше задачи апробации. Задача 1. Разработать рабочий проект системы управления ОАО «СамИЗ» на базе производственных заказов на режущий инструмент. На основе анализа бизнес-процесса «реализация заказа на инструментальное производство» применительно к производству режущего инструмента, были выделены подзадачи информационной системы управления ОАО «СамИЗ» и определены технологии их реализации (табл. 4.3).
