Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Производственные системы в машино- и приборостроении и особенности формирования их структур 12
1.1. Производственные системы как объекты структуризации 12
1.2. Структура производственной системы и ее значение 17
1.3. Производственная структура предприятия (цеха, участка) и ее технико-экономическая характеристика 25
1.4. Методы формирования рациональных производственных структур 31
Выводы по главе 1 38
Глава 2. Организационно-экономические факторы формирования рациональной производственной структуры 43
2.1. Классификационный подход - его основание и особенности применения для формирования производственных структур 43
2.2. Основные элементы классификационного подхода для формирования производственной структуры 47
2.2.1. Модель формирования производственных структур - классификаци онная система 47
2.2.2. Состав элементов (компонентов) производственных структур и свойств (признаков) их характеризующих 55
2.2.3. Способ измерения меры сходства классификационных элементов по признакам и особенности ее определения 62
2.2.4. Структура классификации - аналог производственной структуры для ее совершенствования 70
2.2.5. Критерии качества классификации и их конструирование на основе показателей структуры 74
2.3. Внешние кооперативные связи и основные направления их изменения при формировании производственных структур 81
2.4. Методы решения классификационных задач при формировании производственных структур 86
Выводы по главе 2 90
Глава 3. Методика формирования рациональной производственной структуры в современных условиях 93
3.1. Общая схема методики формирования рациональной производственной структуры предприятия и его подразделений 93
3.2. Общая схема использования классификационного подхода для формирования производственных структур 96
3.3. Организационно-технологическое проектирование целевых гибких производственных систем на основе классификационного подхода 104
3.4. Инновационное развитие производственных структур на основе изменения внешних кооперативных связей 114
3.5. Экономическое обоснование предложений инновационного развития производственной структуры и их внедрение 123
3.6. Апробирование методики формирования рациональной производственной структуры предприятия и его подразделений на фактических данных . 128
Выводы по главе 3 138
Заключение 143
Библиографический список используемой литературы 149
Приложения 158
- Структура производственной системы и ее значение
- Методы формирования рациональных производственных структур
- Основные элементы классификационного подхода для формирования производственной структуры
- Общая схема использования классификационного подхода для формирования производственных структур
Введение к работе
В развернутой программе реструктуризации промышленности Российской Федерации большое внимание уделяется совершенствованию разнообразных структур производственных систем (производственных структур, структур управления, организационных структур), их адаптации в условиях развития товарно-денежных отношений и регулируемого рынка. Особое значение в совершенствовании структур производственных систем придается коммерческим организациям, предприятиям и их разновидностям (хозяйственным товариществам, хозяйственным обществам, производственным кооперативам, государственным и муниципальным предприятиям и т.п.).
Основу любой производственной системы составляют ее разнообразные структуры. Однако для производственной системы важнейшими являются материальные связи (потоки заготовок, деталей, энергии и т.п.). Именно эти взаимосвязи и рассматриваются в рамках производственной структуры предприятия и его подразделений
В условиях конкуренции рациональные производственные структуры любого предприятия и его подразделений (цехов и участков) становятся жизненно необходимыми. Исследованиями установлена взаимосвязь и взаимообусловленность между производственной структурой предприятий и их подразделениями с конкурентной способностью и результатами работы этих систем. Поэтому анализ вхождения в рыночные отношения многих предприятий машино- и приборостроения подтверждает объективную необходимость их реструктуризации, разработки и внедрения рациональных производственных структур.
В рыночной среде, где отсутствует монополия госсобственности, а различия между организационно-правовыми и организационно-хозяйственными формами существования предприятия становятся объективной реальностью, возможности развития производственной структуры предприятия за счет изменения экономиче ских отношений с другими субъектами, с которыми предприятие не связано отношением собственности, значительно возрастают.
На развитие производственной структуры предприятия большое влияние оказывают интеграционные процессы, обусловленные конкуренцией. Интеграция как внутриотраслевая, так и межотраслевая приводит к увеличению масштаба производства, что в совокупности с возрастанием конструктивно-технологической однородности продукции позволяет внедрять передовые формы организации производства и обеспечить высокий уровень его эффективности. Интеграция позволяет предприятиям более широко внедрять целевые гибкие производственные системы, основой которых являются современные прогрессивные технологии и передовые формы организации производства. Это способствует значительному снижению себестоимости продукции, повышению прибыли предприятия и снижению цен для потребителей продукции. Возможные направления интеграции, обеспечивающие развитие рациональных производственных структур, могут быть определены на основе типовых (эталонных) структур и их элементного состава.
Предприятие должно иметь такую производственную структуру, при которой результаты выше, а затраты сопоставимы или ниже, чем у конкурентов. Поэтому общей стратегией предприятия становится стратегия обеспечения его конкурентоспособности на основе создания рациональных производственных структур. Только такие предприятия, обладающие рациональными производственными структурами, могут обеспечить необходимую гибкость их функционирования к изменениям конъюнктуры рынка.
Современное состояние исследований вопросов формирования структур предприятий в российской экономической литературе явно не соответствует реальным потребностям совершенствования производственных структур машино- и приборостроительных предприятий.
Анализ отечественной литературы, посвященной различным аспектам структуризации и реструктуризации предприятий, позволил выявить присущие ей серьезные недостатки, обусловленные неразработанностью вопросов теории и методо логии формирования производственных структур предприятий и их подразделений в современных условиях.
В работах отечественных специалистов в области формирования производственных структур предприятий, например, Кабакова B.C., Петрова В.А., Неимарка А.И., Яковенко Е.Г. и многих других естественно не учитывались современные условия хозяйствования. Зарубежные издания, посвященные проблеме формирования производственных структур, так же не могут быть непосредственно использованы в Российской практике, так как не учитывают специфики российских предприятий и условий их хозяйствования.
На основании изложенного можно утверждать, что современное состояние теории и методологии формирования производственных структур не отвечает условиям рыночной экономики. Это обусловливает и актуальность как для теории, так и для практики проведения исследования теоретико-методологических и методических вопросов формирования производственных структур предприятий в рыночной среде.
Целью диссертационной работы является исследование, разработка и развитие теоретико-методологических и методических вопросов формирования производственной структуры машино- и приборостроительных предприятий и их подразделений (цехов, участков).
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие основные задачи:
- выявить особенности производственных систем как объектов структуризации;
- уточнить состав организационно-экономических характеристик основных разновидностей производственных структур в машино- и приборостроении;
- изучить применение методов формирования производственных структур и выбрать основные направления их совершенствования в рыночной среде;
- уточнить классификационную систему-модель формирования производственных структур;
- формализовать представление структуры классификационной системы- аналога производственной структуры;
- определить способы расчета меры сходства объектов производства (деталей и т.п.);
- выбрать состав классификационных элементов (компонентов) и признаков (свойств) их характеризующих;
- выбрать методы и алгоритмы решения задач классификации для формирования производственных структур;
- разработать методику формирования рациональной производственной структуры предприятия и его подразделений;
- разработать общую схему использования классификационного подхода для формирования производственных структур;
- уточнить основные процедуры организационно-технического проектирования целевых гибких производственных систем на основе классификационного подхода;
- разработать и выбрать основные направления инновационного развития производственных структур на основе изменения внешних кооперативных связей;
- уточнить элементы методики экономического обоснования предложений инновационного развития производственной структуры;
- провести практическое апробирование разработанной методики формирования рациональной производственной структуры предприятия и его подразделений на фактических данных.
Объектом исследования в настоящей работе является производственная структура и процесс ее формирования на машино- и приборостроительных предприятиях. На основе анализа современного состояния производственных структур предприятий определены основные направления их совершенствования, учитывающие общие экономические условия и специфику отраслей. При этом в качестве информационной и статистической базы использованы внутренние информационные системы предприятий, документы бухгалтерской отчетности.
Предметом исследования является проблемы формирования производственной структуры предприятия и его подразделений, ее сущность и значение, основы теории, методологии, методик, особенности методов и прикладные аспекты формирования производственных структур в машино- и приборостроении.
Теоретической и методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых, специалистов в области структуризации производственных систем, законодательные и нормативные акты РФ. Для обеспечения выдвигаемых в диссертации положений применялись методы теории общих систем, теории распознавания, теории измерений, теории математического моделирования.
Научная новизна диссертационного исследования состоит в развитии теоретико-методологических вопросов формирования производственной структуры машино- и приборостроительных предприятий и их подразделений.
Практическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что предлагаемые методические решения имеют прикладной характер и обеспечивают комплексный подход к формированию производственной структуры предприятия и его подразделений в машино- и приборостроении с учетом современных требований к нему, обусловленных как внешней средой, так и структурными характеристиками внутренней среды с учетом стратегических задач развития предприятия.
Практическая проверка результатов исследования была приведена на примере ОАО «ЛОМО». Отдельные концептуальные и методологические положения, лежащие в основе полученных результатов были также использованы на ряде других машино- и приборостроительных предприятий.
Основные положения диссертации и полученные результаты были доложены и прошли апробацию на научных сессиях и научно-методических семинарах профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского института машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ) и Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технический университет) в 1999-2002гт. Основные результаты и рекомендации исследования нашли применение в совершен ствовании производственной структуры ОАО «ЛОМО». Результаты исследований внедрены также в учебный процесс Санкт-Петербургского института машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ) и Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технический университет). По теме диссертации опубликовано 10 работ. Общий объем публикаций - 4,6 п.л.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы из 111 наименований, содержит 25 таблицу, 10 рисунков и 5 приложений.
Во введении обосновывается актуальность темы исследования, сформулирована научная новизна и практическая значимость результатов исследования.
В первой главе «Производственные системы в машино- и приборостроении и особенности формирования их структур» рассматриваются особенности производственных систем в машино- и приборостроении как объекта структуризации, отмечается важность влияния производственных структур на уровень эффективности работы предприятий и их подразделений, приведена организационно-экономическая характеристика основных разновидностей производственных структур и методов их формирования, показаны основные недостатки применяемых подходов к формированию производственных структур.
Вторая глава «Организационно-экономические факторы формирования рациональной производственной структуры» посвящена выявлению и адаптации основных элементов классификационного подхода для формирования производственных структур, в котором дана характеристика модели формирования производственных структур, способов определения меры сходства, методики выбора состава классификационных элементов (компонентов) производственных структур и признаков (свойств) их характеризующих, методов и алгоритмов решения задач классификации при формировании производственных структур.
В третьей главе «Методика формирования рациональной производственной структуры в современных условиях» изложена методика формирования рациональной производственной структуры, включающая общую схему реализации ме тодики формирования рациональной производственной структуры предприятия и его подразделений, особенности анализа существующих вариантов производственных структур и разработки предложений их инновационного развития, разработку инновационного развития производственных структур на основе изменения внешних кооперативных связей, особенности внедрения предложений инновационного развития производственных структур предприятия, цехов и участков, а также апробирование методики формирования рациональной производственной структуры предприятия и его подразделений на фактических данных. Здесь же приведены результаты реализации формирования рациональной производственной структуры предприятия в практической деятельности.
Основные выводы по проделанной работе приведены в заключении.
Таким образом, в диссертации получены следующие новые результаты.
1. Установлена объективная необходимость в новых условиях хозяйствования использования методологической базы формирования и совершенствования производственных структур в пространстве на уровне предприятия, цеха, участка -теории структуризации производственных систем в машино- и приборостроении.
2. Уточнены элементы теории структуризации производственных систем, предполагающие определенную совокупность методологических и общенаучных принципов, в основе которых лежат понятия классификации, классифицирования и классификационного подхода. Использование этой теории позволяет расширить пространство логических возможностей объяснения предметов, явлений, отношений и процессов в производстве, осуществления, предсказания и диагностирования производственных систем и их свойств, решения различного рода научно-познавательных и прикладных задач формирования производственных структур в пространстве.
3. В развитии данной теории выявлены организационно-экономические факторы формирования рациональной производственной структуры, адаптирована система классификации, являющаяся моделью формирования производственной структуры, с помощью которой возможно не только формировать, но и, при нали чий необходимой информации, оптимизировать процесс формирования производственных структур.
4. Адаптированы основные элементы классификационного подхода для формирования производственных структур, включающие выбор и использование критериев, разработку основ формализованного представления структур, выбор способов количественного определения мер сходства и формирования состава компонентов и признаков производственных структур.
5. Определен состав классификационных задач, решаемых при формировании производственных структур и методов их реализации.
6. Выявлены и проанализированы внешние кооперативные связи, а также определены основные направления их изменения при формировании рациональных производственных структур.
7. Разработаны прикладные аспекты формирования производственных структур. Исследованы методические особенности выбора рационального варианта производственной структуры в рыночной среде на основе классификационного подхода.
8. Разработана и апробирована методика формирования рациональной производственной структуры в рыночной среде.
Структура производственной системы и ее значение
При структуризации подход к объекту - производственной системе как к комплексу взаимодействующих компонентов и подсистем на разных уровнях иерархии с акцентированием на целостность системы, интегративность ее свойств и особое единство с внешней средой, необходим для изучения поведения, структуры, организации и управления производственной системы как целостного образования. В соответствии с [1, 8, 9, 10, 25 и др.] поведение производственной системы связано с движением, изменением этой системы, с ее взаимодействием с другими системами, составляющими в своей совокупности окружающую среду изучаемой производственной системы. В принципе исследователь может изучить, как движется производственная система, не изучая, как устроена, организована и управляется данная система, находящаяся в состоянии движения, - познается лишь поведение. Однако с другой стороны, предметами познания могут быть структура, организация и управление производственной системы. При этом познание производственной системы будет идти от изучения поведения и структуры в относительном отрыве друг от друга к исследованию их организации, то есть единства поведения и структуры с точки зрения их взаимосвязи, взаимодействия и взаимообусловленности, и к управлению.
Движение и возможные изменения производственной системы являются элементами ее поведения, но совокупностью изменений, происходящих с производственной системой, ее поведение не исчерпывается.
Понятие "поведение" отражает связь между изменениями производственной системы и вызывающими их причинами. Изменения производственной системы, как происходящие в рамках основного качества, так и связанные с качественными преобразованиями, представляют собой результаты взаимодействия ее компонентов друг с другом или самой производственной системы с другими системами. Познание этих результатов составляет важнейший момент исследования поведения производственной системы. Однако производственная система предстает в познании как целостная, если изучается само взаимодействие производственной системы с другими системами (или компонентами), а не только результаты этого взаимодействия. Поэтому в область исследования поведения производственной системы следует включать как происходящие с ней изменения, так и взаимодействия - причины, которые вызвали эти изменения.
Вместе с тем знание поведения производственной системы не требует, как это может показаться на первый взгляд, исчерпывающего изучения взаимодействий, оказавшихся причинами определенных изменений. Достаточно найти связь между отдельными изменениями и теми факторами взаимодействий, которые оказались непосредственными причинными воздействиями на производственную систему, породившими соответствующие изменения, как происшедшие в рамках ее основного качества, так и связанные с качественными переходами. Преобразование воздействий на производственную систему в ее изменения и есть реальное поведение производственной системы.
Выявив соответствия определенных изменений производственной системы определенным непосредственным причинным воздействиям, можно установить как количественную, так и функциональную сторону этих соответствий. При этом возможность выявления функциональных связей между определенными подмножествами воздействий на производственную систему и ее изменениями появляется на основе знания всего множества соответствий, существующих между изученными изменениями производственной системы и вызвавшими эти изменения воздействиями. Реализовав эту возможность, удается описать поведение производственной системы в форме некоторого множества функций.
Функциональный аспект познания поведения производственной системы имеет большое значение, так как функция - это форма, способ проявления движения и развития, активности и жизнедеятельности производственной системы и ее компонентов.
Однако функциональный подход в познании производственной системы, предусматривающий изучение ее поведения, не позволяет дать ответы на многие вопросы, возникающие при исследовании, проектировании производственных систем и управлении ими: почему поведение производственной системы именно таково, каким оно является; почему производственная система обладает именно установленными, а не какими-либо другими функциональными и экспериментальными свойствами; почему поведением производственной системы управляют именно данные, а не какие-либо иные функциональные законы и т.д. Ответить на поставленные вопросы можно, лишь обратившись к специфике структуры производственной системы.
Особенно велика роль структуры в формировании целостных свойств производственной системы. Свойства производственной системы как целого определяются не только и не столько свойствами ее отдельных компонентов, сколько свойствами ее структуры, особыми интегративными связями. Благодаря структуре набор компонентов превращается в связное целое, где каждый компонент оказывается в конечном счете связанным со всеми другими компонентами, и его свойства не могут быть поняты без учета этой связи. Важно отметить, что, порождаясь, в первую очередь, компонентами, интегрируя их, структура "служит" функциям производственной системы и ее компонентов. Такой способ взаимосвязи компонентов и отношений той или иной производственной системы определяет ее функциональную деятельность, характер взаимодействия с окружающей средой.
Существуют различные определения понятия структуры производственной системы. В связи с этим представляется целесообразным при определении понятия структуры производственной системы ориентироваться на трактовки, которые предусматривают упорядочение компонентов производственной системы с учетом критериев ее целостности и эффективности достижения цели. Подобные определения фактически работают во многих предметных областях действительности. При этом важно опираться на опыт описания производственных систем на математическом языке.
Методы формирования рациональных производственных структур
Пространственная структуризация производственных систем любого уровня непосредственно и опосредованно связана с классификацией как методом решения разнообразных научно познавательных и прикладньгх задач, возникающих при формировании соответствующих структур. Имеющиеся возможности совершенствования структур производственных систем в пространстве на основе классификации не используются по многим причинам и, в первую очередь, по причине несовершенства теории и методологии структуризации производственных систем.
Многие недостатки традиционных классификаций, снижающие уровень качества и результативности их применения для формирования пространственных структур производственных систем, связаны с отсутствием или сложностью определения у классификаций таких характеристик и свойств, которые обычно присущи любой целостной системе, в частности: цели, для которой осуществляется классификация; выбора и использования критерия эффективности достижения цели классификации; структуры классификационной системы и ее формализованного представления; определения сходства объектов (элементов) классификации по признакам (свойствам) и связей между классификационными признаками; формирования состава классификационных элементов и признаков; рациональных методов и алгоритмов решения разнообразных задач при проведении классификационных исследований. Характерные недостатки, присущие традиционным классификациям, можно выявить при анализе применения классификаций для решения разнообразных задач формирования пространственных структур производственных систем.
Рассмотрим несколько вариантов характерных классификаций деталей, которые использовались для выбора рационального варианта производственной структуры предприятия и его подразделений. Эти классификации разработаны различными авторами в разное время [70, 25, 13, 16, 17 и др.]. Одна из типичных классификаций деталей [70], характеризуемая схемой систематизации, приведена на рис. 1.2. (приложение I).
Предложенные в многочисленных работах классификации деталей имеют много общего, в том числе и присущие им характерные недостатки.
Исходным моментом анализируемых классификаций, как и любых классификаций, претендующих на то, чтобы быть объективными, является определение цели (или набора целей) классификации и выбора критерия (или набора критериев) эффективности ее (их) достижения. Это создает основу перехода как к объективному выбору состава и определению значимости классификационных признаков, так и к определению других параметров классификации.
При этом определение цели классификации деталей и выбор критерия эффективности ее достижения должны осуществляться в полном соответствии с целью и критерием эффективности решения задачи выбора рационального варианта производственной структуры.
Анализ специальной литературы [70, 25, 13, 16, 17 и др.], в которой представлены рассматриваемые классификации деталей, показывает, что в явном виде вопросу определения цели, а тем более выбору критерия эффективности достижения цели при разработке классификаций не уделено должного внимания. Это существенный методологический недостаток рассматриваемых классификаций, снижающий уровень их объективности.
Необходимо заметить, что постановка и методы решения задачи выбора рационального варианта производственной структуры, основанные на классификациях и изложенные в указанной литературе, существенно различаются. Это обусловлено как объективными (разный эмпирический и теоретический уровень знаний о задаче), так и субъективными (разный уровень знаний авторов работ в рассматриваемой области) причинами. Даже в современных условиях, когда достигнуты определенные научные результаты в исследовании и решении задачи выбора рационального варианта производственной структуры, характеристика содержания, экономической постановки и методов решения этой задачи в работах многих авторов, занимающихся данной проблемой, также существенно различны. Все это подтверждает не только важность, но и сложность решения вопроса определения цели классификации и особенно выбора критерия эффективности ее достижения при выборе рационального варианта производственной структуры. Большое влияние на результаты классификации оказывают признаки, используемые в качестве основания деления на различных ступенях систематизации.
В состав признаков, используемых в анализируемых классификациях деталей, могут включаться: вид заготовки, габариты деталей, основной технологический маршрут обработки, конструктивный тип деталей, объем выпуска и трудоемкость изготовления каждой детали. При этом классификация деталей в работе [70] отличается от других классификаций, представленных в [25 и др.], составом признаков, в который включены не только конструктивно-технологические, но и организационно-плановые признаки. В анализируемых классификациях деталей для выбора рационального варианта производственной структуры не уделяется должного внимания формированию состава признаков и определению значимости каждого классификационного при 34 знака. Если формирование состава признаков, используемых в качестве основания деления, еще логически обосновывается, то анализ влияния каждого фактор-признака на результат задачи выбора рационального варианта производственной структуры не производится. Недостатком принципов формирования состава и определения значимости признаков в рассматриваемых классификациях является использование ряда признаков, не имеющих количественного выражения. Это затрудняет формализацию процесса классификации деталей. Систематизация совокупности деталей на основе набора признаков, являющихся важным элементом анализируемых классификаций, осуществляется различными способами, каждый из которых имеет свои особенности. Классификационные подразделения классификаций, представленных в [70, 25 и др.], являются сложными комплексами соподчиненных понятий, полученных последовательным делением. Совокупности классификационных подразделений образуют до пяти горизонтальных и до семи вертикальных рядов систематизации. При этом практическое значение для решения задачи выбора рационального варианта производственной структуры имеют классификационные подразделения, находящиеся на последних горизонтальных рядах систематизации.
Основные элементы классификационного подхода для формирования производственной структуры
Отмечая различные типы теорий, соответствующие различным ступеням развития теоретического знания, для неполностью формализованной теории в соответствии с рекомендациями [13, 25, 55] в качестве аксиоматических предпосылок предлагаемого варианта классификационной системы К выбрано: цель Ц и критерий эффективности ее достижения F; множество объектов 1={1,...,т}; единое -Г={1,...,п}; единство - 0; достаточность.
Цель Ц (или множество целей Ц], ,..., Цє) является важнейшей характеристикой классификационной системы К. Цель важна для того, чтобы получить возможность сравнивать классификационные системы между собой по степени предпочтительности: считается, что одна классификационная система К лучше другой К только тогда, когда она в большей степени соответствует своему целевому назначению. Для этого осуществляется выбор и использование критерия F (или множества критериев Fi,..., FE») эффективности достижения цели Ц (или множества целей Ці,..., ЦЕ) классификационной системы К.
Существование, как одна из аксиоматических предпосылок предлагаемой классификационной системы, является необходимым потому, что оно является фундаментальной характеристикой классификационной системы: либо через пространство, либо через время, либо через движение, либо через различные комбинации из этих трех форм.
Под множеством объектов I = {1, ..., т} понимается множество самых различных производственных структур и (или) их компонентов (предметов, отношений и процессов, протекающих в производстве и др.). Фактически это любая система, которая еще существует до какой-либо систематизации его объектов познающим субъектом. Эту предпосылку необходимо принимать во внимание при построении классификационной системы, ибо последнее невозможно осуществить, не имея нужных для этого объектов.
Единое некоторое одинаковое для всех вариантов данной классификационной системы свойство представляет набор классификационных признаков Г={1, ..., п}. Необходимость учета этой предпосылки диктуется тем, что классификационную систему приходится строить лишь из объектов, обладающих признаками из указанного набора. Поэтому важен не только набор классификационных признаков, но и значимость каждого признака из принятого набора.
Единство понимается двояко: с одной стороны, как такое отношение О между объектами производства і и j , благодаря которому возникают новые для них и всей их совокупности свойства (аддитивные, неаддитивные, аддитивно неаддитивные), с другой стороны, как отдельный объект производства. Важность данной предпосылки для существования классификационной системы К очевидна.
Достаточность означает необходимость достаточного количества материала (и предпосылок) для построения чего-либо. Без достаточного количества объектов m и достаточного набора признаков п построение и существование какой бы то ни было классификационной системы невозможно. Используя отмеченные аксиоматические предпосылки, покажем некоторые особенности построения классификационной системы К - модели формирования производственных структур. Под классификационной системой здесь понимается такая классификационная система, по отношению к которой все производственные структуры суть те или иные ее интерпретации, либо реализации. Исходя из цели Ц и критерия эффективности ее достижения F, производится отбор некоторой совокупности объектов I = {1, ..., т}, далее называемой множеством первичных классификационных элементов. Каждый классификационный элемент і (или j) принадлежит множеству І (і или j є І; і, j = 1, ... , m). На основе множества первичных классификационных элементов может быть уточнен состав элементов I. Учитывая цель Ц и критерий эффективности ее достижения F, выделяется набор признаков (основание) Г = {1, ..., п}. Каждый признак к (или 1) принадлежит множеству Г (к или 1 є Г; к, 1 = 1, ..., п). На основе первичного набора признаков может быть сформирован состав признаков Г.
Достижение цели Ц классификационной системы К согласно критерию эффективности F возможно лишь на основе множества классификационных элементов I, множества классификационных признаков Г и наложения на первичные классификационные элементы і (или j) множества определяющих отношений единства О.
Состояние каждого элемента Xj классификационной системы описывается с помощью набора признаков Г = {1, ..п}. В рассмотрение, например, вводится мерное евклидово пространство (или пространство Чебышева) признаков Еп с координатами И = Иь ...Ик,...Ип, в которой каждый k-й признак представляется в виде координаты И п -мерного пространства. Тогда каждый элемент классификационной системы можно представить в виде точки или вектора признаков Xj = (xn,...Xjn) в Еп, в котором устанавливается количественная мера (оценка) сходства (близости) а (х;, Xj) точек х, и Xj. Мера сходства а является важным параметром в классификационной системе. Она используется для количественного отражения сходства пары элементов. Очевидно также, что мера, оценивающая сходство элементов, может быть выражена через меру близости. Наиболее обычной математической основой для классификации элементов служит вычисление с помощью признаков парных функций на парах элементов. В результате получаются матрицы коэффициентов сходства (Лг (или различия #.. ) между возможными парами элементов і и j (і, j = 1, ... m; i j). Меры сходства Я. могут быть различного типа, в частности, коэффициенты типа расстояния, используемые для интфвальньк или порядковых шкальных признаков. Сходство пары элементов, описываемых данными, представленными в виде двоичного кода или словесного обозначения, может оцениваться коэффициентами ассоциативности.
Общая схема использования классификационного подхода для формирования производственных структур
Общая схема использования классификационного подхода для формирования производственной структуры представлена на рис. 3.2. В систематизированном и общем виде классификационная модель, рекомендуемая для формирования производственных структур, представлена в 2.2.1. главы 2.
Общая схема использования классификационного подхода для формирования производственных структур. - определение состава классификационных признаков Г (число признаков, шкала и масштаб их измерения; каждый признак к или 1 є Г; к, 1 = 1,..., п).
Информация об элементах данного объекта - классификационной системы К фиксируется в виде совокупности описаний свойств выделенных классификационных элементов.
Необходимо заметить, что информация об элементах данного объекта -классификационной системы К должна фиксироваться в виде совокупности описаний свойств выделенных классификационных элементов. При этом следует иметь в виду: особенности процедур измерения признаков, шести типов шкал измерения, типы классификационных признаков, изложенные во 2-й главе диссертации ( 2.2.2).
Рассмотренные разновидности и особенности типов шкал и типов признаков, используемых в классификационных исследованиях при структуризации производственных систем, подтверждают необходимость решения проблемы разнородности исходных данных при формировании состава классификационных признаков Г. При этом важно, исходя из цели классификационной системы, не только определить число и разновидности признаков, но и обоснованно выбрать для каждого признака соответствующий тип шкалы, а так же решить задачу соизмерения признаков различной природы (количественных и качественных). Имеется большое количество рекомендаций по решению задач, возникающих при формировании состава классификационных признаков, включая, в частности, модели и методы математической теории анализа данных [13, 65, 75 и др.] по конструированию новых признаков и описанию одних признаков через другие. Естественно, что теоретический и практический интерес представляют лишь те рекомендации, использование которых при формировании состава классификационных признаков Г позволяет определить набор признаков, шкалу и масштаб их измерения.
Зафиксированные результаты измерения классификационных признаков, выражающих свойства рассматриваемого множества классификационных элементов, представляют собой классификационные данные. При этом вместо столь сложных категорий, как свойства элементов, для целей классификации используются лишь проявления соответствующих признаков на данных классификационных элементах.
Таким образом, состав классификационных признаков Г выделяется (с учетом цели Ц классификационной системы К) как можно полнее из свойств, даже в малейшей мере характеризующих детали или заготовки, сборочные единицы и т.п., составляющие компоненты производственной системы. В практических задачах определения рационального варианта производственной структуры цеха, например механического, число классификационных признаков п может колебаться от десятка до нескольких сотен.
Формирование состава классификационных признаков Г является весьма сложной задачей, что обусловлено не только значительной трудоемкостью сбора и получения информации о классификационных признаках, но и существенными методологическими трудностями анализа цепочки «цель классификации - критерий эффективности достижения цели - классификационные элементы - свойства -признаки — процедуры измерения — результаты измерения».
Для обрабатывающей стадии производства используемые в качестве классификации, элементы могут характеризоваться большим количеством различных свойств, каждое из которых представляется существенным для их характеристики с точки зрения цели Ц и критерия эффективности ее достижения F(R). Свойства классификационных элементов-деталей операционализируется с помощью процедур измерения, когда каждому элементу ставятся в соответствие некоторое значение, уровень и градация признака, выражающего данное свойство. При этом многие свойства элементов-деталей могут представляться не одним, а несколькими признаками. Кроме того, возможные разновидности и особенности типов шкал и типов признаков, используемых для классификации деталей, создают так называемую «проблему разнородности исходных данных», без решения которой невозможно рационально сформировать состав классификационных признаков Г.
Поэтому при определении состава классификационных признаков Г, исходя из цели Ц классификационной системы К, важно не только определить число и разновидности признаков, но и обоснованно выбрать для каждого признака соответствующий тип шкалы, а также решить задачу соизмерения признаков различной природы (качественных и количественных). Имеется много рекомендаций [13, 25, 29, 55, 62 и др.], использование которых позволяет решить проблему разнородности исходных данных при формировании состава классификационных признаков.
В состав классификационных признаков Г, используемых при классификации деталей для выбора рациональной производственной структуры на обрабатывающей стадии производства, обычно включаются [25, 70, 71 и др]: вид заготовки, который предопределяет общий характер механической обработки и выбор типа оборудования, основной технологический маршрут обработки, конструктивный тип деталей, объем выпуска N и трудоемкость изготовления t по каждой детали.
Представленный состав классификационных признаков Г имеет недостатки, и в первую очередь недостатки, обусловленные разнородностью исходных данных, устранение которых возможно лишь при решении комплекса задач, отмеченных выше.
Поэтому, кроме указанного состава классификационных признаков Г, можно использовать другой состав классификационных признаков Г , в которой в соответствии с [17, 25, 70 и др.], могут быть включены шифры (коды) групповых наладок (индивидуальных в их числе, ибо каждую индивидуальную наладку можно условно рассматривать как групповую, предназначенную для выполнения только одной операции), применяемых в технологическом процессе изготовления детали.
В условиях недостаточного развития групповой технологии для классифицируемых деталей целесообразно использовать другие признаки, которые хотя и косвенно, но все же достаточно полно отражали бы характер операционной наладки. К таким признакам относят: типоразмер оборудования, приспособление и инструмент, применяемые для выполнения детале-операции, и технологический маршрут изготовления детали по цеху.
Достоинством состава этих классификационных признаков Г является отсутствие проблемы разнородности исходных данных. Кроме того, учитывая, что признаки, рекомендуемые для включения в формируемый состав Г оказывают разное влияние на сходство формируемых классификационных подразделений (это влияние пропорционально удельной трудоемкости операций, характеризуемых определенными признаками), предлагается ввести вес (оценку значимости) каждого из признаков. В качестве веса признака целесообразно принять отношение трудоемкости одного наименования детали к суммарной трудоемкости производственной программы по всем рассматриваемым деталям. Эта оценка значимости признака является объективной, так как ее выбор вытекает из экономического содержания задачи формирования производственной структуры предприятия и его подразделений. Для заготовительной стадии производства основание деления Г (состав классификационных признаков) выделяется также с учетом цели Ц классификационной системы К как можно полнее из свойств , даже в малейшей мере характеризующих отливки, составляющие компоненты системы, представляемой в виде классификационной системы К.
