Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ проблем организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий в условиях изменяющейся среды функционирования
1.1 Анализ рыночной стратегии машиностроительных предприятий
1.2 Задачи управления в производственных системах 27
1.3 Системный подход к организации производственных систем
1.3.1 Структуризация и декомпозиция проблем и задач организации и управления производственной системой
1.3.2 Системный анализ функционирования производственной системы
1.4 Анализ методов решения задач организации и управления 46
производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
1.4.1 Определение оптимальных размеров партий обрабатываемых изделий
1.4.2 Определение загрузки оборудования и рабочих мест 52
1.4.3 Задачи и методы моделирования производственного процесса обработки изделий
1.4.4 Анализ методов повышения эффективности регулирования производственной деятельности
1.5 Анализ основных положений и проблем создания информационных систем управления предприятиями
1.5.1 Международные стандарты управления предприятиями (от MRP к CSRP), эволюция их развития
1.5.2 Анализ развития и современного состояния информатизации предприятий
Выводы по 1 главе 77
2 Разработка концептуальной проблемно-ориентированной модели организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
2.1 Применение системного подхода к построению модели организации и управления производственной деятельностью предприятия
2.2 Разработка инфраструктуры концептуальной проблемноориентированной модели организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
2.3 Кортежно-эдхократическое представление концептуальной проблемно-ориентированной модели организации и управления производственной деятельностью предприятия
2.3.1 Формирование макромодели организации и управления 91
2.3.2 Базовые модели организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
Выводы по 2 главе 108
3 Разработка функциональной структуры, методов и алгоритмов организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
3.1 Формирование функциональной структуры организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
3.1.1 Функциональная структура организации и управления производственной деятельностью на межцеховом уровне
3.1.2 Функциональная структура организации и управления производственной деятельностью на внутрицеховом уровне
3.2 Разработка методов и алгоритмов решения задачи определения оптимальных размеров партий обрабатываемых изделий
3.3 Разработка методов и алгоритмов решения задачи расчета, анализа и перераспределения загрузки оборудования и рабочих мест
3.4 Решение задачи моделирования производственного процесса обработки изделий
Выводы по 3 главе 155
4 Разработка методологии совершенствования организационной структуры управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
4.1 Разработка принципов и методов создания организационной структуры информационной системы управления производственной деятельностью
4.2 Формирование логической структуры базы данных информационной системы управления производственной деятельностью
4.3 Формирование функционально-информационных моделей производственных процессов машиностроительных предприятий
4.4 Разработка типовых функционально-информационных моделей организации и управления основной производственной деятельностью
4.5 Разработка типовых функционально-информационных моделей, определяющих стратегию рыночной деятельности машиностроительного предприятия Выводы по 4 главе 209
5 Разработка методов и средств инновационного развития машиностроительных предприятий
5.1 Разработка методов и средств повышения эффективности регулирования производственной деятельности
5.1.1 Разработка методов и алгоритмов мониторинга работ 213
5.1.2 Применение методов планово-предупредительного обслуживания рабочих мест
5.2 Создание методики материального стимулирования 224
5.3 Разработка методики внедрения информационной системы управления производственной деятельностью
Выводы по 5 главе 239
6 Оценка эффективности деятельности машиностроительного предприятия
6.1 Формулирование условий, необходимых для получения эффекта
6.2 Основы оценки эффективности, получаемой от внедрения информационной системы управления машиностроительным предприятием
6.3 Определение эффективности, получаемой от внедрения информационной системы управления машиностроительным предприятием
Выводы по 6 главе 255
7 Опыт разработки и эксплуатации информационной системы управления машиностроительным предприятием с мелкосерийным типом производства
7.1 Выявленные проблемы управления производственной деятельностью базового машиностроительного предприятия
7.2 Реализация модуля развития 260
7.3 Формирование модуля производственных процессов 269
7.4 Реализация модуля рыночной стратегии 275
7.5 Расчет экономической эффективности, полученной от внедрения ИСУП
Выводы по 7 главе 299
Выводы и результаты 301
Список литературы
- Анализ основных положений и проблем создания информационных систем управления предприятиями
- Базовые модели организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
- Функциональная структура организации и управления производственной деятельностью на внутрицеховом уровне
- Разработка методики внедрения информационной системы управления производственной деятельностью
Введение к работе
Актуальность проблемы
Перспективы развития машиностроительных предприятий в современных условиях интеграции в мировую экономику при быстром изменении спроса обусловлены необходимостью выпуска конкурентоспособной продукции как по техническим, так и по стоимостным характеристикам. Наиболее эффективные предприятия в условиях нестабильной рыночной конъюнктуры должны быть адаптивными к постоянным переменам в среде функционирования, что приводит к многообразию номенклатуры производимой продукции. Адаптация должна обеспечиваться гибкостью и мобильностью производств, научно-обоснованными методами организации и управления производством, современным информационным обеспечением.
Стремление к удовлетворению запросов рынка привело к резкому росту численности машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства и многономенклатурной продукцией, организация и управление которыми имеет существенную специфику и сложность.
Весомый вклад в развитие и становление принципов и методов совершенствования организационных структур предприятий и управления производственными процессами внесли труды отечественных и зарубежных ученых - Бахтадзе Н.Н., Буркова В.Н., Васильева С.Н., Гвишиани Г.М., Глуш-кова В.М., Дилигенского Н.В., Засканова В.Г., Иванилова Ю.П., Ильясова Б.Г., Ирикова В.А., Калянова Г.Н., Моисеева Н.Н., Нижегородцева P.M., Новикова Д.А., Петрова А.А., Саати Т., Юсупова P.M. и др.
Эффективность работы всего предприятия в целом определяющим образом зависит от процессов организации и управления основным и вспомогательными производствами на всех стадиях и уровнях, от получения заказа до сбыта продукции, во взаимосвязи с ресурсным, материальным, финансовым и кадровым обеспечением. Планирование производственной деятельности включает выработку и принятие решений на основе поставленных стратегических и оперативных целей (сбора и обработки информации, контроля за ходом основных производственных процессов), а также организацию и координацию деятельности работников предприятия.
Совершенствование процессов управления основным производством требует индивидуального подхода к каждому объекту, диктуемого спецификой выпускаемой продукции, типом производства, техническим оснащением, уровнем организации производства.
Изучению вопросов поведения предприятий в изменяющихся условиях функционирования посвящены работы российских и зарубежных ученых: Багриновского К.А., Баева И.А., Буркова В.Н., Каплана Р., Нортона Д., Не-гойце К., Саймена Г., Ховарта П., Чандлера А.и др.
Решение задач эффективной организации и управления производством в настоящее время возможно только на базе комплексной информатизации основных направлений производственной деятельности предприятия - маркетинга, производственных процессов, финансов, кадрового обеспечения. Системы организации и управления производственной деятельностью должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить реализацию стратегии развития предприятия. Для достижения целей следует обеспечить руководителей всей информацией, необходимой для анализа, выработки и принятия стратегических, средне и краткосрочных решений в различных производственных ситуациях, для оптимизации производственных процессов и адаптации предприятия к внешним изменениям в условиях рынка.
Диссертация содержит решения, предлагаемые для развития теоретических основ совершенствования организации и управления машиностроительными предприятиями с мелкосерийным типом производства на базе информатизации их деятельности. Информатизация предприятий осуществляется на основе разработанных типовых функционально-информационных моделей основных процессов производственной деятельности, обладающих высокой степенью гибкости и адаптивности, что позволяет учитывать специфические особенности организации и управления производством каждого конкретного предприятия. В работе излагаются научно-методологические и экспериментально-практические положения организации деятельности машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства, конструируется концептуальная модель организации и управления производственной деятельностью, отличающаяся от известных эдхократичностью и многомерностью структуры взаимосвязей, разрабатываются и обосновываются цели, функции, задачи, принципы, методы, этапы и стадии информатизации предприятия.
Информатизация предприятий проводится с учетом основных положений и требований международных стандартов к современным системам управления (MRPII и его развитие в системах ERP и CSRP класса), а также отечественного и зарубежного опыта компьютеризации предприятий.
Область исследования - разработка методов и средств планирования и управления производственными процессами и их результатами (п. 11); реализация методов и средств информатизации и компьютеризации производственных процессов, их документального обеспечения на всех стадиях (п.З) паспорта специальности 05.02.22 - Организация производства (по отраслям).
Объектом исследования - являются процессы организации и управления мелкосерийным производством машиностроительных предприятий.
Предмет исследования - совокупность теоретических положений, методов и инструментальных средств построения высокоэффективных систем организации и управления производственными процессами мелкосерийных машиностроительных предприятий.
Цель и задачи диссертационной работы.
Целью работы является повышение эффективности функционирования машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства на основе развития теоретических основ разработки и внедрения методов и инструментальных средств совершенствования организации и управления производственными процессами.
В соответствии со сформулированной целью определены следующие задачи:
-
Провести системный анализ, выявить специфические особенности организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства в условиях изменяющейся среды функционирования.
-
Построить концептуальную модель организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий.
-
Для определения основных управленческих задач создать функциональную структуру системы оперативно-календарного управления мелкосерийным производством машиностроительных предприятий.
-
Разработать методы и алгоритмы решения задачи определения оптимальных размеров партий обрабатываемых изделий.
-
Создать методы и алгоритмы расчета, анализа и перераспределения загрузки оборудования и рабочих мест.
-
Сформировать методы моделирования и оптимизации производственных процессов обработки изделий.
-
Разработать методологию совершенствования организационной структуры управления машиностроительными предприятиями.
-
Для повышения эффективности решения задач планирования и организации производственных процессов создать типовую информационную систему управления производственной деятельностью, обеспечивающую согласованное взаимодействие элементов производственной системы.
-
Для реализации организационной структуры обосновать логическую структуру и состав нормативно-справочной базы системы управления.
-
Разработать методику внедрения информационной системы управления машиностроительными предприятиями.
-
Сформировать методы и создать алгоритмы мониторинга выполнения работ.
-
Провести анализ эффективности реализованных систем.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Предложен комплексный подход к решению проблемы совершенствования организации и управления производственными процессами мелкосерийных машиностроительных предприятий, позволяющий на основе учета выделенных в работе количественных характеристик обеспечить их конкурентоспособность и эффективность функционирования.
-
Разработана концептуальная проблемно-ориентированная модель организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства, отличающаяся от известных полнотой показателей производственных процессов и перспективой использования информационного обеспечения, построением модельных конструкций организации и управления, эдхократической организацией взаимосвязей между целями, задачами, принципами и реализацией управленческих решений.
-
Создана функциональная структура системы оперативно-календарного управления мелкосерийным производством, ориентированная на возможность использования современных информационных технологий, базирующаяся на сформированном модельном и алгоритмическом обеспечении, принципиально отличающаяся от традиционно сложившихся систем постановкой и решением новых актуальных задач планирования, оптимизации, регулирования и моделирования основных производственных процессов.
-
Сформулирована методология создания организационной структуры управления деятельностью машиностроительных предприятий, в отличие от существующих, основанная на трансформации методов организации и управления в условиях рыночной деятельности и компьютеризации решения задач оперативного планирования, контроля, мониторинга и регулирования в едином информационном пространстве в заданном режиме времени.
-
Построена типовая адаптивная информационная система управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий, отличающаяся полнотой учета сфер деятельности на всех стадиях и уровнях - от получения заказов до сбыта готовой продукции, во взаимосвязи с ресурсным, материальным, финансовым и кадровым обеспечением.
-
Предложена методика внедрения информационной системы управления, основанная на принципах поэтапной непрерывной организации ее реализации, сформулированы последовательность и содержание этапов проектирования, строгое выполнение которых позволяет минимизировать риски, связанные со сложностями внедрения и получить в эксплуатацию отлаженную систему.
-
Разработаны методы мониторинга выполнения работ, обеспечивающие оперативное регулирование процессов производства и позволяющие получить системный технико-экономический и социальный эффект.
7 Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Структуризация стратегических и оперативных целей, проблем, функций и задач организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства в условиях изменяющейся среды.
-
Концептуальная модель организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства.
3. Совокупность сформулированных и решенных задач организации,
планирования, оптимизации, регулирования и моделирования производст
венных процессов машиностроительных предприятий с мелкосерийным ти
пом производства.
-
Методология создания организационной структуры системы управления, взаимосвязей процессов планирования, регулирования, моделирования, оптимизации, учета, контроля.
-
Типовая адаптивная информационная система управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий.
-
Методика развития и внедрения информационной системы управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий.
-
Методы мониторинга выполнения работ и составляющие системного эффекта.
Практическая ценность исследования
Материалы, изложенные в диссертации, содержат рекомендации по выбору эффективных способов создания системы организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства на базе комплексной информатизации основных производственных процессов; по разработке руководящих материалов для проектирования организационных и функциональных структур системы управления. Для эффективного решения задач организации и управления созданы типовые функционально-информационные модели основных производственных процессов, адаптируемые под специфические условия деятельности машиностроительных предприятий. Предложена и реализована эффективная поэтапная методика внедрения информационных систем управления. Разработаны методы и алгоритмы мониторинга выполнения работ, обеспечивающие оперативное регулирование процессов производства. Предлагаемые решения могут использоваться в качестве методических указаний преподавателями и студентами ВУЗов при изучении дисциплин, связанных с вопросами организации и управления производственной деятельностью предприятий, а так же по информационным технологиям и другим дисциплинам.
Исследования базировались на использовании: теории систем; теории организации; теории структур; теории управления; методов декомпозиции; теорий организационного, производственного и информационного менеджмента; методов исследования операций; методов стратегического и оперативного планирования; экономико-математических методов; методов диагностики и идентификации; расчетно-аналитических и балансовых методов; методов моделирования производственных процессов; методов организации управления производством; теории информационных систем; методологии создания систем управления предприятием - MRPII, ERP, CSRP.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях: II Международной научно-практической конференции «Совершенствование управления научно-техническим прогрессом в современных условиях» (Пенза 2004г.); V Международной научно-технической конференции «Проблемы техники и технологии телекоммуникаций» (Самара 2004г.); XII, XIII, XV, XVII, XVIII, XIX Российских научных конференциях 1111С, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. (Самара 2005, 2006, 2008, 2010, 2011, 2012гг.); IV Международной научно-практической конференции «Инновационные процессы в управлении предприятиями и организациями», (Пенза 2005г.); II Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в современном машиностроении» (Пенза 2006г.); Международной научно-практической конференции «Информационные ресурсы и бизнес» (Киров 2006г.); VI,VII, XII Международных конференциях «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта» (Москва, Институт проблем управления РАН им. В.А. Трапезникова, 2006, 2007, 2012гг.); 5, 10 Международных научно-практических конференциях «Проблемы развития предприятий: теория и практика» (Самара СГЭУ 2007, 2012 гг.); Международной научно-технической конференции «Информационные, измерительные и управляющие системы (ИИУС-2010)» (Самара 2010г.); Международной научной конференции «Технико-экономические проблемы инжиниринга в России, Узбекистане, Украине» (Самара, 2010г.); Международном форуме «Россия как трансформирующееся общество: экономика, культура, управление» (Оренбург 2011г.); VIII, IX Международных научно-практической конференциях «Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики» (Тольятти 2011, 2012гг.).
Практическая реализация
Разработаны и внедрены информационные системы управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий: «Оптима-СВСЗ», «Оптима-Нефтемаш», «Оптима-Маяк» - включающие ведение договоров с заказчиками, управление складской деятельностью, межцеховое
9 планирование с формированием нормативно-справочной базы и доработку второй очередью с задачами внутрицехового управления; «Оптима-СКАДО», «Оптима РЕГИОН-АВТО» - включающие ведение договоров с заказчиками, управление складской и транспортной логистикой.
Работы по информатизации предприятий проводились совместно с ЗАО НТЦ «Адепт», имеющим многолетний опыт работы в создании и внедрении информационных систем управления. НТЦ «АДЕПТ» является резидентом ОАО «Технопарк» и входит в аэрокосмический кластер Самарской области.
Результаты диссертации применяются в учебном процессе при подготовке специалистов в области проектирования информационных систем управления в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики и в «Институте ТЕЛЕИНФО».
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы, содержащего 296 наименований. Диссертационная работа содержит 364 страницы машинописного текста, включающего 111 рисунков, 17 таблиц, 13 приложений.
Благодарности
Автор выражает глубокую благодарность и признательность заслуженному деятелю науки и техники РФ, заведующему кафедрой «Управление и системный анализ в теплоэнергетике» САМГТУ, профессору, доктору технических наук Н.В. Дилигенскому за всестороннюю помощь и поддержку при подготовке диссертации к защите, за помощь в постановке задач исследования. Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность генеральному директору ЗАО НТЦ «АДЕПТ» члену корреспонденту МАОН, к.т.н, доценту А.С. Ивановой за приобретенные в годы совместной работы методологические знания и опыт научных исследований, за инициирование написания диссертационной работы, всестороннюю помощь и поддержку при подготовке диссертации к защите.
Анализ основных положений и проблем создания информационных систем управления предприятиями
Структура машиностроительных предприятий определяет три уровня их управления и три уровня планирования: первый - на уровне завода, второй - на уровне цеха, третий - на уровне участка.
Для осуществления производственного цикла, первичным элементом которого является операция, каждое предприятие имеет определенный парк оборудования, позволяющий выполнять операции различного назначения (литейные, штамповочные, металлообрабатывающие, сборочные и т.д.).
Работа любого машиностроительного предприятия может протекать слаженно и бесперебойно лишь в том случае, если в ходе подготовки и осуществления процесса выпуска продукции выполняется согласованный ряд видов деятельности, связанных с организационным, техническим, материальным, кадровым обслуживанием производственных процессов.
Особое место среди всех видов производственной деятельности, по своей значимости в эффективности работы, занимает управление основным производством, наиболее ярко отражающее характерные особенности каждого предприятия [43,100, 102, 237].
Различные точки зрения о сущности управления предприятиями, базовые положения, об обусловленности управления целями и спецификой процессов, протекающих в производственных системах, об обеспечении требуемого направления протекания процессов и перевода их в новые состояния изложены во многих работах [24, 69, 103, 116, 143, 153, 171, 191, 196, 200, 201].
Реализация управления является информационным процессом, включающим в себя стадии сбора, обработки, анализа и использования данных и знаний, определяющих необходимую информацию [14, 19, 237]. Для реализации процесса управления необходим значительный объем информации, характеризующий состояние объекта, цели, задачи, воздействия внутренних и внешних факторов [46, 69, 127, 208]. Информация определяет сущность и реализацию функций управления, обеспечивающих достижение поставленных целей.
Процесс управления производственной системой определяет принятие решений, направленных на разрешение существующих проблем предприятия. Процесс принятия решений включает в себя выбор альтернатив лицом, принимающим решение, которым может быть как отдельный руководитель, так и коллегиальный орган [14, 17, 116, 125, 192]. Таким образом, выделяются объекты и субъекты управленческих решений (табл. 1.3).
Объекты управленческих решений Виды деятельностипроизводственныхпредприятий Структурные подразделения производственных предприятий Финансово -экономическиепоказателипредприятия
Обеспечение потребительских качеств конечной продукции; организация основного, вспомогательного и обслуживающего производства; экономическое развитие; обслуживание рабочих мест; распределение заработной платы и премирования; социальное развитие и т.п. Основные, вспомогательные цеха и обслуживающие подразделения; отдел маркетинга; отдел технологической подготовки производства; финансово-экономический отдел; отдел снабжения и т.д. Оборот; себестоимость; прибыль; издержки и т.п.
Субъекты управленческих решений Руководители предприятия; руководители подразделений.
Принятие управленческих решений базируется на анализе результатов производственной деятельности предприятий с учетом имеющихся ресурсов (основных, трудовых, финансовых, энергетических и т.д.), объективных и субъективных факторов, влияющих на процессы, происходящие в системе.
Управление производственными предприятиями обуславливает высокие требования к используемым информационным ресурсам, методам их сбора, хранения, распределения по уровням иерархии. Также необходимо выполнение уеловий достоверности, достаточности и инвариантности используемой информации [24,76,137, 165, 194].
Система управления производственными предприятиями должна удовлетворять следующим требованиям: 1. Необходимость формирования массива информации, включающего цели, состав и значения параметров и свойств объекта управления, характеризующий специфику, масштабность и сложность производственного предприятия. Предприятия с мелкосерийным типом производства выпускают десятки тысяч наименований деталей, узлов и изделий, используя значительное количество исходных материалов, инструмента и приспособлений. 2. Требуется четкое выделение управляющих воздействий и управляющих органов, с помощью которых следует управлять деятельностью, как всего предприятия, так и его отдельными элементами. Таковыми в системе управления производством являются соответствующие подразделения и реализуемые ими функции. 3. Необходимо формирование в системе управления производственной деятельностью каналов обратной связи. Наличие прямых и обратных связей обеспечивает четкую регламентацию деятельности по приему и передаче информации при подготовке и формировании управленческих решений. 4. Требуется наличие контролирующего органа, т.е. такого элемента, который постоянно производит контроль состояния системы управления производственной деятельностью, не оказывая при этом на него управляющего воздействия. 5. Необходимо описание используемых ресурсов предприятий с учетом динамики протекания производственных процессов. Это требуется для прогнозирования процессов производства и принятия управленческих решений, ориентированных на будущее развитие. 6. Требуется учитывать стохастичность развития производств. Стохастич-ность обусловлена многочисленностью и многосвязанностью факторов и вероятностным характером происходящих в них процессов. 7. Необходимо выделение детерминированных элементов системы. Детерминированность обуславливает базовую организацию взаимодействий подразделений на основе учета функциональных связей элементов системы управления производственной деятельностью.
Функциями управления являются планирование, организация, учет, контроль, регулирование, руководство, мотивация. Проведенный анализ показал, что в большинстве работ, посвященных вопросам управления производственной деятельностью, в качестве базовых выделяются следующие функции: планирование, контроль, регулирование, учет (рисунок 1.5) [43, 69, 102, 120, 143, 153, 169, 195, 200, 213, 246]. Эти функции являются основными и в то же время общими для всех систем управления производством.
Планирование включает в себя определение направлений деятельности, необходимых для достижения целей предприятия (рис. 1.6.) [43, ПО, 126, 143, 179, 195, 200, 203, 213, 249]. Планирование, будучи базовой функцией управления, основано на прогнозировании, моделировании, программировании и завершается реализацией плана на управляемом объекте.
Прогнозирование выявляет условия, в которых предприятие окажется в следующий период, и в соответствии с этими условиями определяет будущее состояние в планируемый период. Прогнозирование проводится для предсказания поведения предприятия на всех этапах деятельности.
Базовые модели организации и управления производственной деятельностью машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства
Важнейшей особенностью сложных производственных систем являются многочисленные и разные по типу связи между отдельно существующими элементами системы [41, 60, 63, 64, 267]. Сложные производственные системы в полной мере не поддаются математическому моделированию. Управление ими осуществляется с учетом множества параметров состояния объекта организационного управления. Одним из наиболее важных аспектов исследования сложных производственных систем является наделение их структурами. За счет выявления ключевых свойств и характеристик объекта, уменьшения уровней организационного управления, реализуется возможность эффективного функционирования предприятия.
Стратегической целью создания информационной системы управления, является осуществление эффективной деятельности предприятия за счет комплексной информатизации всех основных производственных процессов, что приводит к получению максимальной прибыли.
Современные методы организации и управления базируются на методологии общей теории систем и системного анализа. Принципиальная отличительная особенность системного подхода состоит в выявлении значимости существующих факторов, их взаимосвязей, в интеграции всех составляющих в единое целое.
В основе системного подхода лежит исследование сложного производственного объекта как системы. Конструктивным способом анализа производственных систем является построение и исследование математических моделей, формализовано описывающих определенные группы свойств системы, состав, структуру, задачи, технологии, а так же методы и алгоритмы взаимодействия [56, 60, 63, 64]. Построение моделей сложных производственных систем со значительным числом входных и выходных характеристик проводится на основе декомпозиции, позволяющей детализировать свойства и характеристики исследуемой производственной системы. Декомпозиция глобальной макромодели для целей более полного исследования исходной сложной системы осуществляется по признакам вычленения, соответствующим специфике функционирования машиностроительного предприятия.
На основе методологических положений, изложенных в [60, 63, 64, 262], для формализованного описания и решения выявленных проблем построена концептуальная кортежно-эдхократическая макромодель организации и управления машиностроительным предприятием с мелкосерийным типом производства - М. Макромодель определяется как сложная производственная система, функционирующая в современных условиях разрушенного централизованного управления и становления конкурентных рыночных отношений, с необходимостью выработки самостоятельных, индивидуальных стратегий выживания, стабилизации и развития в нестабильный период хозяйствования.
В соответствии с сформулированными положениями радиальная структура макромодели организации и управления предприятием построена в форме эдхо-кратической многомерной организации взаимодействия базовых составляющих -проблем и задач, элементов и подсистем, методов и механизмов управления между собой. Такие структуры характеризуются гибкостью и адаптивностью к быстроменяющимся нестандартным сложным ситуациям и ориентированы на будущее развитие, эффективное использование знаний и компетенций сотрудников. Эдхо-кратические предприятия нацелены на повышение качества управления, умение решать проблемы в областях со сложными технологиями, требующими творческого подхода и иновационности [63, 64, 193, 226]. Структура эдхократического типа имеет вид семейства концентрических колец.
С учетом выявленной специфики объекта организационного управления радиальная структуризация созданной макромодели М (рис.2.5) представлена декомпозицией шести базовых моделей, определяемых сущностными чертами, не 93 обходимыми для разрешения основных проблем управления машиностроительными предприятиями с мелкосерийным типом производства и достижения цели R М= MjUM2 UM3 UM4 UM5 UM6, где - М1 - модель рыночной стратегии деятельности предприятия; - М2 - модель совершенствования управления предприятием; - Мз - модель организации производственных процессов; - М4 - модель организационной структуры производственной деятельности; - М5- модель развития системы организации и управления; - М6 - модель показателей эффективности. М4 МІ
Кортежно-эдхократическое представление концептуальной проблемно-ориентированной модели организации и управления производственной деятельностью предприятия Аксиальная структура каждой из базовых композиционных моделей М/ представлена иерархическими многомерными проблемно-ориентированными моделями в форме «кортеж-шестерка»: FM„iVta,./tat},iyie - g/- сущностное содержание проблем; - Pim - структуры декомпозиции базовых проблем Mf, - Simk- функциональные задачи, формализующие вычлененные структуры - FM[- методологические средства решения проблемы М\, - Nim - методы решения декомпозированных проблем Р/т и функциональных задач S,mk; - Jimk - совокупность информации, необходимой для решения проблем Pim и задач Simk методами Nim.
В выделении признаковых свойств и характеристик Р1т и Nlm индекс т отвечает признаку вычленения структур проблемы ПР1, индекс к в конструкциях Slmk и Jlmk - признаку определения функциональных свойств составляющих.
Кортежная модель является формой представления проблемно-ориентированной модели, и позволяет рассматривать систему с точки зрения учета взаимосвязей разнородных факторов, определяющих целостность системы. В общем случае, система определяется множеством признаков (особенностей), элементы которых характеризуют всю совокупность её свойств: алгоритмы функционирования, структуру, численные значения параметров, поведение внешней среды, управляющие воздействия, информационные данные и показатели качества системы.
Кортежное представление модели определяет цель и характеристики функционирования системы, ее структуру и свойства базовых моделей. Кортежные модели позволяют соотнести методологические средства с функциями и характеристиками производственных систем, дают возможность построить корректную конструктивную математическую модель, на основе которой возможно решение наиболее важных проблем организации и управления производственной системой. В соответствии с предложенной проблемно-ориентированной кортежной макромоделью системы организации и управления, каждая из базовых моделей М/ определена как система совокупности функциональных элементов и составляющих с иерархической структурой связей между ними [63, 64].
Для базовой модели М/ - модель рыночной стратегии деятельности предприятия, сущностью Qi является специфика производства в условиях меняющейся среды функционирования с позиции теории управления.
Функциональная структура организации и управления производственной деятельностью на внутрицеховом уровне
В блоке «Оперативно-календарное планирование» на основе информации о заключенных договорах, поступающей из блока «Ведение договоров с заказчиками», формируются планы производства.
На основе обмена информацией между блоками «Оперативно-календарное планирование» и «Складская деятельность» о реальном выполнении планов производства и фактическом поступлении продукции на склады ведется межопера 184 ционный учет движения изделий (6); межоперационный учет движения изделий и узлов (7); учет прихода и отгрузки готовой продукции заказчику (8).
На основе планов производства (9), сформированных в блоке «Оперативно-календарное планирование», в блоке «Материально-техническое снабжение» рассчитывается план потребности материалов и комплектующих в производстве. Сравнение планов потребности с информацией о фактическом наличии остатков материалов и комплектующих на складах (10), поступающей из блока «Складская деятельность», служит основой для расчета плана поставок материалов и комплектующих (11) и заключения договоров с поставщиками.
Остатки материалов и комплектующих на складах рассчитываются в блоке «Складская деятельность» по их фактическому поступлению (12) от поставщиков на склады и информации о передаче материалов и комплектующих в производство (13).
Назначение блока «Мониторинг хозяйственно-экономической деятельности» - постоянное отслеживание в режиме реального времени данных по всем аспектами показателям деятельности и формирование по запросу пользователя различных справочных, статистических и информационных отчетов, как на момент запроса, так и на заданный период.
Формирование функционально-информационных моделей управления основными производственными процессами
Несмотря на многообразие стандартных методов представления информационных процессов, происходящих в системе (SADT, ERD, DFD, IDF0 и д.р.), не существует универсального алгоритма создания информационных моделей управления. Предлагаемая методология создания ИСУП реализует процессный подход к управлению, который заключается в выделении производственных процессов предприятия, упорядочивания их информационного взаимодействия для достижения максимальной эффективности. Разработанные функционально-информационные модели отражают сущность деятельности предприятия, показывают информационные взаимосвязи между различными подразделениями и производственными процессами [105, 148 - 151, 160].
Проектирование ИСУП ведется исходя из интересов пользователя. Необходимо, чтобы еще на этапе создания системы она была понятна всем участникам процесса. Как правило, модели, созданные при помощи стандартных подходов в основном, понятны программистам и руководителям высшего уровня. В большинстве случаев, именно с этим связано то, что система плохо воспринимается пользователями - теми, кто непосредственно с ней работает. Поэтому предлагается такой подход к созданию систем, который воспринимался бы всеми участниками процесса.
В данном разделе приведено описание разработанных типовых функционально-информационных моделей основных производственных процессов, входящих в структуру организационного управления машиностроительных предприятий.
Блок-схема создания функционально-информационных моделей производ ственных процессов приведена на рисунке 4.17. Данные об изделиях Управление процессами производственной деятельности Внешние партнеры Данные о производственных процессах і і г ь Функциональные блоки производственной системы Анализ и решение производственных задач Данные об используемых ресурсах и мощностях і Формирование документов Формирование производственных и экономических Дс шных Рисунок 4.17 - Блок-схема создания ФИМ производственных процессов Условные обозначения и система шифровки задач, процедур, базы данных, документов, используемых в моделях и описаниях приведены в приложении 3.
Основной целью совершенствования организации и управления производством является повышение производительности и снижение себестоимости выпускаемой продукции. Важную роль в этом играет введение в систему организационного управления задач оперативно-календарного планирования. Информатизация и компьютеризация производственной деятельности обеспечивает переход на более высокий уровень организации производства [149, 151].
Используемые в зависимостях обозначения: Rn - управление производственным процессом «Управление основным производством»; 3 - задачи производственного процесса «Управление основным производством»; 3а — задачи, выпол 187 няемые автоматически; У - задачи, выполняемы вручную; ПА - наименование процедур, выполняемых автоматически, согласно табл. 4.1; ПР - наименование процедур, выполняемых вручную, согласно табл. 4.3; D- документы производственного процесса «Управление основным производством»; ПБ; НБ; ПД; ПЭ; ПО - наименование документов производственного процесса «Управление основным производством», согласно табл. 4.1.
Разработка методики внедрения информационной системы управления производственной деятельностью
Кроме экономического эффекта, наблюдается и социальный эффект, заключающийся в том, что вся система организации и управления производством, применение методов материального стимулирования, обеспечивают улучшение порядка, дисциплины, способствуют строгому соблюдению графиков работы, исключают приписки в учете. Улучшаются условия труда и повышается культура производства. Кроме того, у мастера высвобождается время для индивидуальной работы с каждым рабочим.
В результате совокупного действия всех факторов эффективности увеличивается выпуск продукции с имеющихся производственных мощностей, снижается ее себестоимость, растет прибыль.
Работы по созданию и внедрению ИСУП проводились и на других предприятиях с мелкосерийным типом производства: ОАО «Завод нефтяного машиностроения», ОАО «Маяк», ЗАО «Самарские канатные дороги», ООО «РЕГИОН -АВТО» и другие.
Таким образом, в данной главе приведен практический опыт разработки и эксплуатации ИСУП СВСЗ, как наиболее типичного представителя машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства. Разработанная ИСУП СВСЗ использует методы и алгоритмы решения функциональных задач, разработанные в третьей главе, опирается на сформулированную в четвертой главе методологию создания организационной структуры предприятия. Разработанные типовые функционально-информационные модели адаптированы под специфику СВСЗ.
Созданная первая очередь ИСУП СВСЗ является системой оперативно-календарного планирования, управления и материального обеспечения производства, которая при минимальной численности управленческого персонала обеспечивает руководителей производства на всех стадиях и уровнях оперативной, достоверной и полной информацией. Полученная информация позволяет анализировать и оценивать различные варианты управленческих решений в складывающихся производственных ситуациях, осуществлять взаимоувязку работ в плановых и оперативных режимах всех подразделений предприятия. Появляется возможность оперативной координации деятельности работников предприятия, что в конечном итоге приводит к производству всех видов продукции с наименьшими затратами.
Задачи, включенные в первую очередь ИСУП СВСЗ, затрагивают два основных направления деятельности предприятия: оперативно-календарное планирование и материально-техническое обеспечение производственной деятельности на межцеховом уровне. Эти задачи оказывают существенное влияние на эффективность функционирования предприятия, что позволяет уже на первом этапе получить отдачу от вложенных средств в создание системы.
1. Средневолжский станкостроительный завод является типичным представителем машиностроительных предприятий с мелкосерийным типом производства. Система организации и управления производственной деятельностью СВСЗ характеризуется: большой номенклатурой входящих изделий, многоступенчатостью конструкции изделий; разнообразием технологических процессов обработки деталей; большим диапазоном производственных циклов изготовления деталей; необходимостью комплектности их поступления на сборку; большой номенклатурой используемых в производстве материалов и комплектующих; высокой степенью взаимосвязей и взаимозависимости между цехами; высокими требования к качеству деталей и к изделию в целом.
2. Потребность в создании ИСУП СВСЗ, состав и содержание первоочередных задач, включающих задачи межцехового планирования, требуют для их решения применения компьютерной техники. Задачи определены по результатам комплексного обследования, изучения и анализа производственной деятельности предприятия, существующей системы оперативно-календарного планирования и материально-технического обеспечения производства.
3. Структура системы организации и управления производственной деятельностью СВСЗ выстроена в соответствии с концепцией сбалансированной системы показателей и разработанной концептуальной моделью организации и управления производственной деятельностью предприятия.
4. Первая очередь созданной ИСУП включает в себя задачи межцехового пла нирования, оказывающие значительное воздействие на повышение эффективности производственной деятельности предприятия. К ним относятся задачи по ведению нормативно-справочной базы, используемой в оперативно-календарном планирова нии; ведения договоров с заказчиками; управления складской деятельностью.
5. Разработанная на основе типовых функционально-информационных моделей ИСУП СВСЗ первой очереди, ориентирована на следующие основные принципы построения, сформулированные на основе системного подхода: - оптимизацию информационных потоков (исключение дублирования), сокращение документооборота, одноразовый ввод информации, разграничение прав доступа; - рациональное перераспределение функций управления между человеком и компьютером; - модульное построение системы, обеспечивающее возможность эксплуатации первой очереди системы, как в сетевом, так и в локальном варианте; - возможность развития и совершенствования системы путем наращивания или замены в системе отдельных модулей, функционирующих в едином информационном пространстве.
6. Разработанная ИСУП СВСЗ, по расчетам экономических показателей для участка по выпуску токарно-винторезных станков, дает существенный экономический эффект, выражающийся в снижении затрат и себестоимости.
