Введение к работе
Актуальность проблемы. Повышение эффективности производственных систем машиностроения как центра генерации применения и распространения инноваций и высоких технологий в России сегодня является приоритетной задачей отечественного машиностроительного комплекса. Особую роль в ее реализации играют высокотехнологичные предприятия (ВТП), осуществляющие проектирование, освоение и производство конкурентоспособной продукции с высокой степенью наукоемкости и новизны, и, как следствие, обеспечивающие лидирующее место страны на мировом рынке.
В то же время доля России на международном рынке наукоемкой продукции составляет не более 1%. Объем инновационной высокотехнологичной продукции в российском экспорте приближается к 7% внешнеторгового оборота, уступая Китаю и США более чем в 40 раз. В целом за последнее время явно утвердилась группа лидеров по направлениям высокотехнологичных производств, и серьезное отставание России в этой области приводит к замещению товаров российского производства импортом, а в условиях дефицита ресурсов отдельные отрасли промышленности - к технологической деградации и полному исчезновению.
В последние годы государство предприняло комплекс мер, направленных на создание и поддержку высокотехнологичных производств, в том числе организованных с участием высших учебных заведений и научных организаций в рамках Постановлений Правительства РФ № 218, 219 и Федерального Закона № 217-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ по вопросам создания бюджетными научными и образовательными учреждениями хозяйственных обществ в целях практического применения (внедрения) результатов интеллектуальной деятельности». Разработка современных методов моделирования высокотехнологичных производств машиностроительного комплекса и создание на их основе моделей оценки эффективности ВТП обеспечит рациональное распределение ресурсов предприятия с целью его успешного развития на рынке.
Практической реализацией выполненных исследований является информационно-аналитическая подсистема интеллектуальной поддержки высокотехнологичных производств, осуществляющая интеллектуальную поддержку ВТП при формировании стратегии его развития с учетом функционального состояния производства, воздействия внешней среды, уровня и качества используемых ресурсов.
Объектом исследования в настоящей диссертационной работе является система интеллектуальной поддержки оценки эффективности высокотехнологичного предприятия машиностроения.
Предметом исследования является информационно-аналитическое обеспечение интеллектуальной поддержки высокотехнологичного предприятия, основанное на методах нечеткого моделирования ресурсов, функциональных параметров и показателей высокотехнологичного предприятия с учетом состояния внешней среды.
Целью диссертационной работы является разработка информационно-аналитической подсистемы и методов моделирования для интеллектуальной поддержки оценки эффективности высокотехнологичных предприятий машиностроения.
Для достижения поставленной цели исследования последовательно решаются следующие научные и практические задачи:
разработка модели высокотехнологичного машиностроительного предприятия с учетом состояния внешней среды и его ресурсов: интеллектуальных, информационных, организационных, материально-технических и ресурсов персонала;
формирование и определение множества значимых параметров и показателей модели высокотехнологичного предприятия, описывающих состояние внешней среды, а также интеллектуальных, информационных, организационных ресурсов и ресурсов персонала;
разработка и обоснование обобщенного алгоритма формализации входных, функциональных и выходных параметров и показателей модели высокотехнологичного предприятия;
разработка концепции подсистемы интеллектуальной поддержки для оценки эффективности высокотехнологичного машиностроительного предприятия;
моделирование и исследование эффективности высокотехнологичного предприятия, осуществляющего освоение нового наукоемкого конкурентоспособного изделия, оценка достоверности результатов разработанной информационно-аналитической системы;
апробация теоретических и практических результатов диссертационной работы в промышленных условиях и образовательной деятельности.
Методы исследования. В работе использованы методы нечетких множеств и нечетких сетей, аппарат экспертного оценивания, а также принципы комплексного исследования, включающие в себя теоретический анализ и экспериментальную проверку полученных результатов при оценке эффективности действующих высокотехнологических производств.
На защиту выносятся:
нечеткая сетевая модель высокотехнологичного предприятия машиностроения, обеспечивающая определение его эффективности с учетом состояния внешней среды, уровня и качества используемых ресурсов;
результаты численного моделирования эффективности высокотехнологичного предприятия машиностроения при изменении состояния внешней среды и ресурсов предприятия;
методика формализации состояния ресурсов предприятия и представление их в виде нечетких множеств.
Научная новизна работы:
разработана новая структурно-параметрическая модель высокотехнологичного предприятия машиностроения, учитывающая воздействия внешней среды, параметры и качество используемых ресурсов;
впервые разработана методика формализации входных, выходных и функциональных параметров и показателей, позволяющая обосновано формировать рациональный уровень и качество ресурсов предприятия с учетом внешнего состояния, а также определить необходимый уровень резервов, который целесообразно направлять для повышения эффективности высокотехнологичного предприятия;
впервые предложена модель, представленная в виде совокупности взаимодействия нечетких множеств, адекватно определяющая связи, характеризующие действия между входными переменными, элементами модели, функциональными и выходными показателями высокотехнологичного предприятия машиностроения.
Практическая ценность работы. Разработанная информационно-аналитическая подсистема интеллектуальной поддержки предприятий высокотехнологичного сектора промышленности предназначена для принятия решений при оценке эффективности машиностроительных предприятий. Указанная система позволяет обоснованно распределять резервы и ресурсы предприятия, что обеспечивает системный подход к решению задач, возникающих на различных этапах функционирования высокотехнологичного предприятия. К указанным задачам в первую очередь относятся следующие: своевременная оценка эффективности предприятия, прогнозирование необходимого уровня инвестиций, номенклатуры и объема выпускаемых изделий, качества продукции и уровня ее инновационности. Все это обеспечивает рациональное использование ресурсов предприятия (информационных, интеллектуальных, организационных, материально-технических и ресурсов персонала) и формирует общее направление стратегического развития высокотехнологичного предприятия.
Результаты работы прошли апробацию в производственных условиях и внедрены на высокотехнологичном предприятии ООО «Завод нефтегазового оборудования «Техновек» г.Воткинск. Новизна и практическая ценность предложенной модели высокотехнологичного предприятия подтверждена актами о практическом внедрении результатов диссертационной работы. Основные положения диссертации используются в процессе обучения бакалавров и магистров по направлению «Системный анализ, управление и обработка информации» в ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет».
Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались на следующих научных конференциях и семинарах:
-
III Международная конференция: Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования, Ижевск, 2008.
-
IV Международная конференция: Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования, Ижевск, 2010.
-
Научные семинары по теме: «Моделирование сложной технической системы» на постоянно действующем дистанционном семинаре: «Современное дистанционное образование» по гранту президента РФ для государственной поддержки ведущей научной школы НШ-64570.2010.8.
По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ (в том числе 1 монография), из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Материалы диссертации вошли в отчеты, выполненные в рамках программ опережающей профессиональной подготовки ОАО «РОСНАНО»: «Разработка и апробация программы опережающей профессиональной переподготовки, ориентированной на инвестиционные проекты по созданию массового производства сверхпрочных пружин с использованием технологий контролируемого однородного наносубструктур в материале».
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (104 исочников) и 16 приложений. Диссертация изложена на 129 страницах, содержит 17 таблиц, 36 рисунков.
