Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор и анализ информационных систем управления ресурсами подразделений пожарной охраны МЧС России. Синтез и адаптация теоретических подходов и программных инструментов для решения поставленных задач 12
1.1. Характеристика существующей системы ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 12
1.1.1. Цели существования системы управления территориальными подразделениями пожарной охраны 21
1.1.2. Цели существования системы материально-технического обеспечения Субъекта РФ 22
1.1.3. Функциональное назначение подсистемы производственно-технический центр 25
1.2. Исследование информационных продуктов и автоматизированных систем управления ресурсами 34
1.2.1. Исследование программного продукта «1С» для организации материально-технической службы 37
1.2.2. Исследование программного продукта «Галактика» для организации материально-технической службы 39
1.2.3. Исследование программного продукта «TRIM» для организации материально-технической службы 42
1.2.4. Исследование программного продукта «Парус» для организации материально-технической службы 45
1.2.5. Рекомендации по использованию программных продуктов при планировании ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 48
Выводы по главе 1 52
Глава 2. Разработка моделей управления ресурсами информационной системы поддержки принятия решений при составлении маршрутных карт 55
2.1. Разработка модели планирования ресурсной базы территориальных подразделений пожарной охраны при составлении маршрутных карт. 56
2.2. Разработка моделей ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны при тушении крупных пожаров в зимнее время 66
2.3. Разработка модели распределения ресурсов территориальных подразделений пожарной охраны при использовании централизованного склада производственно-технического центра 70
2.4. Исследование процесса принятия решения управленческих решений при планировании ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 76
Выводы по главе 2 86
Глава 3. Разработка концепции информационной системы поддержки принятия решения формирования маршрутной карты управления ресурсами пожарных подразделений 88
3.1. Разработка алгоритма формирования маршрутной карты ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 88
3.2. Разработки структуры автоматизированных рабочих мест для планирования ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны
3.3. Разработка концепции использования системы АРМов для поддержки принятия решений при планировании ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 102
3.4. Разработка концепции поддержки принятия решений при формировании маршрутной карты ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 108 Выводы по главе 3 120
Глава 4. Разработка алгоритмов информационной системы поддержки управления ресурсами пожарных подразделений 122
4.1. Разработка алгоритмов и структуры подсистем поддержки принятия решений при планировании ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны 124
4.2. Разработка алгоритма прогнозирования потребностей и структуры информационной системы поддержки принятия решений 133
4.3. Разработка алгоритма поддержки управления разрабатываемой системы и интерфейса информационно-управляющей системы 139
Выводы по главе 4 149
Заключение 152
Библиографический список
- Исследование информационных продуктов и автоматизированных систем управления ресурсами
- Разработка моделей ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны при тушении крупных пожаров в зимнее время
- Разработки структуры автоматизированных рабочих мест для планирования ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны
- Разработка алгоритма прогнозирования потребностей и структуры информационной системы поддержки принятия решений
Исследование информационных продуктов и автоматизированных систем управления ресурсами
Рассмотрим назначение подсистем, входящих в систему ПТЦ функциональный состав, постановку задач, а также организационную структуру каждой подсистемы ПТЦ. Подсистема предназначена для осуществления обеспечения специализированной производственно-хозяйственной деятельности Главного управления МЧС России по Субъекту РФ. В результате совместной и слаженной работы ПТЦ в системе материально-технического обеспечения Субъекту РФ региональный орган МЧС России способен выполнять возложенные на него задачи и функции по тушению пожаров, ликвидации ЧС обеспечению всех необходимых режимов функционирования РСЧС на заданной территории с учетом местных особенностей.
Для организации эффективности работы по оснащению подразделений всеми видами довольствия и обеспечения высокой боевой готовности, подсистема выполняет следующей комплекс задач: обеспечение технической готовности пожарной и спасательной техники, пожарно-технического вооружения, оборудования, средств связи, оперативно-служебного и специального транспорта, закрепленных подразделений федеральной противопожарной службы ГУ МЧС России по Субъекту РФ; организация и осуществление централизованного материально-технического обеспечения, закрепленных подразделений ФПС ГУ МЧС России по Субъекту РФ и закрепленных субъектов РФ; развитие и укрепление материально-технической базы закрепленных подразделений ФПС ГУ МЧС России по субъекту РФ. Для достижения своих целей ПТЦ имеет право заключать договоры с предприятиями на выполнение технического обслуживания и ремонта автотранспортной техники и оказания платных услуг.
ПТЦ в соответствии с целями создания и деятельности осуществляет следующие виды деятельности: проведение технического обслуживания, ремонта и испытания пожарной и спасательной техники, оборудования, пожарно-технического вооружения и средств связи, в том числе находящихся на длительном хранении ГУ МЧС России по субъекту РФ; подготовка предложений по повышению надежности и совершенствованию эксплуатации пожарной, спасательной и другой специальной техники; определение потребности закрепленных подразделений ФПС МЧС России по субъекту РФ в материально-технических средствах, запасных частях и эксплуатационных материалах; обеспечение закрепленных подразделений ФПС ГУ МЧС по субъекту РФ пожарной и спасательной техникой, оборудованием, вооружением, средствами связи, вещевым имуществом, инвентарем и расходными материалами; разработка, изготовление и переоборудование отдельных видов пожарной, спасательной другой специальной техники, оборудования, пожарно-технического вооружения, специального снаряжения и средств связи; организация осуществления размещения заказа на поставки товаров, выполнение работ и оказание услуг в пределах своей компетенции; - проведение мероприятий по материально-техническому обеспечению работ по ликвидации крупных пожаров, чрезвычайных ситуаций, аварий и стихийных бедствий в установленном порядке; - проведение сбора и сдачи лома черных металлов в перерабатывающие организации, отработанных шин, подшипников, масел на регенерацию; - разрабатывает и организует выполнение мероприятий по экономному использованию топливно-энергетических ресурсов, горючесмазочных материалов, запасных частей, товарно-материальных ценностей и вторичных ресурсов.
Состав подсистемы и основные функции сотрудников: Текущее руководство ПТЦ в соответствии с Уставом осуществляет начальник. В пределах своей компетенции начальник организует работу, издает приказы и дает указания и распоряжения, обязательные для всех работников, несет ответственность за деятельность ПТЦ в соответствии с законодательством РФ.
Начальник представляет ПТЦ во всех организациях и учреждениях, распоряжается в соответствии с законодательством РФ имуществом и денежными средствами, заключает договоры, выдает доверенности.
Начальник осуществляет повседневное руководство ПТЦ на основе единоначалия и несет персональную ответственность за выполнение задач, возложенных на ПТЦ.
Начальник ПТЦ обязан: - планировать мероприятия по поддержанию и совершенствованию готовности ПТЦ к выполнению задач по предназначению, добиваться их выполнения; - обеспечивать предоставление по требованию соответствующих органов управления МЧС России всей необходимой информации и документации, связанной с деятельностью ПТЦ; - обеспечивать планирование и представление на утверждение в ГУ МЧС России по субъекту РФ проектов планов производственно-хозяйственной деятельности и смет доходов и расходов по бюджетным средствам и средствам, получаемым от приносящей доход деятельности; обеспечивать выполнение нормативов, планов производственно-хозяйственной деятельности и смет доходов и расходов, достижение предусмотренных в них качественных и количественных показателей, составление и представление в ГУ МЧС России по субъекту РФ отчетности о ходе и результатах их выполнения; - обеспечивать расходование бюджетных и внебюджетных средств по целевому назначению в соответствии с законодательными правовыми актами РФ, нормативными и распорядительными документами МЧС России и утвержденными сметами доходов и расходов, строго соблюдая финансово-бюджетную дисциплину и обеспечивая экономию материальных ценностей и денежных средств; - обеспечивать выполнение плана-задания по проведению качественного технического обслуживания и ремонта, а также эксплуатации пожарной и специальной техники, оборудования и пожарно-технического вооружения; - обеспечивать использование имущества, закрепленного в оперативном управлении ПТЦ, а также имущества, приобретенного за счет бюджетных и внебюджетных средств по смете доходов и расходов, в соответствии с предназначением имущества, целями и задачами деятельности ПТЦ; - обеспечивать развитие и укрепление материально-технической базы; - организовать работу складского хозяйства, не допуская накопления сверхнормативных запасов материальных средств и неликвидного имущества;
Разработка моделей ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны при тушении крупных пожаров в зимнее время
В соответствии с действующими руководящими документами ответственность за техническую готовность техники подразделений несут руководители подразделений [95, 96]. В то же время техническое обслуживание № 2, текущий, средний и капитальный ремонт основной и специальной пожарной техники проводят подразделений технической службы, в том числе и производственно-технические центры (ПТЦ).
На ПТЦ помимо чисто производственных функций по техническому обслуживанию, ремонту техники и вооружения возложены и функции региональных баз снабжения, которые должны в кратчайшие сроки в условиях ЧС обеспечить подразделения всем необходимым имущество, материалами и вспомогательной техникой для доставки личного состава оперативных групп к местам возникновения ЧС.
В связи с этим в настоящее время достаточно актуально рассмотреть проблемы управления производственно-техническим центром ГУ МЧС России по субъекту федерации как обеспечивающим подразделением федеральной и региональной группировки МЧС на территории субъекта федерации, от слаженной, грамотной и качественной работы которого зависит успех выполнения подразделениями поставленных задач по ликвидации ЧС и пожаров.
Следует отметить, что профессиональная деятельность специалистов ПТЦ, выполняющих функции по материально-техническому обеспечению подразделений ГУ МЧС России по Субъекту РФ, в том числе Государственную противопожарную службу, требует квалифицированного оперирования большими объемами разноплановой и сложной нормативной информации, в условиях острого дефицита времени и высокой динамики информационных процессов. Традиционные технологии подготовки специалистов не дают необходимого эффекта, поскольку темпы производства и включения в информационный обмен профессионально значимой информации значительно опережают темпы ее освоения в процессе обучения (развитие техники, ее модернизация и совершенствование, усложнение работы с техникой и оборудованием, новые требования к специалистам). Информационная деятельность специалистов с низким уровнем компетентности приводит к снижению качества информационной среды и повышению информационных рисков.
Использование современных информационных технологий в повседневной деятельности специалистами ПТЦ позволяет существенно повысить производительность труда, снизить временные затраты на поиск предметов нужной номенклатуры на складах, повысить качество выполняемых работ по обслуживанию и ремонту, рационально распределять ресурсы и осуществлять их доставку подразделениям по оптимальным маршрутам.
Правильная постановка задачи ПТЦ, выбор приоритетов поставок и очередности проведения технического обслуживания и ремонта в условиях ограниченных ресурсов, сложностей при использовании различных источников финансирования и технологических особенностей проведения обслуживания и ремонта новой техники особенно актуальна, так как на ПТЦ возложены более широкие функции, чем были ранее у отрядов технической службы и соответственно повысились требования к подготовке специалистов.
Также следует отметить, что с вводом в действие Национального центра управления в кризисных ситуациях, разработкой множества программных продуктов для совершенствования учета и складской логистики, а также с учетом требований времени для принятия грамотных и обоснованных решений целесообразно использования информационных технологий управления, в том числе и для управления ПТЦ и подразделениями технической службы.
Управленческая деятельность, которая целиком определяется организационной структурой управления, является ключевым моментом процесса выработки, обоснования и принятия управленческих решений. Исследование эффективности ее функционирования позволяет не только получать значения ее основных показателей, но и выявлять возможные направления развития и те проблемы, которые могут возникнуть перед ФПС.
Целью исследования является совершенствование системы управления при планировании ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны путем внедрения автоматизированных рабочих мест на разных стадиях управления с учетом складывающейся оперативной обстановки. Актуальность выбранной темы вытекает из потребностей рационального использования ограниченных ресурсов, оптимизации производственной деятельности технического обслуживания и ремонта и необходимости оптимизации складского учета и создания единой базы данных потребностей подразделений в режиме реального времени с учетом перспектив развития Единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС и развития программно-технических средств национального ЦУКС МЧС России.
Чтобы определить возможность использования программных продуктов, используемых при ресурсном обеспечении предприятий различных форм собственности, для территориальных подразделений пожарной охраны в диссертации исследованы данные программные продукты.
В плане выбора конкретных программных средств и решений управления МТО на российском рынке доминирует компания 1С (1СПредприятие 8. МТО Материально-техническое обеспечение) [1]. Альтернативу в настоящее время может составить лишь специально разрабатываемое программное обеспечение, однако, для реализации такого подхода потребуются значительные ресурсы, причем не только на разработку, но и на дальнейшее сопровождение продукта. В продукте 1С соответствующая подсистема предназначена для автоматизации процессов управления материально-техническим обеспечением и позволяет организовать: - автоматизацию процессов управления материально-техническим обеспечением с учетом особенностей деятельности крупных промышленных предприятий, включая наличие сложной многоуровневой и распределенной структуры подчинения и, соответственно, распределенные во времени процессы согласования различных решений; - относительно простое сочетание особенностей централизованного планирования материально-технических ресурсов с учетом особенностей российских предприятий (заявочные кампании) и мировых практик (MRPII) с частичной или полной децентрализацией оперативной работы по исполнению планов материально-технического обеспечения; - целостное развитие функциональных возможностей конфигурации «1СПредприятие 8. Управление производственным предприятием» в области автоматизации материально-технического обеспечения с учетом особенностей российских предприятий.
Разработки структуры автоматизированных рабочих мест для планирования ресурсного обеспечения территориальных подразделений пожарной охраны
Программный продукта «Парус» Модуль "Управление автотранспортом" [98] реализует функции учета и управления специфичными бизнес-процессами автотранспортных предприятий, возникающими при оказании услуг по перевозке грузов и пассажиров, а также услуг по предоставлению механизмов специального назначения (бурильные установки, снегоуборочные приспособления и т.д.). Модуль также может использоваться для автотранспортных подразделений в составе крупных предприятий.
Обеспечивает автоматизацию следующих процессов: учет парка автомобилей, механизмов и агрегатов, классификация автотранспортных средств и спецоборудования в зависимости от их назначения с определением общих характеристик; регистрация учетных карточек автотранспортных средств и спецоборудования с сохранением истории их изменения на протяжении всего срока службы объектов учета; комплектация автотранспортных средств дополнительными агрегатами и оборудованием; учет информации о текущем состоянии парка автотранспортного предприятия и фактических остатках горюче-смазочных материалов (картотека автотранспортных средств и спецоборудования); закрепление автотранспортных средств за клиентами и заказчиками; тарификация валового дохода и заработной платы; классификация поездок и маршрутов; регистрация норм расхода горюче-смазочных материалов и поправочных коэффициентов для расчета нормативного расхода ГСМ, учет движения горюче-смазочных материалов; учет информации о составах экипажей и история их прикрепления к автотранспортным средствам предприятия (картотека экипажей); учет прохождения медкомиссий членами экипажей с автоматическим отслеживанием сроков их действия и результатов (допуск к выполнению работ); учет заправки на собственных автозаправочных станциях (заправочные ведомости на основании путевых листов);обработка заявок на транспортные услуги, формирование ежедневного наряда автопарка (суточные планы) и подготовка путевых листов; сбор фактических данных по эксплуатации автотранспортных средств по путевым листам; учет отработанного времени и выполненных работ с последующим расчетом заработной платы экипажа, валового дохода (стоимость выполненной автотранспортным средством работы), нормативного расхода горючесмазочных материалов.
Модуль "Управление техническим обслуживанием и ремонтом" предназначен для: автоматизации бизнес-процессов управления техническим обслуживанием (ТО) и ремонтами оборудования на этапах планирования, учета, текущего мониторинга и последующего анализа для принятия управленческих решений; для поддержки совместной работы автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов различных служб (например: управления главного механика или управления капитального ремонта, и других производственных подразделений, в состав которых входит оборудование, подлежащее ТО и ремонту).
Модуль обеспечивает: автоматизацию бизнес-процессов управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудования в целях повышения их экономической эффективности; взаимосвязанную работу автоматизированных рабочих мест специалистов на производственных объектах, включая оборудование; регистрацию, хранение, обработку и использование информации, относящейся к технологическому оборудованию подразделений предприятия; совместный учет взаимосвязанных структурных единиц всех видов оборудования (механического, энергетического, электрического, грузоподъемного и пр.) в технологическом потоке, а также раздельно по видам объектов во взаимосвязи составных частей каждого объекта; классификацию технологического оборудования подразделений предприятия, учет макетов технических характеристик, параметров технического состояния, работ по ТО и ремонтам, видов повреждений; регистрацию данных о величине диагностических параметров составных частей (элементов) оборудования их последующая обработка и оценка степени их повреждения (состояния), остаточных и полных ресурсов; регистрацию внеплановых простоев, повреждений и отказов, анализа их причин, оценку стоимости устранения; регистрацию наработки оборудования; формирование графиков технического обслуживания и ремонтов, формирование ремонтных ведомостей; составление ремонтной документации; формирование номенклатуры запасных частей, сменного оборудования и материалов; учет и обработку данных о затратах, сопровождающих процессы различных видов ремонта, расхода запасных частей и материалов; регистрацию планируемых затрат на ремонт и техническое обслуживание оборудования и используется в качестве операционного бюджета; возможность планирования, расчета затрат и контроля исполнения работ, а также формирования заказов на запасные части и материалы; регистрацию ремонтных ведомостей, предназначенных для учета работ по ТО и ремонтам и ресурсам для их выполнения.
Разработка алгоритма прогнозирования потребностей и структуры информационной системы поддержки принятия решений
Таким образом, если учитывать только неотрицательные (по модулю) переменные и функциональные не скалярные ограничения, то размерность модели характеризуется параметрами 16800 и 3500, что характеризует модель как модель высокой размерности. В настоящее время нет математических методов решения подобных моделей, что приводит к необходимости строить ее скалярный аналог, вводя требуемые преобразования.
Исходя из полученного результата, сделан вывод о необходимости разработки распределенного информационного ресурса на основе стационарных клиентов единой информационной системы. В третьей главе описана концепция разработки распределенной информационно-управляющей системы с использованием разработанной модели.
Далее рассмотрены задачи, использованные в этапах представленной модели. Как известно [95, 96] производственно-технические центры, обслуживающие территориальные подразделения пожарной охраны, имеют в своем составе транспортно-хозяйственные части (ТХПЧ). На данные части возлагаются задачи доставки личного состава гарнизона ФПС автобусами к месту крупных пожаров и ЧС, а также доставки грузовым транспортом к месту пожара и ЧС необходимых предметов снабжения, а в зимнее время подвоз и вывоз пожарных рукавов к месту пожара. Так как в производственно-технических центрах часто оборудуются гарнизонные рукавные базы, где в зимнее время производится обслуживание пожарных напорных рукавов, их размораживание, мойка и сушка, целесообразно проведение исследования процессов доставки и распределения ресурсов.
Очевидно, что в условиях низких температур подразделениям для тушения крупных пожаров потребуется большое количество пожарных рукавов. При этом время смены рукавов будет эквивалентно времени замерзания воды в рукавных линиях tсмен = tзамерз. Следовательно, чем выше продолжительность пожара tпож, тем чаще подразделениям ПТЦ необходимо осуществлять замену пожарных рукавов Кзамен = tпож / tсмен.
Так как в условиях пожара нужно как можно быстрее производить замену замерзших рукавных линий. При возможна замена только линии целиком (всех рукавов сразу), что исключает дробную (частями) доставку рукавов к месту пожара. В случае дробной доставки рукавов время их замены будет соответствовать времени доставки последнего рукава, необходимого для замены всей рукавной линии.
Проведем исследование по замене пожарных рукавов при возникновении в гарнизоне пожарной охраны одновременно двух пожаров в зимнее время. При этом гарнизон пожарной охраны состоит из 5 пожарных частей, опорного пункта по тушению крупных пожаров и производственно-технического центра на котором размещена гарнизонная рукавная база.
Первый период тушения пожара, когда следует поменять рукавную линию, вышедшую из строя после воздействия отрицательных температур.
Определим план доставки пожарных рукавов при условии минимального суммарного времени всех перевозок. Полагаем, что оба крупных пожара возникли в одно и то же время. На пожарах организованы боевые участки, на которых развернуты рукавные линии. При этом возник момент, когда следует произвести замену пожарных рукавов, так как рукавные линии начали перемерзать и не обеспечивается требуемая интенсивность тушения пожара.
В случае, если пожары возникли не одновременно, или если время замены рукавных линий не совпадает, данную задачу следует решать путем увеличения времени доставки рукавов к боевым участкам на время задержки.
Так как запасы пожарных рукавов на складе значительно превышают потребности подразделений на боевых участках приведенная целевая функция представляет транспортную задачу с открытой моделью. Решение представленной задачи удобно осуществлять с использованием элементов подсистемы поддержки принятия решений, реализация которой возможна с использованием табличного процессора MS Excel (см. приложение).
При этом на начальном этапе мы не планируем пополнять запасы опорного пункта по тушению крупных пожаров, в связи с чем пишем, что потребность данного потребителя равна
Если пожары на ввсех боевых участках потушить не удалось, тогда выполняем вторую итерацию по замене рукавов с учетом отатков на складе и необходимости пополнения запасов на опорном пункте по тушению крупных пожаров, управленческое решение для данного сценария представлено в приложении к диссертации.
Так как рукавная база, на которой осуществляется мойка, сушка и ремонт пожарных рукавов, как правило находится в производственно-техническом центре, рукавные линии которые уже отработали на пожаре и замерзли, следует увозить на склад ПТЦ, для чего целесообразно разработать математическую модель объезда боевых участков.
Рассмотрим случай, когда в ПТЦ по субъекту федерации для обслуживания гарнизона пожарной охраны имеется один автомобиль-полуприцеп, позволяющий перевозить замерзшие пожарные рукава от пожаров, одновременно произошедших в трех местах на размораживание, мойку и сушку в ПТЦ субъекта федерации.
