Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто

30% recurring commission
Выплаты в USDT
Вывод каждую неделю
Комиссия до 5 лет за каждого referral

На правах рукописи

УПРАВЛЕНИЕ СОВРЕМЕННЫМ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ НА ОСНОВЕ МЕТОДОВ РАСПОЗНАВАНИЯ ПРОБЛЕМНЫХ СИТУАЦИЙ

Специальность 05.02.22 –Организация производства (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора экономических наук

Москва 2008

Работа выполнена на кафедре «Производственный менеджмент»

«МАТИ» – Российского государственного технологического университета имени

Научный консультант – доктор экономических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор экономических наук, профессор (ГУУ)

доктор экономических наук, профессор (ЦЭМИ РАН)

доктор технических наук, профессор (МГТУ им. )

Ведущая организация – МГТУ «Станкин»

Защита состоится « » ________ 2008 г. в часов на заседании Диссертационного совета Д 002.013.04 Центрального экономико-математического института РАН Москва, Нахимовский проспект, 47, аудитория 520.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦЭМИ РАН.

Автореферат разослан « » _____________ 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета,

доктор экономических наук

Актуальность темы исследования. Реализация стратегии социально-экономического развития России до 2020 года, обеспечения экономической безопасности страны связана с необходимостью существенного повышения эффективности отечественного производства, конкурентоспособности продукции и услуг, потенциальные резервы которых скрыты во внутренней среде производственных предприятий. Одним из таких потенциальных резервов является совершенствование систем управления производственными предприятиями.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

На современном промышленном предприятии, функционирующем в условиях нестабильной внешней среды и интенсивного влияния случайных внутренних возмущений, вызывающих генерацию различных проблем внутри предприятия, возникает острая необходимость резкого повышения скорости адекватных реакций внутренней среды на спонтанно возникающие проблемные ситуации, нивелирования негативных влияний «человеческого фактора» в реализации функций управления и принятии управленческих решений, осуществления управления на основе прогрессивных принципов организации управления с целью обеспечения возможности роста объемов производства и производительности труда, максимально возможного соответствия фактических состояний производства целевым, снижения себестоимости изготавливаемой и реализуемой продукции, уменьшения производственно-хозяйственных и финансово-экономических рисков, рационального осуществления воспроизводства израсходованных ресурсов.

Возможным путем реализации указанных требований к управлению современным предприятием является увеличение доли формализованных процедур в процессах обнаружения влияния возмущений в реальном масштабе времени; констатации, анализе, генерации возможных альтернатив, выборе из них наиболее адекватных для разрешения возникающих проблемных ситуаций; реализации ряда функций управления на основе применения для этих целей экономико-математических методов и моделей, к которым относятся и методы теории распознавания объектов и явлений, ситуаций и процессов.

Обеспечение функционирования промышленных предприятий (производственных систем) в соответствии с целевыми состояниями выпуска продукции, устанавливаемыми стратегическими планами, бизнес-планами, осуществляется системой оперативного управления основного производства, вспомогательных производств и обслуживающих подразделений.

Вопросам организации и методического обеспечения оперативного управления производством посвящены работы известных отечественных ученых: , , , .

Значимый вклад в разработку моделей календарного планирования производства внесли отечественные ученые, такие как , , , а также зарубежные: Р. Беллман, Г. Гант, С. Джонсон, Дж. Келли, Р. Конвей, В. Максвелл, Д. Малькольм, М. Уолкер.

Формализация оперативного управления производством на основе методов теории автоматического управления, кибернетики рассмотрена в работах , , .

Совершенствование учетных показателей производства отражено в работах , , .

Рассматривается ряд подходов к решению задач регулирования в массовом (, , ), серийном (, , ) и мелкосерийном (, , ) производствах.

Тем не менее, при имеющемся разнообразии решения задач оперативного управления производством, теории и практике, задачам организации управления выполнением оперативных планов, графиков, заданий в различных типах дискретного производства уделено незаслуженно мизерное внимание. Не разработана теория и методология организации управления выполнением оперативных планов в условиях производств смешанных типов, имеющих широкое распространение на современных промышленных предприятиях. Разработаны лишь для частных случаев модели, механизмы принятия решений по регулированию производства в проблемных ситуациях. Практически применяемые методы оперативного управления производством не обеспечивают желаемой «меры близости» фактических результатов производственной деятельности промышленных предприятий целевым (запланированным). А ведь именно в процессе реализации оперативных планов, графиков, заданий производству осуществляется изготовление товарной продукции предприятия (заданных номенклатуры и количеств в установленные сроки). Существующая методология оперативного управления производством характеризуется недостаточной полнотой (фрагментарностью) располагаемых возможностей по эффективному разрешению указанных проблем. Необходима разработка теоретических основ и методологии формализованного управления выполнением оперативных планов, графиков и заданий дискретным производством массового, серийного, единичного и смешанных типов современных промышленных предприятий.

Анализ литературных источников, различных инструментов и средств, связанных с возможными направлениями решения вопросов эффективного разрешения проблемных ситуаций, возникающих в процессе производства в реальном масштабе времени при действии возмущений, позволил сформулировать рабочую гипотезу о перспективности применения для этих целей методов теории распознавания объектов и явлений, ситуаций и процессов, подобно широко используемым системам распознавания в управлении техническими объектами (системами). Формализованное оперативное управление производственным процессом современного производственного предприятия целесообразно осуществлять на основе применения методов и систем распознавания возникающих проблемных ситуаций. Их применение позволит в реальном масштабе времени устанавливать принадлежность проблемных ситуаций к соответствующим классам. Это обеспечит в реальном масштабе времени: фиксацию результатов действия возмущений; установление уровней иерархии управления предприятием, полномочных в ликвидации последствий влияния возмущений; выработку оптимальных (рациональных) решений по устранению результатов влияния возмущений; принятие решений по корректированию календарных планов, графиков, заданий производственных систем предприятия на заводском, межцеховом, цеховом и участковом уровнях с целью минимизации отклонений фактического хода производства от запланированного и гибкого изменения целевого состояния производства, вызываемого нестабильностью внешней среды предприятия и внутренними возмущениями. Положительно повлияет на результаты производственно-хозяйственной и финансово-экономической деятельности предприятий.

Следовательно, выбранная тематика диссертационного исследования, состоящая в разработке совокупности способов формирования управляющих воздействий на ход производства в реальном масштабе времени на основе применения методов и алгоритмов распознавания проблемных ситуаций, возникающих в результате действия возмущений, является актуальной научной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка теоретических основ и методологии управления производственным процессом машиностроительного предприятия в реальном масштабе времени в условиях действия внешних и внутренних возмущений с использованием теории и методов распознавания ситуаций.

В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие основные задачи:

· исследовать и проанализировать методы оперативного управления процессами основного производства машиностроительных предприятий;

· формализовать задачи управления процессами машиностроительного производства различных типов в реальном масштабе времени;

· разработать методологические основы создания систем распознавания ситуаций и процессов в производственных системах;

· проанализировать существующие подходы к разработке и принятию управленческих решений в условиях возмущений;

· разработать методы принятия управленческих решений по устранению действия возмущений на производственный процесс, позволяющие сократить длительность процесса выработки решения и оперативно устанавливать компетентный уровень при разрешении проблемной ситуации;

· определить основные этапы создания систем распознавания проблемных ситуаций, требующие принятия решений по организации ликвидации действия возмущений на процесс производства и корректированию оперативных планов производственных систем различного уровня в процессе их выполнения;

· исследовать возможности и направления использования методов и систем распознавания для решения типовых задач управления производственными системами.

Объект исследования. В качестве объекта исследования выбраны машиностроительные предприятия.

Предмет исследования. Предметом исследования являются теоретические, методические и прикладные аспекты принятия и реализация управленческих решений в процессе производства в реальном масштабе времени при возникновении проблемных ситуаций в результате действия возмущений.

Методы исследования. Диссертационная работа базируется на основных положениях кибернетики, организации производства, экономики промышленного предприятия. Для решения поставленных задач в диссертационном исследовании использовали теоретические, методологические и методические основы построения систем распознавания ситуаций и процессов, а также разработки, принятия и реализации управленческих решений. Для обоснования представленных в работе результатов использовали методы общей теории систем, исследования систем управления, теории расписаний, комбинаторики, статистических решений и аппарат алгебры логики.

Научная новизна работы состоит в развитии теории и средств оперативного планирования и управления машиностроительным производством на основе применения методов распознавания и учета рыночных воздействий. К числу основных результатов, составляющих элементы научной новизны, относятся:

· с системных позиций в управляющей и управляемой подсистемах предприятия выделены классы задач: разработки и принятия управленческих решений, формализации функций оперативного управления, структуризации и реструктуризации, выбора оптимальных вариантов инвестирования и др., для решения которых с целью повышения эффективности функционирования предприятия целесообразно применять методы и системы распознавания;

· развиты основные положения теории систем распознавания объектов, явлений, ситуаций применительно к организационным системам, заключающиеся в системном расширении состава традиционно решаемых задач на всех этапах жизненного цикла данных систем, например: формирование команды специалистов, осуществляющей маркетинг, разработку, изготовление и эксплуатацию системы распознавания; установление назначения и формулирование целей ее создания и использования; представление результатов распознавания пользователю; поддержание работоспособности системы распознавания в процессе эксплуатации;

· разработана для условий современного высокотехнологичного промышленного производства методика разрешения проблемных ситуаций, заключающаяся в применении в управляющей подсистеме систем распознавания различного назначения, реализация которой позволяет существенно увеличить быстродействие управляющей подсистемы и улучшить технико-экономические показатели предприятия;

· предложена классификация известных способов формирования сменно-суточных заданий (ССЗ) первичных производственных систем машиностроительных предприятий по порядку закрепления работ за рабочими местами, что позволило выделить четыре эталонных класса, сформулировать для каждого из них специфические многокритериальные задачи оптимального управления ССЗ в реальном масштабе времени, решение которых отыскивается на основе единого подхода и использования специализированных систем распознавания проблемных ситуаций;

· предложен метод решения многокритериальных задач оптимального управления процессом производства на основе применения специализированных систем распознавания проблемных ситуаций, отличающийся тем, что в реальном масштабе времени множество возможных решений сужается до подмножества допустимых;

· разработаны методы идентификации полномочного уровня управления и принятия адекватных оперативных решений в производственных системах с иерархической структурой, основанные на единообразном использовании типовой совокупности специализированных систем распознавания проблемных ситуаций на каждом иерархическом уровне управления предприятием;

· предложен комплексный критерий оптимальности разрешения проблемной ситуации в процессе производства, учитывающий как стоимостной, так и временной аспект реализации решения, что позволяет, в отличие от известных критериев, находить компромисс между денежными затратами на его реализацию и потерями, связанными с возможным нарушением плановых сроков поставок готовой продукции потребителям, с одной стороны, и продолжительностью реализации решения – с другой;

· доказана перспективность использования аппарата Булевой алгебры для описания классов проблемных ситуаций в промышленном производстве на языке признаков, что позволяет создавать и эффективно применять логические системы распознавания в оперативном управлении производством;

· установлены принципы классификации проблемных ситуаций, выбраны алфавиты классов, определены словари признаков, выполнены описания классов на языке признаков, предложены алгоритмы для специализированных систем распознавания (полномочных уровней управления, адекватных управленческих решений по устранению результатов действия возмущений, необходимости внесения изменений в календарные планы различных уровней управления, решений по корректировке сменных заданий), применяемых для формализации функций оперативного контроля, анализа, регулирования в производственных системах;

· предложен альтернативный способ организации управления производством, основанный на применении специализированных систем распознавания проблемных ситуаций, позволяющий в реальном масштабе времени принимать адекватные управленческие решения, вносить изменения в календарные планы, что обеспечивает существенное повышение оперативности управления, улучшение технико-экономических показателей производства, снижение производственно-хозяйственных рисков и т. п.

Практическая ценность работы заключается в том, что в условиях активного сложного объекта – машиностроительного предприятия показано как по совокупности критериев оценки качества функционирования исследуемых производственных процессов использовать методы и системы распознавания при реализации следующих обоснованных в работе перспективных направлений их применения, а именно:

· формализация таких функций управления производственным процессом как контроль, анализ, регулирование в реальном масштабе времени;

· разработка и принятие стандартных управленческих решений в проблемных ситуациях, возникающих в производстве в результате действия возмущений;

· установление уровней управления и лиц, принимающих решения, при разрешении проблемных ситуаций возникающих в производственных системах имеющих многоуровневые системы управления;

· решение задач оценки, сравнения, поиска, классификации и идентификации объектов и ситуаций;

· использование в процессе решения таких производственных задач как реинжиниринг бизнес-процессов, минимизация реальных и потенциальных потерь в производстве, выбор оптимальных вариантов вложения инвестиций и ряде других задач;

· использование в информационных технологиях, реализующих принципы CALS, например, таких как технологии ИПИ (Информационная Поддержка жизненного цикла Изделия) в решениях под названием mySAP PLM (Product Lifecycle Management).

Применение методов и систем распознавания в целях рационализации перечисленных направлений положительно влияет на производственно-хозяйственную деятельность предприятий, экономические и финансовые результаты их функционирования.

Реализация на практике основных результатов диссертации будет способствовать росту объемов производства и производительности труда, гибкому изменению целевого состояния производства, наиболее полному соответствию фактического состояния производственного процесса целевому, а также эффективному использованию располагаемых ресурсов. Решение поставленных в диссертации задач имеет важное народнохозяйственное значение и позволяет решить научную проблему обеспечения устойчивого функционирования современного производственного предприятия за счет системного, комплексного, непрерывного и целенаправленного оперативного управления производственным процессом.

Внедрение полученных результатов. Отдельные результаты диссертационной работы внедрены на пяти промышленных предприятиях, что подтверждено актами внедрения. В целом основные результаты диссертационной работы приняты для внедрения на подведомственных предприятиях Управления радиоэлектронной промышленности и систем управления Федерального агентства по промышленности.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на Российской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии машиностроения» (Москва, МГАТУ, 1993г.), на конференции «Применение ИПИ-технологий в производстве» (Москва, «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2003г.), на научном семинаре «Проблемы моделирования развития производственных систем» (Москва, ЦЭМИ РАН, 2005), на кафедре Менеджмента ТРТУ (Таганрог, 2005), на Международной научно-технической конференции «Интеллектуальные системы» (AIS*06) и «Интеллектуальные САПР» (CAD-2006) (Дивноморское, РАИИ, ТРТУ, 2006), на кафедре «Управление организацией в машиностроении» ГУУ (Москва, 2006), на заседании Международной академии науки и практики организации производства (Москва, 2007), на Восьмом всероссийском симпозиуме «Стратегическое планирование и развитие предприятий» (Москва, ЦЭМИ РАН, 2007), на конференции «ЭКОНОМИЧЕСКАЯ НАУКА СОВРЕМЕННОЙ РОССИИ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ» (Москва, ЦЭМИ РАН, 2008).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы монография [1], статьи [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17], тезисы докладов [18, 19, 20], учебные пособия и методические указания [21, 22, 23, 24, 25, 26] общим объемом 82,1 п. л., в том числе 45,6 п. л. – лично автором.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, трех приложений. Общий объем работы 445 страниц. Без списка литературы, рисунков и приложений 353 страницы. Список литературы включает 181 наименование.

На защиту выносятся методологические положения и организационные решения по управлению производственным процессом машиностроительного предприятия в реальном масштабе времени в условиях действия контролируемых возмущений с использованием теории и методов распознавания ситуаций, а именно:

· метод применения систем распознавания в управлении машиностроительным предприятием в целях совершенствования системы оперативного управления производственным процессом;

· метод разработки и принятия управленческих решений на основе применения систем распознавания в производственных системах;

· метод установления уровня управления компетентного в разрешении возникающих в производственных системах с иерархической структурой управляющей подсистемы проблемных ситуаций на основе их распознавания;

· реализация основных этапов построения систем распознавания проблемных ситуаций, возникающих в процессе производства и требующих управления в реальном масштабе времени;

· способ организации управления производством в проблемных ситуациях, требующих принятия решений по устранению результатов действия возмущений, внесения изменений в календарные планы, графики, задания на заводском, межцеховом, цеховом и участковом уровнях;

· структура системы внутрисменного управления процессом производства, включающая блоки распознавания, оптимизации, корректировки;

· перспективные направления применения методов и систем распознавания в управляющей подсистеме производственной системы.

Содержание работы.

Первая глава «Анализ сущности и проблемы управления производственным процессом в реальном масштабе времени в условиях воздействия возмущений» посвящена исследованию проблем и анализу методов оперативного управления производственными процессами машиностроительных предприятий. Управление производственным процессом предприятия в реальном масштабе времени рассмотрено комплексно как скоординированное взаимодействие систем оперативного управления основным производством, вспомогательным производством и обслуживающими службами. Поскольку в указанных системах оперативного управления выполняется множество аналогичных функций, а организация устранения результатов действия внешних и внутренних возмущений на производственный процесс в основном производстве осуществляется в неразрывной связи с функционированием вспомогательных производств и обслуживающих служб, то диссертационное исследование сосредоточено на проблематике управления основным производством в реальном масштабе времени. Полученные результаты использованы при совершенствовании оперативного управления вспомогательными производствами и обслуживающими службами, а также прочими подразделениями предприятия, задействованными в производственно-хозяйственной и финансово-экономической деятельности.

С позиций системного анализа рассмотрена взаимосвязь функций оперативного управления основным производством (ОУОП) по уровням организационной структуры машиностроительного предприятия и представлена графически на рис.1.

Установлено, что действие внешних и внутренних возмущений в ходе производства вызывает возникновение проблемных ситуаций, препятствующих выполнению программы выпуска продукции предприятия, оперативных планов, графиков, заданий производственных систем различного уровня или требующих внесения коррективов в них. Разрешаются проблемные ситуации управленческим персоналом заводского, межцехового, цехового, участкового уровня управления производством недостаточно эффективно. Вскрыты причины низкой эффективности разрешения проблемных ситуаций.

Сделан акцент на проблематике нижнего уровня управления производством, обеспечивающего выполнение оперативных планов работы цехов и предприятия в целом. В результате выполненного анализа двенадцати широко применяемых в практике машиностроительных предприятий систем оперативно-календарного планирования основного производства предложена классификация известных способов формирования сменно-суточных заданий первичных производственных систем предметной и технологической формы специализации по порядку закрепления работ за рабочими местами в условиях единичного, серийного и массового типов производства (табл. 1). Проанализированы методы решения задач календарного планирования, применяемые для реализации сменно-суточного планирования и внутрисменного управления основным производством. По каждому из четырех установленных способов формирования сменно-суточных заданий рассмотрена сущность и содержание управления их выполнением, выполнены постановки задач внутрисменного управления ходом производства в условиях влияния внешних и внутренних возмущений. Сущность указанных задач заключается в следующем:

В возникающих в первичной производственной системе (ППС) в ходе смены проблемных ситуациях из множества возможных решений по ликвидации результатов действия возмущений и корректированию сменного задания необходимо находить такие решения по управлению производственным процессом, реализация которых при ограниченных мощностях рабочих мест (РМ) обеспечивала бы минимальное значение отклонения каждого установленного показателя оценки его фактического состояния от

запланированного (табл. 2).

Исследованы возможные пути решения поставленных задач и обоснован путь их

Технико-экономические расчеты

Заводское ОУОП