Сопроводительное письмо для размещения реферата на сайте Ученого совета ГОУ ВПО «МАТИ»- Российского государственного технологического университета имени

Сопроводительное письмо для размещения реферата на сайте Ученого совета ГОУ ВПО «МАТИ»- Российского государственного технологического университета имени

Ф. И.О. соискателя:

Название диссертации: РАЗРАБОТКА МЕТОДА ФОРМИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ СТРУКТУР ИНТЕГРИРОВАННЫХ АИСУ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕНИЙ ПО РЕСУРСАМ

Шифр специальности: 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством

Шифр диссертационного совета: Д212.110.09 Телефон ученого секретаря диссертационного совета: E-mail диссертационного совета: *****@***ru Дата, время и место защиты диссертации: 29-го октября 2009 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д212.110.09 при ГОУ ВПО «МАТИ» – Российском государственном технологическом университете имени ,

На правах рукописи

МЫЛЬНИК АЛЕКСЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ФОРМИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ
СТРУКТУР ИНТЕГРИРОВАННЫХ АИСУ ПРОМЫШЛЕННЫМ
ПРОИЗВОДСТВОМ В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕНИЙ ПО РЕСУРСАМ

Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством

(специализация 15. Экономика, организация и управление предприятиями,

отраслями, комплексами: Промышленность.

Область исследования – 15.26. Методологические и методические подходы к решению проблем в области экономики, организации и управления отраслями и предприятиями машиностроительного комплекса).

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата экономических наук

МОСКВА – 2009

Введение

Актуальность темы исследования. Тенденции развития автоматизации производства и управления в промышленном производстве отражают реализацию инновационных идей по созданию высокоавтоматизированных информационных производственных систем. Создаваемые в течение ряда десятилетий вначале локальные автоматизированные информационные системы управления (АИСУ) различного целевого назначения, а затем интегрированные автоматизированные информационные системы управления (ИАИСУ) позволяют в значительной степени повысить эффективность производственных процессов, качество выпускаемой продукции, сократить длительность цикла ее изготовления, повысить конкурентоспособность предприятий, улучшить условия труда, реализовать «безлюдные» и гибкие технологии.

ИАИСУ – человеко-машинные организационно-технологические интегрированные автоматизированные информационные системы управления, основанные на функциональном, организационном, информационном, математическом, программном и техническом единстве локальных автоматизированных информационных систем управления по определенным цепочкам интеграции для достижения поставленных целей.

В то же время, как показывает практика, разработка и реализация инновационных идей по созданию ИАИСУ связаны со значительными предпроизводственными затратами, капитальными вложениями и расходами на их эксплуатацию.

Проведенные исследования в области структурно-функционального построения создаваемых ИАИСУ промышленным производством в различных отраслях, а также получаемых результатов от их применения, показали, что в большинстве случаев построение систем управления находится на низком уровне, формируются в основном с использованием экспертных оценок, не обеспечиваются планируемые показатели эффективности от вкладываемых инвестиций в их развитие в условиях ограниченных ресурсов. В большинстве научно-исследовательских работ, посвященных проблемам интеграции в сфере промышленного производства, не учитываются все факторы и источники образования социально-экономических результатов и синергетический эффект, образующийся при объединении локальных АИСУ в ИАИСУ. Создавшаяся ситуация требует от руководителей промышленных предприятий принятия мер по реструктуризации находящихся под их управлением промышленных объектов в соответствии с современными высокими требованиями по отношению к внутренней и внешней среде на базе построения высокоавтоматизированного производства продукции посредством формирования эффективных структур ИАИСУ. Решение такой проблемы требует научного рассмотрения таких взаимосвязанных вопросов, как диалектическое развитие информационных технологий, кибернетических технических средств труда, экономико - математических методов, кибернетики, синергетики, теории и методологии оценки эффективности инвестиций, существующих методов формирования ИАИСУ.

Таким образом, разработка метода формирования эффективных структур ИАИСУ промышленным производством на базе предварительной оценки их социально-экономической эффективности по цепочкам интеграции с учетом синергетического эффекта в условиях ограниченных ресурсов является весьма актуальной задачей для науки и практики управления промышленным производством.

Степень разработанности научной проблемы. Основными научными работами в области создания принципов построения АИСУ и ИАИСУ в промышленности являются труды , , , и других.

Теоретические и практические проблемы оценки эффективности инвестиций в инновационное развитие промышленного производства нашли свое отражение в научных трудах отечественных и зарубежных авторов: , , , , и других. Теоретические аспекты синергетического эффекта, образующегося в результате интеграции различных элементов и объектов рассмотрены в работах , , и других. Исследования приведенных авторов внесли большой вклад в теорию и методологию построения локальных АИСУ и ИАИСУ, оценки их эффективности.

Цель исследования. Целью исследования является разработка метода формирования эффективных структур интегрированных АИСУ промышленным производством в условиях ограниченных ресурсов.

Задачи исследования. Для достижения поставленной в диссертационной работе цели необходимо решить следующие задачи:

·  разработать классификацию цепочек интеграции ИАИСУ;

·  выбрать критерий формирования эффективных структур ИАИСУ;

·  разработать методику определения затрат на создание и эксплуатацию интегрированных систем управления;

·  разработать методику определения социально-экономических результатов от применения ИАИСУ;

·  определить факторы и источники образования социально - экономического и синергетического эффектов от реализации ИАИСУ;

·  разработать метод формирования эффективных структур ИАИСУ в условиях ограничений;

·  сформировать алгоритм формирования эффективных структур ИАИСУ.

Объект диссертационного исследования. В соответствии с поставленной целью исследования и решаемыми при этом задачами объектом исследования являются ИАИСУ промышленным производством.

Предмет диссертационного исследования. Предметом исследования в диссертационной работе являются подходы и методы формирования ИАИСУ.

Научная новизна. Научная новизна состоит в разработке метода формирования эффективных структур ИАИСУ в условиях ограниченных ресурсов. Наиболее значительными научными результатами исследования являются:

·  разработана классификация цепочек интеграции ИАИСУ в соответствии с циклом «НИОКР-производство-использование»;

·  научно обоснован критерий формирования эффективных структур
ИАИСУ;

·  разработана методика определения затрат, учитывающая предпроизводственные затраты, капитальные вложения и эксплуатационные расходы на их функционирование;

·  разработана методика определения социально-экономических результатов от применения цепочек интеграции систем управления с учетом инфляционных процессов и рисков;

·  определены факторы и источники образования социально - экономического и синергетического эффектов от реализации ИАИСУ по цепочкам их интеграции;

·  разработан метод формирования эффективных структур ИАИСУ, базирующийся на предварительной оценке социально-экономической эффективности реализуемых цепочек в условиях ограничений по ресурсам;

·  сформирован алгоритм формирования эффективных структур ИАИСУ по цепочкам интеграции в условиях определенных ограничений по ресурсам.

Методы исследования. Теоретической и методической основой диссертационного исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых, посвященных оценке социально-экономической эффективности инвестиций в инновационные проекты при создании ИАИСУ и методы их формирования.

Диссертационное исследование основывается на методологических, нормативных и информационных материалах ведущих научно-исследовательских институтов в области создания и оценки экономической эффективности инновационных проектов: ЦЭМИ РАН, ЦНИИКА, ВНИИМАШ, Рос НИИ, ЦНИИ РТК. Для решения поставленных задач в рамках диссертационного исследования использовались методы системного анализа, экономико-математического моделирования, системного проектирования, инновационного анализа, оценки экономической эффективности инвестиций в инновационные проекты, экспертных оценок.

Практическая ценность. Практическая ценность работы заключается в возможности оценки социально-экономической эффективности цепочек
ИАИСУ уже на прединвестиционной стадии исследования инновационно-инвестиционных проектов и затем формировании эффективных автоматизированных систем управления. Возможность формирования структур ИАИСУ во времени и пространстве на промышленных предприятиях в условиях ограниченных ресурсов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были реализованы при внедрении ИАИСУ на », научно-производственное предприятие», что подтверждено актами о внедрении.

Отдельные положения диссертации используются при чтении курсов «Исследование систем управления», «Инвестиционный менеджмент», «Инновационный менеджмент» в МАТИ - имени .

Результаты исследований доложены на Международных конференциях:

·  Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения» МАТИ имени в 2005, 2007, 2008, 2009 гг.;

·  IV Ежегодная научная студенческая конференция «Актуальные проблемы предпринимательства в России: современное состояние и перспективы развития». Московская международная высшая школа бизнеса
(МИРБИС), 2008;

·  Всероссийская научно-технологическая конференция «Новые материалы и технологии», проходившая в МАТИ имени , 2008.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 15 научных работ, общим объемом 5,7 п. л., из которых 5 опубликовано в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, семи приложений. Основные результаты исследования изложены на 227 страницах, 28 рисунках, 7 таблицах. Список использованной литературы содержит 213 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении работы обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, определены методы и предмет исследования, раскрыты научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе «Анализ структурно-функционального построения интегрированных АИСУ промышленным производством и методов их формирования» проведен анализ тенденций развития автоматизации производства и управления, эффективности ее этапов, дана характеристика интегрированных АИСУ как объекта исследования, проведен анализ методов и подходов оценки эффективности ИАИСУ и методов их формирования в промышленном производстве.

Развитие качественно новых кибернетических средств труда – средств ВТ, станков с ЧПУ, промышленных роботов, а также таких наук, как кибернетика, математика, теория систем, системный анализ, синергетика, способствовавших значительному прогрессу, заставило по новому рассматривать происходящие процессы интеграции как в производстве, так и в управлении под влиянием автоматизации. Интеграцию в этом случае можно рассматривать как некоторый постоянно развивающийся процесс поэтапного объединения локальных АИСУ с соответствующим объединением в интегрированные иерархические системы управления.

Современные ИАИСУ имеют сложные многоуровневые архитектуры, формирующиеся на основе разделения отдельных уровней по задачам производства и управления предприятием в режиме реального времени. Основными требованиями к разрабатываемым ИАИСУ на технологическом уровне являются требования рациональности организации ее модулей и подсистем как относительно центра управления системой, так и относительно соседних подсистем, требования использования качественных современных комплектующих и составляющих частей систем, используемых при реализации и обслуживании ИАИСУ, наличие высококвалифицированного персонала и пр. Одним из основных условий при реализации ИАИСУ является целенаправленное следование единой стратегии автоматизации предприяти согласно заранее подготовленному и утвержденному плану. Это связано, в первую очередь, с необходимостью рационального распределения инвестиционных средств.

Развитие ИАИСУ во времени определяется "временной" интеграцией в соответствии с развивающимися цепочками интеграции. Сту­пени интеграции отражают эволюцию системных процессов под влиянием определенных условий во времени и ограниченностью имеющихся на предприятиях инвестиционных, материальных и других видов ресурсов.

Все это обуславливает предпосылки создания ИАИСУ не в полном объеме, а реализации каких-либо отдельных их цепочек по ступеням интеграции. В зависимости от стадий жизненного цикла изделий («НИОКР – производство – использование») и присущих им аспектов инте­грации, цепочки ИАИСУ можно разбить на пять ступеней. Классификация ступеней интеграции по определенным цепочкам приведена в таблице.

Таблица

Классификация ступеней интеграции ИАИСУ по определенным цепочкам в
соответствии с циклом «НИОКР - производство - использование»

Ступень интеграции	Признаки классификации	Возможные цепочки интеграции
«последовательные»	«короткие»
I	Совершенствование: «исследования → → разработка → → организация»	АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) → АИСУ РП АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) → АСУП (ERP/MRP)	АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) САПР-К (CAD/CAM) → → АИСУ РП
II	«разработка → → организация → → производство»	САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) → → АСУ ТП САПР-К (CAD/CAM) → АИСУ РП → → АСУ ТП САПР-К (CAD/CAM) → → АИСУЦ → → ГАУ	САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) САПР-К (CAD/CAM) → АИСУЦ САПР-К (CAD/CAM) → АИСУ РП
III	«разработка → → подготовка производства → → производство»	САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) → → САПР-Т → АСУ ТП САПР-К (CAD/CAM) → АИСУ РП → → САПР-Т → ГАУ САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) → → САПР-Т → ГАЛ	САПР-К (CAD/CAM) → ГАУ САПР-К (CAD/CAM) → ГАЛ САПР-К (CAD/CAM) → АСУ ТП
IV	«исследования → → разработка → → организация»	АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → → АСУП → АСУ ТП АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → → АСУП (ERP/MRP) → АСУ ТП АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → → ГАЦ → ГАУ	АИСУЦ → АСУ ТП ГАЦ → ГАУ АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) АСНИ → АСУП (ERP/MRP) АСНИ → ГАЦ АСНИ → ГАУ АСНИ → АСУ ТП
V	«исследования → → разработка → → организация → → производство → → рабочее место»	АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP) → АСУ ТП → СКМ АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → АСУП (ERP/MRP)→ → АСУ ТП → СКМ АСНИ → САПР-К (CAD/CAM) → ГАУ → → ГАУ → СКМ	АСНИ → СКМ АСУ ТП → СКМ АСУП (ERP/MRP) → СКМ ГАУ → СКМ ГАЦ → СКМ АСУП (ERP/MRP)→ СКМ

Условные обозначения:

АСНИ – автоматизированная система управления научными исследованиями;

АИСУ РП – автоматизированная система разрабатывающего предприятия (НИИ, КБ);

АСУП (ERP - Enterprise Resource Planning System, MRP – Material Requirement Planning, MRP II) – автоматизированная система управления предприятием;

АИСУ ГПС – автоматизированная система управления гибкими производственными системами;

САПР-К (CAD – Computer – Aided Design / CAM – Computer – aided manufacturing ) – система автоматизированного проектирования конструированием;

САПР-Т (CAE – Computer – aided engineering) – система автоматизированного проектирования технологических процессов;

ИИС – интегрированная информационная среда;

ГПС (FMS – flexible manufacturing system) – гибкая производственная система управления производственным оборудованием автоматизированного изготовления партии деталей для последующей сборки агрегатов и узлов изделий;

ГПМ – гибкий производственный модуль;

ГАЛ – гибкая автоматизированная линия;

ГАУ – гибкий автоматизированный участок;

ГАЦ – гибкий автоматизированный цех;

АСУ ТП (SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition) – автоматизированная система управления технологическим процессом;

Наличие иностранных аббревиатур в названии локальных АИСУ объясняется тем, что на сегодняшний день на российском рынке присутствует значительная доля западных компаний, проводящих автоматизацию предприятий согласно разработанной на Западе единой методологии. По своей сути западные аналоги тождественны отечественным системам и не имеют существенных отличий.

Из приведенной таблицы следует, что на первой ступени интег­рации возможны следующие цепочки: АСНИ → САПР-К → АСУП → АИСУ РП; АСНИ → САПР-К → АСУП и АСНИ → САПР-К → АСУП → АИСУЦ. На второй ступени: САПР-К → АСУП → АСУ ТП; САПР-К → АИСУ РП → АСУ ТП и т. д.

Во второй главе «Метод формирования эффективных структур ИАИСУ промышленным производством в условиях ограниченных ресурсов» рассмотрены вопросы, связанные с выбором критериев формирования эффективных структур ИАИСУ, методика определения затрат на создание и эксплуатацию ИАИСУ по интегрированным цепочкам, основные факторы и источники образования социально-экономического эффекта, синергетический эффект, как результат синтеза локальных АИСУ, методика определения социально-экономических результатов от применения цепочек интеграции АИСУ на базе ресурсного подхода, учет инфляционных процессов и рисков при определении социально-экономических результатов и метод формирования эффективных структур ИАИСУ на базе предварительной оценки социально-экономической эффективности интегрированных цепочек.

Одним из наиболее оптимальных подходов к принятию гибких решений при реализации ИАИСУ по интегрированным цепочкам является критериальный подход. Под критерием (от греч. kriterion – средство для суждения) в данном случае понимается признак, основной принцип или мерило оценки.

На основании проведенного анализа существующих критериев при формировании структур создаваемых ИАИСУ по цепочкам интеграции наиболее приемлемым критерием является максимум социально-экономической эффективности инвестиционных затрат, что соответствует максимуму уровня рентабельности (ROI). Эффективность от реализации цепочек ИАИСУ определяется с помощью расчетного коэффициента эффективности (Ept).

Для интегрированных цепочек ИАИСУ этот критерий будет выглядеть следующим образом:

, (1)

где - эффект от реализации ИАИСУ по цепочкам интеграции в t-м
году;

k – количество i-х локальных АИСУ, входящих в определенную интегрированную цепочку;

- эффект от i-й локальной АИСУ в t-м году;

- эффект взаимодействия (синергизма) от локальных i-х АИСУ;

- затраты, связанные с реализацией i-й локальной АИСУ в t-м году;

- затраты, связанные с взаимоувязкой i-х локальных АИСУ в t-м году.

Оценка социально-экономической эффективности ИАИСУ и их формирования по цепочкам интеграции требует организации учета инвестиционных затрат на их создание и эксплуатацию. Общие затраты на ИАИСУ состоят из совокупности единовременных и эксплуатационных затрат.

На основании проведенного автором анализа структуры единовременных затрат следует, что для любой i-ой локальной АИСУ их сос­тав является одинаковым. В общем случае для любой i-ой локаль­ной АИСУ инвестиционные затраты будут равны:

, (2)

где - предпроизводственные затраты на i-ю АИСУ в t-ом го­ду (с учетом затрат на взаимоувязку локальных АИСУ);

- капитальные вложения на i-ю АИСУ в t-ом году;

- эксплуатационные расходы на i-ю АИСУ в t-ом году;

r – ставка дисконта;

t – год реализации цепочек i-х локальных АИСУ.

Расчёт определенного составляющего элемента приведенной формулы каждой i-й локальной АИСУ проводится отдельно.

Рассмотрим определение эффекта от ИАИСУ, сформированной по цепочкам интеграции в t-ом году. Величина такого эффекта (ЭГИt) в общем случае по любым цепочкам интеграции с учётом рассмотренных факторов и источников её образо­вания, а также влияния ИАИСУ на увеличение роста объёмов выпускае­мой продукции, снижение себестоимости продукции, сокращение не­производительных расходов, не входящих в себестоимость, повышение качества продукции, изменение социальных условий труда и с учё­том синергетического эффекта или эффекта взаимодействия равна:

, (3)

где , - объём реализуемой продукции в t-ом году до и пос­ле внедрения i-х локальных АИСУ;

- прибыль от реализации продукции в t-ом году до внедрения i-х локальных АИСУ;

- экономия за счёт снижения себестоимости продукции в t-ом году от внедрения i-х локальных АИСУ;

- эксплуатационные расходы на функционирование в t-ом году i-ой локальной АИСУ;

- экономия за счет сокращения непроизводительных рас­ходов, не входящих в себестоимость в t-ом году от внедрения i-х локальных АИСУ;

- экономия за счет повышения качества реализуемой про­дукции у потребителя от внедрения i-х локальных АИСУ;

- экономия за счёт социальных факторов от внедрения i-x локальных АИСУ.

- синергетический эффект (эффект взаимодействия).

Одной из важных задач при оценке эффективности ИАИСУ является оценка социальных результатов (Эсцit) от их применения. Определение социальных результатов от применения ИАИСУ достаточно подробно рассмотрено в диссертационной работе.

При оценке социально-экономической эффективности ИАИСУ учиты­вается синергетический эффект (взаимодействия), который является составным элементом общего эффекта, получаемого в результате объединения локальных АИСУ в ИАИСУ по цепочкам интеграции.

Оценку социально-экономического эффекта ИАИСУ по цепочкам интеграции можно определить как сумму экономических эффектов по составляющим локальным АИСУ с учетом коэффициента, учитывающе­го взаимодействие этих АИСУ по определенным цепочкам интеграции. При определении синергетического эффекта можно использовать системный коэффициент. Это выглядит следующим образом: (Кс – системный коэффициент; Эi - социально-экономический эффект i-х цепочек ИАИСУ).

Системный коэффициент выражается функцией:

, (4)

где kj - частные значения показателей интеграции по одному из направлений интеграции всех компонентов ИАИСУ;

aj - коэффициент предпочтительности показателя.

Оценка социально-экономической эффективности ИАИСУ по цепочкам интеграции осуществляется с учетом инфляционных процессов и рисков, отраженных в диссертации на уровне, необходимом для проведения экономических расчетов.

Од­ним из наиболее эффективных методов формирования структур
ИАИСУ по цепочкам интеграции является разработанный автором экономический метод формирования эффективных структур ИАИСУ при ограниченных ре­сурсах. Сущность этого метода заключается в следующем. Для того, что­бы сформировать эффективную структуру ИАИСУ в условиях ограничений, необходимо выбрать определенную базу, связанную с ранее выбранным критерием социально-экономической эффективно­сти создаваемых систем управления (формула 1).

Мы рассматриваем формирование структур ИАИСУ при наличии ограничений по капитальным вложениям, предпроизводственным затратам, трудоемкости затрат на эксплуатацию, затратам машинного времени на эксплуатацию i-й АИСУ в t-м году, а остальные случаи являются частными. В связи с тем, что развитие ИАИСУ идёт по цепочкам интеграции, задача формирования их эффективных структур также должна рассматриваться в зависимости от этих цепочек интеграции при ус­ловии определенных ограничений. В качестве примера рассмотрим решение этой задачи только для двой­ных цепочек интеграции, то есть когда идёт процесс объединения в единое целое i - x локальных АИСУ по следующим цепочкам: АСУП → АСУ ТП; САПР → АСУП; САПР → АСУ ТП; АСУП → АИСУ РП; САПР → ГАУ и т. д. Методика формирования оптимальных структур ИАИСУ для остальных цепочек будет аналогичной.

При формировании эффективного набора цепочек ИАИСУ восполь­зуемся алгеброй множеств. Подмножества множества строятся в этом случае при наличии следующих исходных данных:

r – ставка дисконта, определяемая инвестором;

Kt – максимально возможный набор локальных АИСУ;

Элit – экономия от применения i-ой локальной АИСУ в t-ом году;

Kkit – капитальные вложения на i-ю локальную АИСУ в t-ом году;

Kпit – предпроизводственные затраты на i-ю локальную АИСУ в t-м году;

Tэit – трудоемкость работ, связанная с эксплуатацией i-ой локальной АИСУ в t-ом году;

Мвit – затраты машинного времени на эксплуатацию i-ой локальной АИСУ в t-ом году;

Kkt, Kпt, Тсt, Мсt – соответственно капитальные вложения, предпроизводственные затраты, трудовые затраты на эксплуатацию, затраты машинного времени на цепочку интеграции в t-м году;

Epkt, Eрпt, Ертt, Ермt – соответственно расчетные коэффициенты эффективности капитальных вложений, предпроизводственных затрат, трудовых ресурсов на эксплуатацию, машинного времени по определенным цепочкам ИАИСУ в t-м году;

, , - соответственно капитальные вложения на взаимоувязку
i-х локальных АИСУ, трудоемкость работ, связанных со взаимоувязкой i-х локальных АИСУ и затраты машинного времени на взаимоувязку i-х локальных АИСУ.

Расчетный коэффициент эффективности производимых затрат в общем случае определяется как отношение суммарного эффекта от цепочек ИАИСУ с учетом эффекта синергетического эффекта к необходимым при этом затратам.

Тогда условие включения в ИАИСУ локальных i-х АИСУ по определенным цепочкам интеграции можно записать следующим образом:

, (5)

. (6)

Тогда для каждого соответствующего ресурса формирование эффе­ктивного ряда набора цепочек, а также суммарного эффективного набора цепочек в условиях ограниченных ресурсов будет выглядеть следующим образом:

, (7)

, (8)

, (9)

, (10)

, (11)

, (12)

, (13)

. (14)

Проведенный экономический аппарат формирования эффективных структур ИАИСУ по цепочкам интеграции позволяет, при определенных ограничениях по ресурсам, сформировать уже на стадии проектирования наиболее эффективные варианты вложения инвестиций. Это особенно важно на настоящем этапе развития экономики промышленности, когда каждое предприятие ощущает дефицит финансовых, материальных, энергетических и других видов ресурсов.

При следующих ограничениях:

, (15)

, (16)

, (17)

. (18)

В данном случае для локальных АИСУ организационного управления имеются ввиду наборы задач (комплексов) уже сформированных пред­варительно по оптимальным признакам в соответствии с расчетными коэффициентами эффективности производимых затрат в условиях ограниченных ресурсов.

Далее следует задача определения последовательности формирования эффективных структур ИАИСУ. Решение этой задачи начинается с формирования интегрированных цепочек первой ступени, удовлетворяющих условию максимума коэффициента социально-экономической эффективности инвестиционных затрат.

Сформированный таким методом набор цепочек на этом уровне обеспечен остальными ресурсами. Затем на следующем уровне решения задачи необходима проверка такой обеспеченности. В этом случае, если таковой нет, то на втором уровне из сформированного набора цепочек должны формироваться три набора цепочек по числу трёх ос­тавшихся ресурсных ограничений .

Взаимосвязь подмножества множества цепочек в общем случае можно представить в виде диаграммы (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма взаимосвязи подмножества множества цепочек на верхнем уровне

Здесь подмножество Кct означает набор цепочек, сформированный по показателю максимум социально-экономической эффектив­ности капитальных вложений; Кпt - набор цепочек, формируемый по показателю максимум эффективности предпроизводственных затрат; Tct - набор цепочек, формируемый по показателю максимум эффек­тивности трудовых затрат на эксплуатацию и
Мtс - набор цепочек, формируемый по показателю максимум эффективности использования машинного времени. При этом каждое из этих подмножеств формирует­ся с учётом соответствующего ресурсного ограничения.

В качестве таких ограничений в первом случае выступают пред-производственные затраты, во втором - трудовые, а в третьем машинные. Результатом решения задачи на втором уровне являются три на­бора интегрированных цепочек, каждая из которых однозначно обес­печена двумя видами ресурсов. Так подмножество цепочек обеспечено капитальными вложения­ми и предпроизводствеиными затратами, подмножество капи­тальными вложениями и трудовыми затратами, а подмножество капитальными вложениями и машинными ресурсами. Каждый из сформиро­ванных наборов цепочек может быть обеспечен двумя оставшимися ви­дами ресурсов. Однако, если подмножество цепочек не обеспечено одним или двумя оставшимися видами ресурсов из каждого сформирован­ного на втором уровне подмножества, тогда необходимо формировать ещё по два набора цепочек.

Формирование таких подмножеств представляет собой третий уровень решаемой задачи:

.

Из набора цепочек, сформированного на втором уровне по пока­зателю эффективности предпроизводственных затрат затем на третьем уровне формируются следующие наборы цепочек:

·  по показателю эффективности трудовых затрат;

·  по показателю эффективности использования машинного времени.

Далее из набора цепочек, сформированного на втором уровне по пока­зателю эффективности трудовых затрат, на третьем уровне должны формироваться следующие наборы цепочек:

·  по показателю эффективности предпроизводетвенных затрат;

·  по показателю эффективности затрат машинного времени.

Затем из набора цепочек, сформированных на втором уровне по показателю эффективности использования машинных ресурсов на третьем уровне должны формироваться наборы цепочек:

·  по показателю эффективности предпроизводственных затрат;

·  по показателю эффективности трудовых затрат.

Формирование всех наборов цепочек на третьем уровне должно производиться также с учётом соответствующих ресурсных ограниче­ний.

Из сформированных на третьем уровне цепочек каждая из них может быть не обеспечена четвертой разновидностью ресурсов. Поэтому при решении поставленной задачи в рассматриваемой постановке следует предусмотреть четвер­тый уровень её решения, где из каждого варианта набора цепочек на третьем уровне, формируется ещё один набор по показателю эффек­тивности этого последнего ресурса с учётом заданного на него ог­раничения. Следовательно, на четвертом уровне формируется один вариант набора цепочек .

В третье главе «Реализация разработанного метода формирования эффективных структур ИАИСУ в условиях ограничений по ресурсам» отражены вопросы, касающиеся принятия решений по реализации эффективных структур ИАИСУ, алгоритм формирования таких структур и пример их формирования на базе ». Далее приводится алгоритм действий и последовательности шагов при формировании эффективных структур ИАИСУ по цепочкам интеграции, с учетом материалов, изложенных во второй главе, представлен на рис. 2.

Основными требованиями к разрабатываемому алгоритму формированию является не только его реальная эффективности при реализации, но и высокая степень гибкости. Гибкость в данном случае означает возможность приспособления данного алгоритма к различным непредвиденным ситуациям, связанным с финансовым и инвестиционным обеспечением, обстоятельствами непреодолимой силы (например, экономический кризис). Приспособление алгоритма должно заключаться не только в адекватных изменениях в стратегии интеграции локальных АИСУ, но и в поддержании достаточно высокого уровня эффективности разрабатываемой ИАИСУ.

Рис. 2. Схема алгоритма формирования эффективных структур ИАИСУ по цепочкам интеграции

Блок 1. При формировании эффективных структур ИАИСУ по цепочкам интеграции вначале рассматриваются затраты, связанные с формированием i-ой интегрированной цепочки (подэтап 1.1.). Следующим подэтапом (1.2.) является расчет результатов, получаемых от реализации i-ой интегрированной цепочки за определенное время.

После оценки затрат и результатов от i-ой интегрированной цепочки производится расчет коэффициента социально-экономической эффективности производимых затрат. Затем все рассматриваемые цепочки ранжируются в порядке возрастания коэффициента социально-экономической эффективности в условиях ограничений по ресурсам. В результате реализации блока 4 формируется эффективная структура ИАИСУ в условиях ресурсных ограничений.

Блок 2. В блоке 2 осуществляется проверка обеспеченности отобранных на предыдущем этапе интегрированных цепочек необходимыми материальными, финансовыми, техническими ресурсами.

Блок 3. В этом блоке идет процесс окончательного формирования эффективных интегрированных цепочек с учетом проверки наличия необходимых ресурсов на предприятии.

Блок 4. В блоке 4 принимается решение о реализации отобранных интегрированных цепочек. Вариант разработанного проекта, который доказал при проведении предварительных расчетов свою эффективности, признается отобранным и рекомендуется для дальнейшего внедрения.

По итогам утверждения руководством предприятия отобранного проекта эффективной структуры ИАИСУ начинается процесс непосредственного внедрения интегрированных цепочек ИАИСУ на предприятии. Разработанный метод формирования эффективных структур ИАИСУ при ограниченных ресурсах прошел апробацию на таких пред­приятиях авиационной промышленности как », научно-производственном предприятии» (ДНПП).

Наибольший практический интерес представляют собой результаты автоматизации производства на ». Данное предприятие относится к числу основных стратегических авиационных предприятий России, производя весомую долю инновационной авиационной продукции и определенных комплектующих, использующихся в конструкциях новейших самолетов. С учетом значительной корректировки стратегии развития предприятия руководство » приняло решение о начале процесса комплексной автоматизации производственных систем в соответствии с мировыми стандартами формирования интегрированных АИСУ. При этом решено было использовать разработанный автором метод формирования эффективных структур ИАИСУ по цепочкам интеграции, что позволяет сэкономить в результате автоматизации значительные финансовые средства.

Суммарные капитальные вложения, выделен­ные в 2008 г. » для формирования ИАИСУ по цепочкам интеграции, ра­вны 765,0 млн. руб. Согласно полученным в результате анализа и расчетов данных оптимальной является следующая последовательность цепочек. В первую очередь следует внедрять цепочку АСУП → САПР-Т, во вторую очередь АСУП → АСУЦ, в третью очередь САПР-К → АСУП, в четвертую очередь АСУП → АСУЦ → АСУ ТП, в пятую очередь АСУЦ → АСУ ТП. При подобном подходе к формированию структуры ИАИСУ мы достигаем ряд стратегических целей.

Во-первых, данная последовательность цепочек обеспечивает предприятию значительную экономию при вложении инвестиционных средств в интеграцию данных производственных подсистем по сравнению с другими вариантами.

Во-вторых, при реализации данной последовательности сам процесс автоматизации занимает наименьший временной промежуток, что позволяет получить значительную финансовую выгоду вследствие минимизации инфляционного и финансовых рисков, связанных со снижением стоимости денег в будущем и потерями вследствие неработоспособности отдельных автоматизируемых подразделений предприятия. Существует также ряд других преимуществ, появляющихся при автоматизации производственных систем с использованием приведенного алгоритма, подробно рассмотренного в диссертации.

Как показал проведенный автором анализ, использование разработанного метода и используемых при этом инструментов позволяет уже на стадии проектных решений создать предпосылки для оценки конечных результатов и, соответственно, принятия решений о перераспределении отдельных видов ресурсов при формировании ИАИСУ.

Основные выводы и результаты

1.  В результате проведенных исследований установлено, что наиболее рациональным подходом формирования эффективных структур ИАИСУ является метод, основанный на предварительной оценке эффективности интегрированных цепочек в соответствии с выбранным критерием.

2.  Для достижения цели диссертационного исследования научно обоснован критерий формирования эффективных структур ИАИСУ – расчетный коэффициент эффективности инвестиций, связанных с их созданием по интегрированным цепочкам.

3.  Разработана классификация цепочек интеграции ИАИСУ в соответствии с циклом «НИОКР – производство – использование», являющаяся базой при стратегическом развитии автоматизированных систем управления.

4.  Разработан метод формирования эффективных структур ИАИСУ, базирующийся на предварительной оценке эффективности интегрированных цепочек и определенных ограничений по ресурсам.

5.  Разработана методика определения затрат, связанных с реализацией цепочек ИАИСУ, учитывающая предпроизводственные затраты, капитальные вложения и эксплуатационные расходы на их функционирование.

6.  Определены факторы и источники образования социально - экономического и синергетического эффектов от реализации интегрированных цепочек.

7.  Разработана методика определения социально-экономических результатов от применения цепочек интеграции с учетом инфляционных процессов и рисков.

8.  Сформирован алгоритм формирования эффективных структур ИАИСУ в условиях определенных ограничений по ресурсам.

9.  Результаты диссертационного исследования прошли апробацию на » и «Долгопрудненском научно - производственном предприятии» (ДНПП) в процессе формирования стратегического развития на этих предприятиях ИАИСУ.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1.  Мыльник автоматизации и эффективности промышленного производства. Организатор производства. Теоретический и научно-практический журнал. М.: «Экономика и финансы», 2006. №2 (31).
С. 36-44, 0,6 п. л.

2.  Мыльник показатели оценки эффективности инвестиций в ИАИСУ промышленным производством. // Труды Вольного экономического общества России: Сб. научных статей. М.: «Эко Энерго», 2007.
Т. 75. С. 189-193, 0,3 п. л.

3.  Мыльник создания эффективных структур ИАИСУ промышленным производством. // Труды Вольного экономического общества России. Сб. научных статей. М.: «Эко Энерго», 2008. Т. 98. С. 160-167, 0,3 п. л.

4.  , Голов интегрированной информационной среды в ИАИСУ на предприятии. // Труды Вольного экономического общества России.: Сб. научных статей. М.: «Эко Энерго», 2008.
Т. 98. С. 63-69, 0,4 п. л., из них авт. 0,3 п. л.

5.  Мыльник формирования эффективных структур интегрированных АИСУ по цепочкам их интеграции. // Труды Вольного экономического общества России. Сб. научных статей. М.: «Эко Энерго», 2008. Т. 103. С. 228-237, 0,6 п. л.

Публикации в других изданиях

1.  Мыльник эффективности систем управления: Тезисы доклада // XXXI Гагаринские чтения. М.: МАТИ, 2005. Т. 2. С. 45-46, 0,1 п. л.

2.  Мыльник развития автоматизации в промышленном производстве и эффективность ее этапов. Сб. научных трудов «Эффективность инновационно - инвестиционных процессов», «Экономика и финансы», 2006. С. 178-188, 0,7 п. л.

3.  Мыльник взаимодействия при реализации интегрированных автоматизированных информационных систем управления: Тезисы доклада // XXXIII Гагаринские чтения. М.: МАТИ, 2007. Т. 4. С. 59-60,
0,1 п. л.

4.  Мыльник аспекты развития человеко-машинных систем: Тезисы доклада // XXXIV Гагаринские чтения. М.: МАТИ, 2008. Т. 5.
С. 67-68, 0,1 п. л.

5.  Мыльник построения систем и их закономерности. Сб. научных трудов «Актуальные проблемы предпринимательства в России». М.: МИРБИС, 2008. С. 21-32, 0,7 п. л.

6.  Мыльник социального эффекта от разработки и реализации интегрированных АИСУ в промышленности. Сб. научных трудов «Информационные технологии и их эффективность». М.: МАИ, 2008.
С. 160-167, 0,5 п. л.