Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по экономике
на правах рукописи ШПИЛЕНКО Андрей Викторович МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРЕДПРИЯТИЯМИ ОТРАСЛИ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ
Специальность: 08.00.05 Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами: связь и информатизация)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук
Москва - 2012 Диссертационная работа выполнена в отделе разработки информационных технологий и информационных систем Всероссийского НИИ проблем вычислительной техники и информатизации Научный руководитель доктор технических наук, профессор Братухин Павел Иванович
Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор Дрогобыцкий Иван Николаевич кандидат экономических наук Матвеев Сергей Геннадьевич Ведущее предприятие - ФГУП Стандартинформ
Защита диссертации состоится 29 мая 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д219.007.01 во ВНИИПВТИ по адресу:
115114, Москва, 2-й Кожевнический пер., д. 8, конференц-зал (ауд. 213).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИПВТИ по адресу: 115114, Москва, 2-й Кожевнический пер., д. 8.
Автореферат разослан л28 апреля 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат экономических наук Гвритишвили П.П.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В условиях перехода к рыночным отношениям из-за негативных явлений перестройки всех уровней управления и приватизации государственной собственности даже важнейшие отрасли промышленности, решающие задачи разработки и производства вооружений и военной техники попали в глубокий экономический кризис. В этих условиях перед государством стояла задача сохранения и развития важнейших предприятий промышленности, решающих задачи обеспечения достаточного уровня обороноспособности. К ним, в первую очередь, относятся предприятия электронной промышленности отрасли связи и информатизации, которые практически определяют уровень развития наукоёмких технологий во всех отраслях хозяйства.
В соответствии со стратегией развития электронной промышленности России на период до 2025 года, государством выделены большие финансовые средства на развитие базовой отрасли связи и информатизации - электронной промышленности. Эта стратегия в первую очередь направлена на реализацию мероприятий по обеспечению разработки и организации выпуска отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ). Реализация стратегии позволит ликвидировать критическое научно-технологическое отставание России в области ЭКБ микроэлектроники от развитых стран и удовлетворить потребности российской промышленности в современной отечественной электронной компонентной базе.
В этих условиях актуальным является проблема создания и развития технологического и производственного базиса для выпуска отечественной микроэлектронной базы (интегральных микросхем), технический уровень которой определяет возможности государства решать задачи технологической, информационной и экономической безопасности.
Управление современным предприятием микроэлектроники характеризуется поточным производством и на сегодняшний день требует использования широкого спектра разнообразных систем автоматизации (СА): от автоматики отдельных исполнительных механизмов и агрегатов до автоматизированных систем, решающих задачи на уровне управления предприятия в целом. Одной из первых работ, посвященных проблемам управления производством микросхем, была монография В.А. Абрамова и др.1, в которой одним из основных проблем являлась создание организационной системы управления качеством. В работе предлагалась жесткая организационная структуры управлением качества, имеющая ступенчатый характер на нескольких уровнях: уровня исполнителя, мастера, начальника цеха и главного инженера.
Однако происходящие в настоящее время процессы изменения структуры производства, наращивание мощностей и формирование в связи с этим Абрамов В.А. и др. Системы управления качеством изделий микроэлектроники (теория и практика). М.:
"Сов. радио", 19новых материальных и информационных потоков требуют серьезного пересмотра принципов и механизмов такого управления. Значительную часть управляемых процессов на предприятии составляют автоматизированные процессы, однако важнейшей их составляющей остаётся человеческий фактор. При современных темпах научно-технического прогресса, когда технологии, а вместе с ними и профессиональные навыки, достаточно быстро устаревают, способность сотрудников к постоянному совершенствованию и повышению квалификации представляет собой наиболее важный источник повышения эффективности работы любого производства. Однако эффективность участия человеческого фактора гораздо труднее оценить и формализовать, чем работу обычных технологических процессов и поэтому, оперативный контроль над использованием кадрового ресурса и оптимизация его численности является мощным инструментом совершенствования работы на производстве.
Изменения в системе трудовых отношений, повышение роли служб, связанных с управлением персоналом, требует новых подходов к оценке и организации кадрового ресурса. Вместо шаблонных и формальных характеристик с обтекаемыми фразами необходимы объективные, взвешенные оценки соответствия работника требованиям его должности, профессии, рабочего места, учитывающие квалификационный потенциал, его развитие, качество труда, личностные особенности - все, что важно для успешной деятельности. Полноценно выполнить такую задачу можно только с использованием современных компьютеризированных технологий управления персоналом.
Создание квалифицированной системы управления технологическими процессами (ТП) на производстве и подготовка соответствующего профессионального уровня сотрудников начинается с понимания задач, стоящих перед руководством предприятия. Анализ и моделирование ТП с точки зрения квалификации кадров помогает каждому сотруднику понять поставленные перед ним задачи в соответствии со стратегическими приоритетами предприятия, а также своевременно и планомерно увеличивать объем знаний, в соответствии с планируемыми изменениями. Необходимый анализ кадрового ресурса предприятия позволяет ответить на следующие вопросы:
В чем состоят основные конкурентные преимущества предприятия? Каковы стратегические направления развития предприятия, и какие виды профориентации кадров являются приоритетными в будущем? Используя данный анализ возможно: соотнести систему развития персонала со стратегическими целями предприятия, согласовать между собой различные аспекты кадровой работы и создать основу для оценки и развития сотрудников, т.е. единые стандарты поведения.
Теоретическую базу диссертационного исследования составили труды российских и зарубежных исследователей. Проблемам управления человеческим капиталом и трудовым потенциалом работника посвящены труды таких ученых, как Г. Беккер, Т. Шульц, М.И. Скаржинский, А.И.
Тяжов, С.П. Сироткин, А.П. Егоршин, И.Ю. Баландин, СА. Дятлов, Р.И.
Капелюшников и др. Следует отметить, что в данных работах представлены последние достижения науки в указанной сфере. Однако работы не содержат описания инструментов решения проблемы управления человеческим капиталом сотрудников организации.
Взгляды на критерии и методы оценки персонала изложены в работах А.Я. Кибанова, СВ. Шекшни, Е.В. Маслова, И.Л. Меньшикова, Г. Десслера, Дж. Иванцевича, А.А. Лобанова, З.В. Брагиной, В.П. Дудяшовой, Н.В.
Мамон, Е.Е. Чижовой, И.В. Бизюковой и многих других ученых. Необходимо отметить, что рассмотренные здесь подходы к оценке персонала предприятия, разработаны применительно к условиям линейнофункциональных организационных структур и не учитывают особенностей процессно-ориентированных предприятий. Предложенные в работах методики, как правило, требуют серьёзной математической подготовки работников кадровых служб и наличия специального программного обеспечения.
Таким образом, в настоящее время в экономической науке практически не исследованы технологии организации кадрового менеджмента, позволяющие оптимизировать управление кадровыми процессами предприятия с учетом структуры его поточного производства. В связи с вышеизложенным, актуальной проблемой является создания такой методики построения системы управления предприятием, которая с учетом структуры производства позволила повысить его управляемость.
Целью диссертационной работы является разработка методики формирования структуры организационного управления предприятием с поточной технологией производства.
Разрабатываемая методология должна быть использована в рамках автоматизированной системе контроля и управления кадровыми ресурсами на предприятии отрасли связи и информатизации.
Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи:
- проведен анализ особенности управления объектов с потоковой технологией производства;
- предложена концепция управления кадровыми ресурсами, основанная на исполнении регламента - обобщенного технологического плана ведения процессов;
- разработана иерархическая модель структуры менеджмента предприятия, зависящей от структуры производственных процессов;
- разработаны методы анализа и оптимизации построенной модели с целью минимизации затрат на управление производством;
- проведено экспериментальное исследование разработанной методики на предприятия с потоковой технологией производства.
Объектом исследования являются предприятия с поточной технологией производства отрасли связи и информатизации.
Предметом исследования являются модели и методы оптимизации организационной структуры управления предприятия с поточной технологией производства.
Методология исследования. Теоретической и методологической основой диссертационной работы послужили наиболее актуальные исследования по важнейшим направлениям теории принятия решений, в том числе по основным аспектам теории управления персоналом и информационными технологиями на предприятиях электронной промышленности.
При решении конкретных задач диссертационного исследования использовались труды отечественных и зарубежных ученых в области математического программирования, теории вероятностей, математической статистики, теории графов и теории дискретно-событийных систем, а также теории конечных автоматов.
Источниковедческую базу исследования составили материалы научной периодики, конференций и семинаров, а также данные статистических сборников и проектные разработки ведущих научных школ в области управления персоналом на предприятиях отрасли связи и информатизации.
Диссертационная работа по своему содержанию соответствует пунктам 15.93 и 15.100 Паспорта специальности 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (связь и информатизация).
Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем и содержащие научную новизну.
1. Выявлены специфические особенности развивающихся поточных производственных объектов, заключающиеся во взаимосвязи их материальных потоков, которые различаются по своей структуре и функциям, т.е. ряд потоков может отвечать за основной производственный цикл, другие - выполнять обеспечивающие функции.
2. Разработан новый подход к построению структуры менеджмента предприятия, основанный на иерархическом представлении производственных процессов в регулярном виде. Особенностью такого подхода является учет внутренней структуры самих процессов на нижнем уровне управления. При этом процессы представляются как комплексные, состоящие из более простых процессов и на этой основе проводить анализ эффективности взаимодействия управляющего персонала.
3. Показано, что алгоритм построения кадровой структуры менеджмента должен учитывать исходный граф технологических процессов, который имеет регулярный вид, т.е. состоит из фрагментов определенного типа (однопроходных фрагментов). Отличительной особенность предлагаемого алгоритма является итеративная процедура редукции (свертки) фрагментов графа с сохранением свойства регулярности.
4. Сформулированы теоретические положения, которые используются при обосновании процедуры выделения типовых подпроцессов и представлении их в виде типовых блоков-подпроцессов. Введенные правила обеспечивают возможность иерархического представления сложных ТП поточных производств и автоматизации их построения для формирования структуры менеджмента предприятия. Кроме того метод позволяет обозреть на каждом шаге детализации весь алгоритм построения в целом, что помогает делать умозрительный анализ на полноту и функциональное соответствие варианта детализации с имеющимся ресурсом по менеджменту у предприятия.
5. Разработан метод формирования и оценки организационной структуры, обеспечивающей минимизацию стоимостных затрат на управление. Кроме того метод позволяет обозреть на каждом шаге детализации весь алгоритм построения в целом, что помогает делать умозрительный анализ на полноту и функциональное соответствие варианта детализации с имеющимся ресурсом по менеджменту у предприятия.
Теоретическая и практическая значимость исследования. В совокупности, выносимые на защиту результаты можно интерпретировать как дальнейшее развитие методологии и методов управления в области связи и информатизации. Практическая значимость работы заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентируют практиков в области управления персоналом на разработку научнометодического обеспечения для формирования эффективных организационных структур управления предприятием с поточной технологией производства, базирующихся экономико-математическом моделировании его кадровой управленческой структуры. Разработанное научно-методическое обеспечение может быть использовано при решении практических задач управления предприятий с поточной технологией производства. Результаты исследований доведены до конкретных методик, алгоритмов и рекомендаций по использованию разработанных экономикоматематических моделей.
К основным результатам исследования, имеющим практическое значение, относятся:
итеративный алгоритм редукции (свертки) фрагментов графа с сохранением свойства регулярности, на основе которого поэтапно строиться диаграмма кадровой структуры менеджмента предприятия;
научно-методическое обеспечение для работы с экономикоматематическими моделями, позволяющими проводить моделирование структуры менеджмента предприятия с поточной технологией производства.
Апробация и внедрение результатов исследования. Проведенные в диссертации исследования непосредственно связаны с информатизацией производственных предприятий отрасли связи и информатизации.
Предложенная в диссертации методика прошла апробацию при проектировании организационного обеспечения предприятия, которое занимается изготовлением средств защиты информации.
Применение разработанной методики позволило существенно повысить эффективность действий оперативного персонала в управлении технологическими процессами по сравнению с традиционной организацией работы оперативного персонала и тем самым существенно снизить уровень ожидаемых потерь при управлении предприятием.
Теоретические и практические результаты диссертации были использованы при чтении лекций по курсу Менеджмент для студентов Института экономики и бизнеса Московского государственного университета технологии и управления.
Основные положения работы докладывались и получили одобрение на Всероссийской НПК Развитие конкуренции на рынке информационных технологий (Москва, Московская финансово-промышленная академия, 2009); Международной НТК Теория активных систем - 2009 (Москва, ИПУ РАН, 2009), а также на научных семинарах кафедр: Прикладной информатики ВЗФЭИ, Математического моделирования экономических процессов ФА при Правительстве РФ, Финансы и кредит РГГУ, семинарах ВНИИПВТИ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из которых 3 общим авторским объемом 1,8 п.л. опубликованы в сборниках, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех главы, выводы и результаты исследования, список литературы, приложения, содержащие акты о внедрении результатов работы. Общий объем диссертационной работы 115 страниц машинописного текста, 12 таблиц и рисунков.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.
В первой главе определяется класс объектов с потоковой технологией, перечисляются особенности этого класса с точки зрения управления. В качестве примера рассматривается предприятие отрасли связи и информатизации, которое занимается выпуском средств защиты информации. Кроме того, формулируются задачи управления потоками на данном объекте. Производственные системы со сложными технологическими процессами включают сотни единиц управляемых исполнительных механизмов и конструируются как параллельно протекающие потоки различных материалов на одном и том же оборудовании. При определении технологического функционирования и соответствующего управления проектанты, а вслед за ними и технологи в эксплуатации, структурируют производственные системы на отдельные компоненты (установки, переделы, участки, технологические системы и т.п.).
В настоящей работе предлагается применить подход иерархической декомпозиции функций к процессу управления и организации производства в рамках АСУ ТП, причем предполагается конкретный ответственный исполнитель на каждом шаге принятия решений.
Основная идея иерархической декомпозиции состоит в:
- декомпозиции целей функционирования технологического объекта управления (ТОУ) на структуру из задач- компонент (части) одного уровня, соответствующих компонентам объекта и в совокупности реализующих исходные цели (разбиение по горизонтали);
- иерархической декомпозиции задач очередного уровня на подцели следующего уровня до тех пор, пока реализация образовавшейся компоненты не станет очевидной.
Эта процедура носит итерационно повторяющийся характер и её удобно представлять в виде дерева (Рис. 1), узлы одного уровня в котором соответствуют горизонтальной декомпозиции выше расположенных задач.
ТОУ управление Рис. 1. Иерархическая декомпозиция ТОУ.
Ниже перечислены три основных особенности поточных производств, влияющих на выбор методов и средств управления ими.
1. Блочность компоновки, суть которой состоит в том, что структура потоков формируется из типовых блоков - установок.
2. Значительные единичные мощности всей системы и основных агрегатов технологической схемы. Вследствие этого усложняется "обвязка" основных установок вспомогательным технологическим оборудованием, что еще больше усложняет объект и приводит к значительному росту сложности его дискретной составляющей. Высокие единичные мощности установок приводят к значительным потерям при неэкономичном режиме их работы, простоях при профилактике, ремонте и авариях.
3. Широкое использование в структуре стандартных малых (базовых) конфигураций потоковой системы как объекта автоматизации.
Эти особенности предопределяют, во-первых, комплексный подход к автоматизированному управлению всего производства и, во-вторых, необходимость иерархического подхода к такому управлению.
В качестве примера объекта с потоковым управлением рассмотрена технология производства биполярных сверхбольших интегральных схем.
Биполярные интегральные схемы в основном применяются в быстродействующих запоминающих устройствах и логических схемах, используемых в вычислительных системах. Биполярные приборы получили свое развитие в интегральной инжекционной логике И2Л, используемой в логических схемах малой мощности и высокой степенью интеграции. В работе рассматриваются основные технологические этапы производства биполярных ИС.
В общем случае технологический объект управления (ТОУ) формально разбивается на несколько функциональных фрагментов (процессов), так чтобы этот фрагмент ассоциировался с выполнением какой-либо законченной функции и имел как можно меньше интерфейсных (используемых совместно с другими процессами) агрегатов.
Для удобства управления ТОУ вводится понятие установки, которая объединяет несколько процессов, это дает более укрупненное представление структуры ТОУ и упрощает описание больших систем. Установка характеризуется заранее заданным и ограниченным количеством режимов работы, которые задаются комбинациями состояний или конфигураций процессов. То есть режим работы установки - это совокупность процессов, находящихся в определенных конфигурациях.
Цель такой структуризации ТОУ, т.е. введения объединяющих элементов типа процесс или установка, это сведение к минимуму количество команд управления объектом со стороны персонала и в регламенте, в которых может нарушиться последовательность действий или ошибочный выбор альтернативных команд.
Далее определяются тип использующегося технологического оборудования и требования к измеряемым параметрам в структуре технологических потоков. Затем формулируются основные задачи управления потоками. Управление включает получение информации о состоянии технологического объекта управления, оценку информации, выбор управляющих воздействий и их реализацию. Последнее есть организация воздействия на объект через органы управления (исполнительные механизмы) с целью смены состояния и режима оборудования, либо конфигурации потоков, что может осуществляться вручную, автоматически либо автоматизировано.
В целом для таких производств, как технология производства сверхбольших интегральных схем с большим количеством взаимосвязанных технологических процессов (ТП) необходимо применять иерархическую структуру в системе управления, а сам объект представлять как совокупность технологических установок со своими производственными задачами.
Во второй главе рассматривается общая концепция управления кадровыми ресурсами предприятия. Характерной особенностью сложных производств и объектов является наличие комплексной системы управления.
Последняя интегрирует в одно целое различные по целевой направленности, во-первых, контуры автоматического управления (автоматическое управление и регулирование физических параметров процессов, автоматические защиты и блокировки, логическое управление конфигурациями), во-вторых, функции супервизорного управления, основной задачей которого является согласование (координация) различных процессов в технической системе.
Для создания эффективной организационной структуры такого типа производства на первоначальном этапе определяются: назначение, цели функционирования, основные характеристики объекта и критерии достижения целей. На следующем этапе происходит выделение компонент объекта, формирование иерархического структурного описания (структура потоков, основные установки, общее описание функционирования). Здесь начинается детализация исходного представления об объекте как преобразователе на отдельные связанные компоненты и предварительная организация управленческих кадров. И наконец, на следующем этапе формируется описание точной технологической схемы и всей необходимой обвязки с окончательным описанием структуры менеджмента.
Основная задача предпроектного обследования объекта - получить спецификации на систему управления в виде точного описания алгоритмов управления и предварительную организационную структуру. Важную роль в определении последней занимает создание регламента - обобщенного технологического плана ведения процессов. Он определяет последовательность состояний, через которые должен проходить управляемый технологический процесс. Указанный план может либо подготавливаться специалистами, либо автоматически генерироваться программными средствами на основе комплекса более абстрактных целей, которые ставят разработчики системы. В целом регламент показывает взаимосвязь между потоком событий от ТОУ и формированием команд по изменению его структуры. При создании технологического регламента в него вводятся автоматические действия - не требующие вмешательства оператора, простые информативные сообщения о ходе технологического процесса, выдаваемые оператору, и указания оператору на совершение действий по визуальному контролю и ручному управлению, или подтверждению исполнения определенного этапа. В технологическом регламенте также должен быть предусмотрен контроль за противоречивыми или опасными действиями оператора, введена система подтверждений ручных действий и предложений-подсказок по возможным решениям в конкретных случаях.
В управлении производством выделяются три ключевые роли человека:
- инициатор события (лдатчик), когда человек сообщает системе управления о состоянии объекта управления, вводит значения уставок;
- человек, управляющий локальной технологической установкой, решающий поставленную задачу по выполнению требований режима - оперативное управление технологическим процессом;
- лицо, принимающее решение стратегического характера - выбор варианта развития процесса, задание технологических режимов, организация и обеспечение технологии.
Концепция управления кадровым ресурсом технологического объекта управления в процессе жизненного цикла системы (от создания до утилизации), как правило, постоянно развивается. На первой стадии это очень общее представление, что должна выполнять система управления для обеспечения технологии. Затем, по мере проработки системы, она уточняется. Организация производства представляется в виде комплексных процессов, состоящих из нескольких простых.
Порядок работы алгоритма управления ресурсами реализуется с помощью специальных процедур, которые вводят значения переменных величин из БД. Результат вычисления или процедуры либо записывается как значение переменной в БД, либо используется для выполнения метода (например, управляющей команды) (Рис. 2).
Запросы процедура чтение БД объекта запись Методы Рис. 2. Порядок работы управляющей программы Конструирование функциональной структуры нижнего уровня ТОУ и его алгоритмов её управления формируются на основе традиционных технологических алгоритмов и представляются как автоматы, которые описывают ситуации и соответствующие им требуемые реакции, либо процедуры над данными с целью формирования событий. На рис. 3 в структуре АСУ ТП, представлены параллельно работающие группы таких автоматов.
Аварийные защиты (АЗ) описывают ситуации нарушения технологического процесса, а также описывают и действия (команды) на исполнительные механизмы, направленные на предотвращение создавшейся ситуации.
1. Технологические защиты (ТЗ) описывают ситуации, угрожающие сохранности технологического оборудования, и команды на исполнительные механизмы, направленные на предотвращение повреждения оборудования.
2. Технологические блокировки (ТБ) определяют действия над исполнительными механизмами для поддержания параметров технологического процесса (температуры, давления, расхода и т.д.) на заданном уровне или в заданных пределах.
3. Дистанционное управление (ДУ) - действия и условия их осуществления над исполнительными механизмами по командам оператора.
4. Локальные регуляторы (ЛР) - автоматы, осуществляющие поддержание некоторого технологического параметра в соответствии с уставкой по закону регулирования. С точки зрения реализации автоматы - это множество вычислительных процедур, реализующих заданный закон регулирования, условия срабатывания регулятора и процедуры безударного перехода от ручного управления к автоматическому управлению.
Оператор ФС Сиг ДП Локальная БД АЗ ТЗ ТБ ДУ ЛР Измер ение приоритет приоритет Исполнит.
приоритет Исполнит.
механизм механизм Исполнительный механизм Рис. 3. Функциональная структура системы управления.
5. Формирование событий (ФС) - это процедуры, задающие правила установления факта события по каждому параметру, исполнительному механизму и алгоритмам управления.
6. Сигнализация (Сиг) - функция системы управления, информирующая персонал о факте наступления заданного события.
7. Измерение - процедура получения значения параметра процесса, нормирования и преобразования к необходимым единицам.
8. Дистанционное показание - функция системы, осуществляющая отображение значения параметра на удаленном расстоянии от объекта.
Каждый автомат такой представляет собой набор параллельно непротиворечиво работающих процедур, вырабатывающих управляющие воздействия на исполнительные механизмы. Детерминизм воздействия обеспечивается на основе арбитража в соответствии с приоритетами в специальных блоках - приоритетных автоматах, команды от последних поступают в исполнительные автоматы, осуществляющие управление элементарными операциями исполнительных механизмов. Последние блоки одинаковы для всех исполнительных механизмов одного типа. В виде блоксхем взаимодействие компонент представлено на Рис. 3.
На верхнем уровне управления (типовая структура представлена на рис.
4, как уже отмечалось, решаются задачи управления объектом в целом и информационной поддержки оператора.
В автоматическом режиме на этом уровне реализуются:
- сигнализация об аварийных и предаварийных состояниях процессов или отдельных параметров;
- визуализация технологических схем и трендов по параметрам;
- архивирование данных о процессах, параметрах, событиях и действиях оперативного персонала;
- подготовка отчетной документации;
- интерфейс с оператором.
Регламент Персонал: управление по состоянию Неформальная Анализ текущей ситуации БД Оценка соответствия целям Прогноз развития ситуации Опыт работы Управляющее воздействие Оператор ТП Сигнализация Архивирование БД Визуализация Отчетность Интерфейс с нижним уровнем Рис 4. Функции верхнего уровня в АСУТП.
Средством моделирования поведения ТОУ на верхнем уровне управления является технологический регламент, создаваемый на основе инструкций оперативному персоналу. Он определяется в виде специального графа переходов, вершинам которого сопоставляются режимы работы установок, а ребрам - условия их следования. В целом регламент показывает взаимосвязь между потоком событий от ТОУ и формированием команд по изменению его структуры. Регламент как нормативная документация, определяет области ответственности, права и обязанности персонала, устанавливая требования, к выполняемым организационным, управленческим и контролирующим действиям персонала. В нем описывается кто (по должности), в каких случаях и каким образом должен реагировать на ситуацию и принимать решения. Эта информация никоим образом не присутствует в АСУ.
Обязанность её использования и качество исполнения ложится исключительно на персонал и организацию труда. Тем не менее, роли персонала в схеме управления процессом можно занести в автоматизированную систему с тем, чтобы она могла контролировать и направлять действия человека согласно его обязанностям и полномочиям.
Это, конечно же, касается не всех обязанностей персонала, а только тех, которые связаны с управлением ТП - непосредственным воздействием на технологический процесс.
В третьей главе вводится понятие структуры менеджмента (СМ) предприятия, предлагается её модель в виде иерархически связанных через области ответственности подмножеств кадрового управленческого ресурса.
Также предлагаются механизмы анализа и оптимизации рассматриваемой модели СМ.
В различных работах понятие СМ определяется по-разному, но, как правило, под этим термином понимают схему документооборота предприятия, схему подчиненности сотрудников, структуру материальных потоков и т.п. В данной работе исследуется только одна сторона эффективного функционирования СМ с точки зрения квалификации сотрудников предприятия. Одной из задач руководства предприятия является построение такой оптимальной СМ, которая наиболее полно соответствует выполнению целевых функций предприятия и приводит к максимальной эффективности ее работы с наименьшими затратами. Для создания такой СМ в начале нужно упорядочить схему производственных процессов и систему управления производства в целом:
- определиться с организационной штатной структурой;
- разработать механизмы управления предприятием (в том числе определить центры ответственности персонала);
- произвести выделение основных технологических процессов;
- разработать механизмы организационного управления технологическими процессами;
- на основании созданных механизмов управления сформировать технологию финансового анализа и управления деятельностью технологических процессов.
Для решения данных задач применена нисходящая технология проектирования, при которой на любом уровне процесс управления можно представить как комплексный, состоящий из подпроцессов. Каждый подпроцесс можно, в свою очередь, также детализировать. Для построения оптимальной СМ таким способом необходимо сначала смоделировать СМ предприятия на заранее заданном количестве сотрудников (менеджеров, исполнителей) - задача анализа, а затем оптимизировать данную структуру по требованию наименьшей сложности предлагаемых решений - задача синтеза. Модель СМ представляется в виде диаграмм иерархических подмножеств из управленческого кадрового ресурса. Другими словами СМ предприятия представляется как упорядоченное множество ее сотрудников (менеджеров, исполнителей и т.п.), для каждого из которых определена область ответственности по выполнению процессов в технологической части. Таким образом, СМ будет включать в себя информационные, управляющие и другие связи между участниками, включая отношения подчиненности и распределение прав принятия решений. По сути - это будут должностные инструкции для менеджмента предприятия.
Интеграция СМ с производственными процессами и целями происходит вертикально. Индивидуальные и командные цели согласовываются для поддержки корпоративных целей. Этот процесс принимает форму замыкающихся целей, спускающихся с корпоративного уровня на функциональный уровень или уровень менеджера и далее к командам и индивидуальным работникам. Необходимо предпринять шаги для обеспечения согласованности таких целей. Это может происходить каскадным методом, при котором цели спускаются сверху вниз, а на каждом последующем уровне командные или индивидуальные цели корректируются с учетом целей более высокого порядка. Однако должен существовать и восходящий процесс, который дает возможность индивидуальным работникам и командам самим формулировать свои цели в рамках общей цели и ценностей организации.
Далее вводится понятие сценария. Алгоритмы управления предлагается организовывать в виде сценариев достижения технологических целей управления. Сценарии определяют последовательность изменения режимов процессов, протекающих в объекте управления.
Как правило, варианты управления разрабатываются для каждого технологического объекта индивидуально, с учетом свойств установленного оборудования и конфигурации технологической структуры. Однако для типовых объектов стратегическое управление достижением целей и управление технологией, в целом, одинаково. Это дает право разрабатывать общие технологические сценарии контроля и управления технологией на основе регламентов таких объектов.
Модель технологического сценария (ТС) определяется способом задания структуры алгоритма исполнения сценария, типами команд и операций, выполняемых сценарием, жизненным циклом сценария, схемой функционирования сценария в системе управления.
Модель технологического сценария представляется набором TS = (S, I, L), где: S - структура алгоритма исполнения сценария, определяет последовательность выполнения команд и операций. Структура сценария задается графическим способом с помощью графа операций, в котором порядок исполнения команд определяется графом переходов или табличным способом, при котором последовательность интерпретации строк таблицы определяется номерами в специальном поле либо в виде мнемонической записи функции следования инструкций и условий перехода между ними.
Формально структуру технологического сценария заданного графом можно представить как набор S = (P, E), где: P={pq | qIp} - множество позиций графа, а Ip - множество индексов его элементов; E={emn | m,n Ip} - множество не взвешенных дуг ориентированного графа. Позиция графа это кортеж p =
Представим СМ произвольного предприятия в виде системы отношений подмножеств, элементами которых будут являться сотрудники - менеджеры среднего звена, а на нижнем уровне будут сотрудники - исполнители конкретных технологических процессов, причем каждый менеджер (кроме руководителя) будет иметь ровно одного начальника.
U = { M, I, N} где M - подмножество менеджеров ; I - подмножество исполнителей на нижнем уровне управления; N - отношения между элементами;
Применительно к задаче управления кадрами построение требуемой СМ заключается в определении множества M={m1,Е mk} менеджеров по управлению и их областей ответственности. Областью ответственности менеджера mi на множестве исполнителей является отношение Ui U, в котором родительским элементом является mi (рис.5).
mm2 m3 mm5 m6 m7 m8 m9 miii5 i6 i8 ii2 ii7 iОбласть ответственности mРис. 5. Диаграмма СМ предприятия.
Таким образом, всю СМ предприятия можно декомпозировать на области ответственности для менеджеров конкретного уровня (звена) в виде непересекающихся подмножеств. Если множество исполнителей является заданным, то количество менеджеров для разных областей ответственности будет различным. Естественно, что для менеджеров более низкого уровня области ответственности входят в область ответственности менеджера более высокого уровня, которому они непосредственно подчиняются.
Поддержание данной СМ требует затрат. Таким образом, каждой U можно поставить в соответствие неотрицательное число - ее стоимость.
Будем считать оптимальной СМ такую, которая имеет минимальную стоимость. Для определения сложности всей СМ необходимо определять сложность области ответственности для каждого менеджера.
Пусть стоимость СМ С(U) складывается из стоимостей менеджеров этой иерархии, т.е.
n (U) ) (2) c(mi iгде с(mi) - стоимость произвольного менеджера;
Определим, что каждый менеджер имеет ресурс по сложности управления подчиненными ему компонентами. Пусть r1 - собственные затраты на работу менеджера; r2 - затраты на управление каждым из непосредственно подчиненных сотрудников. Очевидно, что r1 связаны с r2.
Тогда задача построения оптимальной по стоимостным затратам СМ сводится к поиску такого Сop, чтобы:
op arg min (S) (mi)nr2(mi)) (3) ((r miM Где n - число управляющих связей данного менеджера с непосредственно подчиненными ему кадрами. В работе приводится пример расчета стоимости двух вариантов СМ с учетом конкретных весов трудозатрат на отдельные операции.
Суть нового подхода к построению модели СМ заключается в последовательном объединении областей ответственности менеджеров, начиная с нижнего технологического уровня и учитывая при этом T {I, E} комплексный, составной вид самих производственных процессов.
Вершинами графа (I) будут являться исполнители нижнего уровня СМ предприятия, дугами (E) - связи между исполнителями, означающие потоки информации. Интенсивность каждой вершины потока с точки зрения ее трудоемкости определяется весом дуги, представляющей собой вектор l условных весов (ki) типов операций (например, продолжительность операции по времени), т.е. ek(ii, ij ) E и ek = {k1, k2, Е}. Тогда сложность каждого узла в СМ будет равняться сумме сложностей узлов, входящих в его областей ответственности.
Таким образом, задача определения общей СМ для решения каких-либо производственных задач складывается из определения структуры отдельных областей для ее менеджмента, которые в свою очередь определяются по технологическому графу для исполнителей.
В данном подходе также определяются затраты на содержание каждого узла, которые зависят от потока L(mi), за который отвечает данный узел (менеджер) и описываются функцией: K(L(mi)) 0. Тогда стоимость затрат на всю СМ равна сумме стоимостей её узлов:
(U) (4) K(L(m ) i miM И таким образом, задача определения оптимальной СМ формулируется как задача поиска оптимальной структуры на множестве исполнителей I с функционалом стоимости узла, заданным выше. Решение такой задачи остается по-прежнему вычислительно сложным. Однако на практике приемлемым результатом будет являться не обязательно оптимальная СМ, а близкая к ней. Для поиска такого приближенного решения предлагается следующий алгоритм.
1) Находится примерное количество узлов в дереве СМ M ' arg min nK'(L / n) n1,|I|Если бы потоки распределялись поровну между узлами СМ, то при |M`| узлах достигался бы минимум затрат на ее содержание.
2) Определяется лэталонная область ответственности L= L / |M`|, приходящаяся на один узел.
3) В диаграмму СМ последовательно добавляются узлы так, чтобы контролируемая ими область ответственности была как можно ближе к лэталонной до тех пор, пока каждая связь не будет контролироваться одним из узлов СМ.
Предлагается метод построения рациональной по затратам СМ, который также использует граф технологических процессов (ГТП), но при этом учитывается внутренняя структура данного графа, т.е. характер взаимосвязей между исполнителями. За основу представления процессов на нижнем уровне производства был взят метод, использовавшийся ранее для графического представления структурированных автоматов.
Будем считать, что все процессы предприятия на нижнем уровне описываются графом T, т.е. взвешенным графом без кратных дуг, множество вершин которого есть множество исполнителей P, и вершины (pi,pj) соединены дугой eij, если существует операция по передаче продукции (информации) между исполнителями - менеджерами. Каждая дуга, как было определено выше, имеет свой вес в зависимости от сложности соответствующей операции. Введем понятие фрагмента графа.
Определение 1. Фрагментом графа T=(P,E) будем называть подграф T`=(P`,E`), где P` P & E`E, причем eij E` pi P` & pj P`.
Другими словами переходы между вершинами возможны только в пределах данного подграфа.
Таким образом, задачу выделения областей ответственности на ГТП можно свести в декомпозиции данного графа на основе его составляющих фрагментов. Для первоначальной декомпозиции исходного ГТП на подграфы соответствующие областям ответственности менеджеров введем понятие однопроходного фрагмента. Обозначим через E0(Si) - множество дуг, входящих в его начальную вершину, а через E*(Si) - множество дуг, выходящих из его заключительной вершины.
Определение 2. Фрагмент графа Si называется однопроходным, если:
E0 (Si ) E*(Si ) ( & ) (5) Содержательно однопроходным называется такой фрагмент, в котором начальное и заключительное состояния не совпадают, отсутствуют циклы, а переход из заключительного состояния не возможен.
Осуществляя последовательную редукцию над однопроходными фрагментами структуры графа технологического процесса (CГТП), возможно упростить общий вид графа, при построении дерева СМ. Показано, что любой граф произвольного вида можно преобразовать к регулярному за счет увеличения его сложности (например, путем введения дополнительных фиктивных вершин). В данной работе методы структуризации исходного графа не рассматриваются, а заранее полагается, что он уже имеет регулярную структуру. Дадим его формальное определение.
Определение 3. Граф T={P,E} является графом с регулярной структурой, если его можно представить однопроходным фрагментом.
В соответствии с введенными определениями каждый произвольный граф можно было декомпозировать на подпроцессы определенного вида.
Пользователь должен, описывая с самого начала детально процесс или его части на нижнем уровне, выделить типовые подпроцессы и представить их в виде блоков, соединенных по определенным правилам. В результате все описание процесса можно представить набором таких типовых блоковподпроцессов и порядком их соединения.
Такой способ соответствует иерархическому представлению сложных ТП для поточных производств, описанных ранее, и дает возможность применить автоматизированный подход к построению СМ предприятия снизу, начиная с выделения простейших подпроцессов в технологическом графе и назначая им области ответственности менеджеров. Кроме того метод позволяет обозреть на каждом шаге детализации весь алгоритм построения в целом, что помогает делать умозрительный анализ на полноту и функциональное соответствие варианта детализации с имеющимся ресурсом по менеджменту у предприятия. На Рис. 6 представлен пример представления СГТП, который в свою очередь состоит из других более мелких фрагментов. Каждый фрагмент представляет собой комплексный процесс, состоящий из более простых или базовых подпроцессов (в частности F1 и F2).
В работе показана последовательная процедура свертки исходного СГТП по определенным правилам в соответствии с областями ответственности управляющего персонала.
Fi4 ii1 i2 i3 iiii10 ii9 iFРис. 6. Пример СГТП.
В результате итеративной процедуры на СГТП будет построена диаграмма управления с областями ответственности менеджеров (рис. 7), соответствующих определенным представлениям СМ.
mmmmmmПерсонал Технологические процессы производства Рис. 7. Диаграмма управления с областями ответственности менеджеров Приведен сравнительный анализ двух вариантов выполнения производственных процессов (две альтернативные ветви на СГТП) с учетом заданных стоимостей трудозатрат на управление.
В четвертой главе описывается современное положение на рынке инструментальных средств для автоматизированного моделирования СМ предприятия и в качестве примера рассматривается одно из таких средств из среднего ценового сегмента - пакет Fox Manager. Программа позволяет строить процессы как пошаговые схемы, распределять ответственность за те или иные функции между сотрудниками предприятия и устанавливать запись или документ, регламентирующий или описывающий выполнение данного действия. С её помощью возможно не только построить организационную структуру предприятия в удобном виде с возможностью цветовой маркировки и просмотра по подразделениям, но и предупредить возможные ошибки, такие как, например, перенесение должностных обязанностей с должности на должность, неправильно сформированное подразделение и др. Также в программе предусмотрена возможность автоматической генерации готовых к использованию должностных инструкций, положений о подразделении, штатного расписания и других нормативных документов прямо из построенной функциональной и процессной модели предприятия.
Благодаря применению нового подхода к СМ предприятия, основанному на последовательном выделении соответствующих исполнителей и их областей ответственности за конкретные производственные процессы, была предложена методика её построения на основе иерархически связанных производственных процессов. Предлагаемый в работе автоматизированный подход к проектированию иерархической СМ предприятия позволит формировать оптимальную по затратам организационную структуру предприятия, оперативно влиять на ее кадровую политику и соответственно способствовать повышению эффективности ее работы.
Научные труды по теме диссертации, опубликованные в сборниках, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации:
1. Шпиленко А.В. Методика формирования организационной структуры управления предприятиями с потоковой технологией производства/ Журнал Экономические и гуманитарные науки, № 2/217(596), 2010. - 0,7 п.л.
2. Шпиленко А.В. Организация кадрового ресурса для автоматизированного управления предприятий/ Информатизация и связь, №7, 2011. - 0,6 п.л.
3. Шпиленко А.В. Методика построения структуры организационного управления поточной технологией производства/ Информатизация и связь, №7, 2011. - 0,5 п.л.
Другие публикации по теме диссертации:
4. Шпиленко А.В. Экономико-математические модели управления персоналом на предприятии/ Журнал Информационные технологии управления в социально-экономических системах, Росинформтехнологии, Вып. 3, 2009 - 1,3 п.л.
5. Шпиленко А.В. Методика управления человеческими ресурсами на предприятии с поточной технологией производства / Сборник научных трудов Международной НПК Теория активных систем (ТАС-2009), ИПУ РАН, 2009 - 0,3 п.л.
6. Шпиленко А.В. Организация структуры менеджмента с учетом технологии производства/ Научно-технический журнал Известия российской академии ракетных и артиллерийских наук, N1, 2010 (63) - 0,п.л.
7. Шпиленко А.В. Оптимизация структуры менеджмента с учетом технологии производства/ Научно-технический журнал Известия российской академии ракетных и артиллерийских наук, N1, 2010 (63) - 0,7 п.л.