Методика оптимизации бизнес-процессов управления предприятиями отрасли связи и информатизации

Нурмагомедова, Наталья Викторовна

Темы диссертаций по экономике » Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда

Методика оптимизации бизнес-процессов управления предприятиями отрасли связи и информатизации тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат

Ученаd>кандидат экономических наук
Автор	Нурмагомедова, Наталья Викторовна
Место защиты	Москва
Год	2010
Шифр ВАК РФ	08.00.05

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методика оптимизации бизнес-процессов управления предприятиями отрасли связи и информатизации"

004ЬИЫог

На правах рукописи

НУРМАГОМЕДОВА Наталья Викторовна

МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯМИ ОТРАСЛИ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИЗАЦИИ

08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности, в т.ч. связь и информатизация)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 2010

2 4 КЮН 2010

004606167

Работа выпонена на кафедре менеджмента Московского государственного университета технологии и управления.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат экономических наук, профессор Князев Валерий Васильевич

доктор экономических наук, профессор Дрогобыцкий Иван Николаевич

кандидат экономических наук Матвеев Сергей Геннадьевич

Ведущая организация:

ФГУП Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия (Стандартинформ)

Защита состоится 23 июня 2010 г. в 11.30 на заседании диссертационного совета Д 219.007.01 во Всероссийском НИИ проблем вычислительной техники и информатизации по адресу: 113114 Москва, 2-й Кожевнический пер., дом 8, аудитория № 213.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского НИИ проблем вычислительной техники и информатизации по адресу: Москва, 2-й Кожевнический пер., дом 8.

Автореферат разослан

мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат экономических наук

П.П. Гвритишвили

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время многие российские руководители промышленных предприятий, в частности предприятий отрасли связи и информатизации, признают, что их автоматизированные информационные системы управления производством не соответствуют текущим условиям и требованиям рынка и нуждаются в совершенствовании. Опыт работы предприятий отрасли связи и информатизации г. Калуги, на базе которых были проведены исследования, подтверждает, что потери, связанные с недостаточно эффективным управлением предприятием, по отдельным категориям производства могут достигать 30-40 % от общих затрат.

Одна из основных проблем неэффективного управления такими предприятиями связана с отсутствием достаточно тесной взаимосвязи между технологическими и организационными процессами. В качестве технологических процессов выступают системы автоматизации оборудования (CAO), а в качестве организационных процессов - информационно-управляющие системы производства (ИУСП), ориентированные на поддержку финансово-хозяйственной деятельности. Оба направления автоматизации развивались обособленно, но при этом области применения ими CAO и ИУСП часто перекрывались в силу взаимозависимости решаемых задач и дублирования выпоняемых функций. Следствием этого явились несоблюдения регламента; нарушения норм эксплуатации оборудования; слабый контроль работы персонала; нередки производственные потери по причине конфликта потока технологических действий, планируемых персоналом в оперативном контуре управления, и ремонтных (профилактических) работ, планируемых на предприятии. Прозрачность процессов для внешних контуров управления технологией недостаточна и обеспечивается лишь на уровне параметров процессов. Степень контроля работы оборудования неудовлетворительна для задач ИУСП (контролируется, как правило, работа на нижнем уровне и только автоматизированных приводов). Поэтому решение проблемы эффективного управления организационными и технологическими процессами предприятия заключается в необходимости интеграции этих процессов.

Вопросы автоматизации моделирования технологических процессов и оптимизации их управления исследованы во многих работах, например: Прангишвили И.В., Волика Б.Г., Жожикашвили В.А., Ицковича Э.Л., Амбарцумяна A.A., Ананенкова А.Г., Ставкина Г.П., Талыбова Э.Г., Абрамовой H.A., Горбатова В.А., Кафарова В.В., Алиева P.A. и др. Следует

отметить, что в данных работах представлены последние достижения науки в указанной сфере. Однако они не содержат описания инструментов и методологии их применения на разных стадиях проектирования комплексов информатизации АИС предприятия.

Рассматриваемые проблемы автоматизации управления свойственны и предприятиям отраслей связи и информатизации, достаточно типичными представителями которых являются такие промышленные предприятия г. Калуги, как ФГУП Калужский завод телеграфной аппаратуры, ФГУП Калугаприбор и ЗАО Эмат-ПМ. Эти предприятия ориентированы на выпуск радиоэлектронного оборудования и уже более полувека вносят значительный вклад в развитие экономики Калужской области и Центрального региона России в целом. Так, согласно отчету о социально-экономическом развитии Калужской области за последние два года (2008, 2009 г.), доля электронной продукции в валовом региональном продукте составила 22 %.

Основным содержанием деятельности любого предприятия, в том числе и отрасли связи и информатизации, является производственный процесс, который в дальнейшем мы будем понимать как совокупность взаимосвязанных технологических и административно-организационных процессов, при выпонении которых ресурсы предприятия преобразуются в продукцию (услуги).

В настоящее время широкое распространение и применение в мире получили САЬБ-технологии, которые рассматриваются как технологии повышения эффективности бизнеса, основанные на информационном взаимодействии субъектов хозяйственной деятельности и совместном использовании информации в ходе жизненного цикла (ЖЦ) изделия или продукта. Применение этой технологии позволяет интегрировать процессы на всем протяжении жизненного цикла продукции, от выражения потребности в продукции до ее утилизации. В течение всего производственного цикла изготовления продукта он является объектом выпонения некоторых функций, связанных с содержанием соответствующих стадий ЖЦ. Использование при моделировании понятия бизнес-процессы позволяет иначе взглянуть на выпоняемые работы и осуществить декомпозицию процессов по функциональному признаку.

В работе рассматривается класс основных бизнес-процессов, не связанных непосредственно с технологией производства, а функционально обеспечивающих технологические бизнес-процессы, которые в дальнейшем

будут называться обеспечивающими бизнес-процессами (ОБП). К ним относятся: снабжение ресурсами, сервис, планирование и т. п.

Такая постановка задачи, как правило, выходит за рамки сегодняшних автоматизированных систем управления предприятием, и поэтому интеграция организационных и технологических процессов управления на базе бизнес-процессов, естественно, позволит существенно улучшить организацию работы предприятия в целом.

В связи с вышеизложенным актуальность разработки методики оптимизации бизнес-процессов, в которой объединяются функции организационного и технологического управления, не вызывает сомнений. Для Необходимо разработать обобщенную модель основных и обеспечивающих бизнес-процессов и решить проблему их взаимодействия в рамках комплексной корпоративной информационной системы (КИС) управления предприятием.

Цель диссертации состоит в разработке методики оптимизации бизнес-процессов управления производственным предприятием отрасли связи и информатизации, обеспечивающей повышение эффективности его функционирования.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи.

1. Проведен анализ современного состояния автоматизированных систем управления предприятием и его технологическими процессами.

2. Определены основные подходы к проектированию системы организационного и технологического управления, проведен анализ инструментальных средств, на базе которых моделируются их бизнес-процессы.

3. Разработана имитационная модель, обеспечивающая интеграцию и совместное взаимодействие организационных и технологических бизнес-процессов.

4. Выявлены ситуации, в которых возможно некорректное поведение интегрированной системы управления, сформулирована задача корректности управляющего агоритма и определены методы его проверки.

5. Определены формальные критерии реализуемости управляющего агоритма интегрированной системы управления и теоретически обоснованы механизмы проверки данных критериев.

6. Разработана методика проектирования интегрированной системы управления на базе обеспечивающих бизнес-процессов, а также определены механизмы их мониторинга и управления.

7. Реализована методика на базе имеющихся средств языка моделирования и проведена ее экспериментальная проверка на конкретном объекте.

Объект исследования - различные производственные предприятия, в частности предприятия отрасли связи и информатизации.

Предмет исследования - модели и методы анализа процессов функционирования систем управления на предприятии.

Методология исследования. Теоретическую и методологическую базу исследования составляет системный подход к моделированию сложных социально-экономических систем, который выражается во взаимосвязи технологических и организационных процессов.

В ходе проведения исследований использовались труды отечественных и зарубежных ученых в области построения новых информационных технологий на базе бизнес-процессов. При решении конкретных задач были использованы элементы теории вероятностей, математической статистики, теории графов, теории конечных автоматов. В качестве источников были взяты материалы научной периодики, конференций и семинаров.

Решение поставленных в диссертации задач потребовало применения методов и приемов системотехники, теории конечных автоматов, сетей Петри, системного и прикладного программирования.

Диссертационная работа по своему содержанию соответствует пункту 15.93 Паспорта специальности 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами связи и информатизации).

Научная новизна работы заключается в разработке комплексной методики проектирования интегрированной системы управления организационными и производственными бизнес-процессами предприятия, обеспечивающей повышение эффективности его производственной деятельности. Научной новизной характеризуются следующие положения:

- разработана обобщенная математическая модель функционирования обеспечивающих бизнес-процессов на основе аппарата конечных автоматов специального типа, динамика которых задается жизненными циклами изготавливаемых продуктов. Отличительной особенностью этой модели является то, что она обеспечивает интеграцию процессов организационного и технологического управления в рамках общей КИС предприятия;

- выявлены ситуации возможного некорректного поведения системы управления обеспечивающими бизнес-процессами предприятия, сформулирована

задача корректности управляющего агоритма и определены методы его проверки. Сформулированы формальные критерии реализуемости управляющего агоритма системы управления и разработаны механизмы их проверки;

- теоретически обоснованы агоритмы моделирования взаимосвязанных бизнес-процессов, которые обеспечивают основу для создания соответствующих инструментальных средств в виде методики, моделей и программных средств;

- разработаны новые процедуры, сводящие критерии корректности графа операций ОБП к адекватным свойствам сетей Петри (живучесть, безопасность и т. п.) и реализующие механизм редукции построенной по графу операций сети Петри. Отличительными особенностями этих процедур являются возможности осуществлять проверку корректности графа операций ОБП стандартными способами и снизить агоритмическую сложность поставленной задачи анализа ОБП на корректность поведения за счет удаления несущественных для анализа вершины - операции и переходы в исходной сети;

- предложена реализация методики с использованием средств языка моделирования иМЬ и проведена ее экспериментальная проверка при разработке конкретного объектно-ориентированного приложения.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение разработанной методики проектирования на различных предприятиях производственного типа и создают методологическую базу для модернизации действующих систем управления технологическими процессами.

Проведенные в работе исследования и полученные результаты составляют теоретическую основу построения систем принятия решений по управлению обеспечивающими бизнес-процессами на предприятиях. Разработанные методика, модели и методы автоматизации, обеспечивающие бизнес-процессы, направлены на решение важной народнохозяйственной задачи - повышение эффективности управления интегрированной КИС на предприятии. Результаты диссертационного исследования доведены до конкретных методик, агоритмов и программных комплексов.

Основные результаты исследования, имеющие практическое значение:

- обобщенная модель обеспечивающих бизнес-процессов и механизмы проверки корректности критериев их взаимодействия;

- методика проектирования системы автоматизации бизнес-процессов средствами языка моделирования 1ЖЬ.

Апробация и внедрение результатов исследования. Проведенные в диссертации исследования непосредственно связаны с планами научно-исследовательских работ ВНИИПВТИ Министерства связи и массовых коммуникаций РФ, выпоняемых по федеральным и региональным программам, посвященным проблемам эффективного управления предприятиями отрасли.

Основные положения диссертации прошли экспериментальную проверку и внедрены на предприятии Эмат-ПМ г. Калуги, выпускающем промышленные магниты и осуществляющем сборку радиоэлектронной продукции (соответствующий акт о внедрении прилагается к диссертации).

Теоретические и практические результаты диссертационного исследования были также использованы при чтении спецкурса Моделирование и реинжиниринг бизнес-процессов для студентов кафедры менеджмента МГУТУ.

Основные положения и результаты диссертации докладывались и получили одобрение на: III Отраслевой научно-технической конференции Технология информационного общества (Москва, МТУ СИ, 2009), Международной научно-технической конференции Проблемы регионального и муниципального управления (Москва, РГГУ, 2009, 2010), VII Международной научно-технической конференции Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений (Владикавказ, 2010), а также на научных семинарах кафедр: Менеджмент Московский государственный университет технологии и управления, Прикладная информатика Всероссийского заочного финансово-экономического института, Математическое моделирование экономических процессов Финансовой академии при Правительстве РФ, Финансы и кредит Российского государственного гуманитарного университета, ВНИИПВТИ.

Публикации, По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы (объем 1,9 п. л.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертационной работы - 118 страниц машинописного текста, работа содержит 3 таблицы и 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, формулируются цель и задачи исследования, определяется научная новизна, достоверность научных положений, описывается практическое использование результатов.

В первой главе рассматриваются проблемы функционирования предприятия, основной деятельностью которого является производственный процесс. Под производственным процессом будем понимать совокупность взаимосвязанных технологических и административно-организационных процессов, при выпонении которых ресурсы предприятия преобразуются в продукцию (услуги).

В качестве объекта рассматриваются предприятия отрасли связи и информатизации в г. Калуге, обеспечивающие обороноспособность страны, снабжая военные министерства и ведомства РФ аппаратурой связи и системами информатизации. Вместе с тем технологические мощности предприятий электронной промышленности г. Калуги позволили развить и другие направления деятельности, и сейчас они выпускают высокотехнологичную продукцию для нужд отечественной автомобильной промышленности, нефтегазового комплекса, торговли, а также гражданские бытовые товары. Наиболее яркими представителями отрасли связи и информатизации в г. Калуге являются: ФГУП Калужский завод телеграфной аппаратуры, ФГУП Калугаприбор, ЗАО Эмат-ПМ. Производственные мощности этих предприятий дают возможность производить типичный набор продукции, позволяющий удовлетворять военные и гражданские нужды страны и региона.

Структура автоматизации управления такими предприятиями часто представляется в виде пирамиды. На нижнем уровне логических контролеров рассматриваются задачи системы автоматизации оборудования, которые реализуются с использованием специализированного языка, близкого по типу к мнемонике электрических схем. Контролеры управляют устройствами ввода-вывода информации с датчиков (1\0) и реализуют функции индивидуального управления. На среднем уровне находятся рабочие места для оперативного управления технологическими процессами при поддержке инструментальных средств типа SCADA-систем. На верхнем уровне находятся системы ERP планирования ресурсов предприятия (СПРП) или MRPII планирования ресурсов технологического производства (СПРТП). Системы ERP ориентированы на

предприятие в целом, a MRP - на его технологические подразделения. И те, и другие традиционно относятся к информационно-управляющим системам предприятия. Основное внимание в ИУСП уделялось автоматизации административно-финансовых задач, поставкам и сбыту продукции, а задачи организации собственно производственных процессов, включая управление ресурсами, обслуживание и т. п., не ставились. Если принять во внимание приведенную выше схему задач, то стратегические и тактические задачи традиционно считались сферой деятельности ERP-систем, а оперативные задачи решались средствами SCADA-систем в CAO. Но эти задачи оперативного и оперативно-диспетчерского управления (ОДУ) не являются задачами для ERP-систем и не укладываются в функциональность SCADA-систем.

На практике нет четкой границы между уровнем управления производством и технологическим процессом. Производственные процессы оказались не связаны информационно и логически с процессами административно-хозяйственной и финансовой деятельности предприятия в целом. Однако существует непосредственная взаимосвязь основных технологических параметров производственного процесса с показателями материально-хозяйственной и финансовой деятельности. Например, потребление электрической мощности и других энергоресурсов в процессе производства напрямую влияет на себестоимость. От простоев оборудования или текущего расхода сырья может зависеть оптимальное время подачи в подразделение очередной партии сырья. Приведенная выше структура задач показывает, что при решении задач ОДУ необходима, с одной стороны, функциональность ERP-систем, а с другой стороны, мониторинговые возможности SCADA-систем. Данный класс систем возник на основе задач управления производством на уровне технологических служб предприятия. Задачи планирования и управления производством было невыгодно делить между средним и верхним уровнями. Опыт показал, что информационная база этих задач дожна быть единой. При использовании клиент-серверной архитектуры КИС применяются общие серверы базы данных и приложений, а клиентские места распределяются по подразделениям предприятия.

Задачи такого класса решаются и поддерживаются MES-группой испонительных систем управления (ГИСУ). Она находится на стыке верхнего и среднего уровней автоматизации предприятия.

К системам MES принято относить приложения, решающие следующие задачи:

Х управление производственными и людскими ресурсами в рамках технологического процесса,

Х детальное планирование и контроль последовательности операций технологического процесса,

Х управление качеством продукции,

Х хранение исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям,

Х энергопотребление и загрузка оборудования,

Х техническое обслуживание производственного оборудования,

Х связь систем ERP и SCADA.

В настоящее время в классе MES-систем находится на этапе интенсивной разработки формализованной методологии создания и внедрения данного класса производственных систем. В данной работе для описания процессов из класса задач MES рассматриваются ОБП.

Основу КИС составляют системы MRP и MRPII планирования материальных потребностей (СПМП), а также ERP. MRPII представляет собой методологию, ориентированную на эффективное управление всеми производственными ресурсами предприятия. Она обеспечивает решение задач: финансового планирования производства в денежном выражении, планирования деятельности предприятия по объему продукции (услуг), а также моделирование потенциальных возможностей предприятия. Однако методика MPRII оказалась неэффективной при догосрочных стратегических прогнозах предприятия, и на смену ей пришли системы нового класса - Планирование ресурсов предприятия ERP. Они были в большей степени ориентированы на работу с финансовой информацией. В основе ERP-систем лежит принцип создания единого хранилища данных, содержащего всю корпоративную бизнес-информацию: финансовую информацию, производственные данные, данные по персоналу и др.

В работе приведен аналитический обзор наиболее известных методик моделирования БП, таких как SADT, семейство методик IDEF, язык UML, сети Петри и ARIS. Исходя из результатов анализа основных методик проектирования и моделирования систем управления процессами можно сделать вывод о недостаточной методической и инструментальной степени автоматизации уровня MES предприятия. Кроме того, на реальных объектах сами инструментальные средства (как устройства, так и программное

обеспечение) зачастую не стыкуются друг с другом вследствие своей разнородности и отсутствия единого стандарта автоматизации процессов. При реализации мониторинга ОБП общий уровень автоматизации недопустимо низкий.

В связи с этим возникает потребность в разработке обобщенной математической модели взаимодействующих ОБП и создании на ее основе методологии интегрирования производственных и хозяйственных процессов в рамках общей интегрированной КИС предприятия.

Во второй главе обосновывается целесообразность рассмотрения объекта управления (в данном случае системы взаимосвязанных ОБП) с точки зрения выпоняемого им жизненного цикла. На рис. 1 показана задача расчета с клиентами как типового ОБП в виде диаграммы состояний на языке 1МЬ.

Рис. 1. Обеспечивающие бизнес-процессы в задаче Расчеты с клиентом

Общая задача делится на ряд ОБП, представленных в виде компонентов лuse case. В соответствии с иерархическим принципом описания задачи каждый из компонентов может быть, в свою очередь, представлен своей диаграммой. Кроме того, поведение каждого ОБП или его жизненный цикл описываются диаграммами активностей или состояний.

На рис. 2 приведен пример такой диаграммы для ОБП Составление отчетов по расчетам с клиентами. Работа заключается в оформлении конкретного расчета в платежном журнале. Горизонтальные линии обозначают схождение альтернативных операций. Данный пример поведения ОБП показывает его достаточную сложность и предполагает моделирование взаимосвязанных процессов с целью их дальнейшего анализа. Поэтому взаимодействующие между собой ОБП на объекте управления целесообразно рассматривать как систему с использованием тех или иных ресурсов.

Х '*Х*Ч.........

Рис. 2. Диаграммы бизнес-процесса Составление отчетов по работе с клиентами

Математическая модель ОБП управления разрабатывается как система, которая использует те или иные ресурсы. В качестве используемых ресурсов для процессов выступают агенты - испонители, функционирующие в рамках данных процессов.

Опишем модель агентов в виде конечного автомата. Пусть X = ..., Хщ) -абстрактный входной афавит воздействий на агента, 2 = {21,..., гД} - абстрактный выходной афавит реакций, получаемых от агента, У- {уь..., Ук} - допустимые состояния агента. Тогда его модель можно определить следующим образом:

Определение 2.1. Моделью агента процесса называется кортеж: А = < X, 2, У, <р, у/, уо >, где X, 2, У - соответственно абстрактные входной, выходной афавиты и множество состояний, а ср - функция переходов, ц/ - функция выходов и - начальное состояние.

. Состояние агента в каждый момент времени будет определяться через его функцию переходов: у, = (р (х, а выходная реакция - через функцию выходов: 2, = у/(х, у,.1). При подаче какой-либо управляющей команды на агента он совершает действие, однозначно сопоставляемое входному воздействию: х-, с/,. Каждое действие имеет определенную длительность по времени и условие своего окончания.

Определение 2.2. Операцией процесса будем называть кортеж Ь, = (10, где с/, - действие над агентом а, в момент времени t ( = 1 ,к). Входной и выходной афавиты будут определяться соответственно как декартовые произведения входных и выходных афавитов агентов: X = Х1 х ... х Хт, 2 = Z^ х... х2п.

Определение 2.3. Обеспечивающим бизнес-процессом называется пятерка: Р = < X, 2, Б, и, у >, где X - входной, 2 - выходной афавиты, Б - множество состояний, и Ч множество условий перехода между состояниями, а у- функция смены состояний: = у , и) (здесь я, - состояние в момент времени Г, -состояние в предыдущий момент времени, а и - условие перехода к 5 в виде слова из входного афавита).

Определение 2.4. Выпонением ОБП р(р0 называется слово (или цепочка символов) в афавите (Б и и}, в котором = у , (и, - условие перехода в состояние(; = т,п).

Обозначим через й подмножество действий агентов в операции.

Определение 2.5. При паралельной работе процесса если |Д+/| > 1 & \0,[ = /У, то О, будем считать начальным действием паралельности. Если |Д| > 1 & |Д+;| = {с}}, то В,ц будем считать ее заключительным действием.

Определение 2.6. Последовательность действий агентов, в которой в качестве начальной и заключительной будут соответственно начальное и заключительное действие паралельности, называется ветвью паралельности.

Графически ЖЦ системы ОБП удобно представлять системой ориентированных графов, в которых вершинами являются состояния, а дугами -переходы между ними с разрешающими условиями в виде булевых функций. Различные выпонения процессов в таком случае будут описаны возможными путями на графах - агоритмами процесса.

Выявление некорректного поведения объекта с помощью данного графа может быть осуществлено путем анализа условий перехода и последовательностей подаваемых команд в состояниях жизненного цикла процесса. Для выбранной модели описания агоритмов ОБП в работе определены признаки (критерии) корректности, не зависящие от конкретного назначения того или иного агоритма, и указаны способы его проверки.

Корректность агоритма управления, представленного в виде графа операций, определяется через совокупность критериев. В работе исследуются только формальные критерии корректности введенной модели для ОБП. Очевидно, что вопрос о правильности функционирования того или иного процесса кроме соблюдения формальных правил в сильной степени зависит от семантики самого процесса, т. е. от его технологии, которую трудно формализовать. Поэтому решением задачи корректности управляющего агоритма является совместная проверка модели формальными методами и различное тестирование объекта.

Критерий реализуемости агоритма ОБП выражается в том, что для всякого перехода между операциями дожна существовать потенциальная возможность срабатывания. Переход считается реализуемым, если он задействован хотя бы один раз в каком-либо варианте выпонения агоритма. В противном случае переход неосуществим ни при каких обстоятельствах, что противоречит принципу неизбыточности описания. Формально это можно выразить следующим образом: V у (я,, и) * 0 3 Х'(0 е X : и(Х') = /, где X' - слово из входного афавита X, подаваемое в момент времени и а. и- условие перехода.

Критерий безостановочности заключается в том, что любое состояние процесса дожно смениться смежным ему, если это предусмотрено функцией следования. Это значит, что если только из вершины графа операций есть выходные дуги, то из любого состояния, включающего в себя эту вершину, достижимо состояние, в котором сработает переход, переводящий эту вершину в разряд пассивных.

Иначе говоря V Х'(0 е X : и(Х') = 1 3 ; = у (ч,, и), где 5, и 5,+; -подмножества состояний процесса в смежные моменты времени, X' - слово из входного афавита X, подаваемое в момент времени I, а и - условие перехода.

Критерий согласованности заключается в том, что операции, выпоняемые каждым агентом в процессе не дожны повторяться друг за другом, т. е. смежные команды для одного и того же агента не дожны совпадать.

Критерий бесповторности указывает на то, что любой агент не может находиться в двух различных состояниях одновременно. Это может произойти в результате некорректного задания паралельности или в результате циклического выпонения фрагмента и повторного прохождения уже пройденного участка. Формально данное ограничение выглядит так: V (а,, с1}), (щ, к) е V, =>] = к

Критерий непротиворечивости. Непротиворечивость агоритма ОБП определяется как отсутствие ситуаций, в которых происходит несовместимое выпонение операций одним и тем же агентом одновременно.

Критерий восстанавливаемости. Восстанавливаемость - свойство, характеризующее способность агоритма ОБП из любой достижимой операции возвращаться к начальной операции.

Перечисленные критерии имеют неодинаковое значение для выявления ошибочности пользовательских описаний. В первую очередь следует отметить восстанавливаемость, которая являет собой объективное свойство агоритма ОБП. Целесообразно лишь диагностировать выпонение или невыпонение этого критерия, оставляя за разработчиком агоритма право токования этого факта. Апелируя к распространенному в языках программирования способу ранжирования ошибок, отнесем невосстанавливаемость к лошибкам 0-го рода, или просто диагностируемым свойствам. Заметим, что только нарушение критериев безостановочности и реализуемости приводит к остановке процесса. Такие ситуации необходимо выявлять на стадии проектирования. Остальные критерии корректного описания, введенные ранее для автоматной модели управления, либо не влекут за собой остановку процесса, либо проверяются тривиально по графу операций модели.

Таким образом, вопрос о правильности агоритма управления не может быть решен в рамках модели и формальных критериев ее корректности. Традиционным путем решения является тестирование, которое в данной работе не рассматривается.

Исследование свойств корректности дожно проводиться на основе анализа выпонения графа операций ОБП, потому что в общем случае признаки некорректности могут проявляться только при выпонении агоритма управления. Вместе с тем понятно, что модификация непосредственно модели агоритмов управления не к чему иному, как к потере продуктивности, привести не может. Представляется, что наиболее подходящим для цели исследования свойств корректности модели агоритма ОБП является аппарат сетей Петри.

Процедуру сопоставления произвольному графу операций ОБП 8 моделирующей его сети Петри N(8) будем рассматривать в виде последовательности из трех шагов. Каждый шаг этого отображения соответствует какому-либо элементу агоритма управления. Сначала строятся сети, соответствующие агентам, входящим в ОБП, затем - переменным для функций условий перехода по состояниям процесса и, наконец, скелету ОБП. Эти сети не связаны друг с другом, поэтому очередность их построения произвольна. Связывание этих сетей производится на этапах построения выходных Ъ, входных X наборов переменных и допонительных функций Б. Эти шаги дожны выпоняться в определенном порядке.

Определение 2.7. Моделирующая граф операций 8 сеть N(8) называется работоспособной, если все переходы ее скелетной сети не пассивны.

Теорема 2.1. Модель графа операций 8 корректна, когда моделирующая его сеть Петри N(8) работоспособна и безопасна.

Таким образом, вывод о корректном поведении исходного графа операций ОБП можно сделать на основе работоспособности моделирующей его сети Петри.

Представление ОБП в виде конечно-автоматных агоритмов дает проектировщику широкие возможности в простом описании сложного взаимодействия блоков, подпроцессов, паралельностей на уровне блоков и между блоками графа операций. При этом проблема корректного функционирования выдвигает на первый план разработку формальных методов для проверки взаимодействии тех или иных ОБП.

Важно отметить, что для выявления в построенной модели некорректных мест недостаточно простых синтаксических проверок на уровне языка. Большинство ситуаций выявляется только в динамике при моделировании работы соответствующих ОБП.

Учитывая, что модель локального управления ОБП содержит большое количество атрибутов, не влияющих на корректность, но создающих сложности в построении моделирующих сетей, было предложено анализ корректности модели ОБП осуществлять средствами сетей Петри на основе диаграмм языка UML, которые отражают структуру и логику переходов между операциями, сохраняя при этом их семантику. Были разработаны процедуры, сводящие определенные выше критерии корректности графа операций ОБП к адекватным свойствам сетей Петри (живучесть, безопасность и т. п.), которых существенно меньше и которые, в свою очередь, проверяются стандартными способами.

Кроме того, был применен механизм редукции построенной по графу операций сети Петри, за счет чего удаляются несущественные для анализа вершины - операции и переходы в исходной сети. Таким образом, снижается агоритмическая сложность поставленной задачи анализа ОБП на корректность поведения.

В третьей главе рассматривается методика реализации модели взаимодействующих ОБП на уровне управления MES. Одно из центральных мест в интегрированной КИС занимает система автоматизации, как основное средство для мониторинга ОБП и генерации данных для смежных систем управления. На рис. 3 представлена общая структура управления предприятием. Общая база данных включает в себя базу данных реального времени для работы с объектами управления (БДРВ), архивы информации и т. п. Здесь задачи уровня MES играют связующую роль между оперативным и неоперативным контурами управления. Производительность предприятия напрямую связана с эффективностью работы СА ОБП. Для повышения эффективности производства в целом СА ОБП дожна включать следующие основные компоненты: современные промышленные автоматизированные рабочие места (АРМы); современный программный инструментарий для обработки, архивирования и представления учетной и коммерческой информации (CASE-системы); развитая коммуникационная инфраструктура предприятия (локальные сети и сети удаленного доступа).

Рассматривается модель взаимодействующих обслуживающих бизнес-процессов на уровне управления MES, в которой процессы дожны обеспечивать решение задач по управлению ресурсами, запасами, ремонтом и обслуживанием и производством в целом.

Предлагается в состав интегрированной СА ОБП включить систему

мониторинга всех ОБП, функционирующих на предприятии, и связать ее с уровнем оперативного управления (CAO) и верхним административным уровнем (системы на уровне ИУСП).

Рис. 3. Общая структура управления предприятием Ее основной сферой деятельности является мониторинг и управление техническим состоянием объектов и ресурсов предприятия. Работа в системе автоматизации ОБП осуществляется технологами производства или профильными специалистами на основе получаемой информации о ходе технологических процессов, о выпонении работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования, поступающей от производственных цехов, а также о состоянии оборудования технологических объектов предприятия. Накопленная информация реального времени о производстве и выпонении текущих ОБП позволяет специалисту принимать эффективные стратегические решения. По этому сценарию информация идет естественным путем от технологического оборудования и операторов на объекте до профильных специалистов, использующих корпоративные информационные системы (КИС) с неоперативными БД по ресурсам и оборудованию. В соответствии с этой концепцией каждый профильный специалист может быть

подключен к информационным системам и ему дана возможность влиять на ход испоняемых ОБП.

ОБП является моделью производственной активности различных профильных специалистов для обеспечения выпонения технологического процесса на объекте.

Определение 3.1. ОБП с именем 8 будем называть кортеж: < X, О, У, Т, х0 >, где X - множество управляющих входных воздействий на процесс; О -выходная реакция отработки операций; У - множество состояний процесса; Г -функция перехода между состояниями процесса (У(, X) Ч У,_ь у0 - начальное состояние (шаг) процесса.

Каждый ОБП имеет ровно один начальный шаг и хотя бы один завершающий. ОБП не может перейти в следующее состояние, пока не закончено выпонение операции текущего шага и значение соответствующей реберной функции не станет единичным. В качестве условий перехода обычно присутствуют действия оператора-технолога. Жизненный цикл модели любого ОБП можно представить поным графом (рис. 4), на который воздействует оператор. Действия последнего состоят из трех типовых операций (И): лактивизация ОБП, лутилизация ОБП и модификация (или создание нового) ОБП (<3| - перевод ОБП в активное состояние; сЬ - перевод ОБП в пассивное состояние; - признак разрешения перевода ОБП; Ь, - признак окончания работы ОБП).

1-Й ТОП с1| а.

Оператор-технолог

К0,с1.)

Активизация ОБП

Утилизация ОБП

Модификация ОБП

Рис. 4. Жизненный цикл модели ОБП

Далее рассматривается общая методика работы профильного специалиста в части мониторинга и управления ОБП. Концепция СА ОБП основана на выработке профильным специалистом действий по отношению к выпоняющимся процессам, которые базируются на затребованных данных по планам, бюджету, оперативным сводкам CAO и т. п. и в соответствии с дожностными инструкциями.

Источниками входной информации для специалиста являются: планы предприятия по производству продукции; бюджет предприятия; сводки CAO, центральной инженерно-технологической службы в виде журнала событий; дожностные инструкции, регламентирующие деятельность специалиста. Для специалиста-технолога выделяются другие основные механизмы (операции) работы с ОБП. Поддержку выпонения этих механизмов дожна обеспечивать программная среда СА ОБП, связанная с БД по всем процессам. Таким образом, для профильных специалистов на рабочих местах предполагается не просто проводить сбор и анализ информации с нижних уровней управления, а работать с информацией любой степени интеграции по всем требуемым объектам. Помимо этого имеется возможность выдачи управляющих директив на нижний уровень (SCADA-системы) в неоперативном режиме.

В работе предлагаются реализация данной методики средствами языка моделирования UML и разработка конкретного объектно-ориентированного приложения, связанного с предприятием, выпускающим радиоэлектронную аппаратуру.

Далее приводятся основные элементы разработки проекта СА ОБП, илюстрируемые диаграммами языка UML. Процесс проектирования начинается с формализации задач, решаемых пользователем (профильным специалистом). Каждая задача представлена элементом языка лuse case. В процессе проектирования они конкретизируются и могут быть, в свою очередь, представлены диаграммами вариантов использования. Для каждой задачи строятся временные последовательностные диаграммы, в которых описывается логика обмена сообщениями между участвующими объектами. Диаграммы были построены для следующих задач: просмотр активных ОБП; просмотр проблемных ОБП; подробный просмотр и анализ ОБП; инициация ОБП; утилизация ОБП и модификация ОБП. Диаграммы классов являются основными для проекта. На их основе в дальнейшем могут быть построены непосредственно управляющие программы на языках программирования верхнего уровня. В некоторых CASE-системах этот этап проектирования

частично автоматизирован, т. е. по диаграммам классов система автоматически образует заготовки управляющих программ в заранее выбранном языке, однако в данной работе задача получения программных кодов для макета СА ОБП не ставилась и этот этап проектирования не рассматривается.

Таким образом, средствами языка UML и при поддержке соответствующих инструментальных средств (в данном случае системы Rational Rose) можно наглядно и достаточно оперативно представить проект системы автоматизации ОБП практически любого объема и степени сложности.

Как уже отмечалось, создание единой информационной технологии проектирования для автоматизации сложных производств является одним из основных средств повышения безопасности работы и способствует более эффективному управлению.

Исходя из современных задач автоматизации БП предприятия на уровне MES были предложены новые подходы к управлению в рамках единой интегрированной АСУ.

В заключении перечислены основные результаты работы.

1. На основе результатов анализа, приведенных в обзоре основных методик проектирования и моделирования систем управления процессами (SADT, IDEF и др.), сделан вывод о недостаточной как методической, так и инструментальной степени автоматизации уровня MES предприятия, и в частности предприятий электронной промышленности.

2. Для реализации моЕШТоринга ОБП характерен достаточно низкий общий уровень автоматизации. Несмотря на большое многообразие средств реализации таких систем, тем не менее, присутствует общая тенденция, направленная на получение только минимально необходимых параметров работы объектов управления и не учитывающая задачу управления качеством продукции.

3. Разработаны модели отдельных ОБП и их обобщенная модель, а также агоритм функционирования взаимодействующих ОБП в целом. Введенная модель обобщенного ОБП структурирует поведение объекта управления в виде последовательностей выпоняемых операций с используемыми в них ресурсами и получаемыми результатами, привязкой к ним значений соответствующих параметров продуктов, ресурсов и т. д. Вследствие этого повышается уровень управляемости процессами за счет введения стандартных (общих) системных процедур ведения ОБП: проверка корректности выпонения, запуск, наблюдение за ходом выпонения, разборка, сигнализация, запуск смежных ОБП и т. д.

4. Выявлены ситуации, в которых возможно некорректное поведение интегрированной системы управления. Определены формальные критерии реализуемости управляющего агоритма интегрированной системы управления и теоретически обоснованы механизмы проверки данных критериев. Доказано соответствие выпонения данных критериев свойствам моделирующей работу ОБП сети Петри. Описана методика проверки выпонения критериев корректности на разработанной модели.

5. Разработана методика для автоматизации обеспечивающих бизнес-процессов в рамках общей интегрированной КИС предприятия, включающей все перечисленные уровни управления и оперирующей единой базой данных.

6. Предложенный механизм управления позволяет профильным специалистам работать не с отдельными бизнес-операциями, а с ОБП в целом, выделяемыми в процессе функционирования объекта. Это позволяет снизить количество аварийных ситуаций, повысить качество выходного продукта и увеличить производительность труда.

7. Предложена реализация методики проектирования типовой С А ОБП с использованием средств языка моделирования ИМЬ и разработаны диаграммы описания основных этапов проектирования вплоть до конкретных объектно-ориентированных классов. Проведена экспериментальная проверка при разработке конкретного объектно-ориентированного приложения.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Нурмагомедова Н.В., Князев В.В. Моделирование поведения бизнес-процессов для анализа на корректность их выпонения // Экономические и гуманитарные науки. 2009. № 9. - 0,7 п. л. (входит в перечень ВАК).

2. Нурмагомедова Н.В. Разработка моделирующей сети обеспечивающих бизнес-процессов предприятия // Экономические и гуманитарные науки. 2010. № 1. - 0,8 п. л. (входит в перечень ВАК).

3. Нурмагомедова Н.В. Критерии корректности выпонения бизнес-процессов на производстве // Сборник научных статей Международной НТК Проблемы регионального и муниципального управления. М.: РГГУ, 2010. -0,2 п. л.

4. Нурмагомедова Н.В. Анализ корректности модели бизнес-процессов на диаграммах языка ЦМЬ // Тезисы VII Международной научно-технической конференции Устойчивое развитие горных территорий в условиях глобальных изменений. Владикавказ: Северо-Кавказский горно-металургический институт (Государственный технологический университет), 2010. - 0,2 п. л.

Принято к испонению 13/05/2010 Заказ № 1262

Испонено 14/05/2010 Тираж 100 экз.

ООО БМСА ИНН 7725533680 Москва, 2-й Кожевнический пер., 12 +7 (495) 604-41-54 www.cherrypie.ru

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Нурмагомедова, Наталья Викторовна

Введение.

Глава 1. Анализ бизнес процессов производственных технологий

1.1. Проблемы организации управления предприятиями отрасли связи и информатизации.

1.2. Место обеспечивающих бизнес процессов в общем управлении производством.

1.3. Основные концепции построения корпоративных информационных систем.

1.4. Наиболее известные методики моделирования бизнес процессов

Выводы по первой главе.

Глава 2. Постановка задачи анализа выпонения обеспечивающих бизнес процессов.

2.1. Графическая интерпретация операций обеспечивающих бизнес процессов.

2.2. Критерии анализа корректности модели обеспечивающих бизнес процессов.

2.3. Моделирование поведения графа операций обеспечивающих бизнес процессов.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Модель системы автоматизации обеспечивающих бизнес процессов и "среды" их функционирования.

3.1. Общая структура управления производством и модель обслуживающего бизнес процесса.

3.2. Механизм функционирования ОБП в линтегрированной среде управления.

3.3. Моделирование функциональной структуры "среды" средствами

3.4. Описание примера проекта системы автоматизации обеспечивающих бизнес процессов.

Выводы по третьей главе.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Методика оптимизации бизнес-процессов управления предприятиями отрасли связи и информатизации"

Актуальность исследования. В настоящее время на предприятиях отрасли связи и информатизации многочисленные системы мониторинга и управления 70 - 80 г.г. (КИПиА, телеметрии, телемеханики, диспетчерского управления, управления складским хозяйством и снабжением и т.п.) естественным образом сгруппировались в два основных направления. Это системы автоматизации оборудования (САО) и информационно-управляющие системы производства (ИУСП), ориентированные на финансово-хозяйственную деятельность. Оба направления развивались обособленно, но области их приложения часто перекрывались в силу взаимной неразрывности решаемых задач и выпоняемых функций.

Связь между этими направлениями была минимальной, что было обусловлено различными требованиями подразделений и служб предприятий, использующих те или иные средства автоматизации при изготовлении средств вычислительной техники. Технологи, проектировщики и программисты решали задачи обоих направлений, ориентируясь, на технические и программные средства, которые были доступны для данного предприятия. Если новая задача требовала модернизации существующих систем, происходила частичная замена устаревшего оборудования и/или программного обеспечения. Связь между двумя группами задач была неформальной, т. е. данные между ними курсировали на бумажных носителях через персонал предприятия.

Вследствие этого имеют место не качественное изготовление средств вычислительной техники, а также потери по причине несовершенства автоматизации на всех уровнях управления производством и, особенно, в процессах, включаемых в функционально общие задачи для САО и ИУСП. Отсюда возникают несоблюдения регламента; нарушение норм эксплуатации оборудования; слабый контроль работы персонала; нередки производственные потери по причине конфликта потока технологических действий планируемых персоналом в оперативном контуре управления и ремонтных (профилактических) работ, планируемых на предприятии. Прозрачность процессов для внешних контуров управления технологией не достаточна и обеспечивается лишь на уровне параметров процессов. Степень контроля работы оборудования неудовлетворительна для задач ИУСП (контролируется, как правило, работа на нижнем уровне и только автоматизированных приводов).

Решение проблемы эффективного управления организационными и технологическими процессами предприятия заключается в необходимости интеграции этих процессов.

В настоящее время широкое распространение получили CALS-технологии, которые принято понимать как технологии повышения эффективности бизнеса, основанные на эффективном информационном взаимодействии субъектов хозяйственной деятельности и совместном использовании информации в ходе жизненного цикла (ЖЦ) изделия или продукта. В этой технологии учитывается методология паралельного проектирования, интелектуальная логистическая поддержка, управления конфигурацией и управления документопотоком. Это позволяет интегрировать процессы на всем протяжении жизненного цикла продукции от выражения потребности в продукции до её утилизации. В течение всего производственного цикла изготовления продукта над ними выпоняются некоторые функции, связанные с содержанием соответствующих стадий ЖЦ. Функции реализуются путем выпонения процессов (как технологических, так и организационных). Процессы являются одним из наиболее сложных объектов описания и моделирования.

Использование при моделировании понятия бизнес процессов позволяет иначе взглянуть на выпоняемые работы и позволяет декомпозировать процессы не по принадлежности их к элементам организационной структуры (цехов, отделов) и не по отношению к предметам труда, а по функциональному признаку.

В работе рассматривается класс основных бизнес процессов, не связанных непосредственно с технологией производства, а функционально обеспечивающих технологические бизнес процессы, которые в дальнейшем будут называться обеспечивающими бизнес процессами (ОБП). К ним относятся: снабжение ресурсами, сервис, планирование и т.п.

Такая постановка задачи, как правило, выходит за рамки сегодняшних автоматизированных систем управления предприятием и поэтому интеграция организационных и технологических процессов управления на базе бизнес процессов, естественно, позволит существенно улучшить организацию работы предприятия в целом.

В связи с вышеизложенным, актуальность проблемы создания методики проектирования систем, в которых объединяются функции организационного и технологического управления, не вызывает сомнений. Для её реализации необходимо разработать обобщенную модель соответствующих бизнес процессов и решить проблему их корректного взаимодействия в рамках комплексной корпоративной информационной системы управления предприятием.

Цель диссертации состоит в разработке методики моделирования обеспечивающих бизнес процессов управления производственными предприятиями.

Для достижения указанной цели в диссертации поставлены и решены следующие задачи.

1. Проведен анализ современного состояния автоматизированных систем управления предприятием и его технологическими процессами.

2. Определены основные подходы к проектированию системы организационного и технологического управления, проведен анализ инструментальных средств, на базе которых проводится моделирование их бизнес процессов.

3. Разработана имитационная модель, обеспечивающая интеграцию и совместное взаимодействие организационных и технологических бизнес процессов.

4. Выявлены ситуации, в которых возможно некорректное поведение интегрированной системы управления, сформулирована задача корректности управляющего агоритма и определены методы его проверки.

5. Определены формальные критерии реализуемости управляющего агоритма интегрированной системы управления и теоретически обоснованы механизмы проверки данных критериев.

6. Разработана методика проектирования интегрированной системы управления на базе обеспечивающих бизнес процессов, а также определены механизмы их мониторинга и управления.

7. Реализована методика на базе имеющихся средств языка моделирования и проведена её экспериментальная проверка на конкретном объекте.

Объект исследования - различные производственные предприятия.

Предмет исследований - модели и методы анализа процессов функционирования систем организационного и производственного управления на предприятии.

Методология исследования. Теоретическую и методологическую базу исследования составляет системный подход к моделированию сложных социально-экономических систем.

В ходе проведения исследований использовались труды отечественных и зарубежных ученых в области построения новых информационных технологий на базе бизнес процессов. При решении конкретных задач были использованы элементы теории вероятностей, математической статистики, теории графов, теории конечных автоматов. В качестве источников были взяты материалы научной периодики, конференций и семинаров.

Решение поставленных в диссертации задач потребовало применение методов и приемов системотехники, теории конечных автоматов, сетей Петри, системного и прикладного программирования.

Диссертационная работа по своему содержанию соответствует пунктам 15.93. Паспорта специальности 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами связи и информатизации).

Научная новизна работы заключается в разработке комплексной методики проектирования интегрированной системы управления организационными и производственными бизнес процессами предприятия, обеспечивающая повышение эффективности его производственной деятельности. Научную новизну содержат следующие положения.

- разработана обобщенная математическая модель функционирования обеспечивающих бизнес процессов на основе аппарата конечных автоматов специального типа, динамика которых задается жизненными циклами изготавливаемых продуктов. Отличительной особенностью этой модели является то, что она отражает работу реальных систем организационного и технологического процессов управления в рамках общей интегрированной КИС предприятия;

- выявлены ситуации, в которых возможно некорректное поведение интегрированной системы управления, сформулирована задача корректности управляющего агоритма и определены методы его проверки. Определены формальные критерии реализуемости управляющего агоритма интегрированной системы управления и теоретически обоснованы механизмы проверки данных критериев; разработаны процедуры автоматизированного управления обеспечивающими бизнес процессами, которые позволили моделировать случаи некорректного поведения интегрированной системы управления;

- предложена реализация методики с использованием средств языка моделирования UML и проведена её экспериментальная проверка при разработке конкретного объектно-ориентированного приложения.

Теоретическая и практическая ценность работы заключается в том, что основные положения, выводы и рекомендации диссертации ориентированы на широкое применение разработанной методики проектирования на различных предприятиях производственного типа и создают методологическую базу для модернизации действующих систем управления технологическими процессами.

Проведенные в работе исследования и полученные результаты составляют теоретическую основу построения систем принятия решений по управлению обеспечивающими бизнес процессами на предприятиях. Разработаны методика, модели и методы автоматизации, обеспечивающих бизнес процессов направлены на решение важной народнохозяйственной задачи Ч повышения эффективности управления интегрированной корпоративной информационной системой на предприятии. Результаты диссертационных исследований доведены до конкретных методик, агоритмов и программных комплексов.

Основные положения диссертации прошли экспериментальную проверку и внедрены на предприятии пищевой промышленности (соответствующий акт о внедрении прилагаются к диссертации).

Основные результаты исследования, имеющие практическое значение:

- обобщенная модель обеспечивающих бизнес процессов и механизмы проверки корректности критериев их взаимодействия;

- методика проектирования системы автоматизации бизнес процессов средствами языка моделирования UML.

Апробация и внедрение результатов исследования. Проведенные в диссертации исследования непосредственно связаны с планами научно-исследовательских работ ВНИИПВТИ Министерства РФ по связи и информатизации, выпоняемых по федеральным и региональным программам, связанных с проблемами организационного управления.

Основные положения диссертации прошли экспериментальную проверку и внедрены на предприятии отрасли связи и информатизации г. Калуги, выпускающего радиоэлектронную продукцию (соответствующий акт о внедрении прилагаются к диссертации).

Теоретические и практические результаты диссертационного исследования были также использованы при чтении спецкурса Моделирование и реинжиниринг бизнес-процессов для студентов кафедрой менеджмента МГУТУ.

Основные положения и результаты диссертации докладывались и получили одобрение на: III Отраслевой НТК Технология информационного общества (Москва, МТУСИ, 2009); Всероссийской НПК Развитие конкуренции на рынке информационных технологий (Москва, Московская финансово-промышленная академия, 2009), а также на научных семинарах кафедр: Менеджмента МГУТУ, Прикладная информатика ВЗФЭИ, Математическое моделирование экономических процессов ФА при Правительстве РФ, Финансы и кредит РГГУ, ВНИИПВТИ.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ (авторский объём 2,3 п.л.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертационной работы 118 страниц машинописного текста, а также включает 3 таблицы и 40 рисунков.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Нурмагомедова, Наталья Викторовна

Выводы по третьей главе

Накопленная информация реального времени о производстве и выпонении текущих ОБП позволит принимать профильному специалисту эффективные стратегические решения. Каждый специалист может быть подключен к информационным системам и ему дана возможность влиять на ход выпоняемых процессов.

Предлагаемые принципы неоперативного управления для уровня MES на производстве, основанные на описании работы объекта, как множества взаимодействующих ОБП, представляются достаточно наглядными и конструктивными для последующей их реализации. Данная модель взаимодействующих графов операций ОБП позволяет профильному специалисту осуществлять мониторинг процессов и на его основе выдавать управляющие директивы и рекомендации по более эффективному использованию ресурсов и оборудования. При этом используются не только необходимые оперативные данные снизу от оператора, но и систематизированная информация, накопленная в корпоративных БД (например, по ремонту и обслуживанию оборудования). Для автоматизации работы с такой информацией целесообразно использовать специальные инструментальные средства типа Avantis [32], предлагающие дружественный интерфейс в виде иерархически связанных паспортных форм на оборудование и эффективную СУБД.

Таким образом, СА ОБП является необходимой частью общей интегрированной КИС, соединяющей оперативный и неоперативный контура управления.

Язык UML на сегодняшний день является одним из наиболее широко распространенных средств для описания процесса проектирования сложных информационных систем. Его широкий диапазон графических средств в виде диаграмм позволяет описывать все основные этапы проектирования, начиная от иерархического представления решаемых задач до описания реализации программных средств (диаграмма классов) и технических средств (диаграмма размещения).

Важным преимуществом языка является его открытость и возможность к расширению за счет вводимых пользователем собственных нотаций. В приведенном выше примере проилюстрированы основные изобразительные средства языка UML.

Инструментальное средство, поддерживающее данный язык (Rational Rose) позволяет автоматизировать процесс проектирования и поддерживает механизмы моделирования и отладки конечного продукта вплоть до шаблонов управляющих программ.

Заключение

1. На основе результатов анализа приведенного обзора основных методик проектирования и моделирования систем управления процессами (SADT, IDEF и др.) сделан вывод о недостаточной как методической, так и инструментальной степени автоматизации уровня MES предприятия и в частности, предприятий электронной промышленности. При реализации мониторинга ОБП характерен достаточно низкий общий уровень автоматизации. Несмотря на большое многообразие средств реализации таких систем, тем не менее, присутствует общая тенденция, направленная на получение только минимально необходимых параметров работы объектов управления и не учитывающая задачу управления качеством продукции. Задача применения единого подхода к средствам автоматизации осложняется также тем, что внедрением систем управления занимаются различные службы системной интеграции, как на местах, так и внешние.

Вследствие этого возникает потребность в создании обобщенной модели взаимодействующих ОБП, инвариантной к средствам реализации и построении на ее основе методики для автоматизации данного класса процессов в рамках общей интегрированной КИС предприятия.

2. Разработаны модели ОБП, его составляющих компонентов (выпоняемых бизнес операций; агентов выпонения данных операций), а также агоритма функционирования взаимодействующих ОБП в целом. Введенная модель ОБП структурирует поведение объекта управления в виде последовательностей выпоняемых операций с используемыми в них ресурсами и получаемыми результатами, привязкой к ним значений соответствующих параметров продуктов, ресурсов и т.д. Вследствие этого повышается уровень управляемости процессами за счет введения стандартных (общих) системных процедур ведения ОБП: проверка корректности выпонения, запуск, наблюдение за ходом выпонения, разборка, сигнализация, запуск смежных ОБП и т.д. Данная модель взаимодействующих ОБП предоставляет допонительные возможности контроля оперативного персонала и профильных специалистов за ходом работы и управлением качества продукции. Кроме того, модель позволяет реализовать задачи учета и управления ресурсами: контроль выработки моторесурса, планирование ремонта и замены оборудования и расходуемых материалов и т.д.

3. На разработанной модели поставлена задача анализа взаимодействующих ОБП и формализованы критерии корректной работы данной модели. Доказано соответствие выпонения данных критериев свойствам моделирующей работу ОБП сети Петри. Описана методика проверки выпонения критериев корректности на разработанной модели.

4. Для рассматриваемого класса процессов Ч ОБП предложен механизм управления, позволяющий профильным специалистам работать не с отдельными бизнес операциями, а с ОБП в целом, выделяемыми в процессе функционирования объекта. Это снимает с человека значительную часть нагрузки в плане мониторинга и управления конкретными операциями, что ведет к снижению аварийных ситуаций, повышению качества выходного продукта и увеличению производительности труда. Выделены основные механизмы работы с ОБП (выделение типового шаблона для ОБП, инициализация очередного шага активного ОБП, работа с планом и т.п.).

Таким образом, систематизация всех операций ОБП позволяет оценить уровень автоматизации и степень загрузки персонала. Также облегчается учет работы персонала и качество его работы при управлении одновременно множеством ОБП. Увеличивается степень информированности пользователей различного уровня управления (от САО до систем уровня ERP) о продукте, оборудовании, выпоненных операциях и т.д.

5. Предложена методика проектирования типовой СА ОБП с использованием языка UML и инструментального средства Rational Rose.

Разработаны диаграммы описания основных этапов проектирования вплоть до конкретных объектно-ориентированных классов.

В связи с вышеизложенным можно заключить, что необходим комплексный подход к автоматизации всех требуемых объектов для КИС, предполагающий унификацию технических и программных средств на всех уровнях управления и курирование проекта одним системным интегратором.

Исходя из современных задач по автоматизации БП предприятия на уровне MES был предложен новый подход к управлению ОБП в рамках единой интегрированной КИС. Предлагаемые в данной концепции механизмы управления ОБП на уровне MES способствуют снижению производственных затрат и в целом ведут к более эффективному управлению предприятием. За счет поной контролируемости бизнес операций, корректности их выпонения и связи с работой персонала открываются возможности управления качеством продукции и технологии.

Диссертация: библиография по экономике, кандидат экономических наук , Нурмагомедова, Наталья Викторовна, Москва

1. Florine J. Automatismes a sequences et comandes numeriques - Paris: Dunod, - 1969,-401 c.

2. Genrich H. Predicated\Transition nets // LNCS Advances in Petri nets, -1986, -№ 254, -c.207-247.

3. Seiche W., Abel D., Rake H. Analysis and synthesis of discrete even distributed systems using Petri nets // 11th IF AC World Congr. Autom. Contr. Serv. Mankind, Tallin, August, 13-17, - 1990. Prepr. 6, Tallin, -1990, - C.267-272.

4. Ангер С. Асинхронные последовательностные схемы. М.: Наука, 1971.

5. Анишев А.П., Ачасова С.М., Бандман O.JI. и др. Методы паралельного микропрограммирования Новосибирск: Наука, - 1981, -180 с.

6. Аншина МЛ. Предприятие как единый объект автоматизации. Размышления на тему // и системы связи, №1, 1998, с.48-55.

7. Ахо А., Хопкрофт Дж., Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных агоритмов. М.: Мир, 1979, 536с.

8. Ачасова С.М., Бандман O.JI. Корректность паралельных вычислительных процессов Новосибирск: Наука, Сибирское отд, -1990, - 250 с.

9. Боггс У., Боггс М. UML и Rational Rose. М.: ЛОРИ, 2001, 580с.

10. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя. -М.: ДМК, 2000.

11. Варшавский В.И. и др. Автоматное управление асинхронными процессами в ЭВМ и дискретных системах М.: Наука 1986,-398 с.

12. Волик Б.Г. Автоматизация управления подводными лодками //АиТ №3, 1999. с. 23-30.

13. Воронов А.А. Основы теории автоматизации регулирования и управления. Ч М.: Энергоиздат, 1981. Ч303 с.

14. Гаврилов М.А. Применение теории конечных автоматов при проектировании дискретных устройств/ЯТроблемы управления и теории конечных автоматов, 1975, №3, с.451-470.

15. Гаврилов М.А. Теория релейно-контактных схем М.: Изд. АН СССР, -1950.

16. Гаврилов М.А., Девятков В.В., Пупырев Е.И. Логическое проектирование дискретных автоматов. Языки, методы, агоритмы -М.: Наука,- 1977 .

17. Гил А. Введение в теорию конечных автоматов., Пер. с англ., М.: Мир, 1966, 270с.

18. Девятков В.В., Чичковский А.Б. УСЛОВИЕ язык для описания условий работы дискретных управляющих устройств // Абстрактная и структурная теория релейных устройств - М.: Наука, - 1975, - с. 40-53.

19. Ефимова О.А. Реорганизация предприятия в современных условиях. Интегрированная методология ARIS. ЗАО Весть-метатехнология. Ссыка на домен более не работаетseminars/cis99/vest00.s

20. Закревский А.Д. Проектирование систем логического управления -Минск: ИТК, 1986.

21. Закревский А.Д. Проверка корректности паралельных агоритмов логического управления // Программирование, 1987, №5, с.31-35.

22. Иванов Н.Н. Язык описания взаимодействующих паралельных процессов //АиТ, 1983, - № 7, - С.124-132, N 9, - С. 152-160.

23. Искра С.А. Применение объектного подхода к анализу диспетчерского управления сложными технологическими системами // Тезисы докладов межд. конференции по проблемам управления. М., ИПУ, 1999.

24. Калянов Г.Н. Теория и практика реорганизации бизнес-процессов. М.: СИНТЕГ, 2000.

25. Каменнова М., Громов А., Ферапонтов М., Шматалюк А. "Моделирование бизнеса. Методология ARIS. Практическое руководство". Москва, 2001.

26. Кодуэл С. Логический синтез релейных устройств М.:ИЛ, - 1961.

27. Котов В.Е. Сети Петри М.: Наука, 1984.

28. Кузнецов О.П. О сравнительной теории агоритмических языков логического управления. /Теория дискретных управляющих устройств М.: Наука, - 1982, - С.20-37.

29. Кузнецов О.П. и др. ЯРУС язык описания работы сложных автоматов //АиТ, - 1972, - № 6, - с.80-89, № 7, - с.150-159.

30. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. М.: Энергоатомиздат, 1988, 480с.

31. Кутепов В.П., Кораблин Ю.П. Язык граф-схем паралельных агоритмов //Программирование, 1978, - N 1. - С.3-11.

32. Куцевич Н.А. ЕАМ-система Avantis ПО управления основными фондами предприятия. (ЗАО РТСофт) URL: Ссыка на домен более не работаетgo/?id=600350&uii=www.rtsoft.ru.

33. Куцевич Н.А. Factory Suite 2000 комплексный инструментарий следующего поколения. (URL: Ссыка на домен более не работаетgo/?id=600010)

34. Куцевич Н.А. Как объединить АСУП и АСУТП (ЗАО РТСофт ) (URL: Ссыка на домен более не работаетgo/?id=600010&url=www.rtsoft.ru)

35. Лазарев В.Г., Маркин Н.П., Лазарев Ю.В., и др. Проектирование дискретных устройств . автоматики.//Учебное пособие для электротехнических институтов связи М.: Радио и связь, - 1985, - 169 с.

36. Лазарев В.Г., Пийль Е.С. Синтез управляющих автоматов. (3-е изд. переработ, и допон.) М.: Энергоатомиздат, - 1989, -238 с.

37. Леньшин В.Н., Куминов В.В. Производственные испонительные системы (MES) путь к эффективному предприятию (ЗАО "РТСофт") (URL: Ссыка на домен более не работаетgo/?id-600359&url=www.rtsoft.ru)

38. Леньшин В.Н., Синенко О.В. Автоматизация предприятия вчера, сегодня, завтра, или информационная поддержка рыночного лидерства (ЗАОРТСофт)ШЬ: Ссыка на домен более не работаетgo/?id=600000&url=www.rtsoft.ru.

39. Любашин А.Н. Интегрированные системы автоматизации для отраслевых применений. (ЗАО РТСофт) URL: Ссыка на домен более не работаетgo/?id=600113&url=www.rtsoft.ru

40. Маклаков С.В. Bpwin, Erwin case средства разработки информационных систем. М.: Диалог-МИФИ, 1999, 255с.

41. Марка Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. -М.: МетаТехнология, 1993

42. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М.Мир, 1984, 263с.

43. Поспелов Д.А., Захаров В.Н., Хазацкий В.Е. Системы управления. Задание. Проектирование. Реализация. Ч М.: Энергия, 1977. Ч420 с.

44. Прангишвили И.В., Амбарцумян А.А. Основы построения АСУ сложными технологическими процессами.Ч М.: Энергоатомиздат, 1994. Ч305 с.

45. Пролейко В.М. и др. Системы управления качеством изделий микроэлектроники. М.: Советское радио, 1976г., 219с.

46. Росс Д. Структурный анализ: язык для передачи понимания.// Требования и спецификации в разработке программ. М.: Мир, 1984.

47. Семенов А.С. Анализ информационных объектов на основе модели "Система взаимодействующих таблиц". // АиТ №9, 1996.

48. Семенов А.С. Использование объектно-эволюционного анализа при решении задач технологического типа. // АР №3, 1998.

49. Судов Е. Информационная поддержка жизненного цикла продукта // PC Week/RE 1998.

50. Тренев В.Н., Ириков В.А., и др. Реформирование и реструктуризация предприятий. Методика и опыт. М.: ПРИОР, 1998.

51. Флорин Ж. Синтез логических устройств и его автоматизация -М.: Мир, 1966,-373 с.

52. Шеер А.-В. "Бизнес-процессы. Основные понятия. Теория. Методы". Пер с англ., 2000.

53. Шеер А.-В. "Моделирование бизнес-процессов". Пер с англ., 2000.

54. Шлеер С., Мелор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях. Пер. с англ., Киев: Диалектика, 1993.

55. Шоломов Л.А. Основы теории дискретных логических и вычислительных устройств. М.: Наука, 1980, 400с.

56. Шоу А. Логическое проектирование операционных систем. Пер. с англ., М.: Мир, 1981, 360с.

57. Юдицкий С.А., Магергут В.З. Логическое управление дискретными процессами М.: Машиностроение, - 1986, - 176 с.

58. Юдицкий С.А. и др. Язык циклических процессов (ЯЦП) для описания условий работы и синтеза дискретных устройств промышленной автоматики/ПиСУ, 1973, -№ И, - с. 11-15.

59. Юдицкий С.А. Сценарный подход к моделированию поведения бизнес-систем. Ч М.: СИНТЕГ, 2001. Ч 105 с.

60. Нурмагомедова Н.В., Князев В.В. Моделирование поведения бизнес-процессов для анализа на корректность их выпонения / Журнал Экономические и гуманитарные науки, №9, 2009. 0,7 п.л. (входит в перечень ВАК).

61. Нурмагомедова Н.В. Разработка моделирующей сети обеспечивающих бизнес процессов предприятия/ Журнал Экономические и гуманитарные науки, №1, 2010 0,8 п.л. (входит в перечень ВАК).

62. Нурмагомедова Н.В. Критерии корректности выпонения бизнес-процессов на производстве/ В сборнике научных статей Международной НТК Проблемы регионального и муниципального управления, М.: РГГУ, 2010-0,2 п.л.

63. Нурмагомедова Н.В. Математическая модель обеспечивающих бизнес процессов управления производственным предприятием/ МГУТУ, 20100,3 п.л.

64. Нурмагомедова Н.В. Математическая модель обеспечивающих бизнес процессов управления производственным предприятием/ МГУТУ, 20100,3 п.л.