Глава ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА ПРЕДПРИЯТИИ

Основная функция информационной технологии на предпри­ятии — создание информационного продукта, позволяющего формировать управляющие воздействия на производство. Целью же производства, как известно, является создание конкурентос­пособной продукции с минимальными затратами, обеспечиваю­щими наибольшую прибыль.

Для реализации этой цели разрабатывается модель выпускае­мой продукции, отражающая различные аспекты, — от техноло­гических до маркетинговых, организуются производство и сис­тема управления этим производством. Последняя необходима для того, чтобы удерживать производство в рамках разработанной модели продукции при неизбежных внешних возмущениях. Для повышения эффективности управления создается автоматизиро­ванная экономическая информационная система управления пред­приятием, в которой основным компонентом является контур ин­формационной технологии.

8.1 . БАЗОВАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В УПРАВЛЕНИИ ПРЕДПРИЯТИЕМ

Информационная технология в управлении предприятием учитывает сложившиеся информационные потоки и их содержа­ние в его организационной структуре. На любом крупном пред­

приятии, где имеет смысл создавать автоматизированную систе­му управления предприятием (АСУП), можно выделить типовые блоки организационной структуры (рис. 8.1).

Во главе предприятия стоит директор, решения которого реа­лизуются в производстве администрацией. Обычно в администра­ции состоят заместитель директора по экономике, руководящий планово-экономическим отделом (ПЭО) и бухгалтерией; служба главных специалистов (СГС), включающая и главного инженера, под чьим руководством находится служба технической подготов­ки производства                и заместителя директора по общим воп­росам, в функции которого входит решение различных вопросов, не отнесенных к перечисленным службам, а также руководство служ­бой хранения и сбыта продукции. Администрация со своими служ­бами управления организует, планирует и регулирует основное производство, которое состоит из производственных подразделе­ний, таких, как производственные бригады, производственные уча­стки, цеха. Именно в подразделениях основного производства модель продукции воплощается в готовый продукт.

В контур автоматизированного организационного управле­ния предприятием может быть включен контур АСУТП (автома­тизированной системы управления технологическими процесса­ми), охватывающий основное производство и службы главных специалистов.

 

При автоматизированном управлении предприятием выпол­няется несколько основных фаз управления (рис. 8.2), позволяю­щих выдерживать сформулированную в общей математической модели управления траекторию достижения цели — производ­ства запланированной продукции.

Производство организуется в соответствии с планом, разра­ботанным в фазе планирования и отражающим модель выпускае­мой продукции. На производство оказывают влияние внешние возмущающие воздействия U, что приводит к отклонению от параметров, заданных планом.

Фиксация текущего состояния производства проводится в фазе учета. На следующей фазе, фазе анализа, определяется степень отклонения производства от заданного плана и выра­батывается стратегия устранения возникшего отклонения. Не­посредственное воздействие на производство путем регулирова­ния его параметров осуществляется в фазе регулирования, кото­рая и позволяет вернуть производство на заданную траекторию движения.

На разных фазах управления производством приходится ре­шать многочисленные функциональные задачи управления, ко­торые агрегируются в комплексы функциональных задач (КФЗ). При решении функциональных задач средствами информацион­ной технологии (СИТ) они должны быть преобразованы в вы­числительные задачи, алгоритмизированы и введены в ЭВМ.

Функциональные задачи формируются на основе информа­ционных моделей управления. Общая математическая модель уп­равления (ОММУ) порождает комплексы взаимосвязанных фун­кциональных задач (рис. 8.3), определяющих проблематику фаз

 

управления. Частные математические модели управления (ЧММУ), вытекающие из общей модели, порождают функциональные зада­чи (ФЗ), выделяемые из комплексов. На основе концептуальной модели решения из функциональной модели формируется вы­числительная задача (ВЗ), пригодная к решению средствами ин­формационной технологии. Однако для решения задачи управле­ния на ЭВМ необходимо иметь алгоритм (А) ее решения, который разрабатывается на основе логической модели (ЛМ).

Таким образом, от концептуальной модели управления, оп­ределяющей фазы управления и их содержание, через системы математических и алгоритмических моделей и функциональных задач, составляющих логический уровень управления, переходят к физическому уровню решения задач управления средствами вычислительной техники.

Каждая фаза управления производством включает ряд комп­лексов задач, описываемых соответствующими математическими моделями. Решение этих задач дает необходимую для данной фазы результатную информацию.

Фаза планирования. На этой фазе управления в различных временных режимах решается несколько комплексов функцио­нальных задач планирования (рис. 8.4): перспективное планиро­вание (на лет), годовое и оперативное (менее года).

Перспективноепланирование. Математические модели перспек­тивного планирования призваны описать состояние и стратегию развития производственного предприятия через 3—5 лет. Естествен­но, такие планы являются прогнозными, и для их создания при­влекаются математические методы и модели, позволяющие про­игрывать" поведение управляемого объекта при различных про­гнозируемых параметрах самого объекта и окружающей среды.

В качестве "внутренних" параметров прогнозируются ресур­сы производства, его организационная структура и т.д. На раз­работку перспективного плана сильнейшее влияние оказывает прогноз состояния внешней среды: спрос на производимую про­дукцию, рынки сбыта продукции, состояние конкуренции, поли­тическая и экономическая ситуация в регионе и стране, измене­ние вкусов и обеспеченности потребителей и т.п. Точно спрогно­зировать значение внешних параметров на перспективу в 3—5 лет невозможно, поэтому используются вероятностные методы и методы математической статистики, позволяющие выявить по крайней мере предполагаемую тенденцию изменений параметров внешней среды, влияющих на состояние предприятия. При этом широко пользуются производственными функциями как аппара­том моделирования и имитационными моделями.

Годовое планирование. Комплекс задач годового планирова­ния более конкретен, поэтому для моделирования "образа" про­изводства предприятия (т.е. плана) используются детерминиро­ванные модели, поскольку определить значение производствен­ных параметров и параметров внешней среды на ближайшую перспективу можно с достаточной степенью точности. Для раз­работки годового плана (фактически концептуальной модели производства) используются модели производственного баланса и оптимального программирования (как правило, линейного). Стратегической входной информацией этого комплекса является перспективный план производства. В результате решения комп­лекса задач годового планирования формируется бизнес-план предприятия, в котором должны быть представлены в сбаланси­рованном виде ресурсные, производственные и маркетинговые возможности предприятия, объединенные сквозной целью.

Если комплекс задач перспективного планирования решается в основном для предприятия в целом и оперирует агрегирован­ной информацией, то комплекс задач годового планирования решается в различных модификациях как для предприятия в це­лом, так и для его производственных подразделений.

Оперативное планирование. На этом уровне планирования производства используются модели календарного планирования, управления запасами, теории массового обслуживания, сетевые модели, модели оптимального программирования. Результатом решения задач этого комплекса являются планы и графики работ производственныхподразделений.

Информация фазы планирования является ориентирующей входной информацией объекта управления (производства), и в соответствии с ней организуется технологический производствен­ный процесс.

Параметры производства, заданные в фазе планирования, неизбежно испытывают возмущающее воздействие окружающей среды и отклоняются от запланированных значений. Для того чтобы возвратить производство в очерченные планом рамки, необходимо его оперативное регулирование. Заметим, что регу­лирование возможно лишь при наличии резервов производствен­ных ресурсов. Содержание резервов (запасов) ресурсов приво­дит к издержкам, увеличивает себестоимость продукции, поэто­му точность решения комплексов задач годового и оперативного планирования имеет большое значение.

 

Для эффективного регулирования производства требуется знание направления и степени его воздействия на производство, поскольку как недорегулирование, так и перерегулирование при­водит к неустойчивости производственного процесса. Поэтому в управлении предприятием важное значение приобретают фазы учета и анализа.

Фаза учета необходима для констатации истинного состоя­ния параметров производства. Фаза анализа позволяет опреде­лить размер и направление отклонений значений этих парамет­ров, а также предугадать тенденции изменений.

Фаза учета. Комплекс задач, решаемых в этой фазе, относит­ся в основном к задачам бухгалтерского учета и имеет в своем составе такие задачи, как учет основных средств и материальных ценностей, учет труда и его оплаты, учет себестоимости продук­ции, учет денежных и расчетных операций и т.п. Математические модели здесь достаточно просты, а результатной информацией являются бухгалтерские ведомости учета и отчетности, характе­ризующие состояние производства (рис. 8.5).

	Основные средства
	Труд и его оплата
	Себесто-1 имость |
	Финансы

Рис. 8.5. Комплексы задач и модели фазы учета

Выходная информация фазы учета используется фазой анали­за, на вход моделей которой поступает также выходная инфор­мация фазы планирования как эталон состояния производства.

Фаза анализа. Здесь решаются задачи анализа состояния от­дельных параметров производственного процесса по отношению к заданным значениям (плану). Это задачи по анализу выпускае­мой продукции и ее себестоимости, трудовых ресурсов и тру­дозатрат, состояния материальных и финансовых ресурсов

(рис. 8.6). На логическом уровне эти задачи описываются мате­матическими моделями одно- и многофакторного анализа, ана­литических и оптимизационных расчетов.

От планирования От учета

 

Продукция, себестоимость

Трудовые затраты и ресурсы

Материальные ресурсы

1І_______ ^

Модели одно- и многофакторного анализа

Модели аналитических расчетов

Оптимизационные модели

Модели представления знаний

Аналити­ческие таблицы и

графики. Экспертные оценки

 

Рис. 8.6. Комплексы задач и модели фазы анализа

В фазе анализа в результате решения функциональных задач получают аналитические таблицы, графики, рекомендации по ре­гулированию производства. Выходная информация этой фазы по­ступает к ЛПР, который с учетом дополнительных факторов при­нимает решение о размерах и направлениях регулирования про­изводства. В сложных ситуациях в фазе анализа используется информация экспертов, в качестве которых могут выступать как опытные специалисты, так и компьютерные экспертные системы (при возможности). Использование в фазе анализа моделей пред­ставления и формализации знаний существенно повышает обо­снованность и корректность принимаемых решений.

Фаза регулирования. Здесь решаются функциональные задачи календарного планирования и диспетчирования производства (рис. 8.7), т. е. на основе информации и принятых решений в фазе анализа происходит оперативное воздействие на параметры про­изводственного процесса. Для формального описания задач ре­гулирования привлекаются методы и модели календарного и се­тевого планирования, транспортные модели и модели оператив­ного управления. Результатной информацией этой фазы являются

календарные и сетевые графики производства продукции, марш­руты, алгоритмы диспетчирования.

Комплексы задач различных фаз управления производствен­ным предприятием имеют разные периодичность решений и объе­мы перерабатываемой информации. В фазе планирования пери­одичность решений наибольшая, особенно для задач перспектив­ного планирования  лет), объемы же перерабатываемой информации наименьшие по сравнению с другими фазами. Наи­большая информационная нагрузка ложится на фазу учета, где некоторые задачи решаются ежедневно. Фаза анализа оперирует более агрегированной информацией и с большим периодом ре­шения задач. В фазе регулирования номенклатура функциональ­ных задач существенно меньше, но решаются они ежедневно и на всех уровнях производства.

Математические модели и методы решения функциональных задач тесно переплетаются в различных фазах управления, по­этому естественно, что алгоритмическое и программное обеспе­чение фаз управления является общим и составляет обобщенную алгоритмическую модель процесса обработки данных.

Целью базовой информационной технологии на предприя­тии является создание информации, позволяющей определить "об­раз" конкурентоспособной продукции и осуществить управление ее производством. Фазы управления производством реализуют­ся на концептуальном уровне информационной технологии со­вокупностью базовых информационных процессов (рис. 8.8).

В настоящее время все большая часть производственной ин­формации, необходимой для управления предприятием, обраба-

тывается на уровне данных. Тем не менее постановка и наполне­ние информацией функциональных задач (ФЗі,...,ФЗ„) прово­дятся, как правило, на основе документооборота, существующе­го на предприятии и составляющего базу для обмена производ­ственной информацией между функциональными задачами. С по­мощью частных математических моделей функциональные задачи преобразуются в вычислительные                и, таким образом,

выполнение информационных функций управления производством переходит на уровень данных.

При решении вычислительных задач основным технологичес­ким информационным процессом является процесс обработки дан­ных, управляемый процедурой организации вычислительного про­цесса (ОВП). Информационное взаимодействие вычислительных задач с другими информационными процессами осуществляется процессом обмена данными. Необходимость такого взаимодей­ствия объясняется тесной связью алгоритмов решения вычисли­тельных задач и общностью внутримашинной информационной базы для всех задач управления. Обработка данных происходит с помощью процедур организации и планирования вычислитель­ных работ, а необходимое информационное отображение резуль­татов решения задач (РРЗі,...,РРЗ,г) — с помощью процедуры ото­бражения. При обработке из первичных данных получают про­межуточные и выходные (результатные) данные, которые с по­мощью процессов обмена и накопления поступают в базу данных, создаваемую процедурой ОИБ (организация информационной базы). Эта процедура позволяет перевести концептуальное пред­ставление базы данных через инфологическую модель и логичес­кую схему к ее физическому представлению. Процесс накопления, описываемый на логическом уровне моделями выбора, хранения и актуализации данных, позволяет создать базу данных, необхо­димых для решения задач управления предприятием.

Особое место среди процессов информационной технологии управления предприятием занимает процесс представления зна­ний, в силу ряда причин еще не нашедший широкого распростра­нения в ИТ. Но именно в сельскохозяйственном производстве задачи управления характеризуются большим числом взаимосвя­занных и трудноформализуемых факторов, позволяющих полу­чить решение либо в достаточно общем, либо в весьма прибли­женном виде. Поэтому при решении задач управления на сельс­кохозяйственном предприятии часто требуется мнение экспертов, что в ИТ может быть учтено с помощью экспертных систем, яв­ляющихся одной из форм реализации процесса представления знаний.

На физическом уровне информационная технология реализу­ется с помощью программно-аппаратных средств информацион­ной технологии, объединенных в соответствующие подсистемы: управления, обмена, накопления, обработки, представления зна­ний (см. рис. 3.3). Широкое распространение персональных ком­пьютеров, быстрое увеличение их функциональных возможнос­тей, стремительное улучшение их основных параметров (произ­водительности, емкости оперативной и внешней памяти), заметно снизившаяся стоимость сетевого программного обеспечения и оборудования позволяют организовать на предприятии распре­деленные системы обработки и накопления данных. В этом слу­чае частные функциональные задачи управления решаются на ав­томатизированном рабочем месте (АРМ) специалиста. Под АРМ понимают рабочее место специалиста-управленца (обычно пись­менный стол), укомплектованное персональным компьютером с программным обеспечением, позволяющим в автоматизирован­ном режиме решать возложенные на специалиста задачи. Есте­ственно, специалист должен быть обучен работе с установлен­ным на компьютере программным обеспечением.

Для повышения эффективности информационной технологии, реализуемой с помощью АРМ, последние должны быть объеди­нены в локальные сети с выходом в корпоративную и глобаль­ную сети. Физическая реализация информационной технологии в управлении предприятием, как     содержит в себе черты

организационной структуры (см. рис. 8.1) и для административ­ного здания может представлять собой шинную "клиент-сервер­ную" сеть, разбитую на сегменты, обмен между которыми осуще­ствляется через мост (Мет) — устройство коммутации (рис. 8.9).

Сегмент администрации содержит АРМ директора и главных специалистов. К шине этого сегмента подключен сервер, на кото-

ром хранятся основное функциональное программное обеспече­ние и банк данных предприятия. Шинная технология сегмента позволяет обмениваться данными между главными специалистами предприятия и директором, а через мост связываться с АРМ служб главных специалистов (ПЭО, бухгалтерии, СГС и т.д.). В этом сегменте подготавливаются и принимаются решения по уп­равлению. Службы главных специалистов выделены в сегменты и через мост могут взаимодействовать между собой и АРМ главных специалистов. На компьютерах этого сегмента вычислительной сети предприятия разрабатываются производственные планы, ведутся учет и анализ производственных параметров, подготавливаются агрегированная информация и рекомендации по управлению про­изводством для сегмента администрации. Производственная ин­формация, характеризующая динамику производственного про­цесса на предприятии, собирается и проходит первичную обра­ботку в сегментах производственных подразделений.

Сервер вычислительной сети предприятия для расширения функций информационной технологии в управлении предприя­тием должен быть через устройство сопряжения подсоединен к магистральному каналу, дающему выход в корпоративные сети и сеть Интернет.

На крупных предприятиях и в корпорациях производствен­ные подразделения нередко удалены от административного зда­ния, что требует каналов связи для подключения удаленных сег­ментов. Для этой цели может быть использована коммутируемая телефонная сеть, передача данных по которой осуществляется с помощью модема (Мдм). В этом случае сегменты производствен­ных подразделений подключаются через удаленные мосты и мо­демы к телефонной сети. К ней же через модем подключается либо административный сегмент, либо мост вычислительной сети ад­министративного здания.

Передача данных по телефонной сети общего пользования отличается низкими качеством и скоростью. Поэтому для надеж­ного подключения сегментов производственных подразделений к сети администрации предприятия желательно иметь выделенные телефонные линии. Правда, это стоит дороже.

Устойчивая и бесперебойная работа сложной вычислитель­ной сети невозможна без управления. Функции управления се­тью должны быть возложены на специалиста — администратора сети. В его функции входят физическая и программная организа­ция работы сети, управление   поддержание в рабочем состоянии сетевого программного обеспечения и оборудования.

Процесс накопления данных на предприятии может быть ре­ализован путем организации банка данных предприятия на сер­вере и локальных баз данных на АРМ. В банке данных должны храниться данные стратегического и тактического характера, в локальных базах — данные оперативного, промежуточного и ин­формационного характера.

Современные персональные компьютеры и серверы с каж­дым годом позволяют накапливать и обрабатывать все боль­шие объемы данных, благодаря чему мощность и производи­тельность информационных технологий на предприятиях воз­растают, внося весомый вклад в рост эффективности управления производством.

Полной автоматизации информационных процессов в уп­равлении крупным предприятием можно достичь внедрением, например, наиболее известной в мире системы (кратко опи­сана в гл. 9).