- •Оглавление
- •Введение
- •Глава 1. Методология создания информационных систем
- •Основные понятия и определения
- •Жизненный цикл информационных систем
- •Внедрение – ввод в эксплуатацию ис и ее отдельных элементов представляет собой процесс постепенного перехода от существующих методов управления к методам автоматизированного управления.
- •П роблемой внедрения ис является то, что – это не просто инсталляция программного обеспечения на рабочих местах предприятия, а сложный процесс, требующий:
- •Уничтожение – полная замена всех элементов ис или физическое уничтожение ис в связи с прекращением жизни предприятия, для которого создавалась ис.
- •Методологическая основа разработки информационных систем
- •Основные проблемы создания информационных систем
- •Экономико-математические модели в ис
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Современные корпоративные информационные системы
- •Идеология и структура кис
- •Развитие стандартов управления
- •Эволюция развития методик управления производством и качеством
- •Современный рынок ис
- •Тиражируемые интегрированные системы управления предприятием (исуп), представленные на российском рынке
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Комплекс задач технической подготовки производства (тпп)
- •Организационно-экономические проблемы тпп
- •Моделирование ситуации
- •Использование технических средств
- •Структура комплекса задач тпп
- •З адача «Расчет применяемости деталей и сборочных единиц в изделии»
- •Задача «расчет норм расхода материалов на изделие»
- •Задача «Расчёт норм трудоёмкости на изделие»
- •Задача «Расчёт плана подготовки производства нового изделия»
- •Оптимизационные задачи в тпп Задача о раскрое заготовок
- •Информационная модель задачи приведена на рис. 3.9. Р ис. 3.9. Информационная модель задачи распределения номенклатуры деталей по цехам
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Комплекс задач годового планирования и управления
- •Структура комплекса задач
- •1. Формирование годовой производственной программы.
- •2. Распределение годовой производственной программы по календарным периодам.
- •3. Разработка бюджета предприятия.
- •Формирование годовой производственной программы
- •Распределение годовой производственной программы по календарным периодам
- •Разработка бюджета предприятия
- •Расчетные задачи годового планирования
- •4.5.1. Расчет производственной мощности предприятия
- •4.5.2. Расчет плановой себестоимости
- •Расчет материальных затрат в стоимостном выражении на единицу изделия в цехах
- •Расчет плановой цеховой себестоимости на изделие и производственную программу цеха
- •Определение общезаводской плановой себестоимости на единицу изделия и производственную программу
- •4.5.3. Расчет нормативной трудоемкости производственной программы
- •4.5.4. Расчет плановой численности рабочих
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Практические аспекты решения некоторых задач годового планирования
- •Расчёт плановой прибыли
- •Модель по вареным колбасам:
- •Задачи анализа состояния экономики предприятия
- •Данные бухгалтерской отчетности, использованные при моделировании
- •Независимые переменные в модели
- •Результаты апостериорной классификации наблюдений
- •Модели планирования производства с учетом особенностей технологических процессов
- •Глава 6. Оперативное управление производством
- •Структура подсистемы оперативного управления производством
- •Расчет календарно – плановых нормативов
- •По такой идеологии можно считать:
- •Задачи оперативного учета
- •Задача календарного планирования
- •6.4.1. Общая постановка
- •6.4.2. Общая схема решения задачи
- •6.4.3. Алгоритм Думлера
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Комплекс задач логистики
- •Элементы теории управления запасами Задача 1. Расчет объема необходимых ресурсов
- •Задача 2. Определение партии заказа ресурса.
- •Задача 3. Определение времени поставки ресурса.
- •Организация материально-технического снабжения (мтс)
- •Структура комплекса задач мтс.
- •Основные задачи, решаемые в ис:
- •Задача «Управление сбытом»
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Рабочая программа учебной дисциплины «Информационные системы в производственном менеджменте» Внешние требования
- •Особенности (принципы) построения дисциплины
- •.Цели учебной дисциплины
- •Содержание и структура учебной дисциплины
- •Темы и краткое содержание Модуль 1. Базовые понятия и определения информационных систем
- •Тема 1.1. Предмет и содержание курса.
- •Тема 1.2. Понятие интегрированной информационной системы
- •Тема 1.3. Современные стандарты управления и их роль в становлении ис
- •Модуль 2. Модели и алгоритмы задач управления
- •Тема 2.1. Подсистема технической подготовки производства (тпп)
- •Тема 2.2. Подсистема технико-экономического планирования (тэп)
- •Тема 2.3. Подсистема оперативно-производственного планирования
- •Тема 2.4. Управление запасами
- •Модуль 3. Информационные процессы в современных кис
- •Тема 3.1. Классификация современных кис. Ведущие мировые производители кис. Номенклатура современных кис. Классификация современных кис.
- •Тема 3.2. Особенности современных кис.
- •Учебная деятельность
- •Заключение
- •Список литературы
Контрольные вопросы
Назовите основные этапы жизненного цикла ИС.
Чем должно заканчиваться решение задачи в ИС?
В чем состоит отличие в истории развития ИС в СССР и за рубежом?
Назовите основные принципы разработки ИС.
Перечислите проблемы, возникающие в процессе разработки ИС.
В чем состоит содержание работ предпроектной стадии?
Какая из групп проблем разработки ИС решается наиболее сложно?
В каких ситуациях возникает необходимость выполнения эскизного проекта ИС?
В чем состоит основное содержание технического проекта ИС?
В чем состоит основное содержание рабочего проекта ИС?
Как можно обосновать выбор критерия оптимальности?
Почему на ваш взгляд отсутствует математическое обоснование выбора критерия оптимальности?
В чем причина небольшой доли задач, решаемых с использованием методов моделирования в общем количестве задач КИС?
Глава 2. Современные корпоративные информационные системы
Идеология и структура кис
В первой главе учебного пособия были изложены понятия и концепции автоматизации управления производством, сформулированные ещё в 60 - 80-ых годах ХХ века в СССР, но не потерявшие актуальность и в настоящее время. Параллельно с отечественным развитием ИС, шло развитие ИС и за рубежом. Принципиальным отличием «западного» подхода к построению ИС является формирование некоторых стандартов управления производством и разработка на их основе типовых корпоративных информационных систем (КИС). Подробно история и особенности современных КИС изложены в [5,6].
Основные стандарты, на базе которых разрабатываются КИС – это стандарты MRP и ERP. Развитие стандарта MRP/ERP показано в табл. 2.1.
Таблица 2.1.
Развитие стандартов управления
Годы |
Обозначение |
Характеристика |
1945 |
«30 glorieuses» |
Принципы организации производства, заложенные Тейлором (F.W.Tayle – H.Ford). |
1965 |
MRP 0 |
Планирование потребностей в материалах (O.Wight- J.Orlicky), расчет потребностей нетто. |
1975 |
MRP I |
Планирование потребностей в материалах по замкнутому циклу (Cloosed Loop Material Requirment Planning), включая составление производственной программы и контроль ее исполнения на цеховом уровне (Miller – Sprague). |
1980 |
MRP II |
Планирование производственных ресурсов на основе данных, полученных от поставщиков и потребителей, ведение прогнозирования, планирования и контроля за производством. |
1985 |
MRP II + |
Появление идеологии JIT (Just in Time - точно в срок), комбинация с элементами «Канбан системы» (S.Shingo – M.Ohno). Добавление системы OPT (E.Goldratt) – оптимизация «узких мест». |
1990 |
ERP |
Планирование ресурсов предприятия. Добавление DRP (Distribution Resource Planning - планирование ресурсов для распределения) и FRP (Financial Resource Planning – финансовое планирование). |
1996 |
Extend ERP |
Supply Chain – управление цепочками поставок, позволяющее направлять и контролировать движение материальных и информационных потоков от поставщика к потребителю. |
2001 |
ERP II |
Customers Relationship Management (CRM) – управление отношениями с покупателями |
На сегодня модель MRP/ERP включает в себя следующие подсистемы, которые часто называют также блоками или сериями (рис.2.1.):
Рис.2.1. Подсистемы модели MRP/ERP
Рассмотрим более подробно, какие функции выполняются в каждой из перечисленных подсистем:
Подсистема Управления запасами обеспечивает реализацию функций мониторинга запасов и регулирования и инвентаризация складских остатков.
Подсистема Управления снабжением реализует следующие функции заказы на закупку, график поставок, планирование потребности в материалах, понимаемое как управление заявками на закупку.
Базовыми функциями подсистемы Управления сбытом являются:
– квотирование продаж,
– заказы на продажу (счета фактуры),
– график продаж потребителям,
– конфигурирование продуктов,
– анализ продаж,
– управления ресурсами распределения.
В подсистеме Управления производством реализуются следующие функции, соответствующие различным типам производственных процессов:
– спецификация изделий, определяющая, какие материалы и комплектующие используются в производимом изделии,
– операции/центры переработки, включает в себя описание цехов, участков, рабочих мест,
– технологические процессы производства продукции с маршрутизацией по рабочим центрам для объемного (процессного) производства,
– наряд-задание (сменное задание) на производство работ для позаказного и мелкосерийного производства,
– управление трудозатратами (диспетчирование),
– поточное производство (для серийного и массового производства),
– управление качеством, то есть описание различных проверок изделий во время производственного процесса.
В модели MRP/ERP предусматривается сквозное планирование, согласование и оперативная корректировка планов и действий снабженческих, производственных и сбытовых звеньев предприятия.
Подсистема Планирования реализует следующие функции:
– финансовое планирование товарно-номенклатурных групп (ТНГ),
– главный календарный график или объемно календарное планирование,
– планирование распределения ресурсов,
– планирование потребности материалов,
– планирование потребления мощностей.
Подсистема Управления сервисным обслуживанием активно используется компаниями, которые не только производят и продают свою продукцию, как, например, производители продовольствия, но и обеспечивают послепродажное техническое обслуживание и техническую поддержку своей продукции. Подсистема обеспечивается полный спектр необходимых функций – от создания графика технического обслуживания, заказа комплектующих, учета контрактов на обслуживание и формирования счетов до учета прибыли, получаемой от послепродажного обслуживания.
Подсистема Управления цепочками поставок предназначена для обеспечения эффективного управления материальными и соответствующими им информационными потоками: от поставщика через производство к потребителю. Реализованная в подсистеме идеология «управления глобальными цепочками поставок» дает промышленным предприятиям возможность представлять свою деятельность в виде так называемых эффективных цепочек логистики: от поставщиков сырья и комплектующих до продажи готовых изделий конечному потребителю, при этом обеспечиваются широкие возможности управления транснациональными компаниями, координации распределенного между многими дочерними компаниями производства.
В соответствии с идеологией MRP/ERP, подсистема Управления финансами полностью интегрирована со всеми остальными подсистемами и позволяет оперативно получать информацию о финансовых потоках, связанных с потоками материальными, о текущем финансовом состоянии компании, и помогает находить оптимальные финансово-экономические решения. Сквозное управление материальными потоками находит свое отражение в управлении финансовыми потоками (движении денежных средств).
В подсистеме реализована функциональность:
– главная бухгалтерская книга, предназначенная для отражения финансовых транзакций и ведения бухгалтерского учета,
– мультивалютность, для ведения учета в разных валютах,
– дебиторская задолженность,
– кредиторская задолженность,
– заработная плата,
– управление себестоимостью,
– управление платежами,
– учет основных средств.
В настоящее время, несмотря на практическое исчезновение термина АСУ как системы управления предприятием, сохранились и продолжают развиваться автоматизированные системы специализированного назначения (Рис.2.2.).
Рис.2.2. Схема взаимосвязи информационных систем различного назначения и производственных процессов предприятия
К таким системам относятся:
автоматизированные системы научных и производственных исследований и испытаний (АСНИ),
автоматизированные системы управления отдельными производствами, цехами, участками, а также АСУ гибких производственных систем (АСУ ГПС),
автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), которые совместно с современным высокопроизводительным комплексом основных и вспомогательных агрегатов и машин образуют автоматизированный технологический комплекс (АТК),
системы автоматизированного проектирования конструкторского и технологического назначения (САПР),
гибкие автоматизированные производственные системы и комплексы (ГПС).
Требования по повышению уровня организации производства, обеспечению координации деятельности всех подразделений производственного объединения и предприятия можно удовлетворить только путем интегрирования всех функций управления в единую интегрированную систему управления, которая может быть с современных позиций названа интегрированной информационной системой (ИИС).
Важными задачами создания ИИС для научно-производственных объединений являются сокращение длительности цикла от разработки до серийного выпуска промышленных изделий, повышение гибкости производства и как следствие — сокращение затрат на подготовку производства новых изделий и экономия ресурсов в ходе производства.
ИИС предприятия обеспечивает автоматизацию процессов управления технической подготовкой производства, производственно-хозяйственной деятельностью по изготовлению и реализации продукции, прогнозирование технического и экономического развития.
Включение в состав ИИС систем различного функционального назначения, имеющих существенные различия по времени реакции и периодичности работы, определяет необходимость постановки и решения сложных задач координации взаимодействия компонентов ИИС с различной периодичностью, организации информационных потоков между уровнями управления, управления взаимодействием технических средств различных уровней, объединенных в комплексы и сети.
Набор автоматизированных функций управления в ИИС существенно расширяется по сравнению с локальной ИС, охватывая дополнительно сферу вспомогательного производства, управления научно-исследовательскими работами (НИР) в едином комплексе с конструкторской и технологической подготовкой производства и управлением основным производством, сферу управления качеством, транспортом, внешними связями предприятия.
В области экономико-организационного обеспечения развитие ИИС идет по следующим направлениям:
расширение состава (путем ввода новых подсистем и расширения состава задач в традиционных подсистемах),
охват автоматизированным управлением всего жизненного цикла изделия — от научно-исследовательских разработок до технологических процессов, контроля и анализа функционирования и надежности изделия в эксплуатации,
последовательная автоматизация всех уровней управления — от отрасли до технологических операций на рабочих местах,
интеграция функций управления, реализуемых на всех функциональных и временных уровнях и по всем элементам технологического цикла,
использование методов оптимизации,
переход от информационно-справочных систем к системам информационно-управляющего типа, вырабатывающим предписания и управляющие команды, подготавливающие альтернативные варианты управленческих решений,
внедрение режима диалога с ЭВМ для непосредственного участия человека в процессах решения задач управления и корректировки результатов их решения, в том числе в системах автоматизированного проектирования,
создание робототехнических комплексов и «безлюдной технологии».
В области информационного обеспечения развитие ИИС идет за счет:
создания единых баз данных, обеспечивающих минимизацию общего объема данных и их рациональное использование на различных уровнях управления, в том числе создания иерархических и распределённых баз данных,
создания систем управления базами данных, обеспечивающих наиболее рациональные организацию, обслуживание и поиск информации в базах данных, информационную совместимость баз данных, логическую и физическую независимость данных, распределение баз данных между разными ЭВМ, построение реляционных баз данных,
информационной увязки функций управления в ИС различных уровней.
В области технического обеспечения развитие ИИС идет за счет:
применения мини- и микро-ЭВМ для автоматизации технологических процессов и организационного управления; создания многомашинных и многопроцессорных комплексов для сложных комплексных АСУ,
создания сетей средств вычислительной техники, включая периферийные технические средства.
Одним из сложных методических вопросов является создание ИИС путем комплексирования систем различного функционального назначения, отличающихся программно-алгоритмическими и техническими особенностями, временем реакции и периодичностью выполнения функции. Для осуществления этой задачи необходимы координация взаимодействия компонентов ИИС, организация соответствующих информационных потоков между уровнями управления, обеспечение взаимодействия технических средств различных уровней, объединенных в комплексы и сети, в особенности обеспечение комплексной надежности ИИС за счет повышения надежности программного, информационного, технического и организационного обеспечения и качества методического обеспечения ИИС.
ИИС обеспечивает согласованное и координированное решение задач с учетом временной и уровневой иерархии за счет разделения общей задачи управления по фазам планирования, регулирования, учета, анализа, а также временной иерархии задач внутри каждой фазы. В ИИС обеспечиваются координация процессов исследования хода производства, оперативного и перспективного планирования и адаптация системы за счет изменения состава и взаимосвязей между задачами, а также характера взаимодействия между ее компонентами.
Можно выделить множество различных частных концепций ИИС, в которых на первый план в зависимости от целей интеграции могут выступать проблемы технической, информационной, программной, организационной совместимости и взаимодействия, функциональной интеграции, организации согласованной работы между различными видами ИС (ИС-АСУ ТП, ИС-САПР и т. д.), интеграции автоматизированной и неавтоматизированной частей системы управления, отдельных фаз цикла управления, системы автоматизированной обработки данных, а также данных, необходимых для принятия решений. Выбор преимущественного направления интеграции ИС может быть осуществлен на основе оценки функциональной структуры ИИС, эффекта, получаемого в результате совместного и согласованного функционирования локальных ИС, а также затрат на обеспечение их совместимости и взаимодействия.
Системный анализ функционирования предприятия требует рассмотрения изучаемых явлений и процессов комплексно, с учетом их внешних и внутренних связей, существенных с точки зрения целей, поставленных перед системой. Применительно к проблеме создания интегрированных ИС это требует регулярного осуществления следующего комплекса работ (Рис 2.3.):
Как показывает анализ, наибольший эффект может быть получен, когда три уровня управления — локальные функциональные подсистемы, подсистема оперативного управления и координации и подсистема планирования — будут рассматриваться как единое целое. При этом анализ внешней среды и выявление экономически оправданного набора заданий целесообразно считать функцией подсистемы более высокого уровня, которая задает подсистеме планирования производства объем и номенклатуру подлежащей изготовлению продукции.
Определение
целей
интегрированной системы
Выделение
локальных объектов управления
Установление
структуры целей и задач объекта
управления
Выявление
и анализ существенных внешних
и внутренних связей
Переход
к совместному функционированию локальных
частей системы
Установление
способа
функционирования объекта и выделенных
частей в динамике
Определение
способов
комплексирования задач управления
Определение
направлений интеграции системы
управления
Внедрение
локальных систем и достижение локальных
целей
Рис. 2.3. Комплекс работ создания ИИС
Такой подход позволяет создать систему, в которой интеграция информации, требуемой для принятия решений на каждом уровне («горизонтальная» интеграция), сочетается с интеграцией функций управления по уровням («вертикальная» интеграция).
Одним из важнейших направлений развития современных КИС стало использование стандартов серии ИСО 9000 в качестве базы для повышения качества Готовой Продукции. В таблице 2.2. соотнесено развитие стандартов ERP с развитием принципов управления качеством. Оба направления («организация и управление производством» и «управление качеством») неразрывно связаны между собой, и являются инструментами повышения потенциала предприятия (под потенциалом понимается перспектива получения предприятием прибыли в будущем)[6].
Таблица 2.2