Материалы всероссийской научно-технической конференции Автоматизир

Секция I

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

И АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ

Студентка гр. ПЭ-14-08м М.А. Загрунная

Научный руководитель - канд. техн. наук, доцент ЕЛ. Юронен Сибирский федеральный университет. Институт управления бизнес-процессами и экономики, г. Красноярск

Угольная составляющая представляет собой важную часть энер­ гетической стратегии России. Наша страна является угольной держа­ вой, одним из мировых лидеров его добычи. Российская Федерация занимает второе место по запасам и пятое место по объему добычи угля (более 320 млн т в год).

В отличие от других видов энергоносителей уголь широко рас­ пространен по всей территории страны, хотя основная часть его запа­ сов располагается в Центральной Сибири. Среди энергоносителей уголь конкурирует с газом, хотя для таких регионов, как Камчатка и Курилы, трудно переоценить его значение. Основными потребите­ лями угля являются ЖКХ, металлургическая промышленность и на­ селение. К сожалению, темпы потребления по сравнению с темпами добычи угля снижаются.

Успех любого угольного предприятия напрямую зависит от ре­ гулярных и успешных инноваций. Основная задача инновационного развития угольной отрасли должна быть ориентирована на область информационных технологий.

На современном этапе в России по-разному используют инфор­ мационные технологии в различных сферах экономики. С наиболь­ шей отдачей и эффективностью информационные технологии ис­ пользуются в сфере торговли и услуг, а в сфере материального про­ изводства эти технологии используются меньше.

Вопросы внедрения и применения информационных технологий

вугольной промышленности недостаточно освещены в отечествен­ ной специализированной литературе. Примеров успешного внедре­ ния комплексных решений автоматизации деятельности предприятий

вданной стратегически важной отрасли экономики страны немного. При этом особо важным моментом является организация управленче­ ского учета и информационной системы предприятия.

Проанализировав некоторые исследования в данной отрасли, формирование учетной информации и скорость принятия управлен­ ческих решений на предприятиях угольной отрасли не соответствуют новым требованиям организации управления в условиях рыночной экономики. Отсутствует методика по использованию программного обеспечения для решения конкретных экономических задач в данном стратегическом секторе.

Это затрудняет внедрение комплексной информатизации управ­ ления на данных предприятиях. Также отсутствуют критерии выбора оценки эффективности применения информационных технологий. На данный момент системы обработки учетной и управленческой ин­ формации на большинстве предприятий не позволяют управленче­ скому персоналу получать оперативные и достоверные данные о ра­ боте предприятия.

Рассмотрим особенности и условия внедрения информационных технологий в угольной отрасли. Предлагается следующая система оплаты информационной системы. На первом этапе предприятие оп­ лачивает только труд специалистов по установке и настройке инфор­ мационной системы, но не несет расходов на ее покупку, т.е. если система не приживется или не принесет никакой пользы, то деньги не будут «выброшены» на покупку системы. Риск покупки системы для принятия сведется к нулю. Если система будет нормально функцио­ нировать, то в дальнейшем оплата будет производиться как опреде­ ленный процент от приносимого результата.

Внастоящее время во всем мире значительно возрос интерес

кприменению специализированных программных продуктов, разра­ батываемых для создания и использования компьютерных моделей.

В стремлении обеспечить устойчивое экономическое положение в условиях обострения жесткой конкурентной борьбы и за привлече­ ние бюджетных средств наиболее дальновидные компании уделяют все больше внимания разработке и внедрению современных компью­ терных систем моделирования.

Используемое на угольных предприятиях системы управления производством позволяют осуществлять контроль за состоянием и распределением ресурсов, диспетчеризацию производства, управ­ ление документами, сбор и хранение данных о технологических процессах. Однако указанных возможностей недостаточно для при­ нятия эффективных управленческих решений. В связи с этим

возникает необходимость разработки единой модели производства, позволяющей осуществлять комплексный анализ и прогноз разви­ тия предприятия, позволяя при этом оценить возможные риски реа­ лизации тех или иных проектов, а также их взаимное влияние. Раз­ работка единой аналитической модели производства на современ­ ном этапе развития науки остается неразрешимой задачей, что в совокупности со стремительным прогрессом информационных технологий создает предпосылки к широкому применению средств имитационного моделирования в решении управленческих задач. Поэтому разработка эффективной и гибкой имитационнрй модели производственных процессов промышленного предприятия являет­ ся чрезвычайно актуальной задачей.

Исходя из данных, которые представлены выше, можно сделать вывод, что угольная отрасль формирует единую систему, которая имеет вероятностный характер поведения, и поэтому адекватное опи­ сание процессов, происходящих в них, с помощью аналитических моделей затруднительно. Альтернативой аналитическим методам служат методы компьютерного имитационного моделирования.

Идея имитационного моделирования заключается в том, что вме­ сто аналитического описания взаимосвязей между входами, состоя­ ниями и выходами исследуемой системы строят алгоритм, отобра­ жающий динамику процессов внутри нее, а затем в результате много­ кратного компьютерного «проигрывания» модели на выходе получают значения показателей эффективности функционирования системы за рассматриваемый временной период. Таким образом, исходная инфор­ мация преобразуется в выходную. По результатам анализа выходных данных моделирования могут быть сделаны качественные выводы, касающиеся структуры исследуемой системы, ее динамики развития, устойчивости и т.д., а также количественные выводы, в основном объ­ ясняющие прошлые значения переменных, характеризующих систему, или носящие характер прогноза некоторых показателей в будущем. Существенным отличием имитационных моделей от других видов яв­ ляется учет вероятностного характера, неопределенности процессов

и явлений окружающего мира и ориентация на получение результатов

спринятием во внимание этих неопределенностей и обусловливаемых ими рисков. С помощью имитационного моделирования можно реали­ зовать практически любой алгоритм поведения системы или управлен­ ческой деятельности. Причем данный вид моделирования позволяет

рассмотреть процессы, происходящие в системе, на любом уровне де­ тализации. Имитационная модель выступает как удобный инструмент решения задач типа «что, если...».

Чтобы лучше понять, как работают пакеты имитационного мо­ делирования, рассмотрим в качестве примера центр обслуживания, подобный тому, который функционирует в банке, справочной службе или на предприятии по ремонту автомобилей. Целью менеджера яв­ ляется снижение затрат путем уменьшения до минимума количества обслуживающего персонала - кассиров банка, операторов телефона или автомобильных механиков, причем время, потраченное клиента­ ми на ожидание, должно быть как можно меньше. Чтобы добиться этого, менеджеру необходимо получить от модели следующую ин­ формацию:

-количество обслуживающего персонала;

-число клиентов в очереди на обслуживание;

-время ожидания.

Для моделирования процесса обслуживания клиентов, прежде всего, требуется, чтобы специалист, создающий модель, с помощью определенной среды разработки, входящей в данное средство моде­ лирования, построил диаграмму системы, через которую будет про­ ходить поток входных данных. В центре обслуживания входными данными являются число клиентов, чьи нужды следует удовлетво­ рить, частота их появления в центре, количество обслуживающего персонала и время, потраченное служащим на одного клиента. Часто­ та появления клиентов вводится в один блок модели, а количество обслуживающего персонала и время обслуживания клиента - в дру­ гой. В ходе исполнения модели клиенты переходят из блока в блок со скоростью, соответствующей времени обслуживания.

Завершив построение модели, разработчик может определить за­ висимость между числом клиентов, обратившихся за обслуживанием, и временем ожидания в очереди, а также выяснить, сколько клиентов оказались необслуженными. Затем полученную информацию можно сопоставить с требованиями, предъявляемыми к данному центру об­ служивания, и допустимыми ограничениями, а затем в интерактив­ ном режиме ввести некоторые изменения, например, увеличить коли­ чество обслуживающего персонала и снова запустить модель на ис­ полнение и так далее до получения удовлетворительного результата.

Существуют два подхода к имитационному моделированию - статический и динамический. Статические модели представляют со­ бой системы уравнений, которые решаются один раз. Динамические модели включают в себя еще одну переменную - время. Математиче­ ские расчеты параметров бизнес-процессов выполняются на различ­ ных временных интервалах, позволяя тем самым разработчику моде­ ли исследовать развитие системы во времени. Поскольку большинст­ во бизнес-процессов на угольном предприятии зависит от времени, рассмотрим только те пакеты, которые обеспечивают проведение динамического моделирования.

В свою очередь, динамические модели бывают двух типов: не­ прерывные и дискретные. В непрерывных моделях время изменяется линейно, а процесс - в непосредственной зависимости от времени. В дискретных моделях переменными являются события и временные интервалы. При помощи таких моделей существует возможность оценивать производительность компьютера или управлять складски­ ми запасами, например на угольном складе. Наиболее популярными являются следующие пакеты имитационного моделирования:

-Process Charter 1.0.2 компании Scitor;

-Powersim2.01 фирмы Modell Data AS;

-Ithink 3.0.61 производства High Performance Systems;

-Extend+BPR 3.1 компании Imagine That!;

-Pilgrim производства МЭСИ, Россия;

-Vensim фирмы Ventana Systems.

Эти продукты более всего различаются стилем моделирования, т.е. средой, посредством которой создаются модели. В пакете Process Charter модель строится с помощью блок-схемы. Powersim и Ithink используют систему обозначений Systems Dynamics, предложенную в 1961 г. Джеем Форрестером (Jay Forrester) из Массачусетсского технологического института. И, наконец, Extend применяет компоно­ вочные блоки. Все продукты, кроме Process Charter, позволяют про­ водить анализ чувствительности, т.е. многократно исполнять модель с различными входными параметрами, чтобы сравнить результаты нескольких прогонов.

Особенно хотелось бы отметь пакет Pilgrim, который рекоменду­ ется использовать для имитационного моделирования бизнеспроцессов предприятий угольной отрасли, так как данный пакет под­

держивает дискретно-непрерывное моделирование и имеет ряд достоинств:

-свойство коллективного управления процессом моделирования;

-невысокую стоимость;

-наличие интерфейсов с базами данных;

-создание пользовательских блоков с помощью языка про­ граммирования C++.

После проведения анализа предметной области и изучения вопроса, связанного с моделированием бизнес-процессов, можно сде­ лать вывод, что на предприятиях угольной отрасли необходимо стро­ ить модели управления производством. Но так как данный стратеги­ ческий сегмент формирует единую систему, которая имеет вероятно­ стный характер поведения, и аналитические модели будут малоэф­ фективны, в качестве альтернативы предлагаются методы компью­ терного имитационного моделирования. Для построения модели управленческого процесса предлагаются программный продукт Pilgrim, основное достоинство которого заключается в том, что он позволяет проводить многоуровневую (т.е. многослойную) иерархи­ ческую декомпозицию глобального процесса, разлагая его на состав­ ляющие компоненты (проводить структурный системный анализ), что является основополагающим в таком стратегически важном сег­ менте, как угольная отрасль. Существует возможность представлять каждый уровень структурной детализации в виде графического слоя

иавтоматически генерировать программный текст модели. Данные критерии удовлетворяют потребности выбранного сегмента.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ РОЛЬ

В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЙ СЕГМЕНТА ТОРГОВЛИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКОЙ

Студентка гр. ПЭ-14-08м Е.С. Хохрякова

Научный руководитель - канд. геол.-минерал. наук А6. Федорова Сибирский федеральный университет. Институт управления бизнес-процессами и экономики, г. Красноярск

Сельскохозяйственная техника (далее - сельхозтехника) - это ши­ рокое разнообразие машин, технических средств и агрегатов, которые предназначены для повышения производительности труда в сфере сель­ ского хозяйства посредством автоматизации и механизации отдельных технологических процессов и операций. Часто термин «сельскохозяйст­ венная техника» идентичен обозначению «машинно-тракторный парк» (МТП). В состав МТП входят следующие основные группы техники:

-тракторы (самоходные шасси);

-агрегатируемые с ними сельскохозяйственные машины (плу­ ги, сеялки, бороны, культиваторы, косилки, различные уборочные несамоходные машины и другие);

-самостоятельно работающие уборочные машины;

-стационарные машины с индивидуальным или групповым приводом рабочих органов;

-транспортные машины.

Использование какого-либо из данных агрегатов напрямую зави­ сит от типа работ, а также зачастую от сезона, во время которого они производятся.

С появлением столь большого разнообразия технических агрега­ тов эффективность и производительность труда в сельском хозяйстве значительно возросли, и немаловажную роль в этом сыграла сельхоз­ техника. В связи с расширенной номенклатурой сельскохозяйствен­ ной техники возникает необходимость обеспечения этой техники различными дополнительными элементами, запчастями, которые по­ могут сделать процесс ухода за сельскохозяйственными культурами и сбор урожая еще более удобными, быстрыми и продуктивными. Без качественных и нужных запчастей выполнение любых сельскохозяй­ ственных работ просто невозможно, поэтому в настоящее время про­ дажа запчастей к сельскохозяйственной технике является одним из наиболее актуальных видов бизнеса [1].