книги из ГПНТБ / Зингер, И. С. Моделирование информационных процессов в системах управления предприятиями

ные кадры специалистов с высшим и средним образованием. От точности, надежности, оперативности обработки производственной информции эффективность производства продукта зависит подчас в большей степени, чем от соответствующих характеристик техно­ логического процесса создания самого продукта.

По определению, данному Комитетом научно-технической тер­ минологии АН СССР, информация вообще рассматривается как совокупность сведений, являющихся объектом хранения, передачи и преобразования.

Одним из важнейших видов информации является экономиче­ ская информация, под которой понимается совокупность сведений, отражающих условия, состояние и результаты общественного про­ изводства. Частью экономической информации является производ­ ственная информация. Под производственной информацией в на­ стоящей работе понимается содержание сообщений, принимаемых, передаваемых и обрабатываемых отдельными работниками или административными подразделениями в процессе управления про­ изводством. Трактовка этого термина аналогична [10].

Термин «информация» трактуется в настоящий момент чрезвы­ чайно широко. Шенноновская теория информации, отражающая технический аспект ее применения, была первоначально предна­ значена и использовалась для описания и создания различных технических устройств связи. Ситуации, в которых они применя­ лись, характеризовались стационарным потоком сообщений, выда­ ваемых источником, а целью построения теории являлось введение меры (количество информации) и единицы измерения (бит), с помощью которых достигалось получение ряда оценок качества устройств передачи информации (скорости передачи, пропускной способности передающих устройств и т. д.).

Распространение аппарата шенноновской теории информации на изучение экономики, в частности экономики и организации предприятий, первоначально шло по этому же пути. Поскольку применение кибернетики связывается теснейшим образом с приме­ нением электронных вычислительных машин, с механизацией и автоматизацией производственно-экономических расчетов, прово­ дился анализ потоков сообщений, более или менее однородных с целью выявления их количественных характеристик. Такими ха­ рактеристиками являлись, например, количество документирован­ ных сообщений за определенный период, количество знаков в одном расчете и количество расчетов; количество графоклеток или позиций документа, обрабатываемых работником за конкрет­ ный период. Однако с расширением круга работ при переходе к исследованию системы в целом встала необходимость анализа со­ вершенно разнородных сообщений. В связи с этим, кроме чисто количественного аспекта, появилась необходимость учитывать семантический аспект (анализ информации по смыслу). Соизме­ рить различные по смыслу информационные сообщения пока не представляется возможным. Данные о том, что человеческий мозг

и

способен пропускать 35 тыс. бит в час [11] мало что дают с точки зрения нормирования управленческого труда, поскольку мы не можем точно определить, например, сколько бит представляет сообщение о необходимости замены в оперативном плане 100 штук деталей «а» на 1000 штук деталей «б».

Кроме количественных характеристик, производственная ин­ формация обладает рядом качественных характеристик [10].

Система должна быть «компетентна» по отношению к приме­ няемым данным. Это означает, что данные будут представлять собой определенную информацию только в том случае, если в вос­ принимающей их системе управления есть приемник, который их «поймет». Анализ материалов обследования одного из предприя­ тий показал, что в 1967 г. в его адрес поступило 392 запроса от различных организаций и 37 инструктивно-методических материа­ лов. Из них 28 запросов и 4 инструктивно-методических материа­ ла либо не были поняты работниками предприятия, либо к усло­ виям данного предприятия отнесены быть не могли. Следователь­ но, их нельзя отнести к информационным сообщениям.

Принятое информационное сообщение кодируется на входе и выходе системы и фиксируется на различного рода носителях ин­ формации.

Наконец, информационное сообщение предполагает его испол­ нение и учет полученных результатов.

Рассмотрим кратко основные элементы производственных ин­ формационных систем, соответствующих каждому типу организа­ ционной структуры.

Деятельность аппарата управления в условиях функциональ­ ного принципа распределения работ между элементами организа­ ционной структуры (специализированными подразделениями и службами) реализуется достатоточно автономно по определенной методике в строго установленные сроки, которые обеспечивают взаимную координацию работы отдельных служб. Одно из требо­ ваний этой системы — документальное оформление всех сведений, касающихся характеристики состояния производственно-хозяйст­ венной деятельности предприятия. Документальное оформление сведений о состоянии и развитии производственно-хозяйственной деятельности предприятия служит юридическим основанием для установления ответственности отдельных исполнителей за выпол­ ненную ими работу по подготовке или принятию решений по всей функции управления.

Функциональная структура предполагает наличие центральных w органов оперативного управления, которые представляют во все заинтересованные службы данные о возможных и имеющих место отклонениях в осуществлении предприятием производственно-хо­ зяйственной деятельности. Наличие такой службы вызывается не­ обходимостью обеспечения взаимосвязанности решений и их со­ гласованности. Это является необходимой предпосылкой для немедленной реакции всех звеньев управления на изменения в

12

ходе производственного процесса. Поскольку все задачи управле­ ния взаимосвязаны, отклонение от запланированного состояния производства должно быть отражено в соответствующих плановых заданиях и регулирующих воздействиях, относящихся к тем произ­ водственным подразделениям, на деятельность которых эти откло­ нения влияют.

В процессе осуществления производственно-хозяйственной дея­ тельности между подразделениями аппарата управления устанав­ ливается определенный порядок взаимоотношений, предусматри­ вающий обмен информацией (документацией) и их совместную деятельность в выработке соответствующих решений [12].

Специализированные службы заводоуправления для организа­ ции и ведения производства разрабатывают конструкторско-тех­ нологическую и нормативную документацию, которая распреде­ ляется по заинтересованным подразделениям. Последние на ее основе решают вопросы организации производства и разрабатыва­ ют нормативы его движения (циклы, маршруты и т. п.).

Данные конструкторско-технологической документации служат одним из оснований для разработки планов развития и движения производства, а также стоимостных показателей. При этом осу­ ществляется формирование производственных программ предприя­ тия и его отдельных частей в натуральном и денежном выражении. Показатели планов используются подразделениями и службами предприятия для организации производственно-хозяйственной дея­ тельности.

На основе плановой и конструкторско-технологической доку­ ментации службы обеспечения заводоуправления разрабатывают планы снабжения предприятия необходимыми ресурсами (мате­ риалами, рабочей силой и т. д .).

Врезультате проведения этого комплекса работ составляются задания для производственных подразделений, а также планы обеспечения их необходимыми ресурсами.

Впроцессе производства в определенные моменты времени

осуществляется контроль и учет его состояния путем сравнения плановых показателей с фактически достигнутыми, а также выра­ ботка соответствующей документации, отражающей ход производ­ ства. На основе этой документации формируются отчетные сведе­ ния о деятельности различных подразделений и служб предприя­

тия.

Данные контроля, учета и отчетности поступают в соответст­ вующие службы, где на их основе осуществляется анализ деятель­ ности предприятия. Результаты анализа служат основанием д ля ^ внесения соответствующих корректив в ранее разработанные за­ дания, а также подготовки прогнозных предположений на буду­

щие периоды.

К положительным сторонам информационной системы, соот­ ветствующей функциональной организационной структуре управ­ ления, относится, прежде всего, высокая степень специализации

13

отдельных работников управления по выполнению определенного вида работ и соответствующая возможность повышения их квали­

фикации в этой области.

Однако эта система имеет ряд недостатков, к основным из ко­

торых относятся следующие:

задержка поступления данных из одной функциональной служ­ бы в другую, поскольку каждая служба отвечает только за свою работу, а не за принятие решения в целом по предприятию;

стремление каждой службы иметь как можно больший объем информации, чтобы застраховать себя «на всякий случай» от не­ обходимости делать лишний раз запрос в соседнюю службу. Это приводит к дублированию многих видов выполняемых задач и получаемой и хранимой информации, а также вызывает излишние затраты в сфере управления;

возможность существенного расхождения и несопоставимости данных, получаемых в различных функциональных службах по однотипным задачам (например, плановых и отчетных данных, технологических и плановых данных и т. д.);

сложность и запутанность информационных связей по решению одного вопроса в разных функциональных службах. Так, запрос от должности А функциональной службы I и должности Б функцио­ нальной службы II идет по схеме, представленной на рис. 2.

Введение матричных элементов в организационную структуру означает «предметный» принцип разделения труда в обработке ин­ формации. Вся информация, относящаяся к данному «предмету», которым может быть некоторый проект или внедрение определен­ ного вида продукции, сосредотачивается в рамках структурных подразделений, охваченных матричными элементами. Возможность введения таких элементов придает структуре большую гибкость, маневренность, возможность направлять все усилия работы аппа­ рата управления на решения все новых вопросов, возникающих по мере развития организации.

Работники отдельных функциональных подразделений отвеча­

Рис. 2

14

равления за выполнение темы, вне зависимости от того, к какой функциональной службе они относятся. Поэтому при такой систе­ ме отпадает разобщенность в обработке информации, исключается., дублирование обработки и хранения информации в различных подсистемах. Однако эта система не позволяет работникам аппарата управления -специализироваться в достаточной степени. Она пред­ назначается в основном для условий «неустойчивой», «развиваю­ щейся» организации, поскольку, как только организация становит­ ся устойчивой, отдельные подразделения начинают «специализиро­ ваться» на своих функциях, что обеспечивает более высокую про­ изводительность управленческого труда.

Независимо от конкретного вида организационной структуры, процесс управления предприятием предполагает наличие производ­ ственной информационной системы. Основу такой системы состав­ ляет информационная база, содержащая массив документов, в ко­ торых фиксируются данные о прошлом, настоящем и будущем про­ изводственного процесса. Эти документы циркулируют на пред­ приятии в соответствии с типом его организационной структуры в направлении линейных (административных) и функциональных связей. Для управления производством в информационную систе­ му поступает, хранится, перерабатывается и выдается потребителю информация о состоянии (и изменениях этого состояния) многих тысяч материальных объектов (машин, сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, людей и т. п.). Необходимо отметить, что кон­ кретный материальный объект выделяется среди прочих объектов наличием необходимых в каждом отдельном случае признаков или свойств. Эти признаки позволяют также выделять и рассматривать группы единичных объектов, что особенно характерно для совре­ менного массового производства.

Система, информационная база которой содержит большое ко­ личество наименований свойств объектов и значений этих свойств, характерна для линейной организационной структуры. Как уже говорилось, такая структура обычно применяется на нижних иерар­ хических уровнях управления. Примером информационной системы в рамках такой организационной структуры может служить инфор­ мационная система управления цехом некоторого завода.

По мере поступления информации на более высокие уровни уп­ равления последняя укрупняется, так как она необходима руко­ водству для принятия решений более общего плана. В связи с этим информационные системы, характерные для функциональной, ли­ нейно-функциональной и линейно-штабной организационных струк­ тур в отличие от систем более низких уровней управления, оперируют с укрупненными данными. В таких системах хранится инфор­ мация об объектах с меньшим числом признаков и их значений.

Однако на предприятиях с любой рассмотренной организацион­ ной структурой на различных уровнях управления может быть необходима как самая детальная, так и самая укрупненная инфор­ мация. Например, директор завода может быть очень заинтересо-

15

ван в детальной информации по поводу выпуска уникального изде­ лия, имеющего государственную важность. В то же время диспет­ черу цеха могут понадобиться данные, характеризующие общее состояние дел в смежном цехе. Следовательно, в процессе изуче­ ния организационной структуры предприятия или его подразделе­ ний можно выявить только основные пути прохождения информа­ ции, ее вид и структуру. Для совершенствования производственной информационной системы, более рационального сочетания инфор­ мационных потоков с конкретной организационной структурой и задачами управления необходимо решить большое число задач мо­ делирования потоков информации.

§2. ВЫДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ВСИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯМИ

Система управления, представляющая собой единое целое, состоит из ряда входящих в нее подсистем, выделение кото­ рых из общей системы управления требует наличия по крайней мере двух условий [7]:

1) наиболее точного определения задач, в соответствии с кото­ рыми выделяется подсистема;

2) установления того множества элементов, из которых подси­ стема выделяется, а также классификационного признака выделе­ ния.

Создание АСУП выдвигает на первый план решение ряда слож­ ных проблем, одной из которых является отображение и формали­ зованное описание процессов управления предприятием. Эта зада­ ча реализуется на основе изучения параметров и характеристик системы управления, а также в результате анализа отдельных эле­

лиз связей между ними и раскрытие закономерностей их построе­ ния.

В основу выделения взаимосвязанных частей системы могут быть положены различные признаки. Поэтому в системе управле­ ния разработчиками выделяются различные комплексы взаимосвя­ занных подсистем. Характерные признаки, используемые для деле­ ния подсистемы, выбираются в зависимости от целей исследования и используемого аппарата анализа.

Подсистемой будем считать часть системы, выделенную по не­ которому признаку, отвечающему целям и задачам исследования,

вкотором она может рассматриваться самостоятельно как систе-

^м а [13].

Так как система управления состоит из конечного числа частей, то можно выделить соответствующее им число подсистем. В каче­ стве признака, определяющего состав подсистем, целесообразно использовать функции системы управления. При этом любая функ­ ция управления, выделяемая в подсистему, в дальнейшем рассмат-

16

ривается как самостоятельная система. В этом проявляется субъ­ ективность подхода, так как различные разработчики могут пред­ ставить совокупность функций различным составом подсистем. Хотя понятие функции управления имеет определенный смысл, ее граница, как и само понятие системы, зависит от подхода исследо­ вателя. Поэтому нецелесообразно говорить о строго определенном, ограниченном наборе функциональных подсистем, так как их кон­ кретный перечень остается условным.

Функциональные подсистемы осуществляют реализацию основ­ ных задач системы управления, т. е. прогнозирование, планирова­ ние и текущее регулирование хода производства в соответствии с принятым критерием эффективности работы предприятия. Приме­ ром этих подсистем могут служит оперативно-производственное планирование, материально-техническое обеспечение и т. п.

Функциональные подсистемы АСУП вырабатывают основной взаимосвязанный комплекс показателей, предусматривающих оп­ тимальное развитие производства. Эти подсистемы предопределя­ ют способы и методы контроля реального хода производства и на­ мечают пути и мероприятия по ликвидации отклонений от запла­ нированного режима. Таким образом, функциональные подсистемы играют решающую роль в АСУП, определяя логику ее функциони­ рования. Они выделяются, в частности, для того, чтобы проанали- j зировать свойства системы управления. Однако основной задачей является синтез системы. Для ее решения необходимо провести исследование структурных особенностей системы управления, учи­ тывая взаимосвязь ее элементов, объединенных в организацион­ ные подразделения, взаимодействие между которыми определяется схемой функционирования всей системы в целом.

Для данного исследования необходимо выделить подсистему, сочетающую в себе функциональную и организационную однород­ ность составляющих ее элементов. При этом выделяется не просто подсистема управления, а подсистема аппарата управления, по­ скольку в этой подсистеме необходимо определить информацион­ ные потоки в их соединении с организационной структурой.

Подсистема аппарата управления, образованная для этих це­ лей, должна представлять собой структурно и функционально од­ нородный комплекс его структурных единиц.

Под функциональной однородностью подразделений управле­ ния, выделяемых в подсистему, понимается общность информаци­ онных выходов по отношению к некоторой цели, определяемой как функция данной подсистемы. При этом функционально одно­ родные подразделения, находящиеся на различных уровнях иерархии, как правило, имеют последовательно-формируемые выходы и входы. Главным признаком выделения подсистем является общая целевая направленность выходов. С информационной точки зре­ ния, функциональная однородность определяется однородностью содержания обрабатываемой в подразделениях информации.

Структурная однородность предполагает административное единство подразделений. Структурная и функциональная однород­ ность не обязательно должны точно совпадать. *

Структурно однородные подразделения образуют то, что приня­ то называть «службой». Так, например, службы ОПП для подси­ стемы оперативно-производственного планирования включают:

производственно-диспетчерский отдел (ПДО), планово-диспет­ черские бюро цехов (ПДБ), центральные комплектовочные склады

(ЦКС).

Требование функциональной однородности подсистем предпо­ лагает включение в административную подсистему управления бо­ лее широкого круга подразделений и должностных лиц, чем струк­ турно входящие в службу ОПП. Так, подсистема охватывает дея­ тельность кладовщиков цеховых складов, рабочих-распределите- лей, частично нормировщиков, контролеров и мастеров. С другой стороны, в структурные подразделения службы ОПП входят иног­ да работники других подсистем (технико-экономического планиро­ вания, материально-технического снабжения и др.).

В целом окончательное выделение подсистем в условиях кон­ кретного предприятия всегда носит индивидуальный характер. Та­ кой подход не лишен элемента субъективности, поскольку зависит

-от эксперта, определяющего степень однородности. Однако в ко­ нечном счете субъективность оценок сглаживается, поскольку в ре­ ально функционирующем предприятии структурное единство, как правило, определяет информационное единство и однородность целей. Так, главными целями службы ОПП являются: обеспечение выполнения плана каждым подразделением основного производ­ ства и предприятием в целом; организация ритмичной работы пред­

приятия путем оперативного планирования, учета и регулирования; своевременная ликвидация «узких мест» и осуществление диспет-

-черской связи на предприятии. Для осуществления этих целей под­ система ОПП должна быть информационно связана со всеми дру­ гими подсистемами.

Проведение работ по рационализации информационных связей внутри подсистем управления производством во многом определя­ ется возможностями типизации их отдельных элементов. Эти эле­ менты являются как бы набором «строительных кирпичей», сово­ купность которых составляет подсистемы. Решение комплекса за­ дач, соответствующих каждому элементу, необходимо на любом предприятии, однако методы их решения различны, как различны производственно-хозяйственные условия деятельности предприн­

яттия. Поскольку сами условия могут быть типизированы, могут быть типизированы и методы получения отдельных элементов подси­ стемы.

Вопросы типизации при разработке систем информационного обеспечения могут рассматриваться в двух основных направлени­ ях: разработка типовой информационной системы в целом; разра­ ботка отдельных типовых информационных элементов и блоков.

18

Как показал анализ, совокупность различных производственно­ хозяйственных особенностей каждого предприятия требует разра­ ботки применительно к нему специфической информационной си­ стемы. Такая система может быть построена из отдельных типо­ вых элементов. Проиллюстрируем это следующим упрощенным примером, показывающим приближенно зависимость производст­ венной информационной системы в оперативно-производственном планировании от двух изменяющихся факторов: способа межцехо­ вых передач деталей и удельного веса в подетальной номенклатуре деталей общей применяемости.

Обозначим через А совокупность возможных систем передач

комплектовочный склад; А 3— передача деталей частично непосредственно из цеха в цех,

частично через централизованный комплектовочный склад. Обозначим через £ совокупность различных вариантов приме­

няемости деталей в изделиях, тогда

сти 16—20%;

£3 — удельный вес использования деталей общей применяемо­ сти 21—30%;

£4 — удельный вес использования деталей общей применяемо­ сти 31—60%;

£5 — удельный вес использования деталей общей применяемо­ сти более 60%.

Обозначим через С совокупность вариантов различия в циклах изготовления изделий, в которых применяются одни и те же дета­ ли, тогда

Комплекс условий, от которых зависит система прохождения сообщений в оперативно-производственном планировании, может быть описан вектором Q = {at-, b j , ск}; г = 1, 2, 3; /= 1, 2, 3, 4, 5; К — 1, 2, 3.

На сочетание элементов в векторе условий могут налагаться определенные ограничения. Например, при наличии £ i совокуп­ ность условий С практически не влияет на ход информационных процессов.

Рассмотрим случай, описываемый вектором условий А 3, В2, С3. При таком условии маршруты информационных сообщений прохо­ дят, как показано на рис. 3.