Организация и планирование автоматизированных производств. Учебное пособие
.pdfЭнергетические ресурсы – энергия всех видов, необходимая для осуществления деятельности предприятия. Часто к этой категории относят и энергоносители, т. е. особый вид материальных ресурсов, потребление которых позволяет получить необходимую энергию. В качестве энергоресурсов могут выступать, например, нефтепродукты (мазут, дизельное топливо, бензин), уголь, дрова… Важнейшим для предприятий видом энергоресурсов в настоящее время является электрическая энергия. Именно этот вид энергии учитывается при оценке энерговооруженности труда, так как современное промышленное оборудование приводится в действие с помощью электроэнергии. Источники получения электроэнергии, как известно, могут быть различными: гидроэлектростанции, атомные, тепловые, ветровые электростанции. Все они относятся к категории энергогенерирующих предприятий. Другую категорию составляют предприятия, распределяющие электроэнергию между потребителями (распределительные сети). Энергопредприятия обеих категорий объединены в единую энергосистему страны. Предприятие любой отрасли для получения необходимого ему количества электроэнергии заключает с предприятием электроснабжения договор, устанавливающий объемы потребляемой энергии в определенный период и тарифы (стоимость учетной единицы, например, киловатта). Затраты на электроэнергию для многих предприятий составляют значительную часть общих затрат. Поэтому важным направлением в развитии предприятий является переход на энергосберегающие технологии и проведение ор- ганизационно-технических мероприятий, направленных на экономию электроэнергии.
Технологические ресурсы – совокупность различного рода компонент, определяющих возможность и непосредственно участвующих в осуществлении технологического процесса. Так, в состав технологических ресурсов промышленного предприятия правомерно включить: производственные помещения, технологическое оборудование, на котором выполняются операции по преобразованию исходного сырья и других компонент в готовую продукцию, а также квалифицированный персонал, непосредственно управляющий этим оборудованием. Для предприятия, осуществляющего перевозки грузов, технологическим ресурсом являются наличные транспортные средства и специалистыводители (современные исследования по созданию, в частности, управляемых автомобилей без водителей еще не достигли результатов, допускающих массовое применение). Для учебного заведения технологический ресурс составляют: учебные аудитории, лабораторное оборудование, кадры преподавателей.
Как видим, в состав технологического ресурса могут входить различные по своей природе элементы: производственные помещения (элемент пассивной части основных фондов предприятия), оборудование (элемент активной части основных фондов), персонал и, возможно, другие элементы. Все они имеют общую черту: отсутствие любой из компонент технологического ресурса делает соответствующий процесс принципиально невозможным. Выделение технологического ресурса предприятия как особого вида позволяет обоснованно назна-
11
чать приоритеты при планировании различных направлений в деятельности предприятия.
Финансы – сложная экономическая категория, характеризующая процессы образования и распределения денежных средств государства, регионов, хозяйствующих субъектов, юридических и физических лиц. С прагматической точки зрения финансовые ресурсы – это совокупность денежных средств, представленных в различной форме: в виде наличных средств (денежных знаков, банкнот), безналичных средств (записей на счетах в банке), ценных бумаг (акции, облигации) и других активов, легко преобразуемых на рынке в денежную форму (такие активы называют высоколиквидными). Управление финансами представляет собой особую сферу деятельности, требующую специальной профессиональной подготовки. Особенностью финансовых ресурсов является то, что в развитой рыночной экономике они в любой момент времени могут быть преобразованы в другие виды ресурсов, необходимые для соответствующей деятельности. Такое преобразование осуществляется путем обмена на рынке между владельцами ресурсов в форме сделок (актов купли-продажи) на основе принципа компромисса, обеспечиваемого согласованным выбором коэффициентов, называемых ценами и соизмеряющих полезности для участников сделки различных видов ресурсов. Наличие финансовых ресурсов является, таким образом, условием удовлетворения потребностей в любых других ресурсах. Поскольку финансовые ресурсы всегда ограничены, возникают проблемы рационального их использования и получения наибольшей отдачи от вкладываемых в то или иное предприятие денежных средств. Поэтому при организации выполнения работ и проектов на различных уровнях управления часто стремятся достичь поставленных конечных функциональных целей при минимальных затратах финансовых ресурсов. В других случаях фиксируются объемы финансовых ресурсов, выделяемых на проект, и ставится задача максимизировать целевой результат.
Информационные ресурсы имеют ярко выраженную специфику по сравнению со всеми другими видами ресурсов. Научное и философское осмысление понятия информации как особой категории, по своему содержанию несводимой к категориям материи и энергии, началось в середине XX в., и этот процесс, видимо, нельзя считать завершенным. К этому периоду относится и начало эпохи электронной вычислительной техники, которая стала материальной основой для создания выдающихся по своим характеристикам технологий работы с информацией во всех сферах деятельности человека, в том числе, и в сфере управления. Вошло в обиход понятие информационные ресурсы, под которым понимается организованная определенным образом совокупность сведений
(данных) о той или иной предметной области. Подчеркнем важность условия организации данных, означающего, что при описании, хранении, обработке, представлении и других манипуляциях с данными установлены и выполняются определенные правила и обеспечены условия их выполнения. Наличие таких правил делает данные реально доступными для использования заинтересован-
12
ными субъектами. Заметим, что, строго говоря, есть различие в содержании терминов «данные» и «информация»: данные становятся информацией для субъекта, если их получение способствует достижению его целей. Но в повседневном обиходе и даже в профессиональной речи эти понятия часто используются как синонимы: говорят «база данных» или «информационная база», вкладывая в эти термины один и тот же смысл. Организованные данные, обладающие ценностью для потенциальных потребителей, т. е. содержащие нужную для них информацию, представляют собой информационный ресурс.
В организационных и технических системах объемы доступных информационных ресурсов в определенный момент времени всегда ограничены и определяются характеристиками используемых технических средств, но также и принятыми в конкретной системе правилами доступа.
Информационные ресурсы обладают рядом свойств, присущих также и другим, в частности материальным ресурсам. Так, к примеру, получение информационного ресурса сопряжено с затратами иных ресурсов – трудовых, технологических, финансовых, временных и даже информационных.
Но есть принципиальное отличие информационных ресурсов от материальных или финансовых: при обращении пользователя к информационному ресурсу и получении им необходимой информации объем ресурса не уменьшается. Другими словами, обеспечение информационным ресурсом неограниченного числа субъектов не приводит к уменьшению объема ресурса. В отличие от материальных, финансовых или иных «осязаемых» видов ресурсов, для информационных ресурсов не применимы балансовые соотношения, ограничивающие распределение указанных видов ресурсов между субъектами, желающими их получить.
Такое свойство информационных ресурсов позволяет реализовать идею единой базы данных для обслуживания информационных потребностей многих пользователей. На этой идее возникли Интернет и все информационные сети меньшего масштаба, в том числе, открытые или закрытые (корпоративные) сети, поддерживающие процессы создания и использования различной продукции.
Подчеркнем еще раз, что формирование и поддержка на должном уровне информационного ресурса требует часто значительных затрат, которые должны быть эффективными, т. е. приводить к получению результатов, обладающих большей полезностью, чем совокупность затраченных ресурсов.
Итак, информационные ресурсы – совокупность данных различного рода, организованных таким образом, что их использование обеспечивает необходимой информацией все виды деятельности предприятия. Очертить границы информационных ресурсов предприятия затруднительно. Это и конструкторские документы (бумажные и электронные), описания технологических процессов, всевозможные регламенты и инструкции, архивы документов, программные средства, компьютерные базы данных, доступные данные в Интернете.
Информационные ресурсы могут выполнять не только обеспечивающую функцию. Некоторые их элементы в соответствующих производствах могут иг-
13
рать роль технологических ресурсов. Так, для технологического оборудования с программным управлением программы обработки деталей следует отнести к технологическому ресурсу. Для научных, проектных, конструкторских, маркетинговых предприятий, различных аналитических центров информационные ресурсы соответствующего содержания являются результатом основной деятельности.
1.3. Производственные технологии
Понятие и термин «технология» в настоящее время широко используется при описании способов достижения целей в различных областях деятельности. Мы встречаемся с терминами «образовательные технологии», «медицинские технологии», «выборные технологии» и множество других «специализированных» технологий. Приведенные примеры групп технологий выделены по предметным областям, к которым они относятся. В данном учебном курсе выделим в качестве предмета изучения производственные технологии. К этой группе технологий мы отнесем все возможные способы достижения целей, характерных для материального производства, т. е. для процессов производства различных продуктов, имеющих материальную (осязаемую, «вещную») форму. В таком понимании производственная технология всегда связана с последовательным преобразованием неких материальных ресурсов (сырья и материалов, полуфабрикатов, комплектующих изделий (сборочных единиц)) в готовые продукты. Производственные технологии положены в основу функционирования промышленных предприятий различного масштаба (от крупных фирм до индивидуальных предприятий). Но они также могут составлять основное содержание деятельности предприятий сферы услуг. Например, предприятий по ремонту сложной техники.
Любая технология как последовательность действий, направленных к определенной цели, всегда разворачивается во времени и потому представляет собой процесс, имеющий вход и выход. Процесс состоит из различных этапов и характеризуется набором параметров, таких как затраты различных ресурсов, в том числе, времени. Соответственно, материалы, поступающие на вход процесса, перемещаются по стадиям или, как говорят, фазам процесса, образуя материальный поток. Подчеркнем, что материальный поток, как правило, сопряжен с движением и других ресурсов – трудовых, информационных, финансовых, образующих свои потоки, управляемые по своим технологиям.
Отдельные действия, входящие в состав технологии, принято называть операциями. По своему содержанию операции могут различаться. Так, выделя-
ют физические, информационные, организационные, логистические операции.
Состав и последовательность выполнения операций определяется логикой процесса, а также требованиями к нему, предъявляемыми со стороны внешних структур.
Физические операции подразумевают определенное преобразование формы входного материала, использующее те или иные естественнонаучные законы – собственно физические (механические, тепловые, электрические и т. п.),
14
химические, биологические («биотехнологии»). Часто говоря о технологических операциях, имеют в виду именно физические операции в указанном широком смысле слова.
Информационные операции – это операции по сбору, регистрации, передаче, обработке, преобразованию и отображению информации, формируемой и используемой в ходе конкретного производственного процесса и, возможно, за его пределами.
Организационные операции связаны с выполнением персоналом действий, не предполагающих физического изменения промежуточных или конечных продуктов, но формирующих или изменяющих условия процесса.
Логистические операции – это операции по управлению потоками ресурсов. В эту группу могут быть отнесены действия по формированию потоков, их объединению и разделению, транспортировке и хранению ресурсов, комплектации транспортных партий материалов, формированию транспортных сетей и выбору маршрутов перемещения партий ресурсов, оценке параметров сетей и потоков. Специфика различных видов ресурсов, безусловно, отражается на требованиях и организации логистических систем, но при этом в них обнаруживается и много общего. Это дало основание для выделения логистики в самостоятельное направление в науке об организации производственной деятельности.
Операция любого вида выполняется некоторым исполнителем. В зависимости от степени детализации описания операции это может быть отдельный работник, бригада, технологический участок, цех, предприятие в целом. При анализе производственной системы удобно использовать обобщающее понятие функциональное звено. В зависимости от выполняемой функции выделяют зве-
нья технологические, организационные, логистические. Между звеньями для достижения цели их совместного функционирования устанавливаются определенные связи, указывающие направление движения потоков ресурсов. Совокупность звеньев и связей между ними образуют организационную или производственную структуру предприятия. Варианты структур будут рассмотрены в дальнейшем.
Производственный процесс – это реализуемая в пределах определенной производственной структуры упорядоченная совокупность целенаправленных действий по обеспечению движения сопряженных по объемным, пространственным и временным параметрам потоков ресурсов, включающая этапы получения ресурсов, их преобразования в конечные продукты и доставки потребителям.
1.4. Управление производственными процессами. Планирование и организация как функции управления
Производственный процесс может быть рассмотрен на различных уровнях: на уровне предприятия, цеха, иного подразделения организационной структуры предприятия. На любом уровне процесс должен быть организован
15
так, чтобы было обеспечено достижение установленных для данного уровня целей. Любая целенаправленная деятельность может быть обозначена как управленческая деятельность или управление. Управление – это особая, сложная функция, реализуемая элементами или звеньями, составляющими систему управления. Рассмотрим основные понятия, используемые при описании систем управления.
Системой называют совокупность элементов, связанных между собой определенными отношениями. Конфигурацию связей (отношений) между элементами называют структурой системы. Отдельные элементы и система в целом характеризуются наборами параметров, по значениям которых можно судить о состоянии элементов или системы. Элементы, не входящие в рассматриваемую систему, представляют для нее внешнюю среду. Внешнюю среду также можно рассматривать как особую систему и выделять различные ее состояния. Отдельные элементы и система в целом могут испытывать воздействия со стороны внешней среды, изменяющие их состояния, и в свою очередь производить действия, влияющие на состояние среды.
В данном учебном курсе мы будем рассматривать производственные системы, назначением которых является производство определенных продуктов, изделий, имеющих материальную форму. Элементами такой системы являются предприятия, отделы, службы, цеха, участки и другие структурные подразделения, объединенные в единое целое логикой совместной производственной деятельности с учетом действующих организационных правил и правовых норм. Внешнюю среду отдельного подразделения образуют все элементы производственных систем, с которыми данное подразделение связано материальными, административными, информационными связями. Об этом будет далее сказано подробнее.
Субъект – элемент системы, способный воспринимать, анализировать внешнюю среду, оценивать ее состояния, выявлять среди них наиболее предпочтительные, желательные для себя состояния и предпринимать активные действия для достижения предпочтительных состояний. Такие предпочтительные состояния, побуждающие субъекта к активным действиям, обозначаются как целевые состояния или цели. В производственной системе субъектом управления является орган управления, который в зависимости от формы собственности, масштабов системы, принятых организационных решений может иметь различный вид: министерство, собрание акционеров, совет директоров, менеджмент (руководство) предприятия, директор, линейные руководители (начальники цехов, отделов, участков…).
Часть внешней среды, выделенная субъектом по результатам анализа его целей, представляет собой объект, на который субъект направляет свои воздействия. Среди возможных состояний объекта должны быть такие, которые соответствуют целям субъекта. Их называют целевыми состояниями.
Деятельность субъекта, обеспечивающая перевод и удержание объекта в целевом состоянии, называют управлением. Совокупность субъекта и объекта,
16
связанных между собой и с внешней средой, образуют систему управления. Влияние внешней среды проявляется в виде воздействий различного рода, как правило, мешающих достижению цели субъекта, выводящих объект из целевого состояния. Такие нежелательные воздействия на систему управления со сто-
роны внешней среды называют возмущающими воздействиями (возмущениями)
или помехами. Возмущения всегда носят непредсказуемый, случайный характер: форма, значение и момент действия возмущений, в общем случае, являются случайными величинами. Отсюда следует необходимость для субъекта постоянно контролировать состояние объекта и при необходимости вырабатывать соответствующее управляющее воздействие на объект. Поэтому управление – это процесс, т. е. функция, среди аргументов которой присутствует время. На рис.1 представлена общая схема системы управления, поясняющая связь между элементами системы и средой. Канал, по которому от субъекта к объекту передается управляющее воздействие, называют каналом прямой связи. Сведения о текущем фактическом состоянии объекта передаются субъекту по каналу обратной связи. Системы управления, имеющие такую структуру, называют системами с обратной связью или замкнутыми системами. Такие системы получили наибольшее распространение, так как обеспечивают более высокое качество и эффективность процесса управления (эти понятия будут пояснены позже). Замкнутые системы используются и при управлении производственными процессами.
Рис. 1. Общая структурная схема замкнутой системы управления
Изложенные сведения о системах управления имеют общий характер и пригодны для начальных этапов описания систем любой природы: технических, экономических, организационных и пр. Нас будут интересовать организационные системы, т. е. такие, в которых в роли «элементов» выступают люди или группы людей, реализующих функции соответствующих структурных подразделений.
17
Рассмотренная выше общая схема управления нуждается в детализации. В частности, полезно подробнее рассмотреть функции, которые выполняет субъект в процессе управления.
На рис.2 представлена структурно-функциональная схема управления производственным объектом, показывающая логическую связь между функциями. Раскроем содержание этих функций. Обратим внимание, что схема относится к одному циклу управления, т. е. к периоду времени, в течение которого субъект выполняет в определенной последовательности все свои функции, стремясь перевести объект в состояние, соответствующее целям, сформулированным к началу периода.
Рис. 2. Взаимосвязь функций управления в системе с обратной связью
Определение основных целей на заданный период времени. На этом этапе формулируются цели системы на заданный интервал времени. Выдвижению целей предшествует работа по выявлению и анализу проблемы, которую субъект предполагает решить в заданный период времени. Принципы назначения и
18
представления целей, требования к их формулировкам подробно рассматриваются в курсе менеджмента.
Идентификация объекта управления. Установленные на предыдущем шаге цели дают основание для определения границ объекта управления. Это действие, дополненное описанием объекта, принято называть его идентификацией (от лат. identificare – отождествлять). В производственных системах в роли объекта может выступать отдельный работник, группа работников, структурное подразделение (цех, отдел, предприятие), технологическая установка или процесс.
Прогнозирование состояния объекта. Содержанием функции прогнози-
рования является разработка и обоснование предположений о смене состояний объекта на заданном интервале времени в будущем при функционировании объекта в определенных условиях. Разработка прогнозов изменения состояния объекта, состояний внешней среды представляет собой необходимый этап управленческого цикла, предшествующий этапу планирования.
Сложные и часто не выявленные полностью и не изученные связи между явлениями делают прогнозы ненадежными, особенно на длительных интервалах времени. Нетрудно понять, что надежность прогнозов убывает с увеличением временного горизонта. Поэтому на практике они перманентно корректируются по оперативным данным, для того чтобы обеспечить субъекта при принятии им управленческих решений максимально надежными сведениями об объекте.
Планирование деятельности субъекта по достижению целей. Даже при высоком уровне доверия к прогнозам, они не могут служить прямым руководством к конкретным действиям. Приняв предположение, что будет реализован определенный сценарий развития событий, и с учетом доступных ресурсов субъект формирует план своей деятельности на заданный период времени. План – это документ, устанавливающий параметры состояния объекта, которые должны быть достигнуты к концу периода. Планы формируются для различных функциональных областей деятельности предприятия, таких, например, как продажи продукции, производство, снабжение ресурсами, сокращение издержек, повышение качества, технологическое развитие и т. д., и для различных периодов времени.
Задачи и технологии планирования подробнее изучаются в специальном разделе данного курса.
Организация выполнения плана. Содержание данной функции, если рассматривать ее более широко как организационную деятельность, охватывает такие вопросы, как выбор организационной структуры (структурных подразделений и административных связей (отношений подчиненности) между ними); распределения областей компетентности и полномочий между подразделениями и работниками; реализация мероприятий по обеспечению всех функциональных подразделений нужными ресурсами, нужного качества в нужном количестве, в нужное время; координация и синхронизация деятельности струк-
19
турных подразделений и работников. Общее и достаточно полное представление о направлениях и содержании организационной деятельности на предприятии должно сформироваться в результате изучения данного учебного курса. Здесь укажем только следующее важно обстоятельство: реальные изменения в производственном объекте происходят только в результате выполнения соответствующих целям и отраженных в плане организационных действий.
Учет фактического состояния объекта управления. В организационных и экономических системах термином «учет» принято обозначать функцию измерения и регистрации фактических значений показателей, характеризующих объект в заданный момент времени. Перечень таких показателей может быть весьма обширным, так как должен отражать все аспекты деятельности предприятия. Различные группы показателей имеют разную функциональную направленность. Так, бухгалтерский учет фиксирует движение и состояние материальных и иных ценностей и денежных средств. Данные бухгалтерского учета, их состав, правила расчета показателей и формы представления регламентируются действующим законодательством. Они используются как самим предприятием при управлении по своим внутренним целям, так и внешними организациями (государственными органами) при выполнении ими своих функций по управлению экономикой страны (федеральные и региональные органы государственной статистики, налоговые органы, надзорные органы, различные министерства и ведомства, органы правительства). Часть данных учета деятельности крупных предприятий (акционерных обществ) по закону публикуется в средствах массовой информации, чем обеспечивается возможность функционирования рыночных механизмов регулирования экономики.
Подчеркнем, что состав показателей, используемых в системе учета, должен соответствовать составу показателей (конечных и промежуточных), принятых при планировании деятельности. При организации учета учитывают требования по точности измерения показателей, периоду измерений, величину издержек и потерь, характеризующих принятую форму учета.
Контроль деятельности по выполнению плана. Функция контроля любо-
го объекта состоит в сопоставлении его фактического состояния в конкретный момент времени и состояния, которое должно быть в этот момент. Последнее может иметь смысл планового, нормативного, целевого, желаемого состояния. Задачей контроля является выявление отклонения фактического состояния от заданного и оценка этого отклонения. Контроль может быть регулярным, в частности, периодическим, или эпизодическим, проводимым в случайные моменты времени. Также возможен полный или выборочный контроль (например, при контроле качества изделий в массовом производстве). Формы и методы контроля выбираются с учетом особенностей объекта и требований к системе управления, в том числе, в части допустимых затрат на проведение операций контроля.
Анализ выполнения плана. Результаты контроля выступают в роли исходных данных для функции анализа. Основная цель анализа при управлении –
20