Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование систем. Инструменты и возможности моделирования производственных систем. Методическое пособие
.pdf
№ 3923
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Кафедра автоматизированных систем управления
А.Н. Гончаренко
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ.
ИНСТРУМЕНТЫ И ВОЗМОЖНОСТИ
МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ
Методическое пособие
Рекомендовано редакционно-издательским
советом университета
Москва 2020
УДК 004.94
Г65
Рецензент
канд. техн. наук, доц. А.В. Трещалина (НАНО ВО «ИМЦ»)
Гончаренко А.Н.
Г65 Моделирование систем. Инструменты и возможности
моделирования производственных систем : метод. пособие / А.Н. Гончаренко. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС»,
2020. – 48 с.
В методическом пособии представлены различные методы и способы моделирования производственных систем путем рассмотрения
существующих бизнес-процессов предприятия. Приведены наиболее
часто используемая классификация, инструменты и подходы к моделированию.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», а также изучающих информационные технологии.
Будет полезно для студентов при подготовке выпускной квалификационной работы.
УДК 004.94
А.Н. Гончаренко, 2020
НИТУ «МИСиС», 2020
Содержание
Предисловие ..................................................................... 4
Введение ........................................................................... 5
1. Основы моделирования производственных систем ............... 6
2. Классификация производственных систем на основе
функционирующих бизнес-процессов ................................. 12
3. Стандарты моделирования производственных систем ........ 14
3.1. Стандарт функционального моделирования IDEF0 ...... 14
3.2. Стандарт информационного моделирования IDEF1 ...... 14
3.3. Стандарт динамического моделирования IDEF2 .......... 15
3.4. Стандарт моделирования процессов IDEF3–IDEF14 ..... 16
4. Структурный подход к описанию производственных систем ...20
4.1. Методология функционального моделирования SADT ......22
4.2. Состав функциональной модели ................................ 23
4.3. Иерархия диаграмм ................................................ 26
4.4. Стандарт моделирования потоков данных DFD ........... 31
4.5. Состав диаграмм потоков данных .............................. 33
4.6. Построение иерархии диаграмм потоков данных ......... 37
Заключение .................................................................... 45
Библиографический список ............................................... 46
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
На сегодняшний день моделирование производственных систем имеет широкое применение при изучении сложных детерминированных и стохастических процессов действующего предприятия. Данное моделирование предоставляет возможность
более быстрого приобретения знаний в условиях, трудновоспроизводимых в реальной действительности.
Моделирование производственных систем позволяет реализовать высокий уровень формализации и абстрактного описания
наиболее важных связей в производственно-экономических системах и процессах, оценивать формы и параметры зависимостей
их переменных, получать новые знания об объектах моделирования, определять наилучшие решения в той или иной ситуации,
компактно излагать основные теоретические положения.
Большинство задач моделирования производственных систем
действующего предприятия начинается с этапа формирования
основной модели его бизнес-процессов с целью системной реорганизации информационных, финансовых и материальных потоков, направленной на совершенствование организационной
структуры, оптимальное распределение имеющихся ресурсов,
повышение качества обслуживания клиентов и максимальное
удовлетворение их потребностей. С помощью данных моделей
учитываются интересы всех заинтересованных агентов бизнеса
в повышении конкурентоспособности, устойчивости и прибыльности осуществляемого бизнеса. Таким образом, происходит
формирование качественно новых деловых целей с помощью передовых достижений информационной сферы.
Данное пособие предлагает рассмотреть возможные модели и методы моделирования производственных систем с точки
зрения описания бизнес-процессов, где в первой части на основе общих понятий производственных систем и бизнес-процессов
приводятся различные стандарты моделирования. Вторая часть
посвящена применению структурного подхода к моделированию
производственных систем на основе методологии структурного
анализа и проектирования. Пособие содержит достаточное количество иллюстративного материала для более полного освоения
данного раздела дисциплины «Моделирование систем».
4
ВВЕДЕНИЕ
Исследование производственных систем предполагает объединение теории, формализованной с помощью математической
модели, с практикой, реализуемой в форме эксперимента на модели или наблюдения за реальными бизнес-процессами предприятия, во время которых происходит сбор статистической информации. Моделирование бизнес-процессов может служить
основой для проведения экспериментов с меньшими затратами
средств и в более короткие сроки, чем при исследовании изменений в реальных системах.
Моделирование бизнес-процессов – это отражение субъективного видения существующих в организации процессов, происходящих в производственных системах, при помощи графических,
табличных, текстовых инструментов. С помощью данной модели
имеется возможность провести всесторонний анализ существующих процессов в компании.
На сегодняшний день понятие «моделирование производственных систем» широко используется аналитиками совместно
с появлением различных программ, направленных на развитие
комплексной автоматизации управления предприятием. Такие
системы предусматривают проведение всестороннего обследования деятельности компании, где в результате предлагаются
рекомендации по устранению «узких мест» в деятельности компании. На основании полученных результатов проводится реорганизация бизнес-процессов, иногда достаточно серьезная и болезненная для компании.
Для решения подобных задач моделирования сложных производственных систем существуют хорошо обкатанные методологии и стандарты. С их помощью можно эффективно отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра
сложных систем в различных разрезах.
5
1. ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ
На сегодняшний день моделирование производственных систем на основе описания бизнес-процессов дает возможность
провести анализ не только деятельности предприятия в целом,
но и отразить взаимодействие со сторонними организациями,
поставщиками и заказчиками, а также показать, как организована деятельность на конкретном рабочем месте.
Существует следующая классификация определения «моделирование бизнес-процессов»:
1) моделирование бизнес-процессов – это описание бизнеспроцессов предприятия, позволяющее руководителю знать, как
работают рядовые сотрудники, а рядовым сотрудникам – как работают их коллеги и на какой конечный результат направлена
вся их деятельность;
2) моделирование бизнес-процессов – это эффективное средство
поиска возможностей улучшения деятельности предприятия;
3) моделирование бизнес-процессов – это средство, позволяющее предвидеть и минимизировать риски, возникающие на различных этапах реорганизации деятельности предприятия;
4) моделирование бизнес-процессов – это метод, позволяющий
дать стоимостную оценку каждому процессу, взятому в отдельности, и всем бизнес-процессам на предприятии, взятым в совокупности [1].
Сегодня предприятия постоянно совершенствуют свою деятельность. Поэтому существует потребность в разработке новых
подходов, приемов и технологий осуществления деятельности,
реализации эффективных методов управления.
Бизнес-процесс – это логичный, последовательный, взаимосвязанный набор мероприятий, который потребляет ресурсы производителя, создает ценность и выдает результат потребителю.
Главной причиной для оптимизации бизнес-процессов предприятия является необходимость уменьшения затрат или длительности производственного цикла, а также постоянно меняющиеся
предпочтения потребителей, реализация программ повышения
качества, слияние компаний, внутриорганизационные противоречия и др.
6
Моделирование бизнес-процессов – это эффективное средство
поиска путей оптимизации деятельности компании, средство
прогнозирования и минимизации рисков, возникающих на различных этапах реорганизации предприятия. Этот метод дает
возможность провести стоимостную оценку отдельно взятого
процесса, а также всех бизнес-процессов в совокупности.
Основные причины для решения по моделированию бизнеспроцессов представлены на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Основные причины для моделирования
бизнес-процессов
При моделировании бизнес-процессов происходит изменение
практически всех аспектов деятельности компании:
• преобразование организационной структуры;
• оптимизация функций сотрудников различных подразде-
лений;
• перераспределение прав и обязанностей руководителей;
• изменение и дополнение внутренней нормативной докумен-
тации, а также технологии проведения операций.
7
Цель моделирования – структурированная систематизация
знаний о бизнес-процессах компании, которые представлены
в наглядной графической форме для дальнейшей аналитической
обработки. При этом модель показывает структуру бизнес-процессов компании, особенности их выполнения и все этапы документооборота [4].
Моделирование бизнес-процессов состоит из двух этапов:
структурное и детальное.
На этапе структурного моделирования в модели необходимо
отразить:
• организационную структуру;
• документы, используемые при реализации моделируемых
бизнес-процессов с подробными описаниями их основного смысла;
• иерархическую структуру бизнес-процессов от более общих
групп к частным бизнес-процессам;
• диаграммы взаимодействия бизнес-процессов, отражающие
полный цикл создания и перемещения документов между исполнительными лицами.
Детальное моделирование бизнес-процессов осуществляется
в той же модели и отражает необходимую детализацию, обеспечивающую однозначное представление о деятельности организации.
Детальная модель бизнес-процесса должна включать:
• набор прецедентов для всех возможных вариантов выполне-
ния бизнес-процессов «как есть»;
• диаграммы действий, подробно описывающие последова-
тельность выполнения бизнес-процессов;
• диаграммы взаимодействия, отражающие схемы докумен-
тооборота.
Для дальнейшего рассмотрения проблемы введем следующие
определения.
Бизнес-операция – совокупность действий, процедур, составляющих содержание одного акта бизнес-деятельности.
Бизнес-операция берет свое начало с производства или закупки определенного вида сырья по составленному плану и завершается продажей конечного товара для получения прибыли.
Также бизнес-операции можно определить, как сделки.
8
Бизнес-функция – это задача, решаемая в рамках компании
для достижения поставленных целей и дальнейшего развития.
В рамках компании имеется возможность определить большое
множество функций. Так, например, отдельно взятой бизнес-системе необходимо обладать такими важными функциями, как
продажи, производство, управление финансами.
Бизнес-модель – это то, что делает компания и благодаря чему
она зарабатывает деньги (Том Мэлоун).
Бизнес-стратегия есть теория, бизнес-модель – гипотеза (Николас Карр).
Бизнес-модель – это представление набора связанных модельных элементов, определяющих внутреннюю и внешнюю среду
компании в рамках единой системы [2].
Бизнес-моделирование включает в себя процесс разработки и
последовательную интеграцию различных бизнес-моделей (качество, организационная структура, бизнес-процессы, стратегия
и др.) для формализованного представления и оптимизации ее
деятельности.
Классификация разработки бизнес-моделей включает в себя
четыре основных способа, которые представлены в обратном порядке относительно уровня эффективности построения и использования бизнес-моделей:
• в рамках специализированного программного продукта,
предназначенного для бизнес-моделирования: комбинация текста, таблиц и графики;
• графический: технологическая карта, блок-схема, дерево
и т.п.;
• табличный;
• текстовый.
На сегодняшний день бизнес-моделирование практикуют
многие организации, но в каждом индивидуальном случае преодолевают разные этапы развития по данному направлению.
В первом случае уже может активно использоваться разработанная комплексная бизнес-модель (совокупность систем, документов и моделей, представляющих всю деятельность организации).
В другом случае – только регламенты и графические модели некоторых бизнес-процессов.
9
В организациях преимущественно используются следующие
основные виды бизнес-моделей:
• иерархический список существующих бизнес-процессов (де-
рево);
• графические модели бизнес-процессов;
• модель организационной структуры предприятия;
• стратегические карты BSC / KPI;
• модели библиотеки документов (дерево документов), моде-
ли информационных систем (системная архитектура);
• модели продуктов и услуг;
• модели по менеджменту качества и т.д.
На основе данных моделей обычно разрабатываются профессиональные программные продукты бизнес-моделирования
(ППБМ).
Минимальный перечень инструментов и необходимых знаний бизнес-аналитика. Перечень основных знаний и инструмен-
тов современного бизнес-аналитика может включать следующие
программные продукты и решения.
1. Программные продукты бизнес-моделирования: Microsoft
Visio, Бизнес-инженер, AllFusion Process Modeler (BPWIN),
ARIS, Business Studio.
2. Для процесса бизнес-моделирования и описания бизнес-
процессов можно применять следующие программные решения:
Cross Functional Flowchart, Value Added chain Diagram (VAD),
IDEF0, IDEF3, extended Event Driven Process Chain (eEPC),
Data Flow Diagram (DFD) и др., где используется свой опреде-
ленный набор нотаций, подробно описанных в справочном руководстве пользователя.
3. Методики и методы бизнес-инжиниринга / менеджмента:
• описание бизнес-процессов;
• разработка и внедрение системы сбалансированных показа-
телей BSC / KPI;
• правление бизнес-процессами на долгосрочной основе;
• анализ, оптимизация, повышение качества бизнес-про-
цессов;
• описание и оптимизация организационной структуры, чис-
ленности персонала;
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]