автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка метода и средств поддержки организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия

На правах рукописи

СТАСЕНКОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ ОРГАНИЗАЦИОННО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Специальность: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими

процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в ГОУ Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН»

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Волкова Г.Д.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Червяков Л.М.

кандидат технических наук, Сирота М.М.

Ведущее предприятие: ОАО "Научно-производственное

предприятие "ЭГА".

Защита состоится «3» февраля 2005 года в _ часов на заседании

Диссертационного Совета К 212.142.01 при ГОУ Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН» по адресу: 127055, ГСП, Москва, К-55, Вадковский пер., д.3а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «31» декабря 2004 г. Ученый секретарь диссертационного совета, К 212.142.01,

к.т.н. И.М. Тарарин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных экономических условиях машиностроительным предприятиям необходимо постоянно совершенствовать выпускаемую продукцию с целью обеспечения ее конкурентоспособности. Своевременный выход продукции на рынок обеспечивается при условии сокращения затрат на реализацию жизненного цикла изделия в целом, повышения эффективности и сокращения затрат в бизнес-процессах, повышения рыночной привлекательности производимой продукции. Это невозможно без использования новых информационных технологий и современных программно-технических средств.

На данный момент, одним из главных инструментов совершенствования деятельности предприятий являются современные информационные технологии, направленные на рациональное использование стратегического ресурса предприятий - интеллекта и информации. Передовые российские фирмы в последние годы широко применяют технологии компьютерного сопровождения и поддержки наукоемкой продукции на всех этапах жизненного цикла (так называемые ИПИ-технологии или САЬБ-технологии - по зарубежной терминологии), как средство кардинального повышения качества и конкурентоспособности наукоемкой продукции. Для предприятий-экспортеров наукоемкой продукции применение ИПИ-технологий - обязательное условие сохранения и расширения сектора продаж продукции на внешнем рынке.

Внедрение ИПИ-технологий на машиностроительных предприятиях требует больших материальных, трудовых и финансовых затрат и связано с реформированием организационной структуры, производственных и управленческих процессов и информационной среды предприятия.

Применение существующих подходов к совершенствованию деятельности предприятия в условиях ИПИ-технологий характеризуется комплексом проблем, обусловленных многообразием и сложностью реформируемых процессов, наличием многоаспектных внутренних и внешних связей предприятия, динамичностью изменения потребностей рынка и т.д.

Выявленные проблемы и трудности, связанные с особенностями функционирования машиностроительного предприятия, определили необходимость разработки метода и создания средств поддержки организационно-функциональной структуры предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу.

I НАЦИОНАЛЬНАЯ ] I БИБЛИОТЕКА I I С.0трвнрг л~л I

Целью настоящей работы является повышение эффективности процессов управления, функционирования и развития машиностроительных предприятий за счет разработки метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий.

Для достижения поставленной цели в работе решена научная задача, включающая:

- исследование существующих методов и средств моделирования организационных и функциональных структур машиностроительного предприятия;

- формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия;

- разработку метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия;

- разработку методики формирования и анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий;

- разработку инструментальных средств поддержки процедур формирования и анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

Научная новизна заключается в следующем:

- выполнено формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия, заключающееся в установлении взаимосвязи между характеристиками компонентов модельных представлений деятельности предприятия и свойствами ограничений в рамках абстракций разного уровня.

- разработан метод моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

Методы исследования. При разработке теоретических положений диссертационной работы использован аппарат теории множеств, теории графов, математической логики, теория баз данных.

Практическая ценность. Разработана методика описания, анализа и синтеза организационно-функциональной структуры машиностроительных предприятий, а также разработан и реализован прототипный вариант программного средства поддержки моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

Методика и инструментальные средства были применены на предприятии ЗАО «ТД Русь-Газ».

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 5, 6 и 7-й научных конференциях МГТУ "Станкин" и "Учебно-научного Центра мат. моделирования МГТУ "Станкин" и обсуждались на заседаниях кафедры "Когнитивные технологии проектирования".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (72 наименований) и приложения. Работа содержит 142 страницы сквозной нумерации, включая 47 рис. и 45 стр. приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются основные задачи и основные положения, выносимые автором на защиту. Приводится структура и общее содержание диссертации по главам.

В первой главе проведено исследование и проанализирована деятельность машиностроительных предприятий в современных условиях, выявлены существующие методы и средства моделирования деятельности предприятия.

Исследование и анализ особенностей функционирования машиностроительного предприятия позволили установить, что в современных условиях предприятиям необходимо пересмотреть традиционные аксиомы и формы организации деятельности, с учетом тенденции к сдвигу от производства товаров к предоставлению услуг и изменения структуры целей и функций. Вследствие чего, перед машиностроительными предприятиями встает задача непрерывного изменения их организационно-функциональной структуры.

Изменение целевых направлений деятельности предприятия приводит к формированию новых понятий, таких как виртуальный продукт и виртуальное предприятие. В работе проанализированы определения этих понятий и их отличительные признаки.

Внедрение ИПИ-технологий - как средство кардинального изменения качества и конкурентоспособности выпускаемой предприятием наукоемкой продукции также связано с комплексным реформированием деятельности предприятия. Как показывает зарубежная практика, внедрение САЬБ-технологий влечет за собой быструю смену поколений программно-технических сред и средств, обеспечивающих автоматизацию производственных и управленческих технологий и, как следствие, практически непрерывную реорганизацию организационно-функциональных структур.

Большой вклад в исследовании подходов и особенностей применения ИПИ-технологий, методов моделирования сложных производственных систем внесли Соломенцев Ю.М., Павлов В.В., Митрофанов В.Г., Косов М.Г., Капустин Н.М., Соколов В.П., Горнев В.Ф., Гусев А.А., Судов Е.В., Шептунов С. А. и другие отечественные и зарубежные ученые.

Проведенные исследования базовых принципов CALS позволили установить, что инвариантными технологиями являются управление проектами и заданиями, управление ресурсами, управление качеством, интегрированная логистическая поддержка на всех этапах жизненного цикла наукоемкой продукции.

Интегрированная информационная модель предприятия должна обеспечивать корректность, актуальность, сохраняемость и доступность данных всеми субъектами деятельности в рамках предприятия.

Это позволило выявить проблемы, с которыми сталкиваются отечественные промышленные предприятия при внедрении ИПИ-технологий.

Исследования в области моделирования деятельности предприятий и организаций позволило выделить два подхода: процессный и функциональный. Результатами реализации этих подходов является проектирование одновременно организационной структуры и поддержка взаимосвязей в ее рамках. Отличие в этих подходах заключается в исходных позициях проектирования и в степени радикальности преобразований, на которые нацелены подходы, а также в цене затрат и рисков. При этом были выявлены ограничения применения каждого из подходов.

Моделирование деятельности машиностроительного предприятия направлено на анализ его функционирования и поиск возможностей для совершенствования и развития. Выделяются несколько классов моделей: вербальная, математическая, графическая, которые описывают объект при помощи различных средств и правил. Главное преимущество идеи анализа деятельности машиностроительного предприятия посредством создания набора моделей - это универсальность.

Наиболее широко распространенные модели деятельности базируются на SADT- и ARIS-методологиях. Так как модели деятельности опираются на модели организационных структур управления, то были проанализированы классификационные схемы таких структур: 1) иерархическая; 2) дивизионная; 3) органическая. Иерархическая структура управления представлена двумя видами: линейной и линейно-штабной. Органическая структура управления может быть представлена как бригадная, проектная или матричная. Были определены преимущества и недостатки таких структур и ограничения на их использование для машиностроительных предприятий.

Анализ существующих средств моделирования деятельности, таких как IDEF-технологий, ARIS, Rational Rose и других позволил сделать вывод о возможности их использования для описания деятельности машиностроительных предприятий. Наиболее рациональным является комплекс распространенных технологий и средств - ARIS и IDEF. Детальная характеристика систем на основе ARIS-методологии позволила выявить основные нотации для описания функциональной и организационной структур и схем потоков данных; определить порядок и правила построения соответствующих моделей и связей между ними.

Характеристика средств моделирования на базе IDEF-технологий позволила выявить основные модели, обеспечивающие описание деятельности машиностроительного предприятия.

Сравнительный анализ нотаций ARIS и IDEF выполнен по следующим критериям: принцип построения диаграмм, форма описания процессов, форма описания входной и выходной информации, исполнитель процедуры, возможность описания связи по управлению/контролю.

Функциональные возможности инструментальных средств моделирования ARIS и IDEF можно корректно сравнивать только по отношению к определенному кругу задач. ARIS предоставляет существенно больше возможностей по работе с отдельными объектами модели, но именно вследствие чрезмерного количества настроек, работа по созданию модели должна регламентироваться сложной, многоаспектной документацией.

Таким образом, для ведения небольших по масштабам (малые и средние предприятия, 2-5 человек в группе консультантов) и длительности (2-3 месяца) проектов используется IDEF. Для крупных и/или длительных проектов (например, таких как внедрение системы непрерывного улучшения бизнес-процессов) больше подходит ARIS.

Следует отметить, что указанные средства недостаточно полно могут использовать опыт машиностроительных предприятий, накопленный в нормативных материалах, внутренних и внешних стандартах, а также учитывать многообразие и сложность внешних связей этих предприятий, сложившихся в современных условиях рыночной экономики.

Исходя из вышеизложенного были получены следующие выводы:

1. Повышение эффективности деятельности машиностроительного предприятия в рыночных условиях связано с использованием современных информационных и телекоммуникационных технологий.

2. Отечественный и зарубежный опыт внедрения автоматизированных систем управления предприятиями, автоматизация конструкторских и технологических процессов, создание систем электронного документиро-

вания и особенно внедрение ИПИ-технологий показывает, что необходимо более взвешенно и тщательно подходить на начальных этапах к моделированию бизнес-процессов, функций и организационного строения предприятий и организаций.

3. Существенным недостатком существующих методов и подходов к моделированию деятельности предприятий является:

- отсутствие классификации и систематизации элементов и связей в описании внутренних функциональных, процессных и организационных структур;

- отсутствие средств описания и классификации внешних связей предприятий;

- недостаточные возможности описания увязки структур для комплексного моделирования деятельности машиностроительного предприятия.

4. Достаточная трудоемкость освоения и высокая стоимость инструментальных средств поддержки существующих методов моделирования деятельности предприятия.

5. Наличие в отечественной практике управления и функционирования машиностроительных предприятий большого информационного фонда нормативных и регламентирующих документов, которые сложно вписать в зарубежные инструментальные средства моделирования.

Основываясь на полученных выводах было принято решение о необходимости разработки метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий, который учитывает многоаспектную систематизацию и классификации функций, процессов, ресурсов. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу для ее достижения.

Во второй главе рассмотрены вопросы обоснования совокупности моделей, описывающих деятельность машиностроительного предприятия, их формального описания и обработки.

С позиций концептуального моделирования, как основы представления системы знаний предметных задач в рамках методологии автоматизации интеллектуального труда, можно констатировать, что деятельность машиностроительного предприятия представляется разверткой его жизненного цикла, как сложной организационно-технической системы. Это проявляется в одновременном существовании фаз ее функционирования и эксплуатации в виде процессов поддержания, а также непрерывного развития в виде процессов проектирования изменений, их подготовки и реализации.

Такое представление деятельности (рис.1) машиностроительного предприятия как организационно-технической системы обуславливает особенности ее моделирования, к которым следует отнести:

- наличие совокупности абстракций (точек зрения), отражающих различные ограничения в рамках абстрактной производственной задачи - как универсальной модели производства;

- наличие определенного состава и структуры компонентов абстрактной производственной задачи для каждой абстракции;

- наличие системы классификации элементов и структур для характеристики функций, процессов и ресурсов.

Рис.1. Схема деятельности машиностроительного предприятия

Для моделирования деятельности машиностроительного предприятия были выделены три вида абстракций: функциональная, процессная и ресурсная.

Структуры абстрактных производственных задач для каждого вида абстракции представлены на рис.2а), б), в) соответственно.

а)

Абстрактная производственная задача

- экономическая политика

- хозяйственная политика

- продуктовая политика

б)

Абстрактная производственная задача

в)

Абстрактная производственная задача

Рис.2. Модели абстракций: а) функциональная; б) процессная; в) ресурсная

Для уточнения компонентов абстрактных производственных задач была выполнена классификация элементов организационного строения машиностроительного предприятия с учетом имеющихся нормативных материалов (ГОСТ 24525.0-80). В рамках классификации были выделены

10

уровни сложности организационных элементов: от внешнего - международного до внутреннего - сотрудника.

К особенностям описания внешнего уровня сложности организационных элементов были отнесены: международный, государственный, отраслевой, региональный.

К внутренним уровням сложности организационных элементов машиностроительного предприятия были отнесены: предприятие, служба, подразделение, сотрудник.

Для каждого уровня сложности были определены допустимые разнообразия организационных элементов.

Разнообразие служб машиностроительного предприятия может быть укрупнено представлено следующим набором: экономическая, техническая, производственная, коммерческая, служба капитального строительства, кадровая и социально-бытового обеспечения.

Наличие уровней сложности организационных элементов позволяет классифицировать внешние и внутренние связи машиностроительного предприятия между организационными элементами как одного уровня сложности, так и между организационными элементами разных уровней сложности.

Рассматривая машиностроительное предприятие как сложную организационно-техническую систему, необходимо учитывать все взаимосвязи протекающие во внешней среде при взаимодействии его с различными организациями и предприятиями: за рубежом, государственными и муниципальными органами власти и надзора, партнерами и поставщиками, потребителями продукции и услуг, разработчиками изделий и учебными заведениями и т.д.

С учетом приведенной классификации была предложена характеристика внешних связей машиностроительного предприятия по следующим аспектам: уровень организационной сложности, направление, частота и актуальность связи, а также ее содержание.

Такая характеристика внешних связей машиностроительного предприятия позволяет учесть все возможные реальные и потенциальные взаимоотношения с другими предприятиями и организациями и определить необходимые функции и процессы, обеспечивающие их реализацию.

Отечественная практика регламентации деятельности предприятий и организаций представлена на основе стандартов. Накопленный и зафиксированный в стандартах опыт и знания формировался без учета современных реалий деятельности машиностроительного предприятия - а именно: всеобъемлющая автоматизация производственных и управленческих про-

цессов, внедрение ИПИ-технологий, создание виртуальных предприятий и т.д. Эти особенности требуют такой систематизации и классификации процессов и объектов в деятельности машиностроительного предприятия, которая позволит осуществить их автоматизированное накопление и обработку.

Настройка характеристики внешних связей машиностроительного предприятия на внутреннее представление позволяет анализировать и использовать задокументированный в стандартах опыт для выполнения процессов реинжиниринга организационно-функциональных структур предприятия.

Расслоение деятельности машиностроительного предприятия на функциональные области макрофункций: управление, развитие, поддержание, функционирование позволило выделить набор типовых функций, характеризующую каждую из областей.

Для каждого уровня абстракции при моделировании деятельности машиностроительного предприятия формируются допустимые связи между элементами организационной, функциональной и процессной структур в зависимости от целеполагания.

Такое модельное представление деятельности машиностроительного предприятия позволяет формировать описание, как нормативных структур, так и вновь создаваемых с учетом их взаимодействия.

К нормативным документам, регламентирующим состав, структуру, функции и взаимодействие организационных элементов, типового машиностроительного предприятия и/или объединения относится система стандартов в виде типовых положений о руководителях и о подразделениях, а также должностных инструкций сотрудников.

Формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия может бьггь представлено:

М =< М\,М2,МЪ,Я >, где М\ - модель функциональной абстракции; М2 - модель процессной абстракции; МЪ - модель ресурсной абстракции; Я - отношения между моделями.

Формально описание модели функциональной абстракции имеет вид:

М1 =< ОБ, РБ, 2,1, Яор2 >, где 05 - организационная структура; .КУ — функциональная структура; Z, - цель деятельности; ~ отношения между 05, 2.

Формально описание модели процессной абстракции имеет вид:

Ы1 =< ОБ, Р51, Я8, X1, ЯОР/г2 >, где ОБ - органгоационная структура; РБ - процессная структура; ЯБ - структура ресурсов; 7? - уточнение цели; Я0р!а ~ отношения между ОБ, РБ, ЛБ, 2.

Формально описание модели ресурсной абстракции имеет вид: М3 =< ОБ, ), РБ, Н, ЯОРК >, где ОБ - организационная структура; - структура ресурсов на входе; РБ - процессная струк-

тура; - структура ресурсов на выходе; Н - средства; К^рд - отно-

шения между ОБ, ЯБ((0),РБ, ЛУ^Я.

Формально описание компонентов моделей в общем виде может быть представлено в следующем виде: У = (Х,УХ),

где Х- множество элементов структуры, а УХ- множество связей на этих элементах.

При этом множество элементов может быть представлено множеством непересекающихся подмножеств, отражающих определенную внутреннюю структуру или декомпозицию составляющей инфраструктуры:

г

Связи на элементах внутри каждой составляющей представлены би- ■ нарными отношениями: УХсХхХ

и с учетом разбиения X включают следующие подмножества: УХ = {УХ, ,УХ,Х},УХ] /Х1} Подмножество вида «упорядочение» УХ, = {(ха,хы) | ха,хы е X,} Подмножество вида «состав» ХХ,Х, = {(хй,Ху„) | хи е X,х]п е Ху) Подмножество вида «компоновка» ГХу/Х, ={(Х;т,ху„) 1(хут,х^„еХу)&(Эх// еХ1 :(х„,х^),(ха,хм) е УХ^}

Формальное описание компонентов моделей для конкретных структур может быть представлено:

Формальное описание организационной структуры: ОБ = (0Е,30),

где ОЕ - множество организационных элементов, а БО - множество связей на организационных элементах.

13

При этом множество организационных элементов может быть представлено множеством непересекающихся подмножеств, отражающих определенную иерархию организационных элементов разных уровней сложности:

ОЕ = \}ОЕ^ ОЕ,Г)ОЕ1=0,

I

ОЕ{ = - множество организационных элементов одного уровня сложности.

Связи на организационных элементах представлены бинарными отношениями:

БО^ОЕхОЕ,

£0 = {«,*;) {е^еОЕ^еОЕ;}

Формальное описание функциональной структуры: РБ = (РЕ,БР),

где РЕ - множество функций, а 57*"- множество связей на функциях.

При этом множество функций может быть представлено множеством непересекающихся подмножеств, отражающих определенную иерархию

функций разных уровней сложности:

}

FEj = {е^т} - множество функций^ го уровня сложности.

Связи на функциях представлены бинарными отношениями:

| е^еРЕ^еЩ)

Формальное описание структуры процессов:

РБ = {РЕ,БР) ,

где РЕ - множество процессов, а 5!Р - множество связей на процессах.

При этом множество процессов может быть представлено множеством непересекающихся подмножеств, отражающих определенную иерархию процессов разных уровней сложности:

РЕ = [)РЕк, РЕ,Г\РЕк=0, к

РЕк = - множество процессов к - го уровня сложности

Связи на процессах представлены бинарными отношениями: БРсРЕхРЕ,

ЬРЕкРЕ, = {«,,<) | е^еРЕ^еРЕ,)

Формальное описание структуры ресурсов:

ДО = (ДО, ДО) ,

где ЯЕ - множество ресурсов, а5!Л — множество связей на ресурсах.

При этом множество ресурсов может быть представлено множеством непересекающихся подмножеств, отражающих определенную иерархию ресурсов разных видов (индекс 1) и разных уровней сложности (индекс п):

л,/

Связи на ресурсах представлены бинарными отношениями:

ЯКсЛЯхЛ^,

Использование предложенных модельных представлений к анализу типовых положений, позволило систематизировать и детально классифицировать взаимодействие организационных, функциональных и процессных структур в рамках типового машиностроительного предприятия/объединения.

Формальное описание совокупности типовых моделей деятельности машиностроительного предприятия может быть представлено:

МТ =<М\Т,М2Т,МЪТ,ЯТ >, где М1Г - типовая модель функциональной абстракции; М2Т - типовая модель процессной абстракции; МЗТ - типовая модель ресурсной абстракции; Ят- отношения между типовыми моделями.

Формально описание типовой модели функциональной абстракции имеет вид:

М\т =<ОБт,РБТ\Rqfz >, где ОБт- типовая организационная структура; РБТ- типовая функциональная структура; - типовая

7* т 'г | ч*

цель деятельности; Роп - отношения между ОБ , РБ , 2 .

Формально описание типовой модели процессной абстракции имеет

вид:

М2Т =<ОБ7 ,РБ7, ЯБ7, 2гт, В^ркг >, где ОБ7 - типовая организационная структура; РБТ - типовая процессная структура; ЛБТ - типовая ресурсная структура; Z2T - уточнение типовой цели; Р-орих ~ от" ношения между ОБт ,РБТ,ЯБТ,2гт.

Формально описание типовой модели ресурсной абстракции имеет

вид:

МЪТ =< ОБ7, ЯБ7 (¿0 ), РБ7, ЯБ7 {}\НТ, ЯдРК > ,где ОБ7- типовая организационная структура; ЯБ7^ ) - типовая ресурсная структура на входе; РБ7 - типовая процессная структура; ЯБ7^) - типовая ресурсная структура на выходе; Нт - типовые средства; Ядря ~ отношения между О5г,Л5г(^0),Р5'7',ЛУг(0,Яг.

Применение модельных представлений к формированию конкрет- *

ной/новой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия позволяет более точно описывать организационные элементы, их связи, функции, назначение и взаимодействие в проектных, производственных и технологических процессах.

Формальное описание совокупности конкретных моделей деятельности машиностроительного предприятия может быть представлено:

М(г) ~< М1(г\М2(г), МЪ{г\Я(г) >, где М\{г) - новая модель функциональной абстракции; — новая модель процессной абстрак-

ции; М з(0 - новая модель ресурсной абстракции; /?(/)- отношения между моделями.

Формально описание конкретной модели функциональной абстракции имеет вид:

М1(г) =< ОБ(0,Щ/),2х(0, 0 >, где ОБ{¿)- конкретная организационная структура; ^(О- конкретная функциональная структура;

(0 - конкретная цель деятельности; (0 - отношения между

Формально описание конкретной модели процессной абстракции имеет вид:

М2{1) =< ОБЦ),РБЦ),ЯБ(Г),X1 (0, ЯОРК2(0 >, где ОУ(0 - кон- »

кретная организационная структура; Р5(/)- конкретная процессная структура; Л5"(0- конкретная ресурсная структура; - уточнение

конкретная цели; ЯОРК2(0 - отношения между ОБ (г), РБ(г), ЯБ(0,

Формально описание конкретной модели ресурсной абстракции имеет вид:

М 3(0 =< О5(0, > 0> ^(0, О, я(0> •^оялО) где

(г)- конкретная организационная структура; ,г) - конкретная ресурсная структура на входе; Р5(г)- конкретная процессная структура;

- конкретная ресурсная структура на выходе; Н(})- конкретные средства; К-оря (0 — отношения между

о.

Типовая модель функциональной абстракции может быть включена в конкретную модель функциональной абстракции:

М1Г с ЛСД,

Типовая модель процессной абстракции может быть включена в конкретную модель процессной абстракции:

М2Т сМ2(0,

Типовая модель ресурсной абстракции может быть включена в конкретную модель ресурсной абстракции: МЪТ сЩ/).

В третьей главе излагается методика формирования и анализа модели организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия. Данная методика включает характеристику основных процедур, которые реализуются при описании и обработке организационно-функционального строения машиностроительного предприятия:

- процедура описания и анализа внешних связей машиностроительного предприятия;

- процедура описания и анализа типовой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия;

- процедура описания и обработки новой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

Формальным обоснованием данной методики является совокупность моделей деятельности машиностроительного предприятия, изложенных во второй главе.

Процедура описания и анализа внешних связей машиностроительного предприятия предназначена для выявления и анализа совокупности ресурсов, которыми обмениваются предприятия в процессе своей деятельности, и которые составляют содержание этих связей.

Описание внешних связей машиностроительного предприятия выполняется по следующей структуре: код, уровень сложности внешних организационных элементов, наименование внешних организационных эле-

ментов, направление, частота и актуальность связей, содержание связи, тип и объект ресурса, их информационные образы. Такое описание позволяет систематизировать затрагиваемые связи по различным аспектам, включая периодичность, используемые ресурсы и другие. Анализ связей обеспечивает учет источников и потребителей используемых ресурсов, а также влияет на структуру функций и процессов внутри предприятия.

Процедура описания и обработки организационно-функциональных структур машиностроительного предприятия представлена на рис.3 и предназначена для формирования взаимосвязанных модельных представлений его деятельности, отражающих разные точки зрения на процесс выполнения изменений.

Формирование и моделирование оргаиизакфютю-функциональной структуры машиностроительного предприятия

Формирование ьтой версии организационно -функциональной структуры машиностроительного предприятия

Фиксация версии

Формирование текущей версии организационно-функциональной структуры машиностроительного _предприятия

Определение статуса Формирование версии по статусу модели

версии

типовая | новая

л

Формирование версии типовой модели организационно-функциональной структуры

Формирование версии новой

модели организационно-функциональной структуры

Формирование типовой модели организационно-функциональной структуры

Н

Анализ типовой

модели организационно -функциональной структуры

Е

Формирование новой модели организационно-функциональной структуры

|| Анализ новой ■

I модели I

Щ* организационно- I

I функциональной I

I структуры |

Рис. 3. Процедура формирования и анализа моделей организационно-функциональных структур машиностроительного предприятия

Формирование модели типовой организационно-функциональной структуры позволяет вложить в модельные представления зафиксированные в нормативных документах (стандартах) опыт и знания, систематизированные по определенным правилам и формам.

Формирование модели новой организационно-функциональной структуры позволяет отразить новое видение деятельности машиностроительного предприятия с учетом изменяющихся внешних условий.

Единообразное строение компонент модели и унифицированный набор элементов (по уровням сложности) для каждого компонента обеспечивает последовательное формирование ограничений на допустимые сочетания конкретных элементов в соответствии с определенной абстракцией: функциональной, процессной, ресурсной.

Описание компонентов модели: организационной, функциональной, процессной, ресурсной основывается на описании их структуры.

Описание организационного компонента выполняется по следующей схеме: код и тип элемента, его наименование и примечание к нему. Связи между организационными элементами описываются по следующей структуре: коды и типы элементов, входящих в связь и содержание связи.

Аналогично описываются компоненты модели: функциональной, процессной, ресурсной.

Ограничения накладываются в рамках каждой абстракции на компоненты, входящие в данную абстракцию.

Структура описания ограничений в рамках функциональной абстракции представлена следующим образом: код ограничения, коды организационного и функционального элементов, целевая установка и содержание ограничения.

Структура описания ограничений в рамках процессной абстракции представлена следующим образом: код ограничения, коды организационного, процессного и ресурсного элементов, уточненная целевая установка и содержание ограничения.

Структура описания ограничений в рамках ресурсной абстракции представлена следующим образом: код ограничения, коды организационного и процессного элементов, коды ресурсных элементов в начальном и конечном состояниях, содержание ограничения.

Разработка данной методики позволила перейти к созданию инструментальных средств поддержки организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

В четвертой главе дана характеристика разработанных средств поддержки моделирования организационно-функциональной структуры ма-

19

шиностроительного предприятия, а именно описание программно-технических средств, выбранных для реализации автоматизированной подсистемы формирования модели организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия, состав и структура ее программно-технического комплекса, описание процесса его функционирования и результаты применения методики и инструментальных.

Разработанные автоматизированные процедуры являются программными модулями, расширяющими возможности средства поддержки моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

В качестве средств реализации выбрана СУБД MS Access 2000, совместимая с другими компонентами MS Office - Excel, Word и PowerPoint - и обеспечивающая, благодаря последней версии встроенного языка программирования Visual Basic для приложений, единую интегрированную среду во всех приложениях Office.

Реализация автоматизированной подсистемы включала организацию вычислительной среды: разработку организационной и функциональной структуры и состава информационной базы; создание необходимых таблиц, содержащих описание модели предприятия; набор программных модулей, обеспечивающих выполнение описанных выше процедур.

В рамках работы были разработаны процедуры описания внешних связей предприятия, описания анализа типовой организационно-функциональной структуры предприятия; описания и обработки новой организационно-функциональной модели машиностроительного предприятия. Организация работы автоматизированной подсистемы изображена на рис.4.

Примеры форм программного комплекса приведены ниже: на рис.5 представлены формы для анализа функций и взаимоотношений машиностроительного предприятия на основе нормативно-справочной информации, на рис.6 отражен процесс построения новой организационной структуры предприятия.

ФУНКЦИИ

Осноное окно программы форма «Предприятие»

Форма «Типовая модель предприятия» Форма «Моделирование новой структуры предприятия» Форма «Исследование новой организационно функциональной структуры предприятия»

ТОограммный модуль поисковой системы функций и связей

Программный

модуль формирования

таблицы «Новое дерево»

г ^^

Работа с файлами

Программ*« мэпупь обрвбогм дмшхитаблм|ы •Новое ««им.« рвалпаоя

Рис.4. Организация работы автоматизированной подсистемы

Рис.5. Формы для анализа взаимоотношений и функций подразделений машиностроительного предприятия

Рис.6. Форма моделирования новой организационной структуры предприятия

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Выполненные исследования и практическая работа позволили получить следующие выводы и результаты:

1. Получено новое решение актуальной научной задачи, состоящее в разработке метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия, который обеспечивает повышение эффективности процессов управления, функционирования и развития в условиях внедрения ИПИ-технологий.

2. Предложена характеристика машиностроительного предприятия как сложной организационно-функциональной системы с учетом разработанных моделей абстракций, определяющих деятельность предприятия в виде развертки его жизненного цикла для более полного отражения специфики системы знаний машиностроительной области.

3. Выполнено формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия, заключающееся в установлении взаимосвязи между характеристиками компонентов модельных представлений деятельности предприятия и свойствами ограничений в рамках абстракций разного уровня.

4. На основе полученных модельных представлений деятельности предприятия разработана методика формирования и анализа модели деятельности предприятия, которая может быть использована при

формировании как типовой, так и новой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

5. Разработана автоматизированная подсистема формирования модели организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия и показана ее эффективность при решении практических задач.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Стасенков A.B. "Моделирование организационно-функциональной структуры предприятия."/ Сборник докладов V-й научной конференции MI ТУ "Станкин" и "Учебно-научного Центра мат.моделирования МГТУ "Станкин" - ИММ РАН", Москва, "Янус-K", 2002г., с. 69-71.

2. Стасенков A.B., Волкова Г.Д. Моделирование организационной структуры предприятия при создании корпоративных информационных систем. // Материалы VI-й научной конференции МГТУ «Станкин» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «Станкин» - ИММ РАН».- М: Янус-K, ИЦ ГОУ МГТУ «Станкин», 2003- с. 150153.

3. Стасенков A.B. "Моделирование функциональной структуры предприятия при создании корпоративных информационных систем."/ Сборник докладов VII-й научной конференции МГТУ "Станкин" и "Учебно-научного Центра мат.моделирования МГТУ "Станкин" - ИММ РАН", Москва, "Янус-К", 2004г., с. 117-119.

i

♦

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Стасенков Алексей Викторович

Разработка метода и средств поддержки организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 01741 от 11.05.2000 Подписано в печать 30.12.2004. Формат 60x90/16 Уч.издл. 1,5. Тираж 50 экз. Заказ № 251

Отпечатано в Издательском Центре МГТУ «СТАНКИН» 103055, Москва, Вадковский пер., д.За

«

«

р-1 2

РНБ Русский фонд

2005-4 48116

»

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1. Исследование и анализ особенностей деятельности машиностроительного предприятия в современных условиях

1.1.1. Общая характеристика особенностей деятельности машиностроительного предприятия

1.1.2. Характеристика ИПИ-технологий и особенностей их использования на машиностроительном предприятии

1.2. Анализ методов моделирования деятельности машиностроительного предприятия.

1.2.1. Подходы к моделированию деятельности предприятий

1.2.2. Методы моделирования деятельности машиностроительного предприятия

1.2.3. Анализ организационных моделей

1.3. Анализ средств моделирования деятельности машиностроительного предприятия

1.3.1. Общая характеристика средств моделирования

1.3.2. Характеристика систем АШБ

1.3.3. Характеристика средств моделирования ГОЕБ-технологий и ВР\ут

1.3.4. Сравнительный анализ средств моделирования АШБ и ГОЕБ

1.4. Выводы и цель работы

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ФОРМАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СТРУКТУР МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИТИЙ

2.1. Общие положения

2.2. Классификация организационных элементов и организационных структур машиностроительного предприятия

2.2.1. Уровни и разнообразие организационных элементов

2.2.2. Виды отношений на организационных элементах

2.3. Классификация и описание внешних и внутренних связей машиностроительного предприятия

2.3.1. Описание внешних связей машиностроительного предприятия

2.3.2. Описание внутренних связей машиностроительного предприятия

2.4. Классификация и описание функций машиностроительного предприятия

2.4.1. Виды деятельности машиностроительного предприятия и их структура

2.4.2. Формирование взаимосвязей структур, описывающих деятельность машиностроительного предприятия

2.5. Формальное описание организационных и функциональных структур машиностроительного предприятия

2.6. Выводы

3. МЕТОДИКА ОПИСАНИЯ, АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ОРГАНИЗАЦИОННО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

3.1. Общее положение

3.2. Методика формирования процедуры описания и анализа внешних связей машиностроительного предприятия

3.3. Методика формирования процедуры описания и анализа типовой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия

3.4. Методика формирования процедуры описания и анализа новой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия

3.5. Применение методики описания организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия

4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

4.1. Описание программно-технических средств реализации

4.2. Состав и структура программно-технического комплекса

4.3. Особенности информационного обеспечения

4.4. Инструкция по эксплуатации программного комплекса

4.4.1. Инструкция по эксплуатации автоматизированной подсистемы анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия

4.2.2. Инструкция по эксплуатации автоматизированной подсистемы ведения организационных и функциональных нормативов машиностроительного предприятия

В современных экономических условиях машиностроительным предприятиям необходимо постоянно совершенствовать выпускаемую продукцию с целью обеспечения ее конкурентоспособности. Своевременный выход продукции на рынок обеспечивается при условии сокращения затрат на реализацию жизненного цикла изделия в целом, повышения эффективности и сокращения затрат в бизнес-процессах, повышения рыночной привлекательности производимой продукции. Это невозможно без использования новых информационных технологий и современных программно-технических средств.

На данный момент, одним из главных инструментов совершенствования деятельности предприятий являются современные информационные технологии, направленные на рациональное использование стратегического ресурса предприятий - интеллекта и информации. Передовые российские фирмы в последние годы широко применяют технологии компьютерного сопровождения и поддержки наукоемкой продукции на всех этапах жизненного цикла (так называемые ИПИ-технологии или САЬБ-технологии - по зарубежной терминологии), как средство кардинального повышения качества и конкурентоспособности наукоемкой продукции. Для предприятий-экспортеров наукоемкой продукции применение ИПИ-технологий - обязательное условие сохранения и расширения сектора продаж продукции на внешнем рынке.

Внедрение ИПИ-технологий на машиностроительных предприятиях требует больших материальных, трудовых и финансовых затрат и связано с реформированием организационной структуры, производственных и управленческих процессов и информационной среды предприятия.

Применение существующих подходов к совершенствованию деятельности предприятия в условиях ИПИ-технологий характеризуется комплексом проблем, обусловленных многообразием и сложностью реформируемых процессов, наличием многоаспектных внутренних и внешних связей предприятия, динамичностью изменения потребностей рынка и т.д.

Выявленные проблемы и трудности, связанные с особенностями функционирования машиностроительного предприятия, определили необходимость разработки метода и создания средств поддержки организационно-функциональной структуры предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу.

Целью настоящей работы является повышение эффективности процессов управления, функционирования и развития машиностроительных предприятий за счет разработки метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий.

Для достижения поставленной цели в работе решена научная задача, включающая: исследование существующих методов и средств моделирования организационных и функциональных структур машиностроительного предприятия; формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия; разработку метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия; разработку методики формирования и анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий; разработку инструментальных средств поддержки процедур формирования и анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

Научная новизна работы заключается в том, что было: выполнено формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия, заключающееся в установлении взаимосвязи между характеристиками компонентов модельных представлений деятельности предприятия и свойствами ограничений в рамках абстракций разного уровня; разработан метод моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

В первой главе проведено исследование и проанализирована деятельность машиностроительных предприятий в современных условиях, выявлены существующие методы и средства моделирования деятельности предприятия.

Исследование и анализ особенностей функционирования машиностроительного предприятия позволили установить, что в современных условиях предприятиям необходимо пересмотреть традиционные аксиомы и формы организации деятельности, с учетом тенденции к сдвигу от производства товаров к предоставлению услуг и изменения структуры целей и функций. Вследствие чего, перед машиностроительными предприятиями встает задача непрерывного изменения их организационно-функциональной структуры.

Изменение целевых направлений деятельности предприятия приводит к формированию новых понятий, таких как виртуальный продукт и виртуальное предприятие. В работе проанализированы определения этих понятий и их отличительные признаки.

Внедрение ИПИ-технологий - как средство кардинального изменения качества и конкурентоспособности выпускаемой предприятием наукоемкой продукции также связано с комплексным реформированием деятельности предприятия. Как показывает зарубежная практика, внедрение CALS-технологий влечет за собой быструю смену поколений программно-технических сред и средств, обеспечивающих автоматизацию производственных и управленческих технологий и, как следствие, практически непрерывную реорганизацию организационно-функциональных структур.

Проведенные исследования базовых принципов CALS позволили установить, что инвариантными технологиями являются управление проектами и заданиями, управление ресурсами, управление качеством, интегрированная логистическая поддержка на всех этапах жизненного цикла наукоемкой продукции.

Интегрированная информационная модель предприятия должна обеспечивать корректность, актуальность, сохраняемость и доступность данных всеми субъектами деятельности в рамках предприятия.

Это позволило выявить проблемы, с которыми сталкиваются отечественные промышленные предприятия при внедрении ИПИ-технологий.

Исследования в области моделирования деятельности предприятий и организаций позволило выделить два подхода: процессный и функциональный. Результатами реализации этих подходов является проектирование одновременно организационной структуры и поддержка взаимосвязей в ее рамках. Отличие в этих подходах заключается в исходных позициях проектирования и в степени радикальности преобразований, на которые нацелены подходы, а также в цене затрат и рисков. При этом были выявлены ограничения применения каждого из подходов.

Моделирование деятельности машиностроительного предприятия направлено на анализ его функционирования и поиск возможностей для совершенствования и развития. Выделяются несколько классов моделей: вербальная, математическая, графическая, которые описывают объект при помощи различных средств и правил. Главное преимущество идеи анализа деятельности машиностроительного предприятия посредством создания набора моделей -это универсальность.

Наиболее широко распространенные модели деятельности базируются на SADT- и ARIS-методологиях. Так как модели деятельности опираются на модели организационных структур управления, то были проанализированы классификационные схемы таких структур: 1) иерархическая; 2) дивизионная; 3) органическая. Определены преимущества и недостатки таких структур и ограничения на их использование для машиностроительных предприятий.

Анализ существующих средств моделирования деятельности, таких как IDEF-технологий, ARIS, Rational Rose и других позволил сделать вывод о возможности их использования для описания деятельности машиностроительных предприятий. Наиболее рациональным является комплекс распространенных технологий и средств - ARIS и IDEF. Детальная характеристика систем на основе ARIS-методологии позволила выявить основные нотации для описания функциональной и организационной структур и схем потоков данных; определить порядок и правила построения соответствующих моделей и связей между ними. Характеристика средств моделирования на базе IDEF-технологий позволила выявить основные модели, обеспечивающие описание деятельности машиностроительного предприятия.

Функциональные возможности инструментальных средств моделирования ARIS и IDEF можно корректно сравнивать только по отношению к определенному кругу задач. ARIS предоставляет существенно больше возможностей по работе с отдельными объектами модели, но именно вследствие чрезмерного количества настроек, работа по созданию модели должна регламентироваться сложной, многоаспектной документацией.

Следует отметить, что указанные средства недостаточно полно могут использовать опыт машиностроительных предприятий, накопленный в нормативных материалах, внутренних и внешних стандартах, а также учитывать многообразие и сложность внешних связей этих предприятий, сложившихся в современных условиях рыночной экономики.

Исходя из полученных результатов анализа, было принято решение о необходимости разработки метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия в условиях внедрения ИПИ-технологий, который учитывает многоаспектную систематизацию и классификации функций, процессов, ресурсов. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу для ее достижения.

Во второй главе рассмотрены вопросы обоснования совокупности моделей, описывающих деятельность машиностроительного предприятия, их формального описания и обработки.

С позиций концептуального моделирования, как основы представления системы знаний предметных задач в рамках методологии автоматизации интеллектуального труда, было отмечено, что деятельность машиностроительного предприятия представляется разверткой его жизненного цикла, как сложной организационно-технической системы. Это проявляется в одновременном существовании фаз ее функционирования и эксплуатации в виде процессов поддержания, а также непрерывного развития в виде процессов проектирования изменений, их подготовки и реализации.

Такое представление деятельности машиностроительного предприятия как организационно-технической системы обуславливает особенности ее моделирования, к которым следует отнести: наличие совокупности абстракций (точек зрения), отражающих различные ограничения в рамках абстрактной производственной задачи - как универсальной модели производства; наличие определенного состава и структуры компонентов абстрактной производственной задачи для каждой абстракции; наличие системы классификации элементов и структур для характеристики функций, процессов и ресурсов.

Для моделирования деятельности машиностроительного предприятия были выделены три вида абстракций: функциональная, процессная и ресурсная.

Для уточнения компонентов абстрактных производственных задач была выполнена классификация элементов организационного строения машиностроительного предприятия с учетом имеющихся нормативных материалов.

С учетом приведенной классификации была предложена характеристика внешних связей машиностроительного предприятия.

Настройка характеристики внешних связей машиностроительного предприятия на внутреннее представление позволила проанализировать и использовать задокументированный в стандартах опыт для выполнения процессов реинжиниринга организационно-функциональных структур предприятия.

Во второй главе было проведено формальное описание совокупности типовых и новых моделей деятельности машиностроительного предприятия; формальное описание компонентов моделей в общем виде; формальное описание компонентов моделей для конкретных структур: организационной, функциональной, процессной, ресурсной.

В третьей главе излагается методика формирования и анализа модели организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия. Данная методика включает характеристику основных процедур, которые реализуются при описании и обработке организационно-функционального строения машиностроительного предприятия:

- процедура описания и анализа внешних связей машиностроительного предприятия;

- процедура описания и анализа типовой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия;

- процедура описания и обработки новой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

Формальным обоснованием данной методики является совокупность моделей деятельности машиностроительного предприятия, изложенных во второй главе.

Процедура описания и анализа внешних связей машиностроительного предприятия предназначена для выявления и анализа совокупности ресурсов, которыми обмениваются предприятия в процессе своей деятельности, и которые составляют содержание этих связей.

Формирование модели типовой организационно-функциональной структуры позволило вложить в модельные представления зафиксированные в нормативных документах (стандартах) опыт и знания, систематизированные по определенным правилам и формам.

Формирование модели новой организационно-функциональной структуры позволило отразить новое видение деятельности машиностроительного предприятия с учетом изменяющихся внешних условий.

Единообразное строение компонент модели и унифицированный набор элементов (по уровням сложности) для каждого компонента позволили обеспечить последовательное формирование ограничений на допустимые сочетания конкретных элементов в соответствии с определенной абстракцией: функциональной, процессной, ресурсной.

Разработка данной методики позволила перейти к созданию инструментальных средств поддержки организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

В четвертой главе дана характеристика разработанных средств поддержки моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия, а именно описание программно-технических средств, выбранных для реализации автоматизированной подсистемы формирования модели организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия, состав и структура ее программно-технического комплекса, описание процесса его функционирования и результаты применения методики и инструментальных.

В качестве средств реализации выбрана СУБД MS Access 2000, совместимая с другими компонентами MS Office - Excel, Word и PowerPoint - и обеспечивающая, благодаря последней версии встроенного языка программирования Visual Basic для приложений, единую интегрированную среду во всех приложениях Office.

Реализация автоматизированной подсистемы включала организацию вычислительной среды: разработку организационной и функциональной структуры и состава информационной базы; создание необходимых таблиц, содержащих описание модели предприятия; набор программных модулей, обеспечивающих выполнение описанных выше процедур.

Вывод:

Разработанная методика формирования и анализа модели деятельности предприятия в дальнейшем поможет при разработке инструментальных средств поддержки моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

ГЛАВА 4: РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ПОДДЕРЖКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

4.1. Описание программно-технических средств реализации

Для создания автоматизированной подсистемы проектирования была выбрана система управления реляционными базами данных Microsoft Access 2000.

Microsoft Access - это система управления реляционными базами данных, которая позволяет проектировать и связывать в единое приложение таблицы, запросы, формы, отчеты, автоматизировать систему с помощью макросов, создавать пользовательское меню и нестандартные панели инструментов, использовать, если это необходимо, языки SQL и Access Basic.

Microsoft Access предназначена для хранения и поиска данных, представления информации в удобном виде и автоматизации часто повторяющихся операции. Access также предоставляет в распоряжение пользователя механизмы работы с базами данных различных форматов. К примеру, можно прямо общаться с базами данных dBase, Paradox без конвертирования их в формат, используемый Access.

Система Access работает под управлением Windows 98 или WindowsNT, так что при работе с ней пользователю доступны все преимущества Windows. Можно вырезать, копировать и вставлять данные из любого приложения Windows в Access и наоборот; можно создать проект формы в Access и вставить его в конструктор форм. С помощью объектов OLE в Windows и компонентов Microsoft Office можно превратить Access в настоящую операционную среду баз данных.

Microsoft Access позволяет собрать все данные в одном месте и быстро находить нужные сведения для подведения итогов. Обновление данных выполняется мгновенно, достаточно один раз внести изменения и они будут автоматически отражены везде, где это необходимо.

Технические средства реализации

Основные условия, требования и ограничения к функционированию системы связаны с техническими средствами реализации.

Для реализации задачи используется компьютер, имеющий следующие характеристики:

1. Микропроцессор: Intell Celeron или Pentium с тактовой частотой 600 МГц и выше.

2. Оперативная память: 64 Мб и выше. Быстродействие возрастает с увеличением памяти, поэтому желательно минимум иметь96 Мб.

3. Жесткий диск: для установки и успешной работы Access требуется не менее 33 Мб свободного пространства.

4. Видеомонитор: EGA или выше, желательно VGA.

5. Наличие «мыши» необходимо.

Для функционирования программы необходимо наличие следующего программного обеспечения (ПО):

1. Общее ПО - операционная система Windows 98/2000/ХР;

2. Прикладное ПО - текстовый редактор Microsoft Word 98/2000, система управления базами данных Microsoft Access 2000.

4.2. Состав и структура программно-технического комплекса

Разработанный программно-технический комплекс состоит из двух основных программных модулей (автоматизированных подсистем).

Модуль (автоматизированная подсистема) анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия. Данная подсистема производит анализ функций и взаимоотношений внутри машиностроительного предприятия и построения новой структуры машиностроительного предприятия на основе нормативно-справочной информации.

Модуль (автоматизированная подсистема) ведения организационных и функциональных нормативов машиностроительного предприятия. Данная автоматизированная подсистема предназначена для документирования информационных потоков при построении типовой и новой организационно-функциональных структур предприятия с возможностью составления и вывода документации.

4.3. Особенности информационного обеспечения

Схема данных - важнейший инструмент реляционных баз, наглядно отображающий структуру создаваемой базы данных.

Схема данных используется при всех видах работы с данными и позволяет поддерживать целостность базы. При этом модель данных, разработанная на этапе внемашинного проектирования, включая взаимосвязи таблиц, получает наглядное воплощение при создании базы данных. Это позволяет Access автоматически использовать связи, один раз определенные в схеме данных, при конструировании форм, запросов, отчетов на основе взаимосвязанных таблиц. Схема данных графически отображается в своем окне, где таблицы представлены списками полей, а связи - линиями между полями разных таблиц. Связи обеспечивают объединение записей таблиц, имеющих одинаковые значения в поле связи. На практике весьма часто используются бинарные связи, устанавливающие различные виды соответствия между объектами "связанных" типов - "один к одному"(1:1), "один ко многим"(1:М), "многие ко MHoraM"(M:N). Каждый объект предметной области должен быть отличным от других объектов того типа, к которому он отнесен. С этой целью объектам данного типа назначается некоторый идентификатор, позволяющий на них однозначно ссылаться. Такой идентификатор называют уникальным ключом в силу взаимно однозначного соответствия между его значениями и конкретными объектами рассматриваемого типа.

Схема данных автоматизированной подсистемы анализа организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия выглядит следующим образом:

Структура данных

СУБД Microsoft Access обеспечивает следующую структуру данных АП для каждой таблицы:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования и практическая работа позволили получить следующие выводы и результаты:

1. Получено новое решение актуальной научной задачи, состоящее в разработке метода моделирования организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия, который обеспечивает повышение эффективности процессов управления, функционирования и развития в условиях внедрения ИПИ-технологий.

2. Предложено модельное представление машиностроительного предприятия как сложной организационно-функциональной системы с учетом совокупности абстракций, определяющих деятельность предприятия в виде развертки его жизненного цикла.

3. Выполнено формальное описание совокупности моделей деятельности машиностроительного предприятия, заключающееся в установлении взаимосвязи между характеристиками компонентов модельных представлений деятельности предприятия и свойствами ограничений в рамках выделенных абстракций: функциональной, процессной, ресурсной.

4. Представленная характеристика описания внешних связей машиностроительного предприятия позволяет выявить достаточность связей для выполнения поставленных задач перед предприятием, связанных с управлением предприятия, как во внешней, так и во внутренней среде.

5. На основе полученных модельных представлений деятельности предприятия разработана методика формирования и анализа модели деятельности предприятия, которая может быть использована при формировании как типовой, так и новой организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия.

6. Разработана автоматизированная подсистема формирования модели организационно-функциональной структуры машиностроительного предприятия и показана ее эффективность при решении практических задач.

1. Волкова Г. Д., Концептуальное моделирование предметных задач в машиностроении: Учеб. Пос. М.: МГТУ «СТАНКИН», 2000 - 98с.

2. К. А. Волкова, Ф.К. Казакова, A.C. Симонов Государственное предприятие: структура, положения об отделах и службах, должностные инструкции 2-е издание, доп. -Москва: Экономика, 1990 - 448с.

3. Мастенбрук У., Управление конфликтными ситуациями. Издательство «Инфра-М», 1996-256 с.

4. ГОСТ 24525.0-80 «Управление производственным объединением и промышленным предприятием. Общие положения»

5. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России /НИЦ CALS-технологий<Прикладная логистика >; Е.В. Судов, А.И. Левин, АН. Давыдов, В.В. Барабанов-М.,2002.-129с.

6. Микитина P.M., Стукотий Л.Н. Метод построения и визуализации информационной модели предприятия. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.2-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004.-81-86с.

7. Маратканова O.E., Кирьянова Е.А. Покупательские потоки и их показатели Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.2-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004.-137-143с.

8. Сафонов A.A. Некоторые аспекты стратегического планирования основных групп предприятий Дальневосточного федерального округа. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.2-Ижевск: Изд-во1. ИжГТУ,2004.-143-149С.

9. Чистякова И.В. Современное управление предприятиями на основе выделения финансовой структуры. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.2-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004.-149-155с.

10. Ахмад Б. Логический синтез схем бизнес-процессов. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-4.1-Ижевск: Изд-во1. ИжГТУ,2004.-12-16C.

11. Волкова Г. Д., Протасова C.B. Особенности концептуального моделирования проектной деятельности. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-4.1-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004.-17-22с.

12. Гурьев А.Т., Деменков М.Е. Информационные технологии жизненного цикла изделий лесного машиностроения. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.1-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004.-39-44с.

13. Мигунов В.В., Кафиятуллов P.P., Сальников A.A. Информационные технологии в инновационных проектах государственного управления. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.1-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004.-108-113с.

14. Хаванский И.М. Проблемы информационного обеспечения жизненного цикла изделий. Высокие технологии-2004: Сб. тр. Науч.-техн. Форума с междунар. Участием: В 4ч.-Ч.1-Ижевск: Изд-во ИжГТУ,2004,-170-172с.

15. В.Л. Бекренев. Философия и кибернетика, информация и аналитика, знания и опыт.-М.,Издательство «Каталог»,2000.-64с.

16. Волкова Г. Д. Концептуальное моделирование при создании систем автоматизации проектирования. //Материалы семинара по проблемам когнитивно-ориентированных технологий./ М.: НИЦ "СНИИГГ Минатома России, апрель 2004 (в печати).

17. Волкова Г.Д., Калинин В.В., Щукин М.В. Электронная среда поддержки проектной деятельности. //Материалы семинара по проблемам когнитивно-ориентированных технологий./ М.: НИЦ "СНИИП" Минатома России, апрель 2004 (в печати).

18. Г.Д. Волкова, О.В. Новоселова, В.В. Калинин «Комплексное моделирование деятельности проектно-конструкторской организации»./ Материалы научной конференции «Качество и ИПИ-технологии»,- М.: Фонд «Качество», 2002., с. 88-89.

19. Соломенцев Ю.М. Волкова Г.Д. Тенденции развития и направления исследований в области информатики. // Производственно-технический журнал «Машиностроитель», №6, 2000, с.22-24.

20. Волкова Г.Д. Методология автоматизации проектно-конструкторской деятельности в машиностроении. // Учебное пособие. М.: МГТУ «Станкин», 2000, 81с.

21. Волкова Г.Д. Анализ автоматизации интеллектуального труда. // «Информатика-машиностроение». -М.: НТП «Вираж-центр», 1999, №5-6, с.52-55.

22. Головина Е.Ю. Модели и методы проектирования информационных систем. // Учебное пособие. -М.: МГТУ «Станкин», 2002, 92с.

23. Шеер Август-Вильгельм Моделирование бизнес-процессов. Методология ARIS.

24. Калянов Г.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий: подходы, методы, средства. //М.: Синтег, 1997, 316с.

25. Вендров А.М. CASE-технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. // М.: Финансы и статистика, 1998, 176с.

26. Калянов Г.Н. CASE: структурный системный анализ (автоматизация и применение). // М.: Лори, 1996, 242с.

27. Черемных C.B., Семенов И.О., Ручкин B.C. Структурный анализ систем. IDEF-тех-нологии. // М. Финансы и статистика, 2001, 208 с.

28. CALS технологии. Методология функционального моделирования. / Госстандарт России. М., 2000.

29. Моделирование бизнес-процессов. / Электронный учебник. ГОУ «ГМЦ CALS-техно-логий». М., 2002.

30. Корпоративный менеджмент. / http://www.cfin.ru

31. Росс Д. Структурный анализ (SA): язык для передачи понимания. // Требования и спецификации в разработке программ. М.: Мир, 1984, с.240-284.

32. Марка Д, МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования SADT. // М.: Метатехнология, 1993, 240с.

33. Соломенцев Ю.М., Волкова Г.Д. Представление знаний при автоматизации проектно-конструкторской деятельности. // Межотраслевой научно-технический сборник «Техника. Экономика», серия автоматизация проектирования. -М.: ВИМИ, 1994, вып.4, с.3-6.

34. Волкова Г.Д., Крючкова С.Е. Методологические основания представления знаний в системах автоматизированного проектирования. / Сборник «Современная философия и социальные проблемы техники». -М.: ИНИОН, Депонир. рук. №43056 от 18.07.1990.

35. Калянов Г.Н. Российский рынок CASE-средств. / PCWeek/Russian Edition, 1998, июнь.

36. Панащук С. А. Разработка информационных систем с использованием CASE-сис-темы Silverrun. / «СУБД», 1995, №3, с.41-48.

37. Центр информационных технологий. / http://www.citforum.ru/

38. Internet & Software Company. / http ://www. interface, ru

39. Т.Кватрани. Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование. // M.: ДМК, 2001, 176с.

40. Трофимов С. А. CASE-технологии: практическая работа в Rational Rose. // M.: Бином, 2002, 288с.

41. Маклаков C.B. BPwin и ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. // 2-е изд. М.: Диалог-МИФИ, 2002, 304с.

42. Харитонова И. А., Михеева В. Д. Microsoft Access 2000: разработка приложений. // Спб.: БХВ-Петербург, 2001, 832с.

43. Литвин П., Гетц К., Гунделой М. Разработка настольных приложений в Access 2002. // Спб.: Питер, 2002, 1008с.

44. Михеева В.Д., Харитонова И. А. Access 2002 в подлиннике. // Спб.: БХВ-Петербург, 2001, 1040с.

45. Послед Б.С. Access 2002: Приложения баз данных. Лекции и упражнения. // М.: ДиаСофт, 2002, 656с.

46. Дубнов П.Ю. Access 2000. Проектирование баз данных. //М.: ДМК, 2000, 272с.

47. Штайнер Г. Access 2000. Справочник. //М.: Лаборатория базовых знаний, 2000,480с.53. «Освой самостоятельно программирование для Microsoft Access2000», пер. с англ. -М.: издательский дом «Вильяме», 2003.

48. В.А. Гончарук «Развитие предприятия», М.: ПРОГРЕСС, 1996.

49. В. Кнорринг. «Искусство управления», М.: «БЕК», 1997.

50. Каменнова М., Громов А., Ферапонтов М., Шматалюк А. «Моделирование бизнеса», -М.: Весть-Метатехнология, 2001.

51. М. Месарович Теория иерархических многоуровневых систем, М.: Мир, 1973.

52. Н.Г.Васильченко «Современная система управления предприятием», учебно-практическое пособие, М.: ЗАО «Бизнес школа Интел-Синтез», 2003г.

53. Методика моделирования DDEFO / http://www.eleo.ru

54. Внедрение ERP-систем: шаг за шагом / http://www.interface.ru

55. Процессно-ориентированное внедрение ERP-систем / http://www.iteam.ru/

56. Горчинская О.Ю. Designer/2000 новое поколение CASE-продуктов фирмы Oracle. / «СУБД», 1995, №3, с.9-25.

57. Стасенков A.B. "Моделирование организационно-функциональной структуры предприятия."/ Сборник докладов V-й научной конференции МГТУ "Станкин" и "Учебно-научного Центра мат.моделирования МГТУ "Станкин" ИММ РАН", Москва, "Янус-K", 2002г., с. 69-71.

58. BPwin система моделирования бизнес-процессов / http://www.vernikov.ru

59. Шеер Август-Вильгельм Бизнес-процессы. Основные понятия. Методы. Издательство «Весть-Метатехнология», 1999г., 175с.

60. CALS-технологии / http://fmpsmtu. spb.ru/dist/tehnology.html

61. Колчин А.Ф. Управление жизненным циклом продукции.

62. Гайфуллин Б.Н., Обухов И. А. Автоматизированные системы управления предприятиями стандарта ERP/MRPIIМ.: Издательство "Интерфейс-Пресс, 2001г.

63. Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Павлов В.В., Рыбаков A.B. Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS-технологии. М.: Наука, 2003. -292 стр.

64. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. М.: ООО Издательский дом "МВМ", 2003. 264 стр.

65. Новоселова О. В. Анализ внешних связей высшего учебного заведения при создании корпоративных информационных систем. 2000г. с.157-159.119