автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Разработка моделей и методов проектирования крупных промышленных комплексов

Введение.

1. Анализ состояния предприятий авиационной промышленности и инвестиционного потенциала Самарского региона.

1.1. Характеристика производственно-экономического состояния крупного промышленного производства в России.

1.1.1. Цели государственной промышленной политики.

1.1.2. Структурные аспекты государственной промышленной политики.

1.1.3. Научно-техническая политика.

1.1.4. Политика в области информационного обеспечения.

1.2. Характеристика производственно-экономического состояния промышленности Поволжского региона.

1.2.1. Основные направления координации федерального и регионального аспектов промышленной политики.

1.2.2. Инвестиционная политика Самарской области.

1.2.3. Исследование консалтингового агентства "Экспресс-Регион ".

2. Разработка методики проектирования производственно-экономических систем взаимодействия авиационных предприятий.

2.1. Структурный подход к проектированию организационных систем

2.1.1. Метод инженерных представлений.

2.1.2. Метод информационных представлений.

2.2. Логистический этап организации с использованием CASE-технолагий.

2.2.1. Автоматизация моделирования на основе структурных диаграмм.

2.2.2. Функции CASE технологий.

2.2.3. Области действия CASE технологий.

2.2.4. Применение базовых методов, используемых в CASE системах, для анализа организационных структур.

2.2.5. Кибернетический подход к проектированию на основе CASE технологий.

2.3. Системный подход к проектированию организационных систем

2.3.1. Системные представления.

2.3.2. Моделирование на основе системных представлений.

2.3.3. Специальные модели одноаспектного исследования.

2.4. Разработка идеализированной гипермодели второго порядка.

3. Внедрение результатов исследований в практику проектирования структуры авиационного комплекса Самарского региона.

Проблема обеспечения конкурентоспособности крупных производственных комплексов в период переходной экономики вызывает потребность в нестандартных подходах к проектированию их деятельности. Сложные многофакторные процессы, связанные со структурными изменениями в промышленности, быстро меняющейся экономической и правовой обстановкой, влиянием мирового рынка, вызывают необходимость в дифференциации методов проектирования сложных и дорогостоящих производственных комплексов, включая и проектирование их деятельности, а также объединение этих методов в единую методологию, обеспечивающую автоматизацию процессов проектирования.

Методология проектирования должна обеспечивать быструю реакцию на постоянно изменяющуюся номенклатуру и ассортимент продукции, обеспечивая соблюдение принципа адекватности, в соответствии с которым, состав элементов, средств, методов и структура проектирования системы должны быть адекватны составу элементов и структуре продукта, создаваемого этой системой. Таким образом, обеспечивается диалектическое единство цели, заключающейся в удовлетворении общественных потребностей и обеспечении эффективности деятельности производственно-хозяйственной системы, и средства. Этим средством и является сама эта система.

Постановка проблемы комплексности методологии с одной стороны и дифференциации методов проектирования с другой, определяет цель данной работы.

Разработка методов проектирования, объединение этих методов в единую методологию и создание на ее основе модели проектирования авиационных комплексов, является основной проблемой, решаемой в данной работе.

Основные задачи в рамках решения этой цели:

1. Анализ сложившейся ситуации в промышленности России и в Самарской области, инвестиционного потенциала региона.

2. Разработка методических основ инженерного проектирования производственно-хозяйственных объектов.

3. Разработка основ логистического метода проектирования с использованием CASE технологий на базе программного комплекса "ИНВЕСТОР".

4. Разработка идеализированной гипермодели второго порядка и проектирование структуры авиационного комплекса Самарского региона на ее основе.

Объектом исследования диссертации является комплекс авиационных предприятий Самарского региона как системы взаимосвязанных производственно-хозяйственных объектов, обладающих технологическим, топологическим, информационным, финансовым и организационным единством.

Предметом исследования является методология проектирования и организации авиационных предприятий Самарского региона, позволяющая обеспечить эффективную хозяйственную деятельность предприятий.

Научная новизна содержится в интеграции методов проектирования организационных систем в идеализированную гипермодель второго порядка, позволяющую автоматизировать процессы проектирования с помощью CASE технологий без снижения качества проекта.

Методология, разработанная в диссертации, использовалась при разработке структуры ФПГ "Двигатели Н.К.", а также в проекте ТАСИС, разработанном Европейским Союзом.

Материалы диссертации использованы в конкурсе экспертов в научно-технической сфере, организованном Российским исследовательским научно-консультационным центром экспертизы совместно с министерством образования. По результатам конкурса в 2000 году автору диссертации присвоено звание федерального эксперта.

На основе материалов диссертации разработано учебное пособие по дипломному проектированию, по курсовому проектированию: "Разработка органа управления с ограниченным числом функций".

Материалы диссертации использованы при подготовке курсов лекций, читаемых в СГАУ, по предметам: теория организации, производственная логистика, производственный менеджмент, планирование и организация производства, финансовый менеджмент.

Диссертационные материалы нашли отражение в семи публикациях.

Структура диссертации продиктована логикой перехода от простого к сложному, от теории к практике.

1. Во введении изложены цели, задачи, описан объект и предмет исследования, научная новизна и апробация результатов работы, а также краткое изложение содержания диссертации. Объем введения четыре листа.

2. В первой главе анализируются процессы, протекающие в промышленности России, рассматриваются реально складывающаяся обстановка, описываются цели государственной политики и основные проблемы крупного промышленного производства. Рассматривая авиационный комплекс как область производства, в которой темпы развития определяются объемом инвестиций в НИОКР, исследуется научно-техническая политика государства, зависимость успешности проекта от цены и доли НИОКР в ней, а также региональные инвестиционные рейтинги. Анализируются вопросы региональной промышленной политики.

3. Во второй главе:

• Разрабатывается метод построения и анализа структуры промышленного комплекса на основе двух факторов - числа предприятий, входящих в комплекс и сложившихся связей между ними. Суть в том, что сложившиеся связи между предприятиями реализуются в виде отношений, а отношение может быть задано графом. Таким образом, структура системы может быть построена в виде графа. Этот граф может анализироваться на основе свойств отношений, расчета структурных характеристик, методом топологической декомпозиции. Метод может быть использован для построения информационного графа и анализа информационных потоков. В результате можно получить набор характеристик производственно-хозяйственной системы, позволяющий определить направления ее оптимизации.

• Разрабатывается метод построения структуры на основе логистического подхода. Суть метода в том, что процессы, протекающие в производственно-хозяйственной системе, моделируются на основе диаграммных техник и представляются в виде потоков факторов производства. Это позволяет легко объединить все потоки в модель производственной динамики. Если количественные соотношения факторов производства известны, то строится производственная функция, которая вместе с моделью производственной динамики позволяет создать имитационную модель, отражающую всю производственную деятельность системы в режиме реального времени. Этот метод позволяет стандартизировать проектные работы на основе пакетов программ. Технология применения программ, позволяющих разделить процессы проектирования и кодирования за счет автоматизации последних, называется технологией CASE. Основным признаком этой технологии являектся поддержка методологии структурного анализа и проектирования. Достоинством метода является стандартизация результатов.

• Разрабатывается комплексная модель проектирования, основанная на системном подходе. Логистическое представление бывает не полностью адекватным строению реального промышленного комплекса. Диаграммами нельзя пользоваться для описания промышленного комплекса в целом, так как все сводится к его операциональному представлению. Комплексная системная модель не сводит все процессы к одному, а в едином изображении представляет все многообразие процессов. Суть модели в том, что она объединяет в себе все три рассмотренных метода проектирования.

На основе метода инженерных представлений можно разработать отдельные модели, составляющие системный эталон: процессуальную, макроскопическую, иерархическую, функциональную и микроскапическую.

Используя логистический метод эти модели могут быть объединены на основе диаграммной техники в системный эталон, представляющий собой гипермодель горизонтальной структуры.

Затем системные эталоны нескольких предприятий объединяются в гипермодель вертикальной структуры.

Затем гипермодели вертикальной и горизонтальной структуры объединяются в гипермодель второго порядка.

Таким образом, разработанная модель позволяет осуществлять проектирование с различной степенью сложности, в зависимости от сложности системы, автоматизировать процессы проектирования и обеспечить необходимый уровень качества проекта.

4. В третьей главе разработанная модель применяется для проектирования структуры авиационного комплекса Самарского региона.

• Горизонтальная гипермодель содержит методологию проектирования, разработанную во второй главе. В соответствии с ней, в единую гипермодель объединяются структуры, созданные на основе метода 9 инженерных представлений (модели на момент выдачи технического задания и на момент составления вводного отчета) и логистическим методом (модель по проекту ТАСИС). • Вертикальная гипермодель содержит объекты проектирования, определяемые территориальным, технологическим, информационным и финансовым единством. 5. В заключении обобщаются результаты, которые могут быть достигнуты в результате внедрения разработанной структурной модели.

4. Выводы и результаты

В современных условиях перехода на рыночные отношения все больше внимания уделяется проблеме повышения эффективности использования созданного экономического потенциала. Эта проблема охватывает широкий круг вопросов, каждый из которых требует отдельного глубокого и системного исследования.

В данной диссертационной работе было рассмотрено одно из направлений исследования существующей проблемы - вопросы методов и методологии проектирования производственно-технических систем, как составной части экономического потенциала Самарского региона и России в целом. Проведенное исследование дает возможность выделить следующие основные положения решаемой проблемы и сделать следующие выводы и рекомендации:

1. Дан критический анализ переходного периода российской экономики к рыночным методам хозяйствования и на количественном уровне описано состояние и проблемы промышленных предприятий, основными из которых являются: отсутствие развитого рынка инвестиционных ресурсов, фондового рынка, а также стратегических приоритетов в промышленной и инновационной политике государства.

2. По официальным данным консалтингового агентства "Экспресс-регион", BANK OF AUSTRIA, Консультативного совета по иностранным инвестициям при премьер-министре России, Mitsui, British&American Tobacco, Ernst&Young рассчитан интегральный инвестиционный рейтинг Самарского региона, отражающий системный подход к вопросам проектирования организационных систем.

3. Разработан метод проектирования организационно-технических структур на основе инженерных представлений. Достоинством метода является простота и, как следствие, не большие затраты ресурсов на проектирование. Метод позволяет на основе данных о количестве элементов и связей между ними провести структурный анализ на предварительном этапе проектирования.

4. Разработан логистический подход к проектированию организационно-технических систем. Логистический подход рассматривает проектирование как совокупность финансовых, материальных и информационных потоков. Метод позволяет стандартизировать процедуры разработки и итоговые документы проекта, а также автоматизировать наиболее трудоемкие процедуры на основе case-технологий.

5. Логистический метод и метод инженерных представлений объединены в единую методологию на основе метода системных представлений. Эта методология представлена в виде гипермодели горизонтальной структуры идеализированной гипермодели второго порядка. Гипермодель вертикальной структуры моделируется путем объединения структурных моделей объектов, входящих в рассматриваемый промышленный комплекс. Таким образом разрабатывается гипермодель второго порядка, позволяющая моделировать проектную деятельность крупных организационно-технических систем.

6. Разработанная методология системно-деятельностных представлений и гипермодель второго порядка использованы для проектирования структуры авиационного комплекса Самарского региона.

7. Проведен анализ структуры авиационного комплекса Самарского региона с описанием основных структурных характеристик.

95

1. Авдеенко В.Н., Котлов В.А. Производственный потенциал промышленного предприятия. - М.: Экономика, 1989. - 239с.

2. Авдеенко В.Н., Сорокин Н.Т. Резервы ускорения: Интенсивное машиностроение и человеческий фактор. Ярославль: Верх.-Волжск, кн. изд-во, 1990. - 140с.

3. Агапцов С.А. Предпринимательский потенциал промышленности. Волгоград: Перемена, 1997. - 280с.

4. Амосенок Э.П., Бажанов В.А. Рыноччный потенциал машиностроения Российской Федерации. Фрагмент анализа. Новосибирск: Рос. АН. Сиб. отд-ие, Ин-т экономики и организации пром. пр-ва., 1994. - 21с.

5. Архипов В.М. Проектирование производственного потенциала объединений. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1984. 135с.

6. Афанасьев М., Кузнецов П. Забытая амортизация// Вопросы экономики. -1996. № 11. - С. 105-119

7. Ашимбаев Т.А. Экономический потенциал и эффективность его использования. Алма-Ата: Наука, 1990. - 360с.

8. Большая Советская Энциклопедия. М, 1975. т. 20, 29 608с., 640с.

9. Борисов В. Ресурсно технологический потенциал машиностроения // Дело. - 1996. -№11. - С. 79-86

10. Бурыхин Б.С. Стимулирование трудового потенциала и трудового вклада работников управления. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1991. - 160с.

11. Гладышевский А.И. Формирование производственного потенциала: Анализ и прогнозирование. / Рос. акад. наук, Ин-т народнохоз. прогнозирования. -М.: Наука, 1992. 150с.

12. Горбунов А.Р. "Управление финансовыми потоками и организация финансовых служб предприятий, региональных администраций и банков". Издание 2-ое, М. Издательская фирма "Анкил".2000г. 224с.

13. Горохов В.Г. "методологический анализ системотехники." М. Радио и связь, 1982г. 160с.

14. Гусева К. Регулирование инвестиционной деятельности в депрессивных регионах // Экономист, 1997, № 5. С.38-44.

15. Дежкина И.П., Сергеева И.А. Производственный потенциал как материальная база предприятия в системе рыночных отношений: Уч. пособ.- М.: Мое. Гос. индустриальный ун-т., 1997. 71с.

16. Демченко С.Г. Управление основным производством в рыночной экономике. Казань: Изд-во КФЭИ, 1996. - 136с.

17. Засканов В.Г. "Методология, модели и алгоримы синтеза эффективных внутрипроизводственных механизмов функционирования предприятий на основе согласованной координиции параметров промышленных комплексов: Дис., докт. Тех. Наук: 08.00.28.-Самара, 1996.

18. Засканов В.Г. Кутиков Н.И. Моделирование финансово-хозяйственной деятельности промышленных корпораций. В сб. Энергетические истемы, организация, управление, автоматизация. Самара, 1996г. с. 105-109.

19. Засухин А.Т. Интенсификация производства, и ее измерение // Российский экономический журнал. 1994. - № 12. - С. 56-65

20. Иванов И., Рогов С. Воспроизводство основных фндов и его инвестиционные истоники // Российский экономический журнал. 1995. - № 7. - С. 2029

21. Игнатьев A.M. Рынок и стратегия развития предприятия. Спб.: Изд-во Санкт-Петербург, ун-т экономики и финансов, 1993. - 36с.

22. Инвестиционная политика и развитие машиностроительного комплекса капиталистических стран. М.: ИНИОН АН СССР, 1991. - 143с.

23. Калинченко Н.Н. Экономико-матиматическое моделирование в анализе материальных ресурсов// Автоматизация и современные технологии. -1992. -№ 3. С. 32-33

24. Калянов Г.Н. "CASE структурный системный анализ. Автоматизация иприменение"М. ЛОРИ, 1996г. 242с.

25. Карпенко С.Н., Короткин Ю.Г. Применение методологии экспертных систем для оценки ресурса машиностроительных изделий на стадии эксплуатации // Прикладные проблемы прочности и пластичности. 1991. - № 48. -С. 106-113

26. Клейнер Г.Б. и др. Предприятие в нестабильной экономической среде: риски, стратегии, безопасность. М.: ОАО "Изд-во "Экономика", 1997. -288 с.

27. Ковалев А.П. Оценка стоимости активной части основных ондов. М.: Финстатинорм, 1997. - 175с.

28. Коровкин Г.Л., Коровкина С.М. «Методология менеджмента», Монография. Издательство Самарского аэрокосмического университета, 1997г.-119 стр.

29. Криворотько Ю.В., Левкович А.П. Потенциал технического переоснащения действующих предприятий в условиях социальной переориентации экономики // Экономика промышленного производства. 1991. - № 20. - С. 3-5

30. Кузнецов Е.Н., Мучник И.Б., "Структурные методы анализа организационных систем" автоматика и телемеханика, 1983, номер , с. 5-27.

31. Куклин А.А. Новая техника в условиях перехода к рынку. Екатеринбург: УрОРАН, 1996. 256с.

32. Кулапин Р. Рынок машиностроительной продукции в цифрах // Риск. -1993. № 3. - С. 9-14

33. Ларин В.М. и др. Научно-технический прогресс и его резервы в машиностроении. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1991. - 129с.

34. Лемешко Т.А. Нужны ли резервы производственных мощностей?// Машиностроитель. 1993. - № 1. - С. 1-3

35. Лопатников Л.И. Экономико-математический словарь. М.: Наука, 1993.448с.

36. Макконел К.Р., Брю C.JI. Экономикс: Принципы, проблемы и политика. В 2т. Пер. с англ. 11-го изд. Т.1. М.: Республика, 1993. - 339с.

37. Малицкий М.Ф. Оценка и анализ технико-экономических показателей на основе классифицированного подхода // Приборы и системы управления.1991. -№ 12. С. 30-32

38. Маркин Ю.П. Анализ внутрипроизводственных резервов. М.: Финансы и статистика, 1991. - 160с.

39. Маркс К. Капитал. Кн. 2. Прцесс обращения капитала // Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд. Т. 24. - 658с.

40. Маркс К. Капитал. Кн. 2. Прцесс обращения капитала // Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд. Т. 23. - 703с.

41. Мартынов С.Д. Развитие управленческого потенциала предприятий в условиях перехода к рыночным отношениям: Автореф. дис. д. э. н. М.,1992.-30с.

42. Мельник В.Н., Захарченко В.И. Проблемы перестройки структуры предприятия// Автоматизация и современные технологии. 1992. - № 3. - С. 3031

43. Методы и практика повышения эффективности использования производственного потенциала предприятия /объединения/. Киев: Знание, 1995. -16с.

44. Морозов Ю.П. Инновационный менджмент: Учебное пособие. -Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 1997. 186с.

45. Нестерова Р.В. Конкурентоспособность предприятия (на материалах предприятия машиностроения): Автореф. дис. к.э.н. Ульяновск, 1997.-21с.

46. Огурцов А.Г1. Машиностроение России проблемы стабилизации и развития в условиях рыночной экономики // Машиностроитель. 1994. - № 4. -С. 1-5

47. Одегов Ю.Г., Бычин В.Б., Андреев К.А. Трудовой потенциал предприятия: пути эффективного использования. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1991. Часть 1. - 176с.

48. Орешкин В. Производственный потенциал России угасает // Деловой мир. 1996.-23-29 авг.

49. Петров Е.Н. Ресурсный подход к моделированию организации производства и потребления машиностроительной продукции (на примере жизненного цикла изделия): Автореф. дис. д.т.н. Самара, 1996. - 36с.

50. Петухов P.M. Оценка эффективности промышленного производства: (Методы и показатели). М.: Экономика, 1990. - 95с.

51. Плышевский Б Проблемы воспроизводства в современных условиях // Экономист. 1997. - № 1. - С. 25-37

52. Проскуряков В.М., Самоукин А.И. Экономические потенциал социальной сферы: содержание, оценка, анализ. М.: Экономика, 1991. - 159с.

53. Пшеничников А.А. Планирование экономического потенциала предприятия // Экономист. 1992.- № 4. - С. 12-16

54. Разиньков П.И. Формирование и использование производственного потенциала предприятия в условиях перехода к рыноччной экономике: Автореф. дис. д.э.н. М., 1992. - 52с.

55. Ревуцкий Л.Д. Потенциал и стоимость предприятия. -М.: Перспектива, 1997. 124с.

56. Резервы повышения эффективности машиностроительного производства: Сб. науч. тр./ Челяб. гос. тех. ун-т; Под ред. И.В. Грицаня. Челябинск: Изд-во 4 ГТУ, 1994.- 148с.

57. Реформа предприятий: новый подход // Экономист. 1997. - №9.- С. 20-26

58. Российская промышленность: портрет в интерьере кризиса. М.: Российский союз промышленников и предприятий экспертный институт, 1994. 52с.

59. Россия в цифрах: Крат. стат. сб./Госкомстат России. М.: Финансы и статистика, 1999. 400с.

60. Самарская область: 1999 год в цифрах. Стат. сборник. ч1, Самара: Сам. дом печати, 2000. - 127с.

61. Самарская область: 1999 год в цифрах. Стат. сборник. ч2, Самара: Сам. дом печати, 2000. - 243с.

62. Самарская область: 1996 год в цифрах. Стат. сборник. Самара:ЭИЦ Обл-комстата, 1997. - 459с.

63. Серебряков В.Н. Экономика машиностроения. Рязань: Науч. - произв. изд-во автомоб. пром-ти, 1994. - 362с.

64. Серебряков В.Н., Абросимова Е.В. Экономика и организация машиностроительного предприятия. М.: Изд-во Моск. гос. откр. ун-та, 1994. -402с.

65. Силин А.Н. Методические рекомендации по расчету обобщающих показателей технического прогресса, интенсивности и эффективности производства. Свердловск: Препринт, 1990. - 44с.

66. Скрябина О.Л. Повышение эффективности использования экономического потенциала электровозоремонтных заводов: Автореф. дис. к.э.н. М., 1994. -22с.

67. Советский энциклопедический словарь. М.: Наука, 1981. - 364с.

68. Старр М.К. "Управление производством" М. Прогресс 1968г., 397 с.

69. Таран В.А. Конкурентоспособность предприятий: проблемы современной политики и стратегия в области качества//Машиностротель. 1998. - №2.1. С. 6-11

70. Тестина М.Ф. Экономическая оценка производственно-хозяйственной деятельности предприятия. Шахты: АО "Принтер", 1996. - 51с.

71. Титов В.В. Проблема стабилизации функционирования промышленных предприятий в условиях становления рыночных отношений: Препринт./ Рос. акад. наук., Сиб. отд-е, Ин-т экономики и организации пром. пр-ва СО РАН. Новосибирск, 1994. - 134с.

72. Тихомирова Е.И. Статистические методы анализа социально-экономического развития регионов в условиях радикальной экономической реформы: Автореф. дис. к.э.н. М., 1995. - 25с.

73. Ухов И.Р. Эффективность инвестиционной деятельности машиностроительных предприятий в условиях перехода к рыночным отношениям: Автореф. дис. к.э.н. Спб., 1995. - 18с.

74. Ушакова И.А., Лощина Л.В. Комплексная оценка технико-экономического уровня производства на машиностроительных предприятиях// Экономика и организация промышленного производства. 1992. - № 28. - С. 71-74

75. Фишбейн Б.Д. "О принципе адекватности строения в методологии проектирования и доводки авиационных двигателей" //Авиационная техника номер 2, 1988г., с. 75-79.85. "Экономика". Под ред. А.С. Булатова. М. БЕК.1996,- 604с.

76. Юдин Э.Г. "Системный подход и принцип деятельности" М.Наука, 1978г. -391с.

77. Яшин Н.С. Исследование конкурентоспособности промышленного предприятия: методология и опыт: Автореф. дис. д.э.н. Саратов, 1997,- 30с