МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Технологічний університет Поділля (м. Хмельницький)

Клімова Тетяна Миколаївна

УДК 330.4:658.53

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛІННЯ

ВИРОБНИЦТВОМ НА ОСНОВІ МЕТОДІВ ПРАЦІ

(НА ПРИКЛАДІ МАШИНОБУДУВАННЯ)

Спеціальність 08.03.02 – економіко-математичне моделювання

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата економічних наук

Хмельницький – 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Технологічному університеті Поділля Міністерства освіти і науки України (м. Хмельницький).

Науковий керівник : доктор економічних наук, професор

Завгородня Тетяна Павлівна,

Технологічний університет Поділля, завідувач кафедри автоматизованих систем та моделювання в економіці.

Офіційні опоненти: доктор економічних наук, професор Ткаченко Іван Семенович,

Тернопільська академія народного господарства,

завідувач кафедри економіко-математичних методів і моделей;

кандидат економічних наук, доцент Мороз Віктор Степанович,

Технологічний університет Поділля, доцент кафедри економіки та менеджменту.

Провідна установа: Інститут економічного прогнозування НАН України, відділ секторальних прогнозів та кон’юнктури ринків, м.Київ.

Захист відбудеться 18 січня 2001 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К70.052.01 в Технологічному університеті Поділля за адресою: 29016, м.Хмельницький, вул. Інститутська, 11, 3-й корпус, зал засідань.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Технологічного університету Поділля, 29016, м.Хмельницький, вул. Кам’янецька, 110.

Автореферат розісланий 16 грудня 2000 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Скринник Н.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

В сучасних умовах підприємствам необхідні системи управління, які б враховували складність внутрішнього і динамізм зовнішнього середовища. Важливою складовою таких систем є підсистема оперативного управління виробництвом, яка забезпечує виконання виробничої програми підприємства і реалізацію стратегічних планів. Удосконалення процесів оперативного управління – проблема багатоаспектна і одним з напрямків її розв’язання є застосування економіко-математичного моделювання для прийняття обгрунтованих рішень в управлінні виробництвом.

Актуальність теми дослідження. Проблема удосконалення систем управління виробництвом завжди була актуальною. Але особливо гостро вона постала в теперішній час через такі причини.

По-перше, перехід до ринкових механізмів в Україні супроводжується реорганізацією діючих і створенням нових підприємств, пошуком ефективних організаційних структур управління. Зміни параметрів ринку і споживчих переваг спричиняють виникнення ряду вимог до системи управління підприємством - гнучкість, адаптивність, оперативність при коригуванні цілей і прогнозів розвитку підприємства. Традиційні системи управління не відповідають цим вимогам.

По-друге, невизначеність зовнішніх і внутрішніх чинників, які впливають на функціонування підприємства, обумовлює непридатність детермінованих розрахунків у плануванні та управлінні виробництвом, оскільки в сучасних умовах номенклатура продукції, обсяги виробництва, чисельність персоналу, прибуток та інші показники є змінними величинами, що залежать від коливань попиту.

По-третє, нові тенденції в поділі праці, що проявляються в концентрації різних видів робіт на одному робочому місці з передачею функцій управління і контролю за результатами праці, потребують переосмислення і нових підходів до управління виробництвом.

По-четверте, вирішення окремих задач оперативного управління за допомогою економіко-математичного моделювання без об'єднання їх у систему знижує ефективність управління виробництвом.

Все вищесказане визначає актуальність обраної теми даного дисертаційного дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з планами науково-дослідних робіт Технологічного університету Поділля в межах теми “Кібернетика праці” (затверджена на засіданні науково-технічної ради університету, протокол № 3 від 17 червня 1996 року).

Об'єктом дослідження є процеси управлінської виробничої діяльності. Предметом дослідження є процеси побудови систем оперативного управління виробництвом на основі економіко-математичного моделювання методів праці.

Мета і задачі дослідження. Основна мета досліджень полягає в удосконаленні побудови систем оперативного управління в таких напрямках: формування системних мір і норм управління підприємством; обгрунтування механізму регулювання підготовки і процесу виробництва; застосування архітектури управління для всіх працюючих; типізація процесів побудови систем оперативного управління виробництвом.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

1. Аргументувати застосування закону необхідної різноманітності для формування міри і норми управління.

2. Обгрунтувати структуру системної норми управління підприємством.

3. Аргументувати і сформувати концепцію розповсюдження управління для всіх робочих місць підприємства, пов’язуючи її з процесами математичного моделювання видів робіт на робочих місцях.

4. Дослідити можливості регулювання виробничих потужностей за рахунок зміни інтенсивності праці й експлуатації устаткування в механоскладальному виробництві.

5. Вивчити механізми об'єднання робочих місць у більш значні підрозділи підприємства й обгрунтувати застосування відповідного математичного апарату.

6. Аргументувати структури загального і локальних механізмів зворотного зв'язку, виділяючи в них математичні моделі для регулювання процесу виробництва, структурні і статистичні відхилення.

7. Систематизувати нормативну базу з праці з урахуванням реальних статистичних відхилень і об'єднати її із системою економічних нормативів для робочих місць з метою вирішення задач техніко-економічної підготовки виробництва на стадії проектування виробів.

Теоретичною і методологічною основою вирішення поставлених завдань є наукові праці в сфері економіки, нормування праці, економіко-математичного моделювання, економічної кібернетики.

Для проведення досліджень були використані матеріали, що є результатом науково-дослідних робіт із створення трудових і економічних нормативів (роботи проводилися на кафедрі організації та нормування праці в Технологічному університеті Поділля).

Для вирішення завдань використовувалася теорія марковських випадкових процесів; аналітичний апарат визначення видів функцій; пошуку екстремуму неунімодальних функцій; імітаційне моделювання; методи обробки статистичних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. На захист виносяться такі результати досліджень, що мають, на думку автора, наукову новизну:

- аргументоване і конкретизоване поняття системної міри і норми управління підприємством у вигляді пов’язаних між собою векторів і матриць: запланованої виробничої програми з допусками на відхилення, станів системи, матриць імовірностей переходу зі стану в стан, часу перебування в кожному стані з допусками на відхилення, матриць основних економічних показників із допусками на відхилення;

- обгрунтовано, що структура системи оперативного управління і регулювання виробництва складається з двох підсистем: управління і регулювання вектора кінцевої продукції; управління і регулювання векторів проміжної продукції для підрозділів підприємства. Основу виділених підсистем складають працюючі, які володіють певними методами праці, при цьому кожне робоче місце є елементом загальної системи, виконує функцію зменшення різноманітності в управлінні;

- визначені типи задач оперативного управління і встановлено, що більшість із них мають стохастичний характер і описуються марковськими процесами з безперервним і дискретним часом;

- обгрунтована необхідність використання структурних і статистичних допусків на відхилення в системі оперативного управління виробництвом;

- аргументована доцільність введення поняття “системи з гнучким зв'язком” для робочих місць, що утворюють технологічні ланцюги обробки об'єктів виробництва. Доведено, що через коливання продуктивності суміжних робочих місць виникає ряд задач пошуку екстремуму багатьох змінних для неунімодальних функцій;

- встановлена можливість регулювання виробничих потужностей робочих місць за рахунок зміни інтенсивності праці і режимів експлуатації устаткування;

- доведено, що механізм зворотного зв'язку підприємства складається з локальних механізмів (сформованих по кількості працюючих), які мають типову структуру на базі можливих станів і методів праці, що дозволяють здійснювати переходи в бажані стани при відомих структурних і статистичних відхиленнях.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що вони мають універсальний характер і можуть бути застосовані на підприємствах різних галузей економіки. Використання структурних і статистичних допусків в економічних розрахунках, норм управління в поєднанні з механізмами зворотного зв’язку дозволить підвищити ефективність оперативного управління виробництвом в умовах високої невизначеності.

Результати досліджень впроваджені в навчальний процес у дисциплінах “Організація, планування та управління машинобудівним підприємством”, “Кібернетичні основи побудови економічних систем”. Запропонований механізм економічного регулювання застосований у діяльності ТОВ “Континент” (м.Хмельницький). Метод регулювання виробничих потужностей за допомогою відхилень апробований і впроваджений на ВО “Новатор” (м.Хмельницький).

Особистий внесок здобувача полягає в розробці моделей процесів економічного управління та регулювання, обгрунтуванні нових структур норм часу, удосконаленні нормативної бази для управління виробництвом.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались на 3 щорічних наукових семінарах з проблем праці, економіки і моделювання (м.Хмельницький) впродовж 1997 - 2000 р.р. та міжнародних науково-практичних конференціях: присвяченій 25-річчю інженерно-економічного факультету ТУП (м.Хмельницький, 1998 р.); “Проблеми обліку та аудиту за умов нестабільної економіки” (м.Хельницький, червень 1999 р.); “Проблеми планування промислового виробництва в умовах ринкової економіки” (м.Алушта, вересень 2000 р).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 7 статей, 6 з них – у фахових виданнях. Загальний обсяг публікацій 2,37 д.а., з яких автору належить 2,2 д.а.

Обсяг і структура дисертації. Робота складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку використаної літератури, додатків. Робота містить 167 сторінок основного тексту, 33 рисунки, 7 таблиць. Список літератури складається з 122 назв на 10 сторінках, додатки розміщені на 32 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність обраної теми, визначені мета, задачі, об'єкт і предмет дослідження, наукова новизна і практичне значення результатів.

У першому розділі “Удосконалення систем оперативного управління виробництвом” зроблено аналіз стану проблеми, сформульовані основні положення роботи і напрямки досліджень.

Аналіз оперативного управління виробництвом свідчить, що для підвищення ефективності цього процесу необхідне удосконалення розрахункових основ, які дозволяють враховувати дії зовнішніх і внутрішніх чинників невизначеності на роботу підприємства. Серед таких чинників найбільший вплив мають коливання попиту на продукцію та коливання в нормах праці, які мають стохастичний характер через індивідуальні особливості робітників і різний ступінь невизначеності процесів праці. Ці чинники змінюють самий характер управління виробництвом, змушують відмовлятися від детермінованих розрахунків у плануванні й управлінні.

Мета оперативного управління виробництвом - забезпечити виконання виробничої програми шляхом узгодження дій учасників виробничого процесу. При цьому виробничу діяльність людей доцільно вважати сукупністю індивідуальних і колективних методів праці, які є інформаційною системою виробничих знань. Під методом праці слід розуміти зміст і послідовність робіт нормованої тривалості для досягнення виробничих цілей. Для управління цими процесами необхідно вивчити характер методів праці на робочих місцях і підібрати відповідний математичний апарат для опису процесів праці. Функції управління, планування, організації, контролю, регулювання необхідно відносити до методів праці, які в різній мірі властиві всім працiвникам підприємства.

З позицій кібернетики управління можна розглядати як процес зменшення різноманітності систем. Різноманітність – це загальна кількість станів системи (підприємства) або її елементів (робочих місць). На вході системи різноманітність (Н) характеризується вектором ресурсів (Х), на виході - вектором продукції (У) і кількісно визначається як Нвх=, Нвих=. Система управління повинна мати не меншу різноманітність реакцій на стани, що не завжди можливо. В практиці управління не аналізується вся множина можливих станів, а це не дозволяє зробити висновок щодо доцільності обраного рішення. Тому для оцінки складності задач управління пропонується ввести поняття структурних допусків на стани системи і структурних похибок. Основою для визначення останніх є порівняння базової (теоретичної) різноманітності системи з практичною різноманітністю, яка охоплена управлінням. Для реальних умов структурні допуски завжди мають місце. Проте сенс їх у тому, що зменшення величини структурних похибок повинно відбуватися не через збільшення варіантів охоплення, а внаслідок зменшення базової різноманітності. На практиці використовуються різні форми зменшення різноманітності: розукрупнення підприємств, обмеження номенклатури продукції, делегування повноважень і відповідальності підрозділам. На наш погляд, є ще один реальний шлях вирішення цієї проблеми - це встановлення статистичних допусків на відхилення основних економічних показників і характеристик виробничої діяльності, що істотно зменшує кількість станів системи. Це означає, що в межах дозволеного допуску система перебуває в одному стані. До того ж, відхилення в межах допусків можуть бути регуляторами вирівнювання норм часу, продуктивності суміжних робочих місць.

Одним із напрямків моделювання процесів оперативного управління виробництвом є побудова структури системи управління. Її елементами повинні бути всі працюючі на підприємстві, тому що будь-який процес праці містить елементи управління, планування, організації, проектування і контролю. Кожний працівник на своєму робочому місці вирішує завдання, пов'язані з постановкою виробничих цілей і вибором шляхів їх досягнення, тобто здійснює управління і внаслідок цього є елементом системи управління. Тому пропонується розрізняти для всіх категорій працюючих основні технологічні функції і функції управління, які забезпечують виконання перших. Такий підхід вимагає змін у структурі норм часу і повної трудомісткості. У нормі часу запропоновано виділяти дві складові: оперативний час і час управління. Елементи управління (планування операції або роботи, організація виконання, контроль) враховуються в нормі часу, але традиційно не об'єднуються в окрему складову. За умови поділу всіх працюючих на основних і обслуговуючих щодо міри їх участі в зміні об'єктів виробництва, структура повної трудомісткості повинна складатися з технологічних трудомісткостей основного виробництва й обслуговування (які містять лише витрати оперативного часу), і трудомісткостей управління.

Система оперативного управління містить механізми зворотного зв'язку, що дозволяють здійснювати регулювання виробничих процесів при відхиленні фактичних показників від планових. Проте структури таких механізмів для підприємств вивчені не достатньо, а для робочих місць взагалі не розглядалися. Типова система управління може бути подана двома підсистемами. Одна з них повинна забезпечувати вирішення задач з визначення характерних станів, у яких може опинитися підприємство при відомій номенклатурі продукції, що випускається. Для іншої підсистеми головним завданням є коригування міри управління, тобто аналіз структурних відхилень.

Сформульовані положення змінюють традиційні уявлення щодо системи оперативного управління виробництвом і дозволяють стверджувати, що основою цієї системи повинні бути: стохастичне нормування праці, математичні моделі для опису методів праці, оцінки вартості робочих місць, статистичні і структурні допуски на відхилення.

Все викладене зумовило основні напрямки досліджень (рис.1).

Рис.1. Основні положення і напрямки досліджень

Другий розділ “Моделі оперативного управління і регулювання для підприємств машинобудування” присвячений проблемі формування системної норми управління, вивченню типів таких норм, систематизації моделей для основних елементів системи управління, вивченню зв'язків при об'єднанні цих елементів (робочих місць).

В описі будь-якої системи передбачається конкретизація її вектора виходу. На рівні підприємства це вектор номенклатури продукції, що випускається (наприклад, Y). Тоді величина різноманітності на виході системи складає станів, кожний з яких є варіантом структури виробничої програми. Система управління у відповідності з законом необхідної різноманітності повинна мати не меншу різноманітність, тобто мати оцінки для Н станів. Ця множина станів утворює системну міру управління. Проте на практиці вибирається й обгрунтовується один варіант із усієї множини, що можна охарактеризувати як системну норму управління. У результаті (Н-1) станів утворюють структурний допуск на відхилення від норми управління.

Системна норма управління – це загальна мета підприємства, на яку орієнтовані всі показники виробничої діяльності. У загальному вигляді її можна уявити сукупністю елементів:

- вектора номенклатури й обсягу продукції з допусками на відхилення:

,

- вектора можливих станів підприємства: ,

- матриці ймовірностей переходу зі стану в стан:

,

- матриці основного економічного показника, наприклад, прибутку (або декількох показників) із допусками на відхилення:

,

- матриці часу перебування системи в тому або іншому стані з допусками на відхилення:

.

Необхідність введення статистичних допусків на відхилення для елементів норми управління пояснюється умовами невизначеності як зовнішнього, так і внутрішнього середовища підприємства.

Формування вектора номенклатури продукції в нормі управління підприємством визначається прогнозованими обсягами її реалізації. Для одержання цих оцінок і моделювання процесів реалізації продукції використовувалась теорія марковських процесів. Очікувані значення обсягу реалізованої продукції з допусками на відхилення визначали характерні стани. Побудова графів станів і дерев логічних можливостей дозволила вивчити структуру процесів і визначити їхній тип, одержати кількісні оцінки у вигляді матриць імовірностей переходів. На підставі цього обгрунтовувались моделі для системної норми управління: ергодичний марковський процес - у випадку, коли протягом короткострокового періоду часу можливі будь-які переходи системи зі стану в стан (невеликі коливання прибутку); марковський процес із безповоротними станами - при неможливості переходу до стану, що характеризувався найкращими результатами реалізації продукції; модель процесу з поглинанням - для індикації варіанта розвитку банкрутства підприємства. Показано, що використання таких моделей дає можливість визначити прогнозні значення ймовірностей для станів системи в майбутньому.

Дослідження показали, що запропонований метод моделювання норми управління може використовуватися і для робочих місць. Відмінністю є те, що основними показниками повинні бути економічні і трудові характеристики на рівні операцій.

Розглянуті типи задач оперативного управління і вивчений характер методів праці на конкретних робочих місцях. З визначення методу праці можна зробити висновок, що якщо невідомі зміст або послідовність робіт, їхня тривалість, то процес досягнення виробничих цілей стає невизначеним. Тому ступінь невизначеності процесів праці обумовлює складність управління цими процесами.

Найменша невизначеність властива процесам праці, для яких регламентовані зміст робіт, їхня кількість і послідовність, тривалість. В управлінні такими роботами необхідно враховувати коливання витрат часу на їхнє виконання через різні індивідуальні можливості виконавців (розкид у продуктивності досягає 3 і більше разів).

Якщо частота появи робіт має випадковий характер, а інші елементи методу праці задані, невизначеність зростає. Опис таких методів праці за допомогою марковських процесів із дискретним часом дає можливість вирішення задач по визначенню частоти появи робіт, обсягу, чисельності працівників.

Для багатьох категорій працюючих процес праці характеризується наявністю кількох виробничих функцій. Такі задачі відносяться до класу марковських процесів із безперервним часом і результатом моделювання є питома вага кожної виробничої функції в структурі фонду робочого часу, витрати часу на виконання кожної функції.

Найбільшу складність для управління мають складні розумові і творчі процеси праці, що характеризуються невідомим змістом робіт. Марковські процеси з дискретним часом, із поглинанням, процеси незалежних випробувань дозволяють відобразити логіку протікання цих процесів і оцінити імовірності появи результатів праці.

За результатами такого дослідження проведена систематизація моделей марковських процесів для вирішення задач оперативного управління.

Для визначення структури системи управління вивчені зв'язки між її основними елементами. Кожний робітник із своїми методами праці пов'язаний з іншими робітниками при русі конкретних об'єктів виробництва по робочих місцях. При цьому виникають задачі регулювання продуктивності і виробничих потужностей робочих місць. Вирішення таких задач розглянуто на прикладі верстатних і складальних робіт для окремих робочих місць і їхніх груп, об'єднаних у технологічні ланцюги.

У рамках типових робочих місць виділені різноманітні методи регулювання виробничої потужності. Для неавтоматизованих робочих місць регулювання здійснюється за допомогою зміни інтенсивності праці; для автоматичних робочих місць - за допомогою зміни інтенсивності експлуатації устаткування; для автоматизованих - використовуються обидва зазначених методи. У першому випадку норми часу на операції визначаються як стохастичні величини, тобто задаються з допусками на відхилення (). Структура такої норми часу має вигляд:

,

де Тр, Твсп, Ттех, Тпз - елементи норми часу (час різання, допоміжний час, час технічного обслуговування, підготовчо-завершальний);

- допуски на відхилення для відповідних елементів;

п - кількість деталей у партії.

Домогтися вирівнювання продуктивності робочих місць можна шляхом встановлення для кожного робітника індивідуальної норми часу в межах фактичних допусків, що покращує якість планування та управління.

Другий метод регулювання передбачає використання різних рівнів інтенсивності режимів різання для верстатних робіт, що зводиться до вирішення ряду екстремальних задач. Дослідження показали, що пошук значень режимів обробки (n, S) приводить до різних результатів у залежності від обраних критеріїв. Такими критеріями можуть бути: максимальний виробіток (або мінімальне значення - змінна частка штучного часу), мінімальна собівартість обробки (Сэ), мінімальні витрати на інструмент (Син) тощо.

У третьому випадку регулювання може здійснюватися поєднанням обох методів. Наприклад, для лімітуючих робочих місць верстатників іноді доцільно рекомендувати інтенсивність, що забезпечує мінімальний час обробки. За таких режимів подальше регулювання продуктивності можливе за рахунок зміни елементів норми часу в інтервалі поля допуску.

Послідовність робочих місць, які беруть участь у виготовленні конкретного виду продукції, запропоновано об'єднати в “систему з гнучким зв'язком”. Гнучкий зв'язок передбачає наявність міжопераційних наробок через неоднакову продуктивність суміжних робочих місць. При цьому виникає задача синхронізації операцій для утворення раціональних технологічних наробок між робочими місцями і зменшення простоїв. Регулятором синхронізації є допуски на відхилення в нормах часу. Проте, локальні рішення, що досягають екстремуму, для окремих робочих місць не дають загального екстремального рішення для всієї системи. Для таких задач розроблені правила пошуку рішення на основі принципу перетину інтервалів часу () на робочих місцях.

Окремо виділена задача управління тривалостями виробничих циклів для систем із гнучким зв'язком. Вивчено характер залежності змінної частки штучного часу () від часу обробки деталі (Тр) з урахуванням можливих простоїв через відмови устаткування (). У загальному вигляді , де Тл - лімітуючий час обробки деталі. У процесі пошуку мінімального значення було встановлено, що дана функція може мати декілька локальних мінімумів (див. рис.2). Причиною цього є зміна питомої ваги простоїв () і величини наробок між робочими місцями при варіюванні інтенсивністю роботи устаткування. Запропонована процедура пошуку екстремуму для таких неунімодальних функцій.

Рис. 2. Характер залежності для системи з гнучким зв'язком

У третьому розділі “Дослідження з типізації методик побудови систем оперативного управління” обгрунтована типова структура механізмів зворотного зв'язку для процесів регулювання, розглянуті умови і створені можливості типізації процесів підготовки виробництва машинобудівних підприємств.

Норма управління підприємством - це завжди прогноз, і фактичні результати реалізації продукції можуть відрізнятися від бажаних. Це потребує організації ефективної системи економічного регулювання, основою якої є механізми зворотного зв'язку.

Запропоновано такий підхід до побудови цих механізмів: кожний елемент системи управління (робоче місце) повинен мати механізм зворотного зв'язку; об'єднання робочих місць у дільниці, підрозділи передбачає формування відповідного рівня регулювання, при цьому структури механізмів зворотного зв'язку можна типізувати. Введення допусків на часові й економічні показники норм управління дозволяє виділяти конкретні стани в межах цих допусків, а значення допусків, що не перетинаються, чітко визначають межі переходу зі стану в стан. Якщо відхилення фактичних результатів від норми управління перевищує встановлені допуски, то це характеризується вже іншим станом і потребує внесення поправок на вхід системи. Щоб забезпечити ефективність регулювання відхилень, необхідно для кожного можливого стану мати набір дій, робіт із ресурсами і витратами часу, які дозволяють повернути систему в бажаний стан. У випадку, коли відхилення дуже значні, може виникнути необхідність у формуванні нового вектора цілей. Виділення в механізмах зворотного зв'язку станів для оцінки відхилень потребує збирати фактичні дані відповідним чином, тобто фіксувати частоту появи станів, що дозволить визначити імовірності переходу станів. Крім того, необхідно мати в розпорядженні методи, які дозволяють якісно обробляти інформацію за умови її невеликих обсягів. Це дає підставу для вибору конкретних заходів щодо коригування показників виробничої діяльності.

Виходячи з викладеного, запропонована структура механізму зворотного зв'язку, що є типовою на будь-якому щаблі управління і складається з трьох пов’язаних між собою блоків:

1. Блок можливих станів системи і методів праці з ресурсним забезпеченням для здійснення переходів у бажані стани.

2. Блок математичних моделей для опису процесів праці й економічних явищ. З накопиченням інформації повинно передбачатися уточнення або зміна моделі.

3. Блок збору й обробки статистичних даних. Одержання необхідної інформації про процеси, що відбуваються, можливо з використанням моделей марковських процесів із дискретним і безперервним часом. Обробка даних може проводитися методами непараметричної статистики.

Переосмислення функціонального поділу праці, а також підвищення рівня автоматизації виробничих процесів сприяє концентрації різноманітних видів робіт в розрахунку на одного працюючого, що підвищує маневреність виробництва стосовно коливань попиту. З цих позицій досліджувалися процеси перенесення максимальної частини робіт техніко-економічної підготовки виробництва на стадію проектування виробів. Встановлено, що умовами такого переходу є організація підсистеми економічних нормативів для робочих місць і єдиної системи нормування по кресленнях виробів. Механізм визначення економічних нормативів повинен враховувати усі види капітальних вкладень у робочі місця і витрати на їхнє утримання, розраховані на одиницю часу. Через те, що ці витрати є прогнозованими величинами і містять елементи невизначеності, то запропоновано вводити допуски на відхилення для економічних нормативів - (). Створення єдиної системи нормування базується на типовому інформаційному забезпеченні, складовими якого є техніко-технологічні і трудові класифікатори для опису складальних, верстатних і заготівельних робіт. Це дозволяє одержувати типові технологічні процеси обробки поверхонь деталей, визначати нормативи часу на обробку поверхонь, трудомісткість виготовлення деталей і трудомісткість складальних робіт. Тоді об'єднання трудових і економічних нормативів утворює розрахункову основу управління виробництвом при вирішенні техніко-економічних задач: проектування технологій, нормування робіт, планування собівартості виробів, розрахунку тривалості виробничих циклів, встановлення термінів запуску-випуску виробів, визначення термінів постачання матеріалів і сировини. До того ж, на стадіях НДДКР з'являється можливість прямого нормування вартісних витрат, що переносяться з робочих місць на об'єкти виробництва. Знаючи, які робочі місця беруть участь у виготовленні виробу, витрати на виріб можна визначити таким чином:

,

де - витрати в одиницю часу з допусками на відхилення для і-го робочого місця;

- норма часу на виконання операції або роботи з виготовлення виробу на і-му робочому місці;

- кількість робочих місць, що беруть участь у виготовленні виробу.

Розв’язання найбільш складних стохастичних задач управління виробництвом може бути отримане в процесі імітаційного моделювання. У роботі розроблена типова методика постановок задач і підготовки вихідних даних для моделювання процесів праці і виробництва, при цьому виділено два рівні. До першого відноситься розробка моделей для опису процесів праці на робочих місцях у вигляді типових станів. На прикладі роботи верстатників виділено вісім таких станів, кожний з яких характеризує складову норми часу з допусками на відхилення. Загалом, структуру станів для будь-якого робочого місця можна представити трьома групами: стани виконання основних функцій, функцій управління, стани простоїв. У результаті моделювання можна одержати дані, які характеризують кожне робоче місце, і необхідні для оперативного управління - норми часу з допусками на відхилення, продуктивність праці, структуру фонду часу. На другому рівні така інформація є базою для імітаційного моделювання виробництва на дільницях, у цехах, що дозволяє вивчити механізм взаємодії елементів системи (робочих місць) і визначити результати колективної діяльності. Розглянуто кілька задач, які розв'язуються на цьому рівні: визначення черговості запуску об'єктів у виробництво; регулювання і синхронізація операцій за рахунок зміни елементів норм часу в межах допуску; визначення обсягів робіт і чисельності робітників в обслуговуючому виробництві.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене вирішення задачі, яка полягає в розробці нових підходів до побудови систем оперативного управління виробництвом. Необхідність швидкого реагування на зміни кон’юнктури ринку, впровадження принципів реінжинірингу в діяльність підприємства вимагають внесення суттєвих коректив при побудові економічних систем управління. В структуру такої системи повинні включатися всі працівники підприємства, зв’язки між якими утворюються за рахунок об’єднання методів праці в процесі виробництва. Аналіз проблеми показав відсутність розробок при такій постановці задачі, що зумовило вибір напрямку дисертаційної роботи. В ході дослідження отримано такі наукові результати.

1. Управління виробництвом здійснюється за умов високого ступеня невизначеності, джерелами якого є чинники зовнішнього і внутрішнього середовища підприємства. Це обумовлює необхідність переходу від детермінованих основ у процесах оперативного управління до імовірнісних за допомогою встановлення відхилень для трудових і економічних показників діяльності підприємства.

2. Через велику різноманітність станів, у яких може перебувати об'єкт управління, постає проблема визначення цієї множини станів, їхньої оцінки і зменшення вихідної різноманітності. Для вирішення таких задач запропоновано використовувати показники структурних допусків на стани системи і структурних похибок, що характеризують можливості системи управління реагувати на різноманітність станів.

3. Найбільш важливим і відповідальним моментом для підприємства стає формування виробничих цілей, які визначають характеристики процесу виробництва. Щодо цього розроблена кількісна модель системної норми управління у вигляді пов’язаних між собою векторів і матриць.

4. Архітектура системи управління виробництвом повинна будуватися з урахуванням того, що кількість елементів у системі дорівнює числу робочих місць, і кожний працівник на своєму робочому місці виконує виробничі функції управління, планування, організації, контролю.

5. Моделювання процесів праці для робочих місць, а потім для дільниць, цехів, підрозділів дозволяє одержати всю необхідну інформацію щодо ефективного управління виробництвом.

6. Побудова системи оперативного управління виробництвом повинна здійснюватися на новій якісній основі, яку утворюють: єдина система норм праці з допусками на відхилення; система економічних нормативів; класифікація виробничих функцій для різних категорій працюючих із поділом на основні функції і функції самоуправління; класифікація станів підприємства і його елементів.

7. Запропонована структура механізму зворотного зв'язку є типовою на будь-якому щаблі управління і дозволяє приводити систему (або її елемент) у бажаний стан при відхиленнях між вектором цілей і фактичними результатами діяльності підприємства.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

1. Клімова Т.М. Механізм економічного регулювання для системи оперативного управління і планування // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2000. - № 4, Ч.1 – С. 129-132.

2. Завгородня Т.П., Клімова Т.М. Дослідження для визначення затрат робочого часу і трудомісткості // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2000. - № 3. – С.43-48. Особистий внесок: підхід до формування структури норм часу і трудомісткості; аналіз типів трудових процесів.

3. Завгородня Т.П., Клімова Т.М. Стохастичне моделювання норм управління // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2000. – № 2. – С.119-123. Особистий внесок: характеристика складових елементів системної норми управління; аналіз типів марковських процесів для використання в оперативному управлінні.

4. Клімова Т.М. Аналіз та прогнозування фонду часу роботи устаткування // Вісник Технологічного університету Поділля. – 1999. - № 4. – С.117-120.

5. Климова Т.Н. Регулирование производственных мощностей интенсивностью труда и эксплуатацией оборудования // Економіка праці: зб. наук. пр. – Хмельницький: ТУП, 1999. – С.60-64.

6. Климова Т.Н. Об использовании математических методов в оперативно-календарном планировании // Проблеми праці, економіки та моделювання: зб. наук. пр. – Хмельницький: ТУП, 1998. – С.114-115.

7. Климова Т.Н. Расчет и анализ производственного цикла // Проблеми праці, економіки та моделювання: зб. наук. пр., ч.2. – Хмельницький: ТУП, 1997. – С.171-174.

АНОТАЦІЯ

Клімова Т.М. Моделювання процесів оперативного управління виробництвом на основі методів праці (на прикладі машинобудування). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата економічних наук за спеціальністю 08.03.02 – економіко-математичне моделювання. – Технологічний університет Поділля, Хмельницький, 2000.

В дисертаційній роботі досліджені проблеми удосконалення побудови систем управління в напрямках: формування системної норми управління підприємством; застосування архітектури управління для всіх працюючих; обгрунтування механізму регулювання підготовки і процесу виробництва; типізація процесів побудови систем оперативного управління.

Ключові слова: методи праці, елементи системи, різноманітність системи, механізм зворотного зв’язку, загальна архітектура управління, нормативна база, системна норма управління, допуски на відхилення.

АННОТАЦИЯ

Климова Т.Н. Моделирование процессов оперативного управления производством на основе методов труда (на примере машиностроения). – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук по специальности 08.03.02 – экономико-математическое моделирование. - Технологический университет Подолья, Хмельницкий, 2000.

В диссертационной работе исследованы проблемы совершенствования построения систем управления в таких направлениях: формирование системной нормы управления предприятием; распространение архитектуры управления на всех работающих; обоснование механизма регулирования подготовки и хода производства; типизация процессов построения систем оперативного управления.

В первой главе дан анализ состояния проблемы, сформулированы основные концептуальные положения работы и направления исследований. Сделан вывод о том, что построение системы оперативного управления производством должно осуществляться на новой качественной основе, которую образуют: единая система норм труда с допусками на отклонения; система экономических нормативов; классификация производственных функций для различных категорий работающих с разделением на основные функции и функции самоуправления; классификация состояний, в которые попадает предприятие и его элементы; структурные допуски на состояния.

Во второй главе рассмотрены способы формирования системной нормы управления, изучены типы таких норм. Системная норма управления представляет собой общую цель предприятия, на которую ориентированы все показатели производственной деятельности. Ее можно представить в виде взаимосвязанных векторов и матриц: плановой производственной программы с допусками на отклонения, вектора состояний системы, матриц вероятностей перехода из состояния в состояние, времени пребывания в каждом состоянии с допусками на отклонения, матриц основных экономических показателей с допусками на отклонения.

Выявлены типы задач оперативного управления на уровне рабочих мест и установлено, что формирование для них норм управления базируется на тех же принципах, характерных при разработке системной нормы. Был изучен характер методов труда на рабочих местах и проведена систематизация методов труда по степени неопределенности. На основании этого выбраны модели для основных элементов системы управления. Установлено, что процессы оперативного управления и регулирования имеют стохастический характер для большинства задач и описываются марковскими процессами с непрерывным и дискретным временем.

Для определения структуры системы управления были изучены связи между основными элементами. Каждый работник со своими методами труда связан с другими работниками за счет движения объектов производства по рабочим местам. При этом возникают задачи регулирования производительности и производственных мощностей рабочих мест. Выделены следующие методы регулирования: для не автоматизированных рабочих мест – с помощью изменения интенсивности труда; для автоматических - с помощью изменения интенсивности эксплуатации оборудования; для автоматизированных – оба указанных метода.

Аргументирована целесообразность введения понятия “системы с гибкой связью” для технологических цепочек обработки объектов производства в ходе движения по рабочим местам. Доказано, что из-за колебаний производительности возникает ряд задач поиска экстремума для неунимодальных функций.

В третьей главе исследовалась возможность перенесения работ по подготовке производства на стадию проектирования продукции для повышения эффективности оперативного управления. Необходимым условием для этого является единая система нормирования по чертежам изделий и система экономических нормативов для рабочих мест. При этом по чертежам изделий могут решаться задачи организации снабжения, проектирования технологий, нормирования труда, определения себестоимости продукции, задачи оперативно-календарного планирования.

Изучены особенности экономического регулирования отклонений фактических результатов от нормы управления. Предложена структура механизма обратной связи, являющаяся типовой на любом уровне управления и состоящая из трех взаимосвязанных блоков: блок возможных состояний системы и методов труда с ресурсным обеспечением для осуществления переходов в желаемые состояния; блок математических моделей для описания процессов; блок сбора и обработки статистических данных.

Ключевые слова: методы труда, элементы системы, разнообразие системы, механизм обратной связи, всеобщая архитектура управления, нормативная база, системная норма управления, допуски на отклонения.

THE SUMMARY

Klimova T.M. - Modelling of operative production management processes on the basis of methods of work (by an example of mechanical engineering). -Manuscript.

The thesis for the scientific degree of the candidate of economics sciences on a speciality 08.03.02 - Economic-mathematical modelling. Technological university of Podillya, Khmelnitskiy, 2000.

The problems how to work out a management systems in a perfect way are investigated in this thesis in such directions: formation of system norm of business operation; spreading architecture of management over employees; economic justification of regulation of preliminaries and production run; normalization of operative management of systems’ development.

Key words: methods of work, elements of system, variety of system, mechanism of a feedback, general architecture of management, normative base, system norm of management, admissions on deviations (rejections).