Зяпаев А.А. Лекции - Теоретические основы автоматизации управления

Подождите немного. Документ загружается.

Лекции

Теоретические основы АУ

Оглавление

1. Управленческая деятельность. ..................................................................................................... 3

Взаимоотношения организации с внешней средой ................................................................ 5

2. Управление ..................................................................................................................................... 7

2.1. Сущность и задачи управления ............................................................................................. 8

2.2. Содержание управления организацией ................................................................................ 9

3. Функции и объекты управления. ................................................................................................ 13

3.1. Функции и организационная структура. ............................................................................ 13

3.2. Объекты управления ............................................................................................................. 19

4. Проектирование АСУ .................................................................................................................. 19

4.1. Принципы проектирования АСУ. ....................................................................................... 19

4.2. Классы АСУ и их состав ...................................................................................................... 24

Организационно-экономическое обеспечение включает так же методы и инструменты

модернизации, определяющие АСУ на основе показателей функционирования объекта,

оценку эффективности и пути дальнейшего развития АСУ. ...................................................... 28

4.3. Программно-математическое обеспечение АСУ. .............................................................. 29

4.4. Организационное обеспечение ............................................................................................ 33

4.5. Информационное обеспечение (ИО) .................................................................................. 34

4.6. Технические средства АСУ ................................................................................................. 35

4.7. Функциональные подсистемы. ............................................................................................ 40

4.7.1. Управление ТПП и АС ТПП .................................................................................... 40

4.7.2. Подсистема технико-экономического планирования (ТЭПл). ................................. 43

4.8. Подсистема оперативного планирования и управления производством (ОПУ). ........... 49

4.8.1. Функции ОПУ. ............................................................................................................... 49

4.9.4. Подсистема управления качеством .............................................................................. 54

5. Принятие управленческих решений. ....................................................................................... 56

5.1. Типы принятия решений проблем. ..................................................................................... 56

5.2. МОДЕЛИ ПР ......................................................................................................................... 57

5.3. Обратная связь ...................................................................................................................... 60

5.4.1. Примеры количественного подхода ПР при планировании ...................................... 62

Существует множество количественных приемов, которые помогают ПР при

планировании. .............................................................................................................................. 62

6. Информационные системы автоматизированного управления............................................... 69

6.1. Выбор ИС. .............................................................................................................................. 70

6.2. Моделирование управления ................................................................................................. 73

АСУ

Теоретические основы

(2002-2003 уч. год)

1. Управленческая деятельность.

Множество предприятий и фирм, объединений и ассоциаций занимаются

деятельностью, имеют свой статус, форму собственности. Каждый из этих

субъектов вступает в определенные отношения с окружающей (внешней

средой), и поскольку состоят из определенных структурных компонентов

(подразделений, самостоятельных и др.), находящихся во взаимосвязи и

взаимозависимости, в процессе своей деятельности и выполнении своих

функциональных обязанностей – образуют внутреннюю среду (см. схему).

Рис 1

На приведенной схеме показана организация и её окружение. Организация

имеет определенную внешнюю среду, состоящую из компонентов:

менеджмент, наемные работники и корпоративная культура. Эти компоненты

являются определяющими эффективность коммерческой деятельности любой

организации, фирмы. Доминирующая роль менеджмента (руководства),

направленная на мотивацию наемных работников к высокопроизводительному

труду, качественному выполнению обязанностей, на реализацию генеральной

цели организации, решение поставленных задач. При этом важнейшую роль

играет 3-я компонента – культура, она детерминирует поведение членов

коллектива (команды) и способствует повышению приспосабливаемости

Поставщики

Внутренняя среда

Менеджмент

Наемные культура

работники

Среда задач

Потребители

конкуренты

Рынок труда

Внешняя среда

Технологическая

Экономическая

Законодательно-

политическая

Международная

Социально-культурная

организации к внешним условиям. Деятельность внутренней среды направлена

на эффективное взаимодействие с внешней средой, из которой предприятие

черпает ресурсы, необходимые для производственных процессов, а в

последующем возвращает эти ресурсы в переработанном виде - в виде товаров

и услуг. Взаимодействие в этом процессе происходит через среду задач.

Среда задач, как функциональная среда состоит из компонентов –

потребители, поставщики, рынок труда и конкуренты, с которыми предприятие

взаимодействует в процессе реализации своей миссии.

Коротко рассмотрим роль и особенности среды задач в процессе

функционирования предприятия.

Потребители – физические и юридические лица, организации и фирмы,

приобретающие производимые товары и предоставляемые услуги. Они

определяют успешную деятельность производителя на рынке. Предприятия и

фирмы – потребители технологических машин и другого технологического

оборудования (станки и т.д.), используемых в производстве продукции и услуг.

Индивидуальные потребители (домохозяйки, школьники и студенты и т.д.) –

потребляют товары народного потребления (ТНП), услуги и сервисное

обслуживание. Иначе говоря, любой производитель, добиваясь успешной

коммерческой деятельности, обязан максимально полно удовлетворять

потребности и «прихоти» потребителей своей продукции и услуг.

Поставщики – поставка сырья, материалов, комплектующих и др. для

производства готовой продукции. Производство металлов – железная руда, эл.

энергия, оборудование, финансы. Студентам – бумагу, ручки, напитки,

продукты, компьютеры, эл. энергия. В свою очередь эти товары необходимо

также производить. Отношения между производителями и поставщиками

находятся в постоянном противоречии – одни хотят дешевле, качественнее, в

то время как другие дороже, краше и в удобное время. Однако и те и другие

стремятся к тесному взаимовыгодному сотрудничеству и ведут постоянный

поиск стабильных взаимовыгодных партнеров, позволяющих добиться

экономии, повышения качества товаров, ускорения выхода на рынок новых

видов продукции. Сотрудничество – основа экономических выгод обеих

сторон.

Рынок труда – образуют людские ресурсы, то есть люди, которые могут

быть наняты для выполнения определенных работ в фирме, предприятии.

Основой для найма является образование, квалификация и навыки в

выполнении той или иной работы. Состояние рынка труда зависит от

множества факторов. Однако изначально наличие определенной группы

квалифицированных работников зависит от:

1) организации непрерывного обучения и подготовки специалистов (как

вне, так и внутри предприятия), обеспечив инвестирование учебного процесса.

Причем этот процесс требует скрупулезного анализа потребности в

специалистах той или иной группы в регионе, страны, с тем, чтобы не было

избытка или недостатка в определенных группах специалистов.

2) Перераспределение специалистов в случае избытка в одной области и

недостатка в других.

Конкуренты – предприятия, производящие и предлагающие однотипные

товары в той же отрасли или сфере бизнеса. Отраслевая конкуренция носит

весьма острый характер и перерастает в войны. Она может быть как внутри

страны (региона), так и с зарубежными производителями (сталь, цыплята наши

и США и др.).

Взаимоотношения организации с внешней средой

Почему в управлении организацией (менеджменте) придается большо7е

значение внешней среде?

Основная причина – внешняя среда детерминирует уровень

неопределенности при управлении организацией, требует адекватной реакции

менеджмента на её изменения, с целью адаптации организации к среде,

оказывать влияние на среду.

Одним из факторов является – неопределенность среды (н.с.).

Неопределенность среды – менеджеры предприятия не обладает необходимой

информацией для прогнозирования динамики потребностей потребителей и

изменения внешней среды. Чем выше изменчивость среды, тем выше

неопределенность, чем больше факторов неопределенности среды, тем выше

н.с. Существует две базовых стратегии работы в условиях неопределенности

среды [Дафт Л.С. Менеджмент]: адаптация организации к изменениям и (или)

влияние на среду с целью создания благоприятных условий функционирования

компании.

Адаптация осуществляется путем создания стратегии, позволяющей

снизить н.с. путем:

- введения должностей наблюдателей за внешней средой;

- тщательного планирования и прогнозирования;

- повышения гибкости;

- создания (слияние) совместных предприятий.

Наблюдатели-дипломаты – конкурентная разведка. Их деятельность не

противозаконна. Это анализ БД конкурентов, новости, рекламные объявления,

публикации в изданиях и СМИ, описание продукции, личные контакты. Кроме

того, воздействие на принятие правительственных постановлений и законов

(Белкамнефть (родня: сват, брат)). В США в 800 компаниях из 1000 есть отделы

профессиональной конкурентной разведки.

Прогностика и планирование – одни из важнейших функций деятельности

предприятия. Нужна когда неопределенности среды высокая. Прогнозирование

сводится к выявлению тенденций (тренды) развития внешней среды и на этой

основе предсказать возможные условия и события. Методы разнообразны: от

экономических моделей до анализа данных, публикуемых в СМИ.

Планирование – её основа в условиях н.с. – разработка специальных

управленческих планов действий в кризисных ситуациях. Они позволяют

смягчить воздействие внешней среды (конкуренция, новые законы – налоги и

др., зарубежные конкуренты, и др.)

Гибкая структура – организационная структура предприятия должна

позволять быстро реагировать на внешние изменения – адаптироваться, а также

проводить внутреннюю трансформацию её. Гибкая (органическая) структура –

свободно развивающаяся регламентированная ограниченным сводом правил и

требований, командная работа, плоская структура, принятие решений

децентрализовано. Противоположность – классическая (механическая)

структура – жесткое закрепление задач за каждым сотрудником, принятие

решений централизовано, иерархия подчиненности, отсутствие командной

структуры.

Создание совместных предприятий – это уже фактор внешней среды

(объединение в одну 2-х и более предприятий). Это альянс или программа

совместной деятельности объединенных предприятий.

Торговые ассоциации – схожие интересы нескольких предприятий

объединяют в ассоциацию – совместными усилиями оказывают влияние на

внешнюю среду, в том числе и законодательную (ассоциация механической

обработки США – её центр обрабатывает до 16 тыс. заказов от своих членов,

по разным аспектам деятельности: маркетинг, налоги, работа с персоналом. Это

малые и средние компании их интересы: льготное налогообложение,

медицинское страхование и т.д. Конкуренция европейских и японских фирм –

ассоциация предоставляет статистическую и другую информацию,

позволяющую учитывать конкурентоспособность цены. В неё вошли

мексиканские и канадские компании).

В заключение кратко о корпоративной культуре. Внутренняя среда

предприятия – среда, в которой работают все сотрудники, включает в себя

корпоративную культуру, организационную структуру и технологию

производства, здания, сооружения, машины и оборудование. Наиболее

значимым [Гафт Р.П.] с точки зрения конкурентных преимуществ является

корпоративная культура. Она должна соответствовать требованиям, как

внешней среды, так и стратегии предприятия. Это одна из основных

характеристик предприятия, формирующих заинтересованных в своем труде

работников, формирующих эффективно работающее предприятие.

Культура это набор базовых ценностей, убеждений, негласных соглашений

и норм, разделяемых всеми членами коллектива.

Выделяют три уровня:

1) верхний – артефакт культуры: манера одеваться, правила поведения,

физические символы, организационные церемонии, расположение офисов.

[Артефакт – условие, возникающее вследствие воздействия в процессе

исследования.]

2) общие ценности и убеждения, выраженные в словах и делах

сотрудников, сознательно разделяемые и культивируемые членами коллектива

и проявляющиеся в их деятельности, рассказах, языке, используемых символах.

3) использование символики.

Если они настолько укоренились в сознании работника, что он перестает

их замечать, он руководствуется ими на подсознательном уровне – тогда это и

будет корпоративная культура.

Базовые предположения зачастую проистекают из основных убеждений

основателя или первых руководителей предприятия. (Если лентяй, нет желания

трудиться – жесткий контроль, ограничение свободы, подозрительность

сотрудников друг к другу – плохо. Высокая исполнительская дисциплина,

обязательность каждого сотрудника – свобода, большая ответственность,

доверие друг к другу, работа сообща - хорошо). Фирма Wal-Mart-Сэм Уолтон -

совместные песни, хороводы, поощрение участия в жизни фирмы, внимание к

каждому работнику, участие в прибылях; специалисты раз в неделю работают в

торговых залах, общаясь с покупателями – создаются привязанность

покупателя к фирме. Розничная торговля (о фермерах).

Символы – действия, события, имеющие смысл для окружающих.

(«Награда за лучшую ошибку» - допускается работнику ошибаться.

Бракованная деталь красиво оформленная – не наказывают).

Предания – повествования, известные сотрудникам. (Уолтер Клаузе –

очистил засорившуюся трубу).

Герой – олицетворяющий собственные дела, подвиги, образец личности

для подражания.

Девизы – предложения, формирующие кратко основы ценности

корпоративной культуры. («Мы отбираем орлов, учим летать их стаями» -

девиз Pepsi Co – прилагают большие усилия создавая условия превращения

молодых менеджеров в блестящих специалистов. Компания Скинз

интернациональ. «Не надо угождать боссу; ублажай покупателя» - на карманах

пиджаков всех сотрудников.)

Церемонии – мероприятия для всех присутствующих (вручения премий,

наград, в вечерних нарядах, демонстрации лучших в форме видеороликов (Как

премия «Оскара»), дни рождения).

2. Управление

Организация, предприятие, фирма и т.д. Это говорил я. Остановимся на

одном названии – организация (О).

Организация – это стабильная формальная структура, получающая ресурсы

из окружающей среды и перерабатывающая их в продукты своей деятельности.

Любая организация без управления – это ничто. (Разъяснить, примеры).

Организация – это хозяйственный субъект, функционирующий на основе

действующего законодательства данной страны в роли юридического лица

занимается хозяйственной деятельностью на принципах коммерческого расчета

с целью получения прибыли.

Управление – целенаправленное воздействие органов управления на

производственный процесс, коллектив, ресурсы и информационные потоки для

эффективного достижения поставленных целей и решения задач, стоящих

перед организацией.

В любой организации имеются орган управления, деятельность которого

направлена на осуществление функций управления. Управление этого органа

направлено на области управления, т.е. подразделения, определяющие

эффективное выполнение целей и задач организации.

2.1. Сущность и задачи управления

Современная организация представляет собой сложную организационную

систему, основные и оборотные фонды, трудовые, материальные ресурсы и др.

факторы производства постоянно изменяются и находятся в сложном

взаимодействии, как с внутренней, так и внешней средой. Для достижения

планируемой эффективной работы организации необходима система

управления (СУ), охватывающая все стороны деятельности.

Общие цели управления направлены на получение максимальной прибыли

при минимальных организационно-производственных и ресурсно-сырьевых

затратах. При этом решаются следующие задачи:

 повышение производительности труда;

 повышение прибыли и рентабельности;

 снижение себестоимости продукции, услуг;

 улучшение качества продукции;

 создание благоприятных условий труда;

 мотивация членов кооператива к добросовестному инновационному

отношению к труду;

 укрепление и углубление подсознательного восприятия

корпоративной культуры организации.

Решение этих задач во многом зависит от эффективности управления

направленного на:

разработку и принятие оптимальных управленческих решений;

своевременное обеспечение руководителей достоверной информацией;

минимизацию затрат на управление производством;

повышение оперативности и надежности функционирования аппарата

управления;

улучшения качества продукции и оказываемых услуг.

Содержание управленческой деятельности весьма многогранно и

охватывает вопросы как планирования и производства, так и социально-

психологическую мотивацию сотрудников. Конкретизируя содержание

управленческой деятельности можно выделить следующие основные

направления:

 совершенствования методологии управления;

 поиск эффективной организационной структуры управления;

 совершенствование технологии управления и информационной

системы;

 управление трудовыми и людскими ресурсами;

 обеспечение благоприятного социально-психологического климата;

 обеспечение организационной техникой.

Приведенные направление рассмотрим несколько позже более подробно.

Вопросы, рассмотренные нами относятся к общим, свойственным в целом

любой системы управления, будь она не автоматизирована или

автоматизирована. В неавтоматизированной системе все действия и решения

исходят от человека, а в автоматизированной целый ряд задач

автоматизируется. Функции человека сводятся к контролю и проверке

адекватности принятых автоматически решений и к решению задач,

автоматизация которых или не целесообразна или трудноформализуема.

Автоматизированные системы управления (АСУ) до последних 5-10 лет

особенно в России создавались по принципу моделирования управленческой

деятельности человека, без учета воздействия автоматизации на принципы

подготовки и принятия управленческих решений. Многие этапы принятия

решений при автоматизации действий человека оказывались излишними или

даже тормозили, т. к. ряд этапов оказывались не нужными: 1) предварительная

подготовка данных; 2) их обработка; 3) систематизация; 4) подготовка решения

в виде документа, утверждение. Этапы 1,2,3 готовились отдельными

специалистами, а этап 4 готовился другим специалистом. Затем подписывался

(утверждался) – третьим. При автоматизации – этапы 1,2,3 готовить специально

нет необходимости. Их готовит при выполнении этапа 4 одновременно один и

тот же специалист с использованием соответствующих процедур ПО.

Кроме того, формализация принятия решения предусматривает создание

альтернативных вариантов, их анализ и выбор лучшего и др. Все это в корне

изменяет процесс управленческой деятельности.

В последние годы у нас, а за рубежом уже с конца 70-х начала 80-х годов,

все АСУ базируются на автоматизированной подготовки, передаче и обработке

информации, т.е. на информационных технологиях. Иначе говоря, АСУ

практически отошла от дублирования управленческой деятельности человека, а

перешла к автоматизации, в основе которой лежит автоматизированное

информационное обеспечение в форме информационных систем сопряженных

с соответствующими подсистемами, выдающими решения или

осуществляющими управленческую деятельность (действие).

Исходя из этого, базируясь на основных положениях теории

автоматизированного управления. Мы рассмотрим АСУ как информационные

технологии автоматизированного управления – ИТАУ.

2.2. Содержание управления организацией

Содержание управления организацией я вам перечислил в предыдущей

лекции. Рассмотрим более подробно её суть.

Методология управления.

Однако прежде чем перейти к методологии мы рассмотрим основные

принципы АСУ, способствующие его совершенствованию и повышения

оперативности принятия управленческих решений и в целом оперативности

управления. Для решения этой задачи АСУ основывается на специфических

принципах и методологических приемах, важнейшими из которых являются:

 декомпозиция;

 моделирование;

 алгоритмизация.

Декомпозиция – расчленение системы на подсистемы и модули, используя

БИП (блочно-иерархический подход). Этот подход регламентирует членение

системы на подсистемы путем деления её на автономные по минимальным

связям. Для этого система в целом анализируется на мощность

информационных потоков между её составляющими частями с целью поиска

отдельных функций, задач или модулей, которые могут выполнять локальные

операции решения задач управления. Таковыми могут быть функции с

минимальным количеством входной и выходной информации (минимальных

связей). Такие блоки (функции) могут быть выделены как автономные и

использованы для решения локальных задач. Такой подход, (как и в др.

автоматизированных системах) позволяющий использовать эти функции как

локальные элементы общей системы, используется как методологический

принцип при проектировании АСУ.

Поскольку производство и управление им является сложной системой, её

отображение, изучение и совершенствование существенно упрощаются БИП.

При членении по минимальным связям необходимо следить, чтобы каждая

подсистема (функция) управления представляла собой функционально

завершающий элемент процесса управления (Примеры!).

Моделирование – использование физических математических или других

моделей управления объектами, обеспечивающие выработку управленческой

информации (сначала-пояснить!) на основе синтеза и анализа тех или иных

процессов в объекте управления. В управлении используется широкий спектр

моделей: графические, экономические, имитационные и др. (Рассмотрим

подробно позже!).

Алгоритмизация – представление функций, задач и процедур управления в

виде определенных логических и математических правил последовательного

выполнения (решений) управленческих процедур, операций, функций,

формально описывающих процесс формирования управленческой информации

или группы данных. Это могут быть математические выражения (числовые,

логические), организационные или управленческие операции и процедуры

преобразования и передачи информации.

Таковы основные принципы, которых необходимо придерживаться при

разработке систем АСУ. Имеется ещё целый ряд принципов, которых

необходимо придерживаться, но они непосредственно к системе АСУ прямого

отношения не имеют, а относятся ко всем автоматизированным системам. К

ним относятся: системность, информационное и лингвистическое единство,

тиражируемость, стандартизация и др. (открытость, законченность). Но эти

принципы, очевидно, вам уже говорили при изучении других информационных

систем и требования к разработке программных продуктов.

Методы строятся на сочетании интересов организации, коллективных и

личностных интересов. Сочетание этих интересов обеспечивает выполнение

целей и задач, стоящих перед организацией и коллективом, получение

прибыли.