Автоматизация управления предприятием

..."

Москва ИНФРА-М 2000

*Н 1!

.-' V'¹' О^""^.

УДК 658.5 ББК 65.209 А 18

Авторы: Баронов В. В.

Калянов Г.Н., д-р техн. наук Попов Ю.И., канд. экон. наук Рыбников А.И., канд. экон. наук Титовский И.Н., канд. техн. наук

Автоматизация управления предприятием/Баронов В.В.

А 18 и др. — М.: ИНФРА-М, 2000. — 239 с. — (Серия «Секреты менеджмента»).

ISBN 5-16-000133-6

В книге анализируются вопросы создания систем автоматизации управления предприятиями. Рассмотрены модели предприятий, описаны жизненные циклы систем, основные подходы к планированию и управлению процессом автоматизации предприятия, особое внимание уделено выбору системы. В книге изложены современные подходы к построению систем управления предприятием, получившие в последнее время широкое распространение (концепции MRP, MRPII, ERP и APS), и основные экономико-математические методы, которые применяются в этих системах.

Также приведен краткий обзор систем управления предприятием, присутствующих на российском рынке, при этом основное внимание уделено зарубежным системам.

Книга рекомендуется руководителям предприятий, сотрудникам отделов автоматизации, студентам вузов, а также всем, кто работает или собирается работать в области информационных технологий.

ББК 65.209

ISBN 5-16-000133-6

Содержание

Введение.................................................................................................................. 5

Основные понятия автоматизации управления..................................... 9

Краткий обзор литературы............................................................................. 11

Методы управления предприятиями........................................................ 16

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ....................... 16

МЕТОДЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В АСУП. 20

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА.................................................... 24

ТИПЫ ПРЕДПРИЯТИЙ............................................................ 27

МОДЕЛИ ПРЕДПРИЯТИЙ...................................................... 30

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПОСТРОЕНИЮ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ.............................................. 31

Жизненный цикл системы............................................................................ 80

МОДЕЛИ XU И ЕГО ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ................................. 80

АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ........................................................... 81

РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ.............................. 97

ПРОЕКТИРОВАНИЕ................................................................ 99

РЕАЛИЗАиИЯ (ПРОГРАММИРОВАНИЕ/АДАПТАиИЯ)............. 109

ТЕСТИРОВАНИЕ И ОТЛАДКА................................................ 110

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕСТИРОВАНИЯ И ОТЛАДКИ.................. 113

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СОПРОВОЖДЕНИЕ................................. 117

CASE-ТЕХНОЛОГИИ — ИНСТРУМЕНТАРИЙ ПОДДЕРЖКИ ЖЦ 118

Подходы к автоматизации управления предприятием.................. 125

КУСОЧНАЯ (ХАОТИЧНАЯ) АВТОМАТИЗАЦИЯ....................... 125

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПО УЧАСТКАМ......................................... 125

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЯМ................................ 126

ПОЛНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРЕДПРИЯТИЕМ.................................................................. 127

Управление процессом автоматизации................................................ 135

ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АВТОМАТИЗАЦИИ................... 135

СТРАТЕГИЧЕСКИЙ ПЛАН (СТРАТЕГИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ).. 136

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИЙ

В ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.................................. 141

ОПЕРАТИВНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ....................................... 152

Классификация систем автоматизации управления
предприятием................................................................................................... 154

ЗАКАЗНЫЕ/УНИКАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ.................................... 154

АДАПТИРУЕМЫЕ СИСТЕМЫ................................................. 154

СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К КЛАССИФИКАЦИИ

ПРИКЛАДНЫХ СИСТЕМ........................................................ 158

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ, ПРИСУТСТВУЮЩИХ

НА РОССИЙСКОМ РЫНКЕ.................................................... 162

Выбор системы................................................................................................ 166

ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ ВЫБОРА СИСТЕМЫ......................... 166

РИСКИ И УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ........................................ 175

НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СИСТЕМЫ........ 184

Управление процессом внедрения и эксплуатации......................... 189

ТИПОВОЙ ПЛАН ВНЕДРЕНИЯ............................................... 189

СОПРОВОЖДЕНИЕ И ДОРАБОТКА СИСТЕМЫ...................... 196

Приложение 1. Термины и понятия (глоссарий)................................ 198

Приложение 2. Системы автоматизации управления
предприятием................................................................................................... 205

R/З ОТ SAP AG..................................................................... 206

ORACLE APPLICATIONS ОТ ORACLE..................................... 210

BAAN IV ОТ BAAN................................................................. 212

СИСТЕМА RENAISSANCE CS КОМПАНИИ ROSS SYSTEMS..... 217

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БОСС КОМПАНИИ АЙТИ................. 223

Список литературы........................................................................................ 232

ВВЕДЕНИЕ

В настоящей книге рассмотрен ряд вопросов, связанных с автоматизацией управления предприятием. Основное внимание уделено созданию систем, с помощью которых автоматизируются такие процессы, как управление финансами, закупками и т. д., а также различным аспектам автоматизации: созданию моделей предприятий, описанию жизненного цикла систем, планированию и управлению процессом автоматизации управления предприятием, проблемам выбора системы. В книге изложены также современные подходы к построению систем управления предприятием, получивших в последнее время широкое распространение, а именно концепции MRP, MRPII, ERP и APS, а также основные экономико-математические методы, которые применяются в этих системах.

Алгоритмизация процессов управления предприятием является чрезвычайно сложной задачей, и ее решение наталкивается на следующие проблемы:

• какие параметры, характеризующие состояние предприятия, надо измерять (учитывать);

• какой набор иерархических моделей наилучшим образом подходит для решения задач планирования и управления;

• для каких целей и каким образом наиболее эффективно можно применить экономико-математические методы;

• как использовать методы управления проектами.

Именно с целью оптимизации управления производством и возможного решения указанных выше проблем в середине 60-х годов Американское общество управления производством и запасами (APICS) сформулировало ряд принципов, по которым предлагалось строить как модели предприятия, так и основные производственные процессы на них. Впервые эти принципы были применены для решения задач управления материальными запасами предприятия и получили название концепции MRP (Material Requirements Planning — планирование материальных ресурсов), основные положения которой перечислены ниже:

• Модель производственного процесса описывается как поток взаимосвязанных заказов.

• При выполнении заказов учитываются ограничения ресурсов.

• Обеспечивается минимизация производственных циклов и запасов.

• Заказы снабжения и производства формируются на основе заказов реализации и производственных графиков.

• Движение заказов увязывается с экономическими показателями.

• Выполнение заказа завершается к тому моменту, когда он необходим.

В дальнейшем, по мере применения этого подхода к другим процессам или видам деятельности, появились концепции MRPII, ERP ИТ. д.

Методы или подходы MRP, MRPII и ERP — это формализованная совокупность понятий и процессов, с помощью которой можно описать работу предприятия. Они имеют сугубо конструктивный характер, т. е. их можно воспринимать как набор инструкций (алгоритм): сделай это так, передай данные или материалы в таком-то виде туда, сделай запись о выполненных операциях там-то. Они интуитивно понятны любому управляющему или менеджеру. Их основная ценность заключается в следующем:

• они появились в результате анализа деятельности реально работающих предприятий;

• их развитие происходило эволюционно, очередная концепция поглощала предыдущую;

• они доказали свою эффективность;

• они охватывают всю деятельность предприятия в целом. Концепции MRP, MRPII и ERP оказались чрезвычайно эффективными и удобными. Их направленность на решение практических проблем, связанных с деятельностью предприятий, и решение проблем управления привела к тому, что все ведущие производители систем управления предприятием стали активно их использовать. Причем для характеристики степени охвата направлений деятельности предприятия в практику вошли термины: система класса MRP или ERP, или коротко MRP- или ERP-система. Несмотря на широкое использование, рекомендации MRP — ERP по организации производственных процессов и управления ими не являются стандартом в каком-либо смысле в настоящее время: международным, национальным или какой-либо ассоциации. Они по-прежнему остаются рекомендациями APICS, в отличие от стандартов ISO серии 9000: 9000—9004, которые устанавливают требования по созданию программ управления качеством в промышленности и в сфере обслуживания (хотя внедрение некоторых АСУП класса MRP-APS позволяет предприятиям получать сертификат ISO).

В настоящей книге приведен краткий обзор систем управления предприятием, присутствующих на российском рынке, при этом основное внимание уделено зарубежным системам. Из отечественных систем в обзор вошла только система БОСС-КОРПОРАЦИЯ® производства компании АйТи. Все вопросы, касающиеся создания самих систем, выбора инструментальных средств, проектирования, технологии программирования, в книге практически не освещаются, так как в настоящее время по данным вопросам существует обширная литература. Также не рассмотрены вопросы выбора аппаратных средств, которые используются в системах автоматизированного управления: серверы, рабочие станции, средства телекоммуникаций.

Автоматизация управления предприятиями на основе экономико-математических методов, средств вычислительной техники и информационных технологий является неотъемлемой частью процесса совершенствования деятельности практически всех предприятий. В последнее время наметился качественно новый этап, который характеризуется стремлением к созданию интегрированных автоматизированных систем, объединяющих все задачи управления. Этому способствуют распределенные вычислительные системы и сети, средства ведения баз данных, средства проектирования и внедрения функциональных подсистем. Многие из новых информационных технологий, разработанные крупнейшими зарубежными фирмами, представлены сегодня на российском рынке.

Внедрение интегрированной автоматизированной системы для любого предприятия является одной из наиболее трудоемких и дорогостоящих программ развития.

В этих условиях чрезвычайно велика роль руководителей предприятий, принимающих решения стратегического характера в области компьютеризации. Главное — выработка стратегии развития автоматизации, которая гарантировала бы достижение целей предприятия. Эта стратегия должна базироваться на достигнутом уровне автоматизации управления, опыте разработчиков, особенностях организации производства, финансовых и кадровых возможностях предприятия, мировых тенденциях. Наиболее важной составляющей этой стратегии является в ряде случаев обоснование и принятие решений по выбору системы автоматизации, имеющейся на российском рынке. Поэтому необходимо, чтобы руководители предприятий были знакомы с концепциями современных информационных технологий, способами их проектирования и внедрения. Именно это явилось главной целью при написании книги, поскольку систематизированное изложение многих важных вопросов в отечественной литературе практически отсутствует. Авторы стремились решить следующие задачи:

• выявить тенденции развития информационных технологий в России и за рубежом;

• дать описание основных подходов к автоматизации управления;

• выявить возникающие проблемы и дать рекомендации по способам их преодоления.

При подготовке книги авторы обращались к отечественным и зарубежным публикациям, статьям в периодической научной печати и в Internet. Все основные источники упомянуты в обзоре и включены в список литературы. Кроме того, встречи, обсуждения и совместная работа с отечественными и зарубежными специалистами в немалой степени способствовали написанию этой книги.

Авторы надеются, что книга будет полезна для руководителей предприятий, сотрудников отделов информационных технологий и вычислительных центров.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ

Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) — это система управления, построенная на основе применения средств вычислительной техники, экономико-математических методов и информационных технологий. Автоматизация управления направлена прежде всего на интеграцию, которая в современных производственных системах является одним из наиболее важных свойств.

АСУП состоит, в свою очередь, из подсистем. Цель разбиения АСУП на подсистемы — выделение крупных неоднородных элементов для упрощения процессов проектирования, внедрения и эксплуатации АСУП. Все подсистемы принято делить на две группы — функциональные и обеспечивающие подсистемы.

Функциональные подсистемы выделяются в соответствии с управленческими функциями, осуществляемыми на предприятии. В АСУ промышленным предприятием входят следующие подсистемы: управление технической подготовкой производства, основным производством, вспомогательным производством, материально-техническим снабжением, технико-экономическим планированием производства, бухгалтерским учетом, сбытом, кадрами, качеством выпускаемой продукции и услуг, финансами.

Обеспечивающие подсистемы предназначены для обеспечения решения комплекса задач функциональных подсистем. В состав обеспечивающих входят подсистемы технического, информационного, математического, программного и организационного обеспечения.

Подсистема технического обеспечения представляет собой комплекс технических средств, в который входят средства вычислительной техники, оборудование для организации локальных сетей и подключения к глобальным сетям, устройства регистрации, накопления и отображения информации.

Подсистема информационного обеспечения включает в свой состав внешнее информационное обеспечение в виде входных и выходных документов (в том числе и в электронном виде), используемых при решении функциональных задач, и внутреннее, ориентированное на организацию базы данных предприятия.

Подсистема математического обеспечения включает математические методы, модели, алгоритмы, используемые при решении задач управления.

Подсистема программного обеспечения включает системное программное обеспечение, прикладные программы для решения задач управления, а также другие программы, используемые на предприятии.

Организационное обеспечение состоит из набора правил, инструкций, положений и других документов, регламентирующих функционирование АСУП.

Проектирование, внедрение и эксплуатация АСУП на предприятии ведутся с помощью инструментальных программных средств. Современные инструментальные программные средства являются сложными многофункциональными системами. Они содержат в своем составе пакеты прикладных программ для решения задач управления, средства комплексирования задач в требуемые конфигурации, средства сопряжения АСУП с другими системами, например с САПР, и многое другое. Такие системы можно назвать базовыми. Следует подчеркнуть, что базовая система является средством создания АСУП, но не является законченной АСУП или ее фрагментом. Она позволяет в конечном итоге создавать для предприятия гибкую модифицируемую АСУП, в которой сочетаются типовые подходы к решению задач управления и специфические особенности предприятия.

Базовые системы обычно ориентированы на определенный класс предприятий. Структуры и составы базовых систем отличаются друг от друга и от требуемой функциональной структуры АСУП на предприятии. Эти отличия накладывают серьезный отпечаток на выбор базовой системы и процесс проектирования АСУП.

КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Проблемам построения систем управления, их проектирования и внедрения посвящена обширная литература. Впервые математическая модель оптимизации планирования была предложена Л. В. Канторовичем [1]. Дальнейшее развитие этого подхода нашло свое отражение в построении теоретических основ оптимизации управления предприятиями, относящимися к различным отраслям [2]. Методы оптимизации базировались на линейном программировании и дискретном программировании. Многие отечественные исследования в этой области берут свое начало от работ Д. Б. Юдина и Е. Г. Гольштейна [3], А. А. Корбута и Ю. Ф. Финкельштейна [4]. Прикладным математическим методам и алгоритмам оптимизации и моделирования для широкого класса систем, в том числе АСУП, посвящены работы Е. С. Вентцель [5].

Проектирование АСУП представляет собой сложный процесс синтеза функциональных и обеспечивающих подсистем. Многое из того, что существует сегодня в реальных АСУП предприятиями, было заложено в работах В. М. Глушкова [6], О. В. Козловой и В. И. Дудорина [7], С. А. Думлера [8], в работах по типизации проектных решений [9]. Развитие идей в области проектирования АСУП и обобщение отечественного опыта можно найти в публикациях [10-14].

Вопросы оптимизации планирования предприятия на всех уровнях с учетом привязки процесса управления производства к управлению технической подготовкой и управлению проектами рассматривались М. Г. Завельским [15] и А. А. Первозванским [16]. Исследование возможностей статистического подхода к анализу и синтезу системы управления предприятием выполнено Д. И. Голенко [17]. Многие положения этих работ не утратили своего значения и сегодня. В потоке публикаций по АСУП значительное место занимают работы, посвященные вопросам оперативного управления. Задачи построения расписаний работ в мелкосерийном и индивидуальном производстве исследовались В. В. Шкурбой из Института кибернетики (г. Киев) [18]. Построению организационных структур для оперативного управления производством посвящена работа В. М. Португала, А. И. Семенова, В. К. Куликова [19]; Н. А. Соломатин и его коллеги выполнили исследования по автоматизации и имитационному моделированию в системах оперативного управления [20]. Вопросам автоматизации управления групповыми поточными линиями посвящены работы Ф. И. Парамонова [21-22]. Дальнейшее развитие идей и методов, разработанных Ф. И. Парамоновым и возглавляемой им школой, связано с гибкими производственными системами.

Для нашего потенциального читателя большой интерес представит переводная литература. В книге Р. Беллмана [23] даны обоснование и анализ метода динамического программирования, который послужил основой для создания формализованного описания ряда моделей управления производством. В работе Дж. Бигеля [24] описаны задачи управления предприятиями для систем, структура которых близка к MRP и MRPII. Книга Ст. Бира [25] посвящена методологическим основам организации управления предприятиями с позиций кибернетики. Она содержит ряд фундаментальных идей, таких, как иерархия моделей, аналогия в поведении предприятий и живых организмов и ряд других. Заметным явлением стали книги по исследованию операций Г. Вагнера [26] и X. Тахи [27], по теории расписаний — Р. Конвея, В. Максвелла, Л. Миллера [28], сборник статей [29]. Перечисленные и многие другие работы являются настольными книгами нескольких поколений российских исследователей и разработчиков АСУП.

Зарубежный опыт создания систем управления типа Just-in-Time описан в [30-31]. Интеграция в управлении производственными системами и предприятиями в целом порождает ряд вопросов, требующих научной проработки, среди них — применение в управлении систем искусственного интеллекта [32]. Становится ясно, что при создании интегрированных систем управления отечественными предприятиями наибольшие трудности связаны с адаптацией базовых систем к условиям предприятия [33]. Одно из направлений интеграции — создание логистических цепочек. Поэтому вполне правомерно, что в ряде работ по логистике системы MRPII рассматриваются как элемент логистических цепочек [34].

В последние годы возрос интерес к проблеме внедрения систем MRPII/ERP на российских предприятиях. Появились и работы на эту тему в виде журнальных публикаций и статей в Internet. Сведения об организации APICS содержатся в [35-36]. Роль этой организации, объединяющей специалистов по управлению предприятиями, исключительно важна для выработки стратегии развития систем MRPII/ERP. Общие вопросы внедрения ERP обсуждаются в [37-39]. Особое внимание уделяется специфике внедрения систем ERP в России. Систематизированное изложение концепции ERP можно найти в статьях Д. Л. Казанского [40-42]. Динамическому моделированию предприятия как методу проектирования и внедрения АСУП на основе базовой системы посвящена публикация [43].

За рубежом опубликовано значительное количество работ по самым различным вопросам автоматизации управления предприятием. На работы в этой области большое влияние оказали подходы, свойственные исследованию операций [44]. Тесная связь организации и управления предприятиями с исследованием операций показана в [45].

В потоке работ можно выделить ряд направлений, которые привели к созданию модулей современных базовых систем., Теоретическому обоснованию применения прогнозирования, разработке методов прогнозирования и анализу тесной связи прогнозирования и планирования на предприятии посвящены работы [46-49]. Подходы к решению задач планирования на самом верхнем стратегическом уровне управления предприятием обсуждались в [50]. Важное место в исследованиях систем MRPII/ERP занимают методы и средства реализации модулей планирования верхнего уровня. Ключевыми вопросами являются: процедуры формирования плана, временные характеристики систем планирования, их связь с другими подсистемами, оптимизация планирования, регулирование [51-55].

Управление запасами на основе независимого спроса является составной частью всех производственных систем. Основные модели и методы решения задач управления запасами описаны в [56-58]. Ядро всех систем MRPII/ERP — это планирование потребностей в материальных, производственных и других ресурсах. Усилия многих исследователей были направлены на формирование структур для решения этих задач сначала в MRP, а затем в MRPII/ERP и разработку методов управления, в частности на решение задачи оптимизации размера партий. Были предложены алгоритмы, которые позволяли получать рациональные решения. Эти вопросы нашли освещение в работах [59-61]. Решение задач типа MRP легло в основу первых серьезных программных систем, которые во многом определили направление развития функциональностей базовых систем [62-63]. Оперативному управлению производством посвящена значительная библиография, которая ведет свое начало от работ по оптимизации расписаний [64-66]. В оперативном управлении находит применение такой метод, как управление «запуском-выпуском» [67], повышающий надежность выполнения планов и способствующий устранению причин сбоев производства. Большое развитие получило поточное производство типа' Just-in-Time, и его разновидность Kanban. Основные проблемы этого вида производства — организация взаимодействия с внешней средой и управление в реальном времени [68]. Опыт создания подобных систем в Японии и Германии нашел отражение в ряде работ [69-71].

Концепции, алгоритмы и программное обеспечение для управления проектами, в том числе и в системах типа ERP, описаны в ряде работ [72-75]. Их тематика охватывает методы СПУ, ПЕРТ, планирование в условиях ограничений, решение сетевыми методами задач управления предприятиями.

Роль носителей общественного стандарта в области MRPII/ERP принадлежит ряду изданий APICS, в том числе периодически издаваемому словарю [76] и библиографическим сборникам [77]. В Internet существует библиотека статей издания APICS — The Performance Advantage. Здесь находятся сотни статей практически по всем вопросам, относящимся к системам MRP, MRPII, ERP и их разновидностям. Анализ ряда работ из данного источника ясно показывает — процесс развития этих систем не был ровным и однозначным, но они доказали свое право на существование и в значительной степени способствовали повышению эффективности производства за рубежом. В последние годы отмечается рост количества работ по таким вопросам, как интеграция в рамках предприятия и между предприятиями. Последнее направление получило название «логистических» или «производственных» цепочек (Supply Chain).

Работы по моделированию дискретных систем на основе сетей Петри [78-79] привели к созданию методологии динамического моделирования систем управления предприятием.

Среди учебной литературы можно выделить книгу Gaither N. [80], в которой описываются все основные типы систем управления предприятиями, а также модели и методы решения задач управления.

Общие вопросы разработки сложных программных комплексов освещаются в работах [81-83].

Из публикаций отечественных авторов выделяется цикл работ В.В. Липаева, в совокупности описывающих весь спектр проблем разработки программного обеспечения. Ссылки на эти работы можно найти в опубликованных в последние годы книгах [84-87], посвященных ключевым проблемам управления разработкой, обеспечения качества и надежности, достижения корректности, стандартизации.

В последние годы важную роль при автоматизации управления предприятием играют методы структурного и объектно-ориентированного системного анализа и поддерживающие их CASE-средства, предназначенные для решения комплексов задач по реорганизации деятельности, а также по автоматизации наиболее трудоемких этапов анализа требований и системного проектирования. Детальное описание наиболее популярных структурных методологий приводится в [88-96].

Объектно ориентированным методам посвящены работы [97-102].

Проблематика CASE-систем подробно описывается в [103-107].

Среди работ отечественных авторов, посвященных CASE-техно-логиям и связанным с ними методам анализа и проектирования, можно привести [108-110]. Все эти работы используются в качестве учебных пособий по соответствующим дисциплинам в ряде вузов России и стран СНГ.

В последние годы все больший интерес вызывают проблемы реорганизации деятельности предприятий. При этом наиболее популярными методологиями реорганизации являются BPR [111-115], BSP [116], CPI/TQM [117] и СММ [118].

Наконец, работа [119] посвящена консалтинговому подходу к автоматизации предприятий и включает обзор методологической и инструментальной базы, применяемой на этапах реорганизации деятельности предприятия, при анализе требований и проектировании системы его автоматизации.

Безусловно, за рамками краткого обзора осталось большое количество публикаций. Много полезной информации по рассматриваемой проблематике содержится в документации на системы, в справочных и учебных пособиях фирм—производителей базовых систем ERP и CASE-средств.

МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯМИ

Основные понятия теории управления

Используя кибернетический подход, в самом общем виде процесс управления предприятием может быть проиллюстрирован с помощью схемы, приведенной на рис. 1.

Применительно к промышленному предприятию кибернетический подход предполагает, что при управлении предприятием должны использоваться следующие принципы:

• управление предприятием рассматривается в рамках системы, включающей в себя помимо предприятия и внешнюю среду;

• цель управления формулируется в количественных терминах;

• действующие в системе механизмы связи и управления анализируются с учетом как детерминированности, так и стохастических изменений.

Управление предприятием всегда подчинено некоторой цели, поэтому всегда можно говорить об управлении, оптимальном в известном смысле, например цель: максимизация прибыли за задан-

	Объект управления
	(^С
		и
	Система
	управления

Рис. 1

Здесь t— время, X„,_M(f) — вектор измеряемых параметров, характеризующих состояние управляемого объекта (измеряемая часть вектора фазовых координат), Z_M3M(f) — вектор измеряемых параметров, характеризующих состояние окружающей среды, U — управляющее воздействие, V — воздействие окружающей среды, W — информационные возмущения. В общем случае U, V, W могут зависеть отХи t.

ный период времени, снижение издержек производства и т. д. Казалось бы, что наиболее простой ответ на вопрос, как построить управление предприятием, может быть получен с помощью теории оптимального управления. Однако на практике ряд факторов не позволяет использовать этот подход в чистом виде. Применение теории оптимального управления подразумевает наличие следующих элементов:

• динамическая модель предприятия;

• модель системы управления;

• критерий оптимальности;

• модель внешних воздействий на предприятие и информационных возмущений (внешних возмущений и шумов).

К сожалению, создать математические модели, охватывающие все эти компоненты, на практике невозможно. Даже упрощенные модели оказываются такой размерности, что ни один из известных методов построения оптимального управления не может быть реализуем для определения управляющих воздействий.

Для получения предсказуемых результатов управления сложными объектами и накопления полезных, полученных опытным путем знаний применяется ряд упрощений, которые могут быть формализованы в рамках теории управления. Эти упрощения касаются как процесса выработки управляющих воздействий, так и моделей предприятия и внешних воздействий и информационных возмущений.

Управление представляют две составляющие:

• программные управляющие воздействия, зависящие только от времени;

• корректирующие управляющие воздействия, формируемые по принципу обратной связи, т. е. зависящие от рассогласований между текущими значениями контролируемых параметров и прогнозируемыми программными.

Поведение контролируемых параметров деятельности изображено на рис. 2.

Методы формирования программной составляющей управляющих воздействий и прогнозирования поведения предприятия при реализации этих воздействий в экономике и в области управления предприятием дали начало развитию такого направления, как методы планирования. Дополнение методов планирования способами периодического формирования корректирующих составляющих управляющих воздействий легло в основу направления — управление проектами.

После введения этих упрощений процесс управления предприятием можно представить в виде, изображенном на рис. 3.

'^'БИБЛИОТЕКА

Исходные данные (в том числе _ план верхнего уровня)

Х„(0

Регулирование

ЛХ(0

Контроль

Х_ф(0

Рис. 3

Планирование заключается в выработке плановой «траектории» процесса Д/) на период планирования {/₀, t^}. Учет, т. е. измерение, в производственных системах состоит в определении в заданные моменты времени истинного состояния процесса X^(t). Контроль позволяет определить отклонение Х_ф(() от X_m(f), а регулирование состоит в определении скорректированного плана X (f), т. е. по существу является решением задачи планирования при новых начальных условиях.

Схема управления, показанная на рис. 2 и рис. 3, является универсальной и применима ко всем процессам производственных системах. Компонентами вектор-функции X(f) могут быть показатели, характеризующие ход производства, состояние доходов, расходов, мощностей, запасов, кадров и т. п.

Для описания процесса управления используются перечисленные далее термины. Управление предприятием представляет собой совокупность воздействий, призванных обеспечить эффективное с точки зрения заданных целей протекание производственного процесса.

Реализация процесса управления предприятием происходит в рамках системы управления предприятием — структуры, в которой можно выделить объект управления и управляющую часть.

Объектом управления является производственный процесс. В роли управляющей части на предприятии выступают управленческие службы.

Управление предприятием протекает во времени, поэтому его следует рассматривать как процесс управления. Структура производственного процесса определяет, в свою очередь, структуру процесса управления. На каждом предприятии можно выделить несколько направлений деятельности (производство, сбыт, снабжение, финансы и т. д.), а в рамках этих направлений — процессы более глубоких уровней, которые также являются объектами управления.

Система управления предприятием — это система управления организационного типа. В таких системах велика роль организации, координации и согласования поведения коллективов людей.

Все частные производственные процессы, вплоть до элементарных, представляют собой управляемые процессы. Управление каждым процессом осуществляется путем реализации функций управления в отдельные дискретные моменты времени. В состав функций управления входят: Йланирование, учет, контроль, регулирование, анализ. Планирование — это определение поведения управляемого процесса в будущем в детерминированном виде. Учет — определение фактического состояния управляемого процесса в дискретные моменты времени. Контроль — это определение отклонений между запланированным и фактическим состоянием управляемого процесса в дискретные моменты времени. Регулирование — обеспечение функционирования управляемых процессов в рамках заданных параметров. Анализ — это подведение итогов осуществления управляемого процесса за период управления, выявление факторов, повлиявших на степень достижения запланированных результатов. Существует еще одна функция управления — прогнозирование. Прогнозирование — это определение на будущее вероятностных характеристик управляемого процесса. В зависимости от целей исследования функция прогнозирования рассматривается как самостоятельная или объединяется с планированием.

Дальнейший прогресс в области формализации методов управления предприятием связан:

1) с системным подходом, который подразумевает построение системы моделей. Обычно эти модели имеют иерархическую структуру, отражающую различные качественные особенности поведения такого сложного объекта, как предприятие, например модель процессов, представление предприятия как композиции систем массового обслуживания, моделей данных, используемых на предприятии, и т. д.;

2) с созданием регулярных методов определения управляющих воздействий на основе иерархического принципа декомпозиции и агрегирования задач. Согласно этому принципу результат решения задачи управления верхнего уровня становится исходным условием для решения задачи построения управляющего воздействия задачи нижнего уровня. Причем результат решения задачи нижнего уровня не приводит к ревизии результата решения задачи верхнего уровня.

Применение этих подходов позволило добиться следующих результатов:

• вычленить ряд упрощенных задач, к которым могли быть применены некоторые методы теории оптимального управления, конечных автоматов, планирования операций и т. д.;

• создать эффективные процедуры принятия управленческих решений с использованием эмпирических знаний лиц, принимающих решения (ЛПР);

• использовать эвристические стратегии управления;

• определить принципы формирования организационных структур предприятий.

Методы теории управления, используемые в АСУП

При решении частных задач, связанных с управлением предприятием, широко используются ряд формализованных методов, которые в литературе иногда называются экономико-математическими. Часть из них нашла применение в современных автоматизированных системах управления. Под экономико-математическими методами принято понимать комплекс формализованных математических методов, позволяющих находить оптимальные или близкие к ним решения экономических задач. Постановка задачи должна отражать существующие ограничения экономического характера. Для предприятий эти ограничения вытекают из ограниченности ресурсов или из внешних условий, в которых осуществляется их хозяйственная деятельность. Критерий оптимизации формализуется в виде целевой функции. Это выражение, которое, исходя из поставленной задачи, требуется максимизировать или минимизировать. *- В роли критериев оптимизации на различных уровнях системы управления предприятием могут выступать, например, объемы продаж, прибыль, суммарное отклонение времени выпуска от требуемых, уровень загрузки оборудования, период планирования работ (месяц, год), суммарные затраты на производство и на незавершенное производство и т. п. Переменными в экономико-математических моделях являются управляемые параметры. При решении задач оптимизации переменными могут быть количество выпускаемых изделий, время запуска/выпуска, размеры партий, уровень запасов, время начала и окончания операций. Еще одной важной особенностью экономико-математических методов является то, что они могут быть мощным инструментом анализа экономической ситуации. С их помощью, например, можно быстро определить, что при заданных ограничениях допустимого решения не существует. Некоторые методы не ограничиваются получением оптимального решения. При сформированном плане они позволяют оценивать чувствительность оптимального плана к изменению внешних условий или внутренних характеристик деятельности предприятия.

Многообразие экономико-математических методов достаточно велико. В основу данного краткого анализа положен характер математического аппарата.

Линейное программирование заключается в поиске оптимального решения для линейной целевой функции при линейных ограничениях и ограничениях на неотрицательность переменных.

В терминах линейного программирования может формулироваться широкий круг задач планирования производства, финансовой деятельности, технико-экономического планирования, планирования НИОКР.

Особенность линейного программирования заключается в том, что с его помощью можно не только получить оптимальное решение, но и успешно исследовать*чувствительность полученного решения к изменениям исходных данных. Результаты анализа на чувствительность имеют четкую экономическую интерпретацию.

Частным случаем линейного программирования является транспортная модель. Она получается естественным образом при формализации задачи планирования перевозок, однако с ее помощью можно решать и другие задачи АСУП (назначение кадров на рабочие места, составление сменных графиков и др.). Специфическая структура ограничений задачи позволила разработать эффективные методы решения.

Важное место в АСУП принадлежит методам дискретного программирования, которые ориентированы на решение задач оптимизации с целочисленными (частично или полностью) переменными. Требование целочисленности во многих задачах управления производством выступает на первый план, если речь идет, например, об определении оптимальной программы выпуска изделий, число которых должно быть целым. Частным случаем задач дискретного программирования являются задачи с булевыми переменными (0 или 1), т. е. задачи выбора одного из двух вариантов решений для каждого объекта (число объектов может быть велико). В качестве примера можно указать задачи размещения оборудования, формирования портфеля заказов и т. п.

Для решения задач дискретного программирования разработаны различные алгоритмы, в том числе комбинаторные и случайного поиска.

Модели стохастического программирования описывают ситуации, в которых элементы модели являются случайными величинами с известными функциями распределения. Для задач линейного программирования подход к решению заключается в сведении исходной задачи к детерминированному виду.

Сетевые модели и методы применяются там, где есть возможность четко структурировать управляемый процесс в виде графа, описывающего взаимосвязи работ, ресурсов, временных затрат и т. п. Разработан ряд методов решения задач на сетевых моделях по определению критического пути, распределению ресурсов.

Динамическое программирование представляет собой многошаговый процесс получения решения оптимальной задачи. Наиболее естественной выглядит формализация динамических задач, однако этот метод успешно может применяться и для статических задач, если удается разбить решение исходной задачи на этапы. Серьезным ограничением применения метода динамического программирования является размерность задач. Если размерность велика, то необходимо запоминать большой объем промежуточной информации. Практически, решение задач оптимизации возможно для систем, имеющих размерность не выше трех.

Многокритериальные модели отражают один из видов неопределенности в задачах поиска оптимальных решений — неопределенность целей. Эти модели и методы чрезвычайно перспективны, поскольку многие задачи планирования в АСУП могут и должны рассматриваться как многокритериальные. Этот подход позволяет оптимизировать получаемые решения по комплексу критериев, отражающих экономический, технологический, социальный, экологический и другие аспекты деятельности предприятий.

Математическая статистика в АСУП применяется для решения задач анализа и прогнозирования экономических и социальных процессов на предприятиях, создания и корректировки нормативной базы. Наиболее часто применяются методы: расчета статических характеристик, корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализа.

Теория управления запасами позволяет определять уровни запасов материалов, полуфабрикатов, производственных мощностей и других ресурсов в зависимости от спроса на них.

Теория расписаний представляет собой методологическую основу для решения задач упорядочения последовательности работ. При этом учитываются структура и параметры технологического процесса. Для решения задач, сформулированных в терминах теории расписаний, используют методы моделирования на основе приоритетов.

Эвристические методы получили в АСУП достаточно широкое распространение, и дальнейший прогресс в этом направлении связан с разработкой и внедрением экспертных систем. Экспертные системы позволяют накапливать базы знаний о производственном процессе, об эффективных управляющих решениях и на этой основе предлагать рациональные решения задач, слабо поддающихся формализации.

Круг экономико-математических моделей и методов чрезвычайно широк. Их применение сдерживается затрудненностью адекватного описания производственного процесса, получения решений в условиях высокой размерности задач, а также отсутствием необходимой для этого случая квалификации управленческого персонала.

Ниже перечислены модели и методы решения частных задач управления предприятиями, включаемые в базовые системы типа ERP:

• для решения задач стратегического планирования применяются модели линейного программирования;

• оперативное планирование построено, как правило, на базе сетевых моделей. В этом случае используются методы расчета критического пути и ПЕРТ;

• для решения задач прогнозирования спроса и других экономических процессов применяются' методы регрессионного анализа, анализа временных рядов, процедуры обработки экспертных оценок;

• при решении задач планирования объемов продаж и производства используются методы линейного программирования;

• задача формирования графика выпуска продукции может быть сформулирована как задача минимизации совокупного производственного цикла при ограничениях по мощностям, где в качестве переменных выступают сроки запуска (выпуска). В базовых системах типа ERP имеются процедуры, позволяющие решить эту задачу путем генерирования, анализа и отсеивания вариантов с одновременным сокращением числа переменных на каждой итерации;

• задача расчета материальных потребностей на обеспечение графика выпуска продукции решается на основе модели разузлования, в ходе которого выполняется обсчет сетевой структуры, описывающей состав изделия.

Оперативное управление производством в ERP базируется на применении приоритетов и эвристических методов для построения расписаний работ.

Нормативная база может формироваться с применением статистических методов.

Историческая справка

Производство товаров и услуг существовало с незапамятных времен. Однако до появления рынков, на которых можно было реализовать потребительские товары, большинство продукции производилось в домашних условиях или небольшими гильдиями мастеров и ремесленников. Выпускаемые товары часто имели уникальный характер и производились для личного потребления. По мере развития технологий произошел переход от натурального хозяйства к специализации труда. Увеличивались рынки, возрастала централизация производства. Появлялись первые заводы, а вместе с ними и первые проблемы управления большим предприятием. Соответственно, росла и роль науки в области управления производством. Общепризнанными историческими событиями, которые привели к современным промышленным технологиям, явились следующие: Индустриальная революция — период великих открытий:

• изобретение Джеймсом Ваттом в 1769 г. парового двигателя, заменившего энергию человека и животных энергией машин;

• открытие и разработка богатых месторождений каменного угля и железной руды;

• описание Адамом Смитом в 1776 г. разделения труда и специализации, являющихся средством повышения эффективности и послуживших толчком к изобретению специализированного оборудования;

• предложение в 1790 г. Эли Уитнеем использования сменных частей, позволившее при производстве стандартной продукции изменять ее по заказам клиентов без участия квалифицированных мастеров.

Научное управление — период формализации теории управления:

• выход в свет в 1911 г. книги Фредерика Тейлора «Принципы научного управления», в которой он впервые рассмотрел

научные подходы и принципы построения системы управ-ⁱ ления;

• изучение элементарных движений и затрачиваемого на них времени рабочих. Наиболее известны здесь труды Френка и Лилиан Гилбрет, которые изменяли рабочие операции так, чтобы устранить непродуктивные движения;

• применение Генри Ганттом диаграмм планирования работ;

]. • внедрение Генри Фордом сборочной линии, сокращающей время сборки автомобиля во много раз. Сборочные линии (или конвейеры) позволили выпускать большие объемы стандартной продукции — перейти к массовому производству.

Роль человеческих отношений в производственном процессе

• Элтон Мэйо высказал мысль, что на рабочих воздействуют не _:- только требования руководства и материальные стимулы, но

и отношение коллег;

• Абрахам Маслоу, Фредерик Херцберг, Дуглас МакГрегор и другие разработали разнообразные теории мотивации и рабочих отношений.

Вторая половина XX века является периодом великих научных достижений:

• в области научного управления — разработка математических > методов для решения производственных проблем. Сюда в первую очередь относятся методы линейного программирования и появление цифрового компьютера, использование математического моделирования и теории модели массового обслуживания;

• революция качества, заключающаяся в применении новых методов организации производства, нацеленных на резкое

' повышение качества продукции. Техническими средствами в данной области, впервые использованными японскими предприятиями, являются мелкосерийное производство, производство «точно-в-срок», а также систем «Всеобщего управления качеством»;

• информационные технологии — интегрированное компьютерное производство, гибкие производственные системы, появление «всемирной паутины» WWW и т. п.;

• тенденция к глобализации — возрастающие масштабы торговли между странами привели к появлению транснациональных компаний и усилению конкурентной борьбы между странами.

Ниже более подробно рассмотрены вопросы применения информационных технологий в управлении предприятием.

В середине 40-х годов в США 50% работающих были заняты в сфере переработки информации, а темпы роста производительности труда в металлообработке в 20 раз превышали аналогичный показатель в обработке информации. Это явилось мощным импульсом к исследованию возможностей ЭВМ по переработке экономической информации, в том числе и в системах управления производством. Некоторые исследователи полагают, что каждое новое поколение автоматизированных систем и информационных технологий повышает производительность труда не менее чем в 1,5 раза.

В 50-х годах началось применение компьютеров в управлении производством. Первый компьютер для этих целей был установлен в 1954 г. в компании General Electric. В этот период компьютеры применяются для снижения стоимости и трудоемкости работ по управлению. К ним относятся расчеты в бухгалтерии, на складах, формирование отчетности. В качестве программного обеспечения используются отдельные программы.

В 60-е годы получают развитие методы, направленные на совершенствование систем принятия решений. К ним относятся методы линейного программирования, теории расписаний, управления проектами. Появились и первые пакеты прикладных программ для управления производством, например PICS — Production and Inventory Control System. Выполнены исследования по разработке архитектуры СУБД — систем управления базами данных и появились первые подобные системы. В целом перечисленные системы и методы применялись редко и локально.

К середине 60-х годов в СССР была создана система экономико-математических исследований. Усилиями исследователей в академических и отраслевых институтах, вузах и на предприятиях были разработаны первые модели внутризаводского планирования.

В 70-е годы программное обеспечение для целей управления использовалось многими предприятиями. Была разработана и воплощена концепция производственных информационных систем. Ее цель — обеспечить управленцев всех уровней необходимой информацией при решении задач управления по наиболее важным направлениям — прогнозирование спроса, снабжение, управление запасами, планирование, оперативное управление. Примером таких систем явились системы типа MRP — Material Requirements Planning (Планирование материальных потребностей). Набирающий силу процесс интеграции функций управления привел к созданию систем типа MRPII — IBM Manufacturing Resource Planning (Планирование производственных ресурсов).

В 80-е годы на первый план выходит проблема создания CIM — Computer Integrated Manufacturing (Компьютерное интегрированное производство). Для систем этого класса характерны следующие признаки. Во-первых, использование для управления производством полнофункциональных систем типа ERP — Enterprise Resource Planning (Планирование ресурсов предприятия). Во-вторых, использование и интеграция с ERP-системами систем типа CAD/CAM — Computer-aided design (Система автоматизации проектирования) /Computer-aided manufacturing (Система автоматизации производства).

В 90-е годы получают развитие системы принятия решений, экспертные системы и системы искусственного интеллекта.

Работы в области совершенствования методов управления и автоматизации проводились и в России (прежде, в СССР). На этом пути был выполнен ряд значительных работ, в том числе фундаментальных.

С середины 70-х до конца 80-х годов развитие АСУП в технологическом плане шло по пути перевода информационного обеспечения из файловых систем в среду различных систем управления базами данных (СУБД), комплексирования технических средств и наращивания их мощности, расширения состава решаемых задач.

Новый этап был связан с появлением ПЭВМ. Главной его особенностью стало приближение вычислений непосредственно к рабочему месту управленца. Новые графические средства и математическое обеспечение позволили сделать качественный скачок в создании дружественного пользовательского интерфейса.

В 90-е годы получил развитие процесс внедрения комплексных решений на основе локальных сетей, мощных СУБД, новых технологий проектирования и разработки.

Типы предприятий

Основой деятельности любого предприятия является производственный процесс. Под производственным процессом принято понимать совокупность взаимосвязанных трудовых и естественных процессов, в ходе которых ресурсы предприятия (материалы, энергия, оборудование, рабочее время сотрудников, финансы и др.) преобразуются в продукцию предприятия (изделия, услуги).

Структура производственного процесса, особенности его организации обусловливают систему управления предприятием и должны учитываться при создании АСУП. В данном разделе вкратце излагается принятая классификация предприятий.

На самом высоком уровне промышленные предприятия делятся на предприятия с дискретным и непрерывным характером производства. К дискретному производству относятся, например, машиностроительные предприятия, а к непрерывному — металлургические, химические и т. п.

Традиционная классификация производства по типу основана на таких признаках, как состав номенклатуры, регулярность, стабильность и объем выпуска продукции. Существуют три типа производства: единичное, серийное, массовое.

Для единичного производства характерны: широкая номенклатура, нестабильность и нерегулярность выпуска, единичные экземпляры. В единичном производстве применяется универсальное, реже — специализированное оборудование. Операции не закрепляются за рабочими местами. Производственные участки имеют технологическую форму специализации. Основная форма организации процесса изготовления предметов труда — последовательная. Это форма, при которой партия деталей или изделий передается с одного рабочего места на другое без членения на передаточные партии.

Для серийного производства характерны ограниченная номенклатура, сравнительно большой выпуск периодически повторяющимися партиями. За одним рабочим местом закреплено несколько операций. Оборудование специализированное, универсальное со специализированной оснасткой. Производственные участки организованы по предметному или технологическому принципу. Форма организации процесса изготовления — параллельная или параллельно-последовательная. При параллельной форме обработанная деталь или передаточная партия передается на следующее рабочее место сразу же по завершении данной операции, не дожидаясь изготовления всей партии. При параллельно-последовательной форме организации производственного процесса обработка партии деталей на каждой операции производится непрерывно с максимально возможной параллельностью на смежных операциях.

Для массового производства характерны узкая номенклатура, большой выпуск непрерывно в течение длительного времени. За одним рабочим местом нередко закрепляется одна операция. Оборудование — специализированное, устанавливается по технологическому процессу. Форма организации производственного процесса — параллельная.

Перечисленные признаки не исключают более глубокой классификации структуры производственного процесса, поскольку для моделирования процессов требуется описание особенностей организации до уровня производственного участка. Участки с предметной формой специализации бывают следующих типов: однопред-метные поточные линии, многопредметные постоянные поточные линии, многопредметные переменные поточные линии и групповые поточные линии. Групповые поточные линии могут быть однои многогрупповыми. Все предыдущие типы могут работать как непрерывные — с параллельной формой организации производственного процесса и как прерывные — с параллельно-последовательной.формой.

Еще один подход к классификации производственных систем основан на анализе связей предприятия с внешней средой. Здесь выделяются следующие типы производственных систем: изготовление на склад, сборка на заказ, конструирование на заказ.

Изготовление на склад означает, что конечная продукция изготавливается полностью и поступает на склад в ожидании заказов. В основе планирования — прогнозируемый спрос. ₍. Сборка на заказ означает, что все компоненты изделий вплоть до сборочных единиц высокого уровня изготавливаются заранее и поступают на склад. В основе планирования производства компонент — прогнозируемый спрос на конечную продукцию или непосредственно на эти компоненты. При поступлении заказа на изделие определенной конфигурации выполняется окончательная оборка. Исходными моментами для производства являются прогнозируемый спрос и заказы.

Изготовление на заказ означает, что выполнена техническая подготовка производства, создан определенный запас материалов. Указанные действия могут быть выполнены полностью или частично, но в той степени, которая позволяет в случае необходимости завершить их, не нарушая установленных сроков выполнения заказов. При изготовлении на заказ часть работ выполняется на основе прогнозируемого спроса, а часть — после получения заказа.

Конструирование на заказ означает, что техническая подготовка производства начинается только после получения заказа. В ряде случаев для предприятий со сложной продукцией данную классификацию дополняют еще одним типом — проектирование на заказ.

Производственный процесс состоит из ряда фаз — заготовительной, обработки, сборочной, испытательной. В зависимости оттого, какие фазы выполняются на предприятии, различают предприятия с замкнутым и незамкнутым производственным циклом.

Существенное влияние на производственный процесс и систему управления оказывают такие характеристики продукции, как трудоемкость, стоимость, длительность производственного цикла. Для сложных изделий машиностроения производственный цикл может доходить до 1,5 лет.

Для системы управления предприятием важна степень экономической самостоятельности его подразделений. В централизованной системе управления наиболее полный набор функций управления реализуется на уровне предприятия. В децентрализованной системе полный набор функций управления реализуется для структурных подразделений более глубокого уровня. Для объединения — это заводы, для завода — производства, цеха и т. д.

Производственный процесс на предприятии может характеризо-
ваться одновременно сложным и уникальным сочетанием различ-
ных характеристик. Например, на предприятии одновременно могут
существовать единичное и серийное производство, изготавливаться
продукция на склад и по заказам. *

Модели предприятий

В настоящее время существуют разнообразные виды моделей предприятия, которые используются для решения различных задач: определения средней загрузки оборудования, потребных производственных мощностей, управления транспортом и т. д. Для целей автоматизации используются типы моделей, наиболее полная классификация которых содержится в стандартах IDEF (Integrated Computer Automated Manufacturing DEFinition).

Идея создания IDEF зародилась в середине 70-х годов в ВВС США как решение проблемы повышения производительности и эффективности информационных технологий, которая возникла, в свою очередь, при реализации программы ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing). IDEF рассматривался как семейство методов и технологий для создания моделей сложных систем и проектирования компьютерных систем. Всего предполагалось создать 14 стандар-

тов, в их числе:
. IDEF0 -	Моделирование функций
. IDEF1-	Информационное моделирование
. IDEF1X -	Моделирование данных
. IDEF2 -	Динамическое моделирование
. IDEF3 -	Описание процессов
. IDEF4 -	Объектно-ориентированные методы проектирования
• IDEF8 -	Интерфейс пользователя
. IDEF10 -	Техническое проектирование
. IDEF14 -	Проектирование вычислительных сетей.

Начало семейству стандартов положил стандарт IDEF0, разработанный на основе технологии моделирования, известной как SADT (Structured Analysis & Design Technique).

В 1985 г. IDEF1 был расширен и переименован в IDEF1X. Часть стандартов IDEF так и не превратилась в стандарты де-факто, например стандарт IDEF2. Другая часть, например, IDEF0 и IDEF1X, превратилась из стандартов ВВС в стандарт правительства США, известный как FIPS. В целом семейство стандартов IDEF охватывает практически все реально используемые в настоящее время подходы к созданию моделей предприятий, применяемые при автоматизации процессов, и методы проектирования (структурный и объектно-ориентированный подходы). В области создания моделей предприятия стандарты IDEF выполняют такую же роль, как модель стека протоколов OSI в области создания сетей и приложений.

Для создания динамических моделей процессов наибольшее распространение в настоящее время получили методы, основанные на применении сетей Петри и конечных автоматов. Иногда для этих целей используются моделирующие системы, в которых применяются динамические элементы различной природы, например, описываемые системами обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений, элементы, используемые в теории автоматического регулирования (чистое запаздывание, пороговые элементы) и т. д.

Детальное описание стандартов IDEF можно найти по адресу http://www.indel.com. Структурно- и объектно-ориентированные подходы более подробно описаны в настоящей книге ниже.

Современные подходы к построению систем управления предприятием

Концепции MRP, MRPII, ERP, APS

В данном разделе представлено описание концепций современных систем управления предприятиями и базовых систем. Главная цель — помочь читателю ориентироваться в базовых автоматизированных системах, имеющихся на российском рынке.

Первые работы по практическому применению ЭВМ в управлении производством были направлены на решение наиболее трудо