Принципы функционирования производственных систем

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное  образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

Волжская государственная  академия водного транспорта

             Кафедра эксплуатации судовых энергетических установок

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

Курсовая работа по дисциплине

«Организация, планирование и управление производством»

 Выполнил 

                                                           Проверил

2013 г.

Содержание

Понятие производственной системы и ее состав

Системой называют совокупность взаимосвязанных элементов, предназначенную  для достижения определенной цели. Система находится в постоянном взаимодействии с внешней средой, которая представляет собой совокупность всех объектов, изменение свойств  которых влияет на систему, а также  тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Производственная система  представляет собой обособившуюся  в результате общественного разделения труда часть производственного  процесса, способную самостоятельно или во взаимодей ствии с другими аналогичными системами удовлетворять те или иные нужды, потребности и запросы потенциальных потребителей с помощью производимых этой системой товаров и услуг.

Возникновение той или  иной производственной системы обусловлено  возникновением или формированием  на рынке спроса на продукцию, способную  удовлетворить требования покупателей. Следовательно, производственная система должна быть приспособлена к длительному удовлетворению покупательского спроса.

Наиболее сложной проблемой, возникающей при определении  производственной системы как объекта  стратегического управления, становится проблема вычисления элементов, совокупность и взаимодействие которых создают  объективные предпосылки для  определения целей, с одной стороны, и для выбора предпочтительной стратегии  достижения долговременных глобальных целей - с другой.

В состав производственной системы любого уровня иерархии (предприятие, цех, участок, рабочее место) традиционно включают следующие ресурсы:

• технические ресурсы (особенности производственного оборудования, инвентаря, основных и вспомогательных материалов и т.п.);
• технологические ресурсы (гибкость технологических процессов, наличие конкурентоспособных идей, научные заделы и др.);
• кадровые ресурсы (квалификационный, демографический состав работников, их способность адаптироваться к изменению целей производственной системы);
• пространственные ресурсы (характер производственных помещений, территории предприятия, коммуникаций, возможность расширения и пр.);
• ресурсы организационной структуры системы управления (характер и гибкость управляющей системы, скорость прохождения управляющих воздействий и т.п.);
• информационные ресурсы (характер информации о самой производственной системе и внешней среде, возможность ее расширения и повышения достоверности и т.п.);
• финансовые ресурсы (состояние активов, ликвидность, наличие кредитных линий и пр.).

Каждый из указанных видов  ресурсов представляет собой совокупность возможностей производственной системы для достижения своих целей. Это означает, что, имея в своем распоряжении те или иные средства производства (станки, вспомогательное оборудование, сырье и материалы, инструменты и инвентарь и т.п.), кадры (рабочих соответствующих разрядов, специалистов соответствующей квалификации, научных сотрудников и т.д.), производственные помещения с определенными характеристиками, дороги, сооружения и прочие ресурсы, производственная система способна в той или иной степени удовлетворять изменяющиеся нужды, потребности и запросы потенциальных покупателей.

В результате взаимодействия всех составляющих систему ресурсов получаются новые свойства, которыми каждый отдельный вид ресурса  не обладает. Эти свойства обозначаются таким понятием, как эффект целостности  системы. Например, нельзя своевременно вывести на нужный сегмент рынка товар, отвечающий его требованиям, не располагает соответствующими ресурсами всех видов: возможностями применяемого оборудования и используемой технологии, квалификационными возможностями кадров и т.п. И, наоборот, каждый отдельный ресурс не может раскрыться полностью вне связи с другими ресурсами: возможности, которыми располагают станки, не могут быть реализованы без соответствующей квалификации работников, без применения соответствующих основных и вспомогательных материалов, без требуемых характеристик производственных помещений.

В рыночной экономике существенную роль играет такой человеческий ресурс, как предпринимательская способность (предприимчивость). Это особый вид  ресурса, который приводит в движение, организует взаимодействие всех остальных  видов ресурсов производственной системы.

Предприятие как  открытая производственная система

Предприятие представляет собой  производственную систему. С управленческой точки зрения его можно рассматривать  как организацию, под которой  понимается группа лиц, взаимодействующих  друг с другом ради достижения общей  цели с помощью различных вещественных, правовых, экономических и иных условий.

Люди и условия их деятельности в своей совокупности образуют то, что называется организационной  структурой. Действия людей, направленные на создание такой структуры, обеспечение  необходимых предпосылок ее функционирования и обновления называются организационным  процессом или организацией.

Организация как структура  характеризуется наличием цели, участников, внутренним координирующим центром, координацией внутренних процессов на основе саморегулирования, обособленностью ( наличие границ, отделяющих ее от внешнего окружения, в том числе от других организаций) и  организационная культура, представляющая собой совокупность норм поведения, традиций, символов.

Лицо любой организации  определяется несколькими группами переменных факторов. Их первичных факторов – это внешняя и внутренняя среда, которые задают организационные цели. К факторам, влияющим на организацию, относятся также внутренняя расстановка сил, политика руководства по отношению к различным сторонам ее жизни: персоналу, нововведениям, мотивации и пр.

Производственные системы - особый класс систем, состоящих  из трудящихся, орудий и предметов  труда и других элементов, необходимых  для функционирования системы, в  процессе которого создаются продукция  или услуги.

Производственная система  на первичном уровне может рассматриваться  как группа механизмов (оборудование, аппараты и т.п.), обслуживаемых работником (оператор, машинист и т.п.).

Системами более высокого уровня и порядка будут цехи, отрасли  и т.п. При этом каждое звено системы, подсистемы любого уровня отражает наиболее существенные черты системы более  высокого уровня (порядка), частью которой  они являются.

Элементами производственной системы являются люди и материальные объекты - труд, орудия труда, предметы труда, продукты труда, а также технология, организация производства.

Производственная система  определяется поведением, эволюцией  и набором структур. Структура  производственной системы - это совокупность элементов и их устойчивых связей, обеспечивающих целостность системы  и тождественность ее самой себе, то есть сохранение основных свойств  системы при различных внешних  и внутренних изменениях.

Структура производственной системы определяется составом и  взаимосвязями ее элементов и  подсистем, а также связями с  внешней средой. Различают пространственную (расположение элементов системы  в пространстве) и временную (последовательность изменения состояния элементов и системы в целом во времени) структуры производственных систем. Они тесно взаимосвязаны и взаимозависимы.

Структура производственной системы представлена на рисунке 1. В зависимости от цели и анализа производственная система может быть представлена различными структурами, например, структурой основных фондов, структурой кадров, производственной структурой и т.п.

Все элементы ПС функционируют  с единой общей целью - разработкой, проектированием, изготовлением необходимой  продукции. Производственная система имеет вход, выход и обратную связь.

Особенности производственных систем

Производственные системы  имеют ряд особенностей, которые  отличают их от систем других классов. Наиболее существенные из них:

• открытость производственных систем, проявляющаяся не только в материальном, энергетическом обмене, но и в обмене информацией;
• целенаправленность - способность производить необходимую продукцию или оказывать услуги;
• полиструктурность производственных систем - одновременное существование в них взаимопереплетающихся подсистем, где каждый элемент системы одновременно входит в несколько подсистем и функционирует в соответствии с их требованиями;
• сложность производственных систем, обусловленная ее основными элементами: трудящиеся, орудия и предметы труда; целенаправленностью, полиструктурностью, открытостью, альтернативностью связей, большим количеством осуществляемых в системе процессов;
• разнообразие производственных систем, которое характеризуется понятиями: специализация, концентрация, пропорциональность отдельных частей системы и подсистем, прямоточность производственных процессов, ритмичность частичных производственных процессов, вид продукции, серийность производства. Эти особенности во взаимосвязи и взаимообусловленности определяют рациональность форм организации производственных систем и их подсистем;
• результативность — способность создавать продукцию или оказывать услуги. Она обеспечивается организацией производственной системы;
• надежность — устойчивое функционирование, способность локализировать в сравнительно небольших частях системы отрицательные последствия стохастических возмущений, происходящих как внутри системы, так и во внешней среде. Надежность системы возрастает при ограничении величин и частоты стохастических возмущений, а также за счет увеличения 
  внутрисистемных резервов и обеспечивается системой управления;
• гибкость — возможность приспосабливать производственные системы к изменяющимся условиям внешней среды, прежде всего росту конкуренции, изменению потребностей рынка и др.;
• управляемость — характеристика процесса управления. Система управляема, если в заданное время достигает цели управления и укладывается при этом в ограничения по ресурсам. Система не управляема, если не достигает цели, плохо управляема, если достигает намеченной цели не точно, а приблизительно или выходит за установленные ограничения по ресурсам. Степень управляемости определяется соотношением управляемых и неуправляемых процессов в системе управления.

Классификация производственных систем

При определении видов  производственных систем следует иметь  в виду, что их классификация определяется следующими понятиями:

• уровень сложности системы;
• уровень детерминированности системы;
• уровень открытости системы.

По  степени сложности различают простые, сложные и очень сложные системы.Наименее сложные системы могут быть названы простыми динамическими системами. Системы, не являющиеся простыми и отличающиеся разветвленной структурой и большим разнообразием внутренних связей, называются сложными системами, поддающимися описанию. Сложной является система, обладающая определенным набором «свойств», включающих:

1. неоднородность и большое число элементов;
2. эмерджентность — несводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом;
3. иерархия — наличие нескольких уровней и способов достижения целей соответствующих уровней, что порождает внутриуровневые и междууровневые конфликты в системе;
4. агрегирование — объединение нескольких параметров системы в параметры более высокого уровня;
5. многофункциональность — это способность большой системы к реализации некоторого множества функций на заданной структуре, которая проявляется в свойствах гибкости, адаптации, живучести;
6. гибкость — это свойство изменять цель функционирования в зависимости от условий функционирования или состояния подсистем;
7. адаптация — это изменение целей функционирования при изменении условий функционирования;
8. надежность — это свойство системы реализовывать заданные функции в течение определенного периода времени с заданными параметрами качества;
9. безопасность — это способность системы не наносить недопустимые воздействия техническим объектам, персоналу, окружающей среде при своем функционировании;
10. стойкость — это свойство системы выполнять свои функции при выходе параметров внешней среды за определенные ограничения или допуски (для механических систем говорят о запасе прочности);
11. уязвимость — способность получать повреждения привоздействии внешних и- (или) внутренних поражающих факторов;
12. живучесть — это способность изменять цели функционирования при отказе и (или) повреждении элементов системы. 
    

Наконец, есть системы настолько  сложного вида, что хотя их и можно  называть сложными, но точно и подробно описать их уже нельзя. Эти системы  называются очень сложными.

Вторым  существенным критерием является различие между детерминированными и вероятностными системами. Детерминированной системой следует считать систему, в которой составные части взаимодействуют точно предвидимым образом. При исследовании детерминированной системы никогда не возникает никакой неопределенности. Если задано предыдущее состояние системы и известна программа переработки информации, то, определив динамическую структуру системы, всегда можно предсказать ее последующее состояние. Напротив, для вероятностной системы нельзя сделать точного детального предсказания. Такую систему можно тщательно исследовать и установить с большой степенью вероятности, как она будет вести себя в любых заданных условиях. Однако система все-таки остается неопределенной, и любое предвидение относительно ее поведения никогда не может выйти из логических рамок вероятностных категорий.

Чрезвычайно важно правильно  оценить различия между детерминированными и вероятностными системами. Подлинно научное обоснование этого различия отсутствует.

Приняв два критерия классификации, в соответствии с которыми разделены  все системы сначала по первому  критерию на три класса (простые, сложные  и очень сложные), а затем по второму — на два (детерминированные  и вероятностные), в итоге получена система классификации, состоящая  из шести категорий. В общем виде каждая категория имеет свои особенности.

Простой детерминированной  системой является система из небольшого числа элементов, имеющая небольшое  число внутренних связей, которая  характеризуется вполне определенным динамическим поведением. К классу простых детерминированных систем можно отнести систему размещения станков в механическом цехе, которую можно оценить исходя из требования обеспечения движения материалов по определенным маршрутам. В рамках такой постановки задачи можно минимизировать расстояния, которые должны проходить материалы в процессе обработки. Однако если нужно исследовать реальные процессы, происходящие при движении материалов, то система сразу становится вероятностной.

Примером сложной детерминированной  системы служит автоматизированное производство. Любое отклонение от строго предписанного образа действийсчитается неисправностью, или даже аварией.

Сложные вероятностные системы  можно рассмотреть на следующем  примере. Пусть имеется запас  каких-нибудь материалов или изделий. Запас может представлять собой  товар на полках магазина или на складе, буферную продукцию между  двумя производственными процессами или, наконец, резерв, хранимый на случай аварии. Содержание такой системы  достаточно сложно, ибо как процесс  поступления материалов или изделий  на хранение, так и процесс извлечения их из запасов (или процесс обслуживания запасом потребителей) описываются  при помощи аппарата математической статистики. Другими словами, эти  процессы являются случайными по самой  своей природе. Даже в случае, когда  динамика системы значительно усложнена, т.е. система имеет очень много  входов (запасы пополняются из многих источников) и много выходов (запасами пользуется большое число потребителей), ее все-таки следует отнести к  рассматриваемому классу.

Другим примером из области  экономики является понятие прибыльности. Система для получения прибыли  в конкурентной среде представляет собой сложную вероятностную  систему. Если вносится какое-либо изменение в процесс производства, которое при ограниченном рассмотрении может представлять собой простой детерминированный акт, направленный на увеличение прибыли за счет изменения производственного процесса какого-нибудь одного изделия, то почти наверняка это изменение будет затрагивать также и более крупную систему, принадлежащую к рассматриваемому классу. Внесение этого изменения оказывает влияние во всех направлениях. Результаты этих изменений, а также изменения всей системы в целом до ее перехода в новое состояние равновесия невозможно точно предвидеть. Конечный результат, как надеется руководство, должен свестись к повышению прибыльности. Однако если такая задача ставится перед ученым, и он считает, что ее можно решить, то единственным средством решения является теория вероятностей.

Какой бы сложной ни стала  система, принципиально ее можно  точно определить. Таким образом, мы можем утверждать, что среди  детерминированных систем нет ни одного составляющего, принадлежащего классу очень сложных систем.

Совершенно иная картина  наблюдается, однако, в отношении  класса очень сложных вероятностных  систем, Так, например, экономика государства  настолько сложна и настолько  случайна, что было бы наивным считать, что ее когда-либо удастся полностью  описать. Пожалуй, самым ярким примером производственной системы такого рода является предприятие или фирма. Для фирмы совершенно необходимо вырабатывать методы, обеспечивающие сохранение существования в условиях меняющейся среды. Она вынуждена  приспосабливаться к экономическому, финансовому, социальному и политическому  окружению и должна обладать способностью к обучению на основе опыта.

Важнейшей чертой общей теории систем является то, что она различает открытые и закрытые системы.Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружающей систему. Часы могут служить примером закрытой системы. Взаимозависимые части часов двигаются непрерывно и очень точно, как только часы заведены или поставлена батарейка. И пока в часах имеется источник накопленной энергии, их система независима от окружающей среды.

Открытая система характеризуется взаимодействием с внешней средой. Энергия, информация, материалы — это объекты обмена с внешней средой через проницаемые границы системы. Такая система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации и материалов, поступающих извне. Кроме того, открытая система имеет способность приспосабливаться к изменениям во внешней среде и должна делать это для того, чтобы продолжить свое функционирование. В сфере менеджмента приходится иметь дело в основном с открытыми системами. 
Подходы, развиваемые ранними школами в управлении, не могли удовлетворить всем ситуациям, поскольку в них предполагалось, по крайней мере неявно, что предприятия являются закрытыми системами. Они активно не рассматривали среду в качестве важной переменной в управлении.

Анализ уровня организации производственных систем

Оценку и анализ уровня организации производственных систем проводят по направлениям дифференциации, концентрации, кооперации, специализации и комбинирования.

Дифференциация  – это разделение целового производства на отдельные части между работниками или же предприятиями, отраслями производства или регионами страны. Соответственно различают профессиональную, межфирменную и внутризаводскую, межотраслевую, межрегиональную дифференциации. Различают также дифференциацию подетальную и поузловую, т.е. изготавливается не готовый до конца продукт, а лишь часть его.  В ходе дифференциации идет выпуск лишь определенного вида продукции.

Экономика производства, на которой основывается современный  жизненный уровень, оказалась бы немыслимой, если бы производство все  еще велось в рамках самообеспечивающего  фермерского домашнего хозяйства  или в рамках самодовлеющих предприятий. Дифференциация функций позволяет  каждому лицу и каждой области  с наибольшей выгодой использовать любые специфические различия в  квалификации и ресурсах. Благодаря  дифференциации производитель получает возможность максимально эффективно использовать доступные для него экономические ресурсы.   Дифференциация является важнейшей базовой категорией микроэкономики. Все предприятия России так или иначе вовлечены в дифференциацию.

Дифференциация  производства предоставляет дополнительный экономический эффект, который заключается в том, что появляется возможность удовлетворять свои потребности наиболее полно и с наименьшими издержками. Дифференциация — это своеобразное разделение труда, поскольку разделение труда складывается на основе качественной дифференциации производства в процессе развития общества.

Дифференциация  существует в разных формах. В данный момент изучается межрегиональная дифференциация, т.е. специализация отдельных отраслей промышленности на производстве определенных видов товаров и услуг для межрегионального обмена.

Сущность  современной дифференциации проявляется в диалектическом единстве разделения процесса производства. Производственный процесс предполагает обособление и специализацию различных видов трудовой деятельности, а также обмен ими, их взаимодействие. Межрегиональная дифференциация выступает не только как процесс разрыва, но как способ объединения труда. Предприятия, участвующие в дифференциации, производят значительно больше продукции, что позволяет более полно удовлетворить потребности населения и страны. Хозяйствующие субъекты, сознательно производя излишнюю продукцию, реализуют ее на внутреннем рынке, приобретая необходимую для них продукцию, являющуюся избыточной для потребителей других регионов, т.е. укрепляя специализацию на производстве определенной группы товаров, конкретные регионы получают необходимые товары на межрегиональном рынке за счет обмена с другими регионами, специализирующимися на иных группах товаров. Анализируя теорию регионального разделения труда, А. Смит в своей работе (1776 г.) доказывал необходимость свободной торговли и предпринимательства, поскольку в противном случае это может не привести к усилению процесса дифференциации между регионами. Уничтожение ограничений в торговле и предпринимательстве, а также расширение сферы обмена продукцией между предприятиями должны вести к специализации региональных экономик и росту их взаимозависимости, и тем самым к складыванию национального хозяйства страны.

Определение экономической сущности концентрации производства представляет довольно значительный интерес. Концентрация присуща всем отраслям и сферам хозяйства.

Экономист В.Ф. Семенов, определял  процесс концентрации производства как:

1. одна из форм сосредоточения производства в более крупных предприятиях;
2. процесс увеличения размеров производства в определенной системе;
3. разделения труда и расширение масштабов кооперации.

Из определения концентрации производства следует её экономическая сущность, которая представляет двусторонний процесс:

• рост доли крупных предприятий в общем объеме производства отрасли;
• рост размеров самих крупных предприятий.

Концентрация  производства можно разделить на четыре различных формы: кооперирование, специализация, укрупнение предприятий и комбинирование.

Укрупнение  предприятий — концентрация производства на предприятиях, которые являются относительно крупными. Укрупнение предприятий определяется увеличением объемов выпускаемой продукции, а также ростом производительности единичных мощностей машин, агрегатов, аппаратов, совершенствованием техники управления и т.п., т.е. научно–техническим прогрессом.

Специализация — концентрация определенного типа производства (массовое или крупносерийное).

Кооперирование — прямые связи в производстве среди предприятий, объединенных совместным изготовлением одинаковой продукции.

Комбинирование — слияние разных производств, которые занимаются последовательной системой обработки и комплексно переработки сырья.

Концентрация  производства как процесс имеет  определенный уровень и динамику. Уровень и динамика концентрации производства полно и всесторонне характеризуется системой показателей.

Основным  показателем уровня концентрации производства является удельный вес крупных предприятий  в общем объеме производства отрасли:       

       где Ук - уровень концентрации, %       

Ок - объем производства крупных предприятии        

Оо - общий объем производства.  

В зависимости от отрасли и производимой на её предприятиях продукции объем производства может исчисляться в натуральном, условно-натуральном и денежном измерении. Для промышленности и пищевой промышленности в целом используется денежная оценка продукции – товарная продукция.

Этот  основной показатель дополняется показателем доли крупных предприятий в элементах производства - средствах труда (основных фондах), предметах труда (оборотных фондах), численности персонала, в суммарной мощности отрасли и др. 

Процесс концентрации производства в динамике достаточно точно характеризует показатель роста средних размеров предприятий.

Концентрация  производства осуществляется в двух формах: отраслевой имежотраслевой. При отраслевой концентрации производства рост размеров предприятий и их доли в общем объеме производства осуществляется за счет наращивания продукции данной отрасли. Межотраслевая концентрация - это сосредоточение производства во все более крупных предприятиях за счет продукции разных отраслей. Рост размеров предприятий происходит за счет увеличения продукции других отраслей. Соответственно доля этих предприятий в общем объеме производства растет. Это - не что иное как вариант диверсификации производства в условиях жестких требований  рынка. Ведь в рынке значимость концентрации производства существенно возрастает. В жесткой конкурентной борьбе при прочих равных условиях более масштабное производство удешевляет производимый продукт, а значит, это крупное предприятие будет более конкурентоспособным. Вот почему в развитом рынке превалировать будут крупные предприятия, а остальные, так или иначе, приспосабливаться к ним, обслуживая их, занимая свои ниши, но будучи зависимыми от крупных.

Концентрация  производства осуществляется в каждой отрасли промышленности в своеобразных условиях, обусловленных спецификой самой отрасли. Процесс концентрации производства действительно меняются во времени, пространстве и от отрасли к отрасли.

Концентрация в широком  смысле - это сосредоточение факторов производства вокруг единого центра. Концентрация также разделяется  на географическую и экономическую.

Географическая  концентрация – желание предприятий располагаться и развиваться в таких местах, где уже имеются другие предприятия. Еще совсем недавно такой вид концентрации предприятий представлял собой явление, которое было характерно для промышленного развития; желание добиться уменьшения затрат толкало производителей искать подходящее для этого место.

Экономическая концентрация – желание увеличить размеры предприятий. Такой вид концентрации предприятий представляется в значительной степени не зависящим от экономического и общественного строя, поскольку он является стремлением организовать более высокую рентабельность засчет снижения издержек. Это приводит к увеличению производительной мощности предприятий, для того чтобы добиться более высокой трудовой производительности. Однако способы, формы, а также целевая направленность экономической концентрации значительно отличаются исходя из того, при каком общественном и экономическом строе она проходит.