Информационная теория управления

            Тема 1.  ИНФОРМАЦИОННАЯ  ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ

 

                 1.1. Управление предприятием

 

       1.1.1.  Термины и понятия информационной теории  управления

              

        Исследования в информатике  обусловлены кибернетикой, в основе которой  тезис об общности процессов управления в объектах разной природы, проявляющийся в механизме действия обратной связи и информационной основе управления.

       Поскольку основным для кибернетических теорий является  определение термина «управление», то  в начале приведем  его формулировку[    ].

       Управление (англ. - control) - это функция систем различной природы (технических, биологических или социальных), направленная на реализацию их целей с  поддержанием  присущей им структуры.

       В процессе управления происходит взаимодействие двух объектов - управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи.

      По каналу  прямой связи передаются управляющие  сигналы. Системы управления с  одной только прямой связью  называются разомкнутыми.  Модель разомкнутой системы управления представлена на  рис.1.1

 

 

                 Рис.1.1. Разомкнутая система управления

 

      Если система управления  получает информацию о объекте управления по каналу обратной связи и производит необходимые корректирующие воздействия на объект управления, то такие  системы управления называются замкнутыми. Модель такой системы управления представлена на рис.1.2.

 

 

               

                      Рис.1.2.  Замкнутая система управления

 

 

 

 

 

 

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

       q  управление  рассматривается в рамках системы, включающей как предприятие, так и внешнюю среду;

       q    цель управления формулируется в количественных терминах;

       q  действующие механизмы связи и управления анализируются с учетом как детерминированности, так и стохастических изменений.

Поскольку управление предприятием всегда подчинено некоторой цели, то поэтому всегда можно говорить об управлении, оптимальном в известном смысле, например цель: максимизация прибыли за заданный период времени,

 

                                                                             V

 

                                                          U

 

 

 

 

               Xизм(t)+W₁                                              Z_изм(t) +W₂ 

 

                                                Рис. 1.3.

 

Где t - время,

        Х_изм(t) - вектор измеряемых параметров, характеризующих  состояние управляемого объекта (измеряемая часть вектора фазовых координат),

        Z_изм(t) - вектор измеряемых параметров состояния окружающей среды,

        U - управляющее воздействие,

        V - воздействие окружающей среды,

        W - информационные возмущения.

В общем случае U, V, W могут зависеть от Х и t.

Процесс управления  включает  две  составляющие:

 q программные управляющие воздействия, зависящие только от времени;

 q 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. 1.4.

 

 

 

 

 

    

 

 

                                                   Рис. 1.4.

 

Где  Xпл(t) - программное, планируемое значение параметра;

         Хф(t) - фактическое значение параметра.

 

         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.

        Планирование заключается в выработке плановой  «траектории» процесса X(t) на период планирования {t₀, t_пл}. Учет, т. е. измерение, в производственных системах состоит в определении в заданные моменты времени истинного состояния процесса X_ф(t). Контроль позволяет определить отклонение X_ф(t) от Xпл(t), а регулирование состоит в определении скорректированного плана Хр (t), т. е. по существу является решением задачи планирования при новых начальных условиях.

После введения этих упрощений  процесс управления предприятием можно представить в виде, изображенном на рис. 1.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                             Xпл(t)

 

 

                                               DX(t₁) X_ф(t1                       X_ф(t₁)

 

                       

                                               Рис. 5.5.

 

        Схема управления, показанная на рис.1.5 и рис. 1.6. является универсальной. Компонентами вектор - функции X(t) могут быть показатели, характеризующие ход производства, состояние доходов, расходов, мощностей, запасов, кадров и т. д..

       Все бизнес – процессы предприятия являются управляемыми. Управление каждым процессом осуществляется путем реализации функций управления в отдельные дискретные моменты времени. В состав функций управления входят операции: планирование, 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.

 

 

 

        1.1.2.    Информатизация управления  предприятием

                   

      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. 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.

Формализации методов управления  связана:

     1) с построением системы  моделей, отражающих  особенности поведения  предприятия, моделей бизнес - процессов, представлением предприятия как композиции систем массового обслуживания, моделей данных, используемых на предприятии, и т. д.;

     2) с созданием методов  определения управляющих воздействий  на основе 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.

Применение этих подходов позволяет:

      q  выделить ряд задач, к которым можно применить методы теории оптимального управления, конечных автоматов, планирования операций

      q   создать эффективные процедуры принятия управленческих решений      

      q   применять эвристические стратегии управления

       q определить принципы формирования организационных структур предприятий.

        Для автоматизации управления используются типы моделей, наиболее полная классификация которых содержится в стандартах IDEF (Integrated Computer Automated Manufacturing DEFinition).

   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).

  Детальное описание стандартов IDEF можно найти по адресу http://www.indel.com./.

 

 

 

 

         1.1.3. Современные методологии  управления   предприятием

                                Концепции MRP, MRPII, ERP

 

       Первые  работы по практическому применению  ЭВМ в управлении производством были направлены на решение  задач, которые были «узким местом» в системе переработки информации. Одной из них, особенно на крупных предприятиях со сложным многономенклатурным производством, является  задача расчета материальных потребностей на производственную программу. Цель решения задачи состоит в определении потребностей предприятия во всех материальных ресурсах (деталях и сборочных единицах собственного производства, полуфабрикатах, материалах, покупных изделиях, оснастке и приспособлениях и т. п.), необходимых для выполнения производственной программы. Особую сложность задаче придает ее календарный характер. Все потребности необходимо привязать к требуемым датам выполнения заказов. Ранние системы, решавшие эту задачу, получили название MRP (Material Requirements Planning - «Планирование материальных потребностей»). Постепенно был совершен переход от автоматизации управления производством на уровне локальных задач к интегрированным системам, охватывающим выполнение всех функций управления производством. Итогом этого процесса явились системы, получившие название MRPII (Manufacturing Resource Planning - «Планирование производственных ресурсов»).

        MRPII представляет собой методологию, направленную на эффективное управление всеми производственными ресурсами предприятия. Она обеспечивает решение задач планирования деятельности предприятия в натуральном и денежном выражении, моделирование возможностей предприятия, отвечая на вопросы типа «Что будет, если..?». Эта методология базируется на ряде крупных взаимосвязанных функций, среди которых:

       q   бизнес-планирование (Business Planning - ВР).

       q   планирование продаж и деятельности предприятия в целом (Sales and Operations Planning - S&OP).

       q  планирование производства (Production Planning - PP).

       q   разработка графика выпуска продукции (Master Production Scheduling - MPS).

       q  планирование материальных потребностей (Material Requirements Planning - MRP).

       q  планирование производственных мощностей (Capacity Requirements Planning - CRP).

        q   оперативное управления производством.

        Среди них системы, основанные  на составлении расписаний работ на цеховом уровне (Shop Floor Control - SFC) и системы поточного производства типа «точно-в-срок» (Just-in-Time - JIT).

        Структура MRPII охватывает все основные функции планирования производства сверху вниз. Состав функциональных модулей и их взаимосвязи имеют глубокое обоснование с позиции теории управления.                    

 

 

        Они обеспечивают интеграцию функций планирования, в том числе согласование их при различиях времени и пространства.

Для каждого уровня планирования MRPII характерны такие параметры, как степень детализации плана, горизонт планирования, вид условий и ограничений.. Ниже приводится краткая характеристика функциональных модулей MRPII.

         Бизнес-планирование. Процесс формирования плана предприятия наиболее высокого уровня. Планирование долгосрочное, план составляется в стоимостном выражении. Наименее формализованный процесс выработки решений.

         Планирование продаж и деятельности. Бизнес-план преобразуется в планы продаж основных видов продукции (как правило, от 5 до 10). При этом производственные мощности могут не учитываться или учитываться укрупненно. План носит среднесрочный характер.

         Планирование производства. План продаж по видам продукции преобразуется в объемный или объемно-календарный план производства видов продукции. Под видом здесь понимаются семейства однородной продукции. В этом плане впервые в качестве планово-учетных единиц выступают изделия, но представления о них носят усредненный характер.         

        Формирование графика выпуска продукции. План производства преобразуется в график выпуска продукции. Как правило, это среднесрочный объемно-календарный план, задающий количества конкретных изделий (или партий) со сроками их изготовления.

        Планирование потребностей в  материальных ресурсах. В ходе планирования на этом уровне определяются, в количественном выражении и по срокам, потребности в материальных ресурсах, необходимых для обеспечения графика выпуска продукции.

        Планирование производственных  мощностей. Как правило, в этом модуле выполняются расчеты по определению и сравнению располагаемых и потребных производственных мощностей.

       Оперативное  управление производством. Здесь формируются оперативные планы-графики. В качестве планово-учетных единиц могут выступать детали (партии), сборочные единицы глубокого уровня, детале-(партие) операции и т. п. Период, охватываемый планированием, невелик (от нескольких дней до месяца).

        Связь между уровнями в MRPII обеспечивается с помощью универсальной формулы: задача планирования на каждом уровне реализуется как ответ на три вопроса:

        1. Что необходимо выполнить?

       2. Что  необходимо для этого?

       3. Что  имеется в настоящее время?

       В  качестве ответа на первый  вопрос всегда выступает план  более высокого уровня. Этим и  обеспечивается связь между уровнями. Структура ответов на последующие вопросы зависит от решаемой задачи.

      Дальнейшее развитие MRPII связано с появлением систем управления предприятием в замкнутом контуре, т. е. с обратной связью (Closed-loop MRP). В этих системах появляются такие функциональные возможности, как планирование и учет запуска-выпуска, составление оперативных расписаний, решение задач первичного учета. Перечисленные функциональные возможности не только углубили систему планирования, но и создали условия для эффективного регулирования хода производства, что в конечном итоге способствовало повышению устойчивости планов верхнего уровня. Сегодня под системами типа MRPII, как правило, подразумевают именно системы с обратной связью.

         Длительный процесс внедрения  MRPII позволил, с одной стороны, достичь роста эффективности предприятий, а с другой стороны, выявил ряд присущих этой системе недостатков, в числе которых:

      q ориентация системы управления предприятием исключительно на имеющиеся заказы, что затрудняло принятие решений на длительную,

среднесрочную, а в  ряде случаев и на краткосрочную перспективу;

     q  слабая интеграция с системами проектирования и конструирования продукции, что особенно важно для предприятий, производящих сложную продукцию

     q слабая интеграция с системами проектирования технологических процессов и автоматизации производства

     q  недостаточное насыщение системы управления функциями управления затратами

     q отсутствие интеграции с процессами управления финансами и кадрами.

         Необходимость устранить перечисленные  недостатки побудила трансформировать  системы MRPII в системы нового класса - «Планирование ресурсов предприятия» (Enterprise Resource Planning - ERP). Системы этого класса в большей степени ориентированы на работу с финансовой информацией для решения задач управления большими корпорациями с разнесенными территориально ресурсами. Сюда включается все, что необходимо для получения ресурсов, изготовления продукции, ее транспортировки и расчетов по заказам клиентов. Помимо перечисленных функциональных требований в ERP реализованы и новые подходы по применению графики, использованию реляционных баз данных, CASE-технологий для их развития, архитектуры вычислительных систем типа «клиент-сервер» и реализации их как открытых систем.

         Системы типа ERP пополняются следующими функциональными модулями - прогнозирования спроса, управления проектами, управления затратами, управления составом продукции, ведения технологической информации. В них прямо или через системы обмена данными встраиваются модули управления кадрами и финансовой деятельностью предприятия.

         Ниже поясняются элементы структуры управления ERP, добавленные к системе MRPII.

         Прогнозирование. Оценка будущего состояния или поведения внешней среды или элементов производственного процесса. Цель — оценить требуемые параметры в условиях неопределенности. Недостаток информации связан, как правило, с временным фактором. Прогнозирование может носить как самостоятельный характер, так и, предшествуя планированию, представлять собой первый шаг в решении задачи планирования.

       Управление  проектами и программами. В производственных системах, предназначенных для выпуска сложной продукции, собственно производство является одним из этапов полного производственного цикла. Ему предшествуют проектирование, конструкторская и технологическая подготовка, а произведенная продукция подвергается испытаниям и модификации. Для сложной продукции характерны: большая длительность цикла, большое количество предприятий-смежников, сложность внутренних и внешних связей. Отсюда следует необходимость управления проектами и программами в целом и включение соответствующих функций в систему управления.

         Ведение информации о составе  продукции. Эта часть системы управления обеспечивает управленцев и производственников информацией требуемого уровня о продукции, изделиях, сборочных единицах, деталях, материалах, а также об оснастке и приспособлениях. Здесь обеспечивается адекватное представление различных структур изделий, полнота данных, фиксация всех изменений. Особое место среди решаемых задач принадлежит прямой задаче разузлования для многоуровневых изделий.             

         Она используется также при  планировании потребностей в материальных ресурсах.

         Ведение информации о технологических  маршрутах. Для решения задач оперативного управления производством необходима информация о последовательности операций, входящих в технологические маршруты, длительности операций и количестве исполнителей или рабочих мест, требуемых для их выполнения.

        Управление затратами. Этот фрагмент системы оценивает работу производственных и других подразделений с точки зрения затрат. Здесь выполняются работы по определению плановых и фактических затрат. Роль данной подсистемы — обеспечить связь между управлением производством и управлением финансовой деятельностью путем решения задач планирования, учета, контроля и регулирования затрат. Задача, как правило, решается в различных разрезах — по подразделениям, проектам, типам и видам продукции, изделиям и т. п. Данная информация используется для выработки управляющих решений, оптимизирующих экономические показатели предприятия.

Управление финансами. В этой подсистеме решаются задачи управления финансовой деятельностью. Практически во всех зарубежных системах в нее входят четыре подсистемы более глубокого уровня — «Главная бухгалтерская книга», «Расчеты с заказчиками», «Расчеты с поставщиками», «Управление основными средствами». Автоматизация управления финансами на предприятии позволяет:

q  усилить финансовый контроль путем обобщения всей финансовой деятельности;

q  улучшить оборот денежных средств путем обеспечения полного управления кредитами и счетами дебиторов;

q  оптимизировать управление денежными средствами путем автоматизации расчетов с поставщиками; максимизировать отдачу от капитальных вложений путем обеспечения более эффективного управления основными средствами, арендованной собственностью, ремонтной базой, незавершенным капитальным строительством.

         Управление кадрами. В данной подсистеме решаются задачи управления кадровыми ресурсами предприятия. Задачи, решаемые в подсистеме управления кадрами, связаны с набором, штатным расписанием, переподготовкой, продвижением по службе, оплатой и т. п.

        ERP, таким образом, является улучшенной модификацией MRPII. Ее цель — интегрировать управление всеми ресурсами предприятия, а не только материальными, как это было в MRPII.

         Такое расширение системы, повышая  эффективность управления, вместе с тем, увеличивает и масштабы формальной системы, что усложняет характер работ по созданию АСУП.

В ERP решения о включении  изделия в график выпуска продукции может приниматься не только на основе реально имеющегося спроса, но и на основе прогноза спроса и в связи с выполнением больших проектов и программ.

       Это,  безусловно, расширяет диапазон применения системы управления и делает ее более гибкой и оперативной к изменениям внешней среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 2. 1С : ПРЕДПРИЯТИЕ 8.0

         Система программ «1С:Предприятие 8» включает в себя платформу и прикладные решения, разработанные на ее основе, для автоматизации деятельности организаций и частных лиц. Сама платформа не является программным продуктом для использования конечными пользователями, которые обычно работают с одним из многих прикладных решений (конфигураций), разработанных на данной платформе. Такой подход позволяет автоматизировать различные виды деятельности, используя единую технологическую платформу.

        Платформа 1С:Предприятие 8 была создана с учетом 6-летнего опыта применения системы программ 1С:Предприятие 7.7, которую используют десятки тысяч разработчиков. В настоящее время более 1 000 000 организаций использует для автоматизации своей деятельности продукты, входящие в систему программ «1С:Предприятие». Несмотря на значительные изменения, версия 8 сохранила идеологическую преемственность с предыдущими версиями.

        Типовые прикладные решения фирмы "1С" предназначены для автоматизации типовых задач учета и управления предприятий. При разработке типовых прикладных решений учитывались как современные международные методики управления (MRP II, CRM, SCM, ERP, ERP II и др.), так и реальные потребности предприятий, не укладывающиеся в стандартный набор функциональности этих методик, а также опыт успешной автоматизации, накопленный фирмой "1С" и партнерским сообществом.  Для использования на российских предприятиях фирма "1С" предлагает следующие типовые прикладные решения:

            "1С:Бухгалтерия 8",

             "Управление торговлей",

             "Зарплата и Управление Персоналом",

             "Управление производственным предприятием";

        "1С:Консолидация 8".

 

                2.1.      Управление производственным предприятием

 

         Наиболее полную реализацию функциональных возможностей системы программ "1С:Предприятие 8" представляет прикладное решение "Управление производственным предприятием".

 

 

       

       Продукт  «1С:Предприятие 8.0. Управление производственным  предприятием» - комплексное решение,  охватывающее основные контуры  управления и учета на производственном  предприятии.

     Единая информационная система позволяет осуществлять:

      управление производством;

      управление основными средствами  и   планирование  ремонтов;

      управление финансами;

      управление складом (запасами);

      управление продажами;

      управление закупками;

      управление отношениями с покупателями  и  поставщиками;

      управление персоналом, включая расчет заработной платы;

      мониторинг и анализ показателей  деятельности предприятия.

    1С:Управление производственным предприятием» предоставляет:

      - руководству предприятия - возможности для анализа, планирования и гибкого управления ресурсами компании для повышения ее конкурентоспособности;

      - руководителям  подразделений и менеджерам - инструменты, позволяющие повысить эффективность ежедневной работы по своим 
направлениям;

      - работникам  учетных служб предприятия - средства для автоматизированного ведения учета в удобном современном интерфейсе 
платформы «1С:Предприятие 8.0».

      Конфигурация "Управление производственным предприятием" может использоваться в  подразделениях предприятий, включая:

         - дирекцию (генеральный директор, финансовый  директор, коммерческий директор, директор  по производству, главный инженер,  директор по кадрам, директор  по ИТ, директор по развитию);

       - планово-экономический отдел;

       - производственные цеха;

       - производственно диспетчерский отдел;

       - отдел главного конструктора;

       -  отдел главного технолога;

       -  отдел главного механика;

        -  отдел сбыта;

       -  отдел материально технического обеспечения;

       -  отдел маркетинга;