Автоматизация управления воспроизводством основных производственных фондов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Кукарцев, Владислав Викторович

• Кукарцев, Владислав Викторович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кукарцев, Владислав Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ВОСПРОИЗВОДСТВА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.

1.1. Структурная модель системы воспроизводства.

1.2. Динамическая модель системы воспроизводства.

1.3. Обзор моделей воспроизводства и методов их решения.

2. МЕТОД ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА ВОСПРОИЗВОДСТВА МАШИН И ОБОРУДОВАНИЯ.

2.1. Формализация процесса воспроизводства.

2.2. Алгоритм выбора оптимального варианта воспроизводства.

2.3. Метод имитационного моделирования для решения задачи выбора.

3. ПРОГРАММНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ.

3.1. Программная реализация метода выбора оптимального варианта воспроизводства на основе пакета PowersimStudio.

3.2. Описание интерфейса информационной системы.

3.3. Результаты апробации на ОАО «Красноярский Машиностроительный Завод».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация управления воспроизводством основных производственных фондов»

Актуальность работы. Технические возможности и экономическая эффективность функционирования и развития машиностроительного комплекса во многом определяются техническим уровнем, состоянием и использованием активной части его основных производственных фондов (ОПФ). Основные производственные фонды непосредственно влияют на уровень производственных издержек и производительность труда. Кроме того, воздействие на прибыль и прибыльность предприятия делает основные производственные фонды важнейшим фактором, определяющим содержание стратегий развития предприятий. Таким образом, принятие и реализация управленческих решений в области воспроизводства основных производственных фондов непосредственно относятся к стратегическим аспектам функционирования предприятия.

Постоянно возрастающая сложность и многофакторность задач управления воспроизводством основных фондов на разных уровнях хозяйственного руководства, необходимость обработки в этой связи большого объема информации при высокой точности, трудоемкости, сжатых сроках выполняемых расчетов и многократности их проведения предопределяют широкое развитие автоматизации управления в этой области [9; 40; 58].

В настоящее время на машиностроительных предприятиях используются системы АСУ класса ERP, а также целый ряд специализированных систем, созданных специально для управления отдельными процессами (MES, SCP, БАМ, СЭД и т.д.) [12; 21; 88]. ERP-система выполняет центральную роль, консолидируя в себе данные по всей деятельности компании, система отвечает за финансы, логистику, отношения с поставщиками и клиентами, управление персоналом, предоставление консолидированных отчетов по основным параметрам деятельности компании топ-менеджменту [47; 98]. ERP-системой интегрируются специализированные решения, MES осуществляет оперативное управление производством, SCP занимается планированием и оптимизацией цепочки поставок и производства, ЕАМ управляет основными фондами.

Однако существует ряд процессов, которые не поддаются автоматизации с помощью традиционных систем принятия решений (класса ERP). Традиционные системы не позволяют учитывать многовариантность решений задач, учитывать риски и неопределенность, осуществлять сценарное планирование, делать выводы об устойчивости систем, выявлять неочевидные зависимости и временные лаги между исследуемыми характеристиками. К таким процессам относится и управление, воспроизводством ОПФ, что и определяет актуальность данного исследования.

Цель работы. Повышение обоснованности и оперативности управленческих решений по воспроизводству ОПФ на машиностроительных предприятиях.

Поставленная цель достигается путем решения следующих задач: анализ существующих моделей управления воспроизводством ОПФ; исследование реальной системы воспроизводства ОПФ; построение формальной модели системы воспроизводства ОПФ на машиностроительных предприятиях; формализация процесса оценки эффективности вариантов (выбора варианта воспроизводства ОПФ) воспроизводства ОПФ; программная реализация моделей системы воспроизводства и процесса оценки эффективности вариантов воспроизводства; апробация модельно-алгоритмического обеспечения процесса управления воспроизводством ОПФ.

Методы исследования. При выполнении работы использовались методы системного анализа, методы оптимизации, методы формального и имитационного моделирования, пакет Powersim.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основе предложенной системы моделей структурирован процесс воспроизводства ОПФ.

2. Предложена формальная модель системы воспроизводства ОПФ, позволяющая производить расчет основных параметров варианта воспроизводства.

3. Построена оптимизационная модель оценки эффективности вариантов воспроизводства ОПФ.

4. В среде Powersim, на основе метода имитационно-динамического моделирования, выполнена программная реализация предложенного модельно-алгоритмического обеспечения, позволяющая автоматизировать процесс управления воспроизводством ОПФ.

Значение для теории. Результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, создают теоретическую основу для разработки моделей специального математического и программного обеспечения систем поддержки принятия решений.

Практическая ценность. Создан инструмент, обеспечивающий автоматизацию управления воспроизводством ОПФ промышленных предприятий.

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием методологии системного анализа при обосновании полученных результатов, выводов, а также верификацией разработанного модельно-алгоритмического обеспечения на ретроспективных фактических данных.

Реализация результатов работы. Разработанное модельно-алгоритмическое обеспечение для автоматизации управления воспроизводством ОПФ принято в опытную эксплуатацию на ФГУП «Красмаш-завод».

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты проведенных исследований представлены в материалах Всероссийской научной конференции «НТИ-2008» (Новосибирск, 2008), Международной научно-технической конференции «Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации» (Курск, 2008), Международной научно-практической конференции «Логистика и экономика регионов» (Красноярск, 2009), опубликованы в форме докладов и статей.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 7 работ общим объемом 2,8 п. л., из них 2 работы объемом 0,9 п. л. в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, библиографического списка.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Кукарцев, Владислав Викторович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ РАБОТЫ:

1. Проведенное исследование выявило, что существующие модели процесса воспроизводства ОПФ отражают уровень общественного и отраслевого воспроизводства, на уровне же предприятия описаны лишь отдельные стадии воспроизводства, чаще всего использования и ремонта ОПФ. Описание процесса воспроизводства представлено в основном в теоретическом виде, лишь немногие исследования доведены до математических моделей, последние имеют статический вид и не отражают протекание процесса во времени.

2. В результате системного анализа процесса индивидуального воспроизводства ОПФ предприятия были определены и описаны входы и выходы исследуемого процесса, проведена его декомпозиция, построена модель внутренней структуры воспроизводства ОПФ и функциональная модель, что позволило структурировать процесс воспроизводства ОПФ.

3. Построена математическая модель процесса воспроизводства ОПФ на основе модели внутренней структуры и функциональной модели.

4. Для управления воспроизводством ОПФ, обеспечения выполнения производственной программы с минимальными затратами осуществлена формализация процесса оценки эффективности вариантов воспроизводства ОПФ, позволяющая выбирать оптимальный вариант.

5. С использованием пакета Powersim осуществлена программная реализация модели воспроизводства ОПФ и алгоритма управления этим процессом на основе метода имитационно-динамического моделирования, позволяющая отразить структуру процесса воспроизводства и протекания этого процесса во времени, а также автоматизацию управления воспроизводством ОПФ.

6. Апробация разработанного модельно-алгоритмического обеспечения показала, что применение предложенного инструментария обеспечивает повышение обоснованности и оперативности управленческих решений по воспроизводству ОПФ за счет увеличения количества рассматриваемых вариантов воспроизводства и сокращения времени на принятие решений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кукарцев, Владислав Викторович, 2009 год

1. Авдеенко, В. Н. Производственный потенциал промышленного предприятия / В. Н. Авдеенко, В. А. Котлов. М. : Экономика, 1989. - 240 с.

2. Анфилатов, В. С. Системный анализ в управлении : учеб. пособие / В. С. Анфилатов и др.. — М. : Финансы и статистика, 2002. 368 с.

3. Аракелян, А. А. Воспроизводство основных фондов в СССР / А. А. Араке-лян, В. А. Воротилов, Л. М. Кантор. М.: Мысль, 1970. - 430 с.

4. Асатурян, В. И. Теория планирования эксперимента : учеб. пособие для вузов / В. И. Асатурян. М. : Радио и связь, 1983. - 248 с.

5. Багриновский К. А. Имитационные модели в народнохозяйственном планировании / К. А. Багриновский и др.. М. : Экономика, 1980. - 200 с.

6. Багриновский К. А. Имитационные системы, принятия экономических решений / К. А. Багриновский, Т. И. Конник и др.. М. : Наука, 1989. - 165 с.

7. Багриновский, К. А. Методы машинной имитации экономических процессов / К. А. Багриновский. М. : Наука, 1982. - 264 с.

8. Баранов, Д. А. Сроки амортизации и обновления основных производственных фондов / Д. А. Баранов. М. : Наука, 1977. - 220 с.

9. Баронов В. В., Калянов Г. Н., Попов Ю. И. и др. Автоматизация управления предприятием / В. В. Баронов и др. М.: ИНФРА-М, 2000. - 239 с.

10. Ю.Бороненкова, С. А. Управленческий анализ : учеб. пособие / С. А. Боронен-кова. М. : Финансы и статистика, 2001. - 384 с.

11. П.Борщев А.В. Практическое агентное моделирование и его место в арсенале аналитика электронный ресурс. http://www.gpss.rU/immodo5/p/borshev/

12. Будник Р.А., Куминов В.В. MES-системы в дискретном производстве Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mesa.ru/?p=600012.

13. Бужинский, А. И. Методика экономического анализа деятельности промышленного предприятия (объединения) / А. И. Бужинский, А. Д. Шеремет. 2-е изд., перераб. и доп. -М. : Финансы и статистика, 1988. - 295 с.

14. Бусленко, В. Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем / В. Н. Бусленко. М. : Наука, 1977. - 240 с.

15. Вавилов, А. А. Имитационное моделирование производственных систем / А. А. Вавилов. -М. : Машиностроение; Берлин : Техника, 1983. — 416 с.

16. Валуев, С. А. Системный анализ в экономике и организации производства / С. А. Валуев, В. Н. Волкова. Л. : Политехника, 1991. — 398 с.

17. Васильев, Ф.П. Методы оптимизации / Ф. П. Васильев М.: Факториал Пресс, 2002 - 824с.

18. Вегер, Л. Л. Обновление машинных парков: проблема эффективности / Л. Л. Вегер. М. : Наука, 1990. - 120 с.

19. Великанов, К. М. Расчеты экономической эффективности новой техники : справ. / К. М. Великанов и др.. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1975. -432 с.

20. Волкова, В.Н. Основы теории систем и системного анализа. / В. Н. Волкова, А. А. Денисов СПб: Изд-во СПбГТУ, 2001 - 514 с.

21. Гладкова И., Фролов Е.Б. "Ларчик" национальных технологических традиций открывает MES-система Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mesa.ru/7p-600006.

22. Губанов, В.А. Введение в системный анализ. / В. А. Губанов Л. : ЛГУ, 1988-232 с.

23. Градов, А. П. Технический уровень производства машиностроительных предприятий : экономический анализ / А. П. Градов. Л. : Машиностроение, 1984. -173 с.

24. Градов, А. П. Самостоятельность и управление производственным профилем предприятия / А. П. Градов. М. : Экономика, 1990. — 237 с.

25. Дякин В.Н., Матвейкин В.Г., Дмитриевский Б.С. Оптимизация управлением промышленным предприятием: Монография / под научн. ред. д-ра экон. наук Б.И. Герасимова/ Тамбов: Изд-во Тамбовского техн. Ун-та, 2004 — 84 с.

26. Евсюхина, К. Работа с пакетом динамического моделирования POWERSIM / К. Евсюхина, М. Чесалова. М.: Тора-Инфо центр, 1997. - 119 с.

27. Емельянов, А. А. Имитационное моделирование экономических процессов / А. А. Емельянов. М.: Финансы и статистика, 2004. 368 с.

28. Жданов, С. А. Экономические модели и методы в управлении / С. А. Жданов. М. : Изд-во «Дело и сервис», 1998. - 176 с.

29. Золотогоров В. Г. Экономика: энциклопедический словарь / Золотогоров В. Г. Мн. : Интерпрессервис; Книжный дом, 2003. - 720 с.

30. Иозайтис, В. С. Экономико-математическое моделирование производственных систем : учеб. пособие для инж.-экон. спец. вузов / В. С. Иозайтис, Ю. А. Львов. -М. : Высш. шк., 1991. 192 с.

31. Ицкович, В. Д. Оптимизация структуры действующего станочного парка / В. Д. Ицкович. -М. : Экономика, 1988. 173 с.

32. Кабаков, В. С. Управление основными фондами / В. С. Кабаков. Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. - 136 с.

33. Кабаков, В. С. Программно-целевое управление использованием основных фондов в машиностроении / В. С. Кабаков. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1982.-239 с.

34. Казаков, С. А. Практикум по основам имитационного моделирования бизнес-процессов / С. А. Казаков, Ю. А. Шебеко. М. : Тора-Инфо центр, 2002. - 108 с.

35. Калашников, В. В. Организация моделирования сложных систем / В. В. Калашников. -М. : Знание, 1982. 126 с.

36. Калашников, В. В. Сложные системы и методы их анализа / В. В. Калашников. М. : Знание, 1980. - 221 с.

37. Кантор, Е. Л. Основные фонды промышленных предприятий / Е. Л. Кантор и др.. СПб. г Питер, 2002. - 240 с.

38. Карасев, А. И. Математические методы и модели в планировании / А. И. Карасев и др.. М.: Экономика, 1987. - 240 с.

39. Кельтон, В. Д. Имитационное моделирование / В. Д. Кельтон, А. М. Jloy. — СПб. : Питер, 2004. 848 с.

40. Кунву Ли Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / Кунву Ли СПб: Питер, 2004- 560 с.

41. Коркин, С. К. Кругооборот фондов в социалистическом воспроизводстве / С. К. Коркин. — Казань : Изд-во Казан, ун-та, 1990. 198 с.

42. Кравченко, В. Ф. Организационный инжиниринг : учеб. пособие / В. Ф. Кравченко, Е. Ф. Кравченко, П. В. Забелин. -М. : Приор, 1999. 256 с.

43. Краюхин, Г. А. Моделирование научно-технического прогресса в машиностроении / Г. А. Краюхин и др.. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.- 272 с.

44. Кудинов А., Ступин Н.Д. Техническое перевооружение ключевая проблема развития предприятий / Кудинов А., Ступин Н.Д. // Машиностроитель — 2003. -№11 -с.5-8.

45. Ленская, С. А. Кругооборот и оборот общественных фондов в СССР / С. А. Ленская. М. : Мысль, 1967. - 214 с.

46. Ленская, С. А. Производственные фонды как экономическая категория / С. А. Ленская. -М. : Экономика, 1982. 128 с.

47. Леньшин В.Н., Куминов В.В. Производственные исполнительные системы (MES) путь к эффективному предприятию Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.mesa.ru/?p=600002.

48. Лескин, А. А. Системы поддержки управленческих и проектных решений / А. А. Лескин, В. Н. Мальцев. — Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990. — 167 с. (ЭВМ в производстве).

49. Лукичева Л.И., Егорычев Д.Н. Управленческие решения: учебник / Луки-чева Л.И., Егорычев Д.Н.; под ред Ю.П. Анискина. М.:Омега-Л, 2006. -386 с.

50. Львов, Д. С. Эффективное управление техническим развитием / Д. С. Львов. -М. : Экономика, 1990.-255 с.

51. Любимцев, Ю. И. Цикл воспроизводства и амортизации основных фондов / Ю. И. Любимцев. — М. : Экономика, 1973. 175 с.

52. Маззулло Д., Уитли П. SAP R/3 для каждого. Пошаговые инструкции, практические рекомендации, советы и подсказки / Д. Маззулло, П. Уитли М.: Баланс Бизнес Букс, 2008 336 с.

53. Малыгин, А. А. Планирование воспроизводства основных фондов / А. А. Малыгин. М. : Экономика, 1985.-248с.

54. Масалович, А. И. Моделирование и анализ поведения бизнес-процессов : конспект лекций / А. И. Масалович, Ю. А. Шебеко. — М. : Тора-Инфоцентр, 2002. -219 с.

55. Мину М. математическое моделирование: теория и алгоритмы / пер с фр. М.: Наука, 1990, 485 с.

56. Михалев Г.С., Бойко А.А. Выбор и реализация варианта воспроизводства основных производственных фондов машиностроительных предприятий: моногр. / Г.С.Михалев, А.А. Бойко; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005. - 136 с.

57. Нейлор, Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем / Т. Нейлор. М. : Мир, 1975. - 269 с.

58. Нестеров, А. Л. Проектирование АСУТП. Книга 2 / А. Л. Нестеров М. : ДЕАН, 2009 - 944 с.

59. Нечипоренко, В. И. Структурный анализ систем / В. И. Нечипоренко. М. : Сов. радио, 1977. - 263 с.

60. О Классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы : постановление № 1 : утв. Правительством РФ 01.01.02 // Российская газета. 2002. - 9 янв. (№ 3).

61. Овчинников, Г. П. Интенсификация воспроизводства основных фондов / Г. П. Овчинников. — JI. : Лениздат, 1976. 168 с.

62. Орлова, М. И. Экономика машиностроительной промышленности СССР / М. И. Орлова, Л. М. Лукашевич и др. ; под ред. Г. А. Краюхина. М. : Высш. шк., 1987.-416 с.

63. Павлов, П. М. Оборот средств предприятия / П. М. Павлов. — М. : Финансы, 1967.-230 с.

64. Павлов, П. М. Социалистическое воспроизводство на современном этапе / П. М. Павлов, Е. Д. Каганов. М. : Экономиздат, 1963. - 225 с.

65. Палий, В. Ф. Технико-экономический анализ производственно-хозяйственной деятельности машиностроительных предприятий / В. Ф. Палий, Л. П. Суздальцева. М. : Машиностроение, 1989. — 272 с.

66. Перегудов, Ф. И. Введение в системный анализ : учеб. пособие для вузов / Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко. М.: Высш. шк., 1989. - 367 с.

67. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Основы системного анализа- Томск: Изд-во НЛТ, 1997. 396 с.

68. Петрович, И. М. Производственная мощность и экономика предприятия / И. М. Петрович, Р. П. Атаманчук. М. : Экономика, 1990. - 110 с. - (Экономистам пром. предприятий).

69. Пресняков, В. Ф. Модель поведения предприятия / В. Ф. Пресняков. М. : Наука, 1991.- 192 с.

70. Ременников В.Б Разработка управленческого решения: Учеб. пособие для вузов / Ременников В.Б М. : ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 140 с.

71. Рид Дж., Доаи М. Настольная книга SAP-консультанта. Книга, которая расскажет, как добиться успеха в мире SAP / Дж. Рид, М. Доан М.: Эксперт РП, 2008 - 288 с.

72. Ример, М. И. Управление использованием основных фондов в промышленности / М. И. Ример и др.. М. : Экономика, 1985. - 160 с.

73. Румянцева Е. Е. Новая экономическая энциклопедия / Е. Е. Румянцева -М.: ИНФРА-М, 2005 724 с.

74. Рутковская Д., Пилиньский М., Рутковский JI. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: Пер. с польск. / Д. Рутковская, М. Пилиньский, JI. Рутковский М.: Горячая линия — Телеком, 2008 — 452с.

75. Рыков, А.С. Модели и методы системного анализа: Принятие решений и оптимизация / А. С. Рыков М.: Изд-во МИСИС 2005 - 352 с.

76. Саломатин, Н. А. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством / Н. А. Саломатин и др.. — М. : Машиностроение, 1984. 208 с.

77. Системный анализ: Проектирование, оптимизация и приложения. В 2 т., под общ. Ред. Антамошкина А.Н. Красноярск, САА, 1996 206 с.

78. Смирницкий, Е. К. Экономические показатели промышленности : справ. / Е. К. Смирницкий. М. : Экономика, 1989. - 335 с.

79. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учеб. для вузов / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев М.: Высш. шк., 2005 - 343 с.

80. Тальмина, П. В. Финансовые рычаги повышения фондоотдачи / П. В. Тальмина. М. : Финансы и статистика, 1990. - 207 с.

81. Таха X. Введение в исследование операций. В 2-х книгах / X. Таха М.: Мир, 2005 - 903 с.

82. Уемов А. И. Системный подход и общая теория систем / А. И. Уемов. М. : Мысль, 1978.-326 с.

83. Фомин Г.П. Методы и модели линейного программирования в коммерческой деятельности: Учеб. пособие. М. : Финансы и статистика, 2000 — 128 с.

84. Форрестер, Дж. Основы кибернетики предприятия: Индустриальная динамика / Дж. Форрестер. М. : Прогресс, 1971. - 340 с.

85. Фролов Е.Б., Загидуллин P.P. MES-системы, как они есть или эволюция систем планирования производства. Электронный ресурс. Режим доступа: http://erpnews.ru/doc2592.html.

86. Хагер, Н. Этапы формирования моделей / Н. Хагер // Эксперимент. Модель. Теория. -М. ; Берлин : Наука, 1982. 153 с.

87. Хикс, Ч. Основные принципы планирования эксперимента / Ч. Хикс. — М. : Мир, 1967.- 134 с.

88. Хомяков Д.М., Хомяков П.М. Основы системного анализа / Д.М. Хомяков, П.М. Хомяков М. : Изд-во механико-математического факультета МГУ, 1996 -323 с.

89. Цыгичко, В. Н. Руководителю — о принятии решений / В. Н. Цыгичко. — М. : Финансы и статистика, 1991. 240 с.

90. Чернышев, В. О. Принципы и концептуальные основы системного подхода : учеб. пособие / В. О. Чернышев; Краснояр. ин-т косм, техники. Красноярск, 1992.-95 с.

91. Шебеко, Ю. А. Персональный компьютер помогает исследовать и анализировать поведение бизнес-процессов : прикладное пособие для менеджеров / Ю. А. Шебеко. М. : Тора-Инфоцентр, 1999. - 51 с.

92. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука. — М.: Мир, 1972-293 с.

93. Эддоус М. Стэнфилд Р. Методы принятия решений М.: Аудит, ЮНИТИ, 1997, 590 с.

94. Якобсон, М. О. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий / М. О. Якобсон. М. : Машиностроение, 1967. — 592 с.

95. MRP-ERP. Электронный ресурс. Режим доступа: plant.da.ru (http://www.geocities.com/WallStreet/2907/), erp.da.ru

96. SAP ERP. Построение эффективной системы управления М.: Альпина Бизнес Букс, 2008 - 356 с.

97. Forrester, J. W. System Dynamics and the Lessons of 35 Years. In «The Systemic Basisi of Policy Making in the 1990s», edited by De Greene Kenyon B. / J. W. Forrester. Massachusetts: Sloan School of Management MIT, 1991.