Разработка моделей и методов проектирования крупных промышленных комплексов

Проблема обеспечения конкурентоспособности крупных производственных комплексов в период переходной экономики вызывает потребность в нестандартных подходах к проектированию их деятельности. Сложные многофакторные процессы, связанные со структурными изменениями в промышленности, быстро меняющейся экономической и правовой обстановкой, влиянием мирового рынка, вызывают необходимость в дифференциации методов проектирования сложных и дорогостоящих производственных комплексов, включая и проектирование их деятельности, а также объединение этих методов в единую методологию, обеспечивающую автоматизацию процессов проектирования.

Методология проектирования должна обеспечивать быструю реакцию на постоянно изменяющуюся номенклатуру и ассортимент продукции, обеспечивая соблюдение принципа адекватности, в соответствии с которым, состав элементов, средств, методов и структура проектирования системы должны быть адекватны составу элементов и структуре продукта, создаваемого этой системой. Таким образом, обеспечивается диалектическое единство цели, заключающейся в удовлетворении общественных потребностей и обеспечении эффективности деятельности производственно-хозяйственной системы, и средства. Этим средством и является сама эта система.

Постановка проблемы комплексности методологии с одной стороны и дифференциации методов проектирования с другой, определяет цель данной работы.

Разработка методов проектирования, объединение этих методов в единую методологию и создание на ее основе модели проектирования авиационных комплексов, является основной проблемой, решаемой в данной работе.

Основные задачи в рамках решения этой цели:

1. Анализ сложившейся ситуации в промышленности России и в Самарской области, инвестиционного потенциала региона.

2. Разработка методических основ инженерного проектирования производственно-хозяйственных объектов.

3. Разработка основ логистического метода проектирования с использованием CASE технологий на базе программного комплекса «ИНВЕСТОР» .

4. Разработка идеализированной гипермодели второго порядка и проектирование структуры авиационного комплекса Самарского региона на ее основе.

Объектом исследования диссертации является комплекс авиационных предприятий Самарского региона как системы взаимосвязанных производственно-хозяйственных объектов, обладающих технологическим, топологическим, информационным, финансовым и организационным единством.

Предметом исследования является методология проектирования и организации авиационных предприятий Самарского региона, позволяющая обеспечить эффективную хозяйственную деятельность предприятий.

Научная новизна содержится в интеграции методов проектирования организационных систем в идеализированную гипермодель второго порядка, позволяющую автоматизировать процессы проектирования с помощью CASE технологий без снижения качества проекта.

Методология, разработанная в диссертации, использовалась при разработке структуры ФПГ «Двигатели Н.К.», а также в проекте ТАСИС, разработанном Европейским Союзом.

Материалы диссертации использованы в конкурсе экспертов в научно-технической сфере, организованном Российским исследовательским научно-консультационным центром экспертизы совместно с министерством образования. По результатам конкурса в 2000 году автору диссертации присвоено звание федерального эксперта.

На основе материалов диссертации разработано учебное пособие по дипломному проектированию, по курсовому проектированию: «Разработка органа управления с ограниченным числом функций» .

Материалы диссертации использованы при подготовке курсов лекций, читаемых в СГАУ, по предметам: теория организации, производственная логистика, производственный менеджмент, планирование и организация производства, финансовый менеджмент.

Диссертационные материалы нашли отражение в семи публикациях.

Структура диссертации продиктована логикой перехода от простого к сложному, от теории к практике.

1. Во введении изложены цели, задачи, описан объект и предмет исследования, научная новизна и апробация результатов работы, а также краткое изложение содержания диссертации. Объем введения четыре листа.

2. В первой главе анализируются процессы, протекающие в промышленности России, рассматриваются реально складывающаяся обстановка, описываются цели государственной политики и основные проблемы крупного промышленного производства. Рассматривая авиационный комплекс как область производства, в которой темпы развития определяются объемом инвестиций в НИОКР, исследуется научно-техническая политика государства, зависимость успешности проекта от цены и доли НИОКР в ней, а также региональные инвестиционные рейтинги. Анализируются вопросы региональной промышленной политики.

3. Во второй главе:

• Разрабатывается метод построения и анализа структуры промышленного комплекса на основе двух факторов — числа предприятий, входящих в комплекс и сложившихся связей между ними. Суть в том, что сложившиеся связи между предприятиями реализуются в виде отношений, а отношение может быть задано графом. Таким образом, структура системы может быть построена в виде графа. Этот граф может анализироваться на основе свойств отношений, расчета структурных характеристик, методом топологической декомпозиции. Метод может быть использован для построения информационного графа и анализа информационных потоков. В результате можно получить набор характеристик производственно-хозяйственной системы, позволяющий определить направления ее оптимизации.

• Разрабатывается метод построения структуры на основе логистического подхода. Суть метода в том, что процессы, протекающие в производственно-хозяйственной системе, моделируются на основе диаграммных техник и представляются в виде потоков факторов производства. Это позволяет легко объединить все потоки в модель производственной динамики. Если количественные соотношения факторов производства известны, то строится производственная функция, которая вместе с моделью производственной динамики позволяет создать имитационную модель, отражающую всю производственную деятельность системы в режиме реального времени. Этот метод позволяет стандартизировать проектные работы на основе пакетов программ. Технология применения программ, позволяющих разделить процессы проектирования и кодирования за счет автоматизации последних, называется технологией CASE. Основным признаком этой технологии являектся поддержка методологии структурного анализа и проектирования. Достоинством метода является стандартизация результатов.

• Разрабатывается комплексная модель проектирования, основанная на системном подходе. Логистическое представление бывает не полностью адекватным строению реального промышленного комплекса. Диаграммами нельзя пользоваться для описания промышленного комплекса в целом, так как все сводится к его операциональному представлению. Комплексная системная модель не сводит все процессы к одному, а в едином изображении представляет все многообразие процессов. Суть модели в том, что она объединяет в себе все три рассмотренных метода проектирования.

На основе метода инженерных представлений можно разработать отдельные модели, составляющие системный эталон: процессуальную, макроскопическую, иерархическую, функциональную и микроскапическую.

Используя логистический метод эти модели могут быть объединены на основе диаграммной техники в системный эталон, представляющий собой гипермодель горизонтальной структуры.

Затем системные эталоны нескольких предприятий объединяются в гипермодель вертикальной структуры.

Затем гипермодели вертикальной и горизонтальной структуры объединяются в гипермодель второго порядка.

Таким образом, разработанная модель позволяет осуществлять проектирование с различной степенью сложности, в зависимости от сложности системы, автоматизировать процессы проектирования и обеспечить необходимый уровень качества проекта.

4. В третьей главе разработанная модель применяется для проектирования структуры авиационного комплекса Самарского региона.

• Горизонтальная гипермодель содержит методологию проектирования, разработанную во второй главе. В соответствии с ней, в единую гипермодель объединяются структуры, созданные на основе метода 9 инженерных представлений (модели на момент выдачи технического задания и на момент составления вводного отчета) и логистическим методом (модель по проекту ТАСИС). • Вертикальная гипермодель содержит объекты проектирования, определяемые территориальным, технологическим, информационным и финансовым единством. 5. В заключении обобщаются результаты, которые могут быть достигнуты в результате внедрения разработанной структурной модели.

4. Выводы и результаты.

В современных условиях перехода на рыночные отношения все больше внимания уделяется проблеме повышения эффективности использования созданного экономического потенциала. Эта проблема охватывает широкий круг вопросов, каждый из которых требует отдельного глубокого и системного исследования.

В данной диссертационной работе было рассмотрено одно из направлений исследования существующей проблемы — вопросы методов и методологии проектирования производственно-технических систем, как составной части экономического потенциала Самарского региона и России в целом. Проведенное исследование дает возможность выделить следующие основные положения решаемой проблемы и сделать следующие выводы и рекомендации:

1. Дан критический анализ переходного периода российской экономики к рыночным методам хозяйствования и на количественном уровне описано состояние и проблемы промышленных предприятий, основными из которых являются: отсутствие развитого рынка инвестиционных ресурсов, фондового рынка, а также стратегических приоритетов в промышленной и инновационной политике государства.

2. По официальным данным консалтингового агентства «Экспресс-регион», BANK OF AUSTRIA, Консультативного совета по иностранным инвестициям при премьер-министре России, Mitsui, British&American Tobacco, Ernst&Young рассчитан интегральный инвестиционный рейтинг Самарского региона, отражающий системный подход к вопросам проектирования организационных систем.

3. Разработан метод проектирования организационно-технических структур на основе инженерных представлений. Достоинством метода является простота и, как следствие, не большие затраты ресурсов на проектирование. Метод позволяет на основе данных о количестве элементов и связей между ними провести структурный анализ на предварительном этапе проектирования.

4. Разработан логистический подход к проектированию организационно-технических систем. Логистический подход рассматривает проектирование как совокупность финансовых, материальных и информационных потоков. Метод позволяет стандартизировать процедуры разработки и итоговые документы проекта, а также автоматизировать наиболее трудоемкие процедуры на основе case-технологий.

5. Логистический метод и метод инженерных представлений объединены в единую методологию на основе метода системных представлений. Эта методология представлена в виде гипермодели горизонтальной структуры идеализированной гипермодели второго порядка. Гипермодель вертикальной структуры моделируется путем объединения структурных моделей объектов, входящих в рассматриваемый промышленный комплекс. Таким образом разрабатывается гипермодель второго порядка, позволяющая моделировать проектную деятельность крупных организационно-технических систем.

6. Разработанная методология системно-деятельностных представлений и гипермодель второго порядка использованы для проектирования структуры авиационного комплекса Самарского региона.

7. Проведен анализ структуры авиационного комплекса Самарского региона с описанием основных структурных характеристик.