Опубликовано в журнале "Менеджмент в России и за рубежом" №3 год - 2016
Коновалова Г.И.,
кандидат экономических наук, профессор
кафедры экономики, организации производства, управления
Брянского государственного технического университета
Описан подход к моделированию человека в социально-экономической системе «машиностроительное предприятие». Разработаны оптимизационная модель, метод и оптимальная процедура оперативного управления производством, в том числе целевые функции индивидов и сценарии их действий.
Привнести цель в управление может только человек. Потому он и является главным действующим лицом в системе управления. Чтобы задать управление, используют понятие «целевая функция». Задавая целевую функцию, зависящую как от характеристик исследуемой системы, так и от управляющих параметров, мы стремимся добиться неких условий (например, минимума или максимума параметров). В целевой функции выражен весь опыт людей относительно того класса задач, к которому эта функция относится.
Существует ещё одна, весьма важная особенность. Кроме модели человека нужно выстроить механизм для перехода от модели для одного человека к модели для многих людей.
В качестве кого человек может выступать в системе управления? Во-первых, человек есть субъект управления, то есть является именно тем активным элементом системы, который в конечном счёте и осуществляет управление. Следовательно, человек должен эффективно обрабатывать информацию, формировать выводы и принимать управленческие решения. Во-вторых, человек есть также одновременно и объект управления, то есть является как раз тем элементом, которым управляют. В этом смысле он пассивный элемент и должен воспринимать команды, обладать способностью к коммуникации с элементами системы управления, выполнять действия для изменения состояния системы. Итак, человек является весьма необычным объектом для моделирования в области социально-экономических систем, ибо только он один является одновременно и объектом, и субъектом управления. Человек, функционируя в рамках управленческой системы, является одновременно элементом, генерирующим и исполняющим команды. В соответствии с этим подходом индивид ведёт себя так, чтобы максимизировать полезность при определённых ограничениях [1].
Человек является ключевым фактором, определяющим эффективность деятельности машиностроительных предприятий. Задачами исследования являются, во-первых, анализ соотношения целей хозяйствующих индивидов и целей производственной системы, во-вторых, адекватное задание человека в его важных для моделирования проявлениях при оперативном управлении производством.
Построим модель, которая описывает управленческую функцию человека в оперативном управлении производством. Основной целью оперативного планирования является оптимизация производственных заданий для повышения скорости производства, сокращения производственного цикла, исполнения заказов в установленные сроки. Задача оперативного планирования состоит в построении производственных технологических цепочек, сбалансированных по ресурсам и времени, ориентированных на создание оптимального незавершённого производства в реальных условиях.
В качестве инструментов построения производственных технологических цепочек я предлагаю использовать два инструмента: графики планирования и картотеку очерёдности технологических операций [2; 4].
Оперативный производственный учёт предназначен для формирования сведений о производственном процессе на всех его стадиях. Для оперативного управления производством необходимо владеть сведениями о фактическом состоянии производства, а именно о выполненных технологических операциях; деталях, переданных в цеха-потребители; об укомплектовании производства в днях и изделиях. Эти сведения требуются для организации непрерывного контроля хода производства; формирования отклонений производственных процессов от нормы; организации хозяйственного расчёта в цехе, составления плановых заданий. От полноты и точности оперативного производственного учёта больше всего зависит качество принимаемых управленческих решений.
Оптимизационная модель оперативного управления производством для некоторой совокупности индивидов сформулирована следующим образом. Требуется определить плановые количества на операциях 
находящиеся на графике планирования в интервале времени 
по деталям (l = 1,L), при которых целевая функция стремится к единице:
при условиях: 
– целые числа; 
– дробные числа; 
– дробные числа; 
– дробные числа; 
– плановый коэффициент комплектности незавершённого производства на данный день; 
– лимит времени работы e-го оборудования на день; 
– лимит по q-му материалу на день; 
– трудоёмкость по l-й детали на f-й операции на e-м оборудовании; 
– норма расхода q-го материала по l-й детали; 
– дневной выпуск по l-й детали в i-м планируемом отрезке на f-й операции.
В данной задаче оптимизации оперативного управления производством целевой функцией выбран коэффициент комплектности незавершённого производства на плановый день при заданных ограничениях (лимите времени работы оборудования и расхода материалов) [3].
Выполняют задачу работники цеха: плановики, мастера, диспетчеры, рабочие.
Механизм моделирования деятельности работников показан на рисунке 1. Управление производством в цехе осуществляется на основе комплекса программ, обеспечивающих выработку информации для поддержки принятия оптимальных решений и достижения целей работников. Сценарий действий плановика как объекта управления заключается в получении от вышестоящей системы (системы управления производством на заводском уровне) графика планирования выпуска деталей как субъекта управления – в построении на основе графика производственных технологических цепочек, сообщении системе номера планового дня 
и формировании планового задания рабочим.
Целевой функцией плановика является коэффициент комплектности незавершённого производства (К), стремящийся к единице.
Сценарий действий мастера как объекта управления заключается в получении от вышестоящей системы сведений о наличии материалов и рабочей силы как субъекта управления в сообщении системе количества материалов (М), которые могут быть использованы в производстве, и в организации выполнения планового задания. Целевой функцией у мастера является коэффициент расхода каждого вида материалов (К1), стремящийся к единице.
Сценарий действий диспетчера как объекта управления заключается в получении от вышестоящей системы сведений о выполненных технологических операциях, изготовленных деталях и укомплектовании производства как субъекта управления – в организации транспортирования деталей к рабочим местам и в цеха-потребители.
Целевой функцией у диспетчера является время транспортирования предметов труда (К2), стремящееся к минимуму.
Сценарий действий рабочего как объекта управления заключается в получении от вышестоящей системы планового задания, а как субъекта управления – в сообщении количества изготовленных деталей (B). Целевой функцией у рабочего является время перерывов между операциями технологического процесса 
стремящееся к минимуму.
Данная совокупность целевых функций индивидов, связи и взаимодействия между ними образуют единый механизм моделирования деятельности работников. С его помощью оптимизируется оперативное управление производством, то есть выполняется общая оптимизационная задача.
Кроме того, для решения задачи оптимизации нужен алгоритм формирования оперативного планового задания и ведения оперативного производственного учёта.
Блок-схема алгоритма показана на рисунке 2.
В вычислительной процедуре 10 шагов.
Шаг 1. Ввод исходных данных (блок 1). В качестве исходных параметров используются: партия деталей; длительность обработки партии деталей; фактический день обеспеченности на операции; плановая дата.
Шаг 2. Проверка номера операции в технологическом процессе (блок 2). Если операция первая, то перейти к выполнению шага 3, иначе – шага 4.
Шаг 3. Определение срока запуска деталей (блок 3). Срок запуска 
где 
– длительность обработки.
Шаг 4. Определение партии деталей на второй и следующих операциях (блок 4).
Партия на f-й операции определяется по формуле
где 
– количество l-х деталей с начала года на f-й операции.
Шаг 5. Сравнение срока запуска деталей и плановой даты (блок 5). Если 
то необходимо перейти к выполнению шага 7, в противном случае – шага 8.
Шаг 6. Сравнение дня обеспеченности и плановой даты (блок 6). Если 
то необходимо перейти к выполнению шага 7, в противном случае – шага 8.
Шаг 7. Формирование очереди операций, находящихся в отставании от плановой даты (блок 7). Операции ставятся в очередь по номеру приоритета (в порядке возрастания) и отставанию (в порядке убывания). Первый приоритет присваивается операциям, запущенным в обработку, второй – ожидающим запуска. Отставание в днях по первой операции от плановой даты определяется по формуле 
Отставание в днях по второй и следующих операциях определяется по формуле 
Шаг 8. Формирование очереди операций, находящихся в превышении от плановой даты (блок 8). Операции ставятся в очередь выполнения по приоритету (в порядке возрастания) и превышению (также в порядке возрастания). Третий приоритет присваивается операциям, запущенным в обработку, четвёртый – ожидающим запуска.
Превышение в днях по первой операции от планового дня определяется по формуле 
Превышение в днях по второй и следующих операциях определяется по формуле 
Шаг 9. Планирование операций по станкам (рабочим местам). Планирование ведётся параллельно по всем станкам в каждой группе взаимозаменяемого оборудования. Каждая следующая операция в очереди распределяется на тот станок, который высвобождается первым.
Шаг 10. Вывод оперативного планового задания (блок 10).
Блок-схема алгоритма ведения оперативного производственного учёта показана на рисунке 3.
Искомыми параметрами являются: количество деталей, обработанных на операции (с начала года); количество деталей, переданных с начала года в цех-потребитель; день обеспеченности на операции; день обеспеченности в цехе-потребителе; номер изделия в цехе-потребителе; отставание (превышение) в днях и штуках.
В вычислительной процедуре имеется восемь шагов.
Шаг 1. Ввод исходных данных (блок 1). Исходными данными являются количество деталей на операции, в цехе-потребителе, бракованных, количество изделий.
Шаг 2. Учёт количества деталей с начала года и укомплектования производства в днях на технологических операциях (блок 2). Количество деталей 
с начала года на операции определяется по формуле
где 
– количество l-х деталей, обработанных на f-й операции; 
– количество l-х деталей на f-й операции по шифру качества (брак, потери, излишки, пересортица).
Фактический день обеспеченности на операции определяется по формуле
Шаг 3. Учёт количества деталей и укомплектования в днях и изделиях в цехе-потребителе (блок 3). Количество деталей и день обеспеченности рассчитываются по формулам, как в шаге 2. Номер изделия определяется по формуле
где 
– номер j-го изделия по l-й детали; 
– день обеспеченности l-й детали по j-му изделию.
Шаг 4. Проверка баланса на смежных стадиях производственного процесса (блок 4). Количество деталей, полученных из цеха (k – 1), должно быть равно (или больше) количеству деталей, обработанных на первой операции (f = 1) в цехе (k).
Количество деталей на каждой следующей операции (f + 1) должно быть меньше или равно количеству деталей на предыдущей операции (f). Количество деталей, переданных цеху (k + 1), должно быть меньше или равно количеству деталей, обработанных на последней операции (F).
Шаг 5. Проверка технологических цепочек на предмет нарушения баланса (блок 5).
Если баланс нарушен, то перейти к выполнению шага 6, в противном случае – шага 7.
Шаг 6. Визуализация технологических цепочек, у которых нарушен баланс (блок 6).
Шаг 7. Вывод перечня технологических цепочек для изменения данных в оперативном учете (блок 7).
Шаг 8. Определение отставания (превышения) в днях и визуализация деталей, находящихся в отставании (превышении) от плановой даты.
Схема оптимальной, по моему мнению, процедуры управления производством показана на рисунке 4.
В данной процедуре составляются и исполняются оперативные плановые задания, ведётся оперативный производственный учёт, определяется и оценивается фактическое и планируемое состояние производства на каждый день, вырабатываются управляющие воздействия и принимаются решения по созданию комплектного незавершённого производства в реальных условиях.
В данной постановке учитываются динамичность производства, вероятностный характер производственных процессов, материальные, технические и трудовые ресурсы цеха, оптимизируются производственные технологические цепочки, сбалансированы цели и действия группы индивидов. В результате обеспечивается оптимизация незавершённого производства на каждый плановый день. Внедрение данной методологии на Брянском машиностроительном заводе показало: чтобы успешно моделировать систему управления на предприятии, нужно иметь адекватную модель для её типичного элемента – модель человека.
Литература
1. Заложнев А.Ю. Модели и методы внутрифирменного управления / А.Ю. Заложнев. – М.: Сторм-Медиа, 2004.
2. Коновалова Г.И. Развитие методологии внутрифирменного управления. – Брянск: БГТУ, 2014.
3. Коновалова Г.И. Методология внутрифирменного управления на основе системной оптимизации // Менеджмент в России и за рубежом. – 2016. – № 2. – С. 109–118.
4. Коновалова Г.И. Модель единой системы оперативного управления производством различных типов // Менеджмент в России и за рубежом. – 2013. – № 5. – С. 95–99.
