Введение к работе
Актуальность проблемы
Организационный и технологический уровень современных промышленных предприятий во многом определяется созданием и применением действенных механизмов формирования и реализации стратегических планов развития и степенью эффективности оперативного управления всеми производственными, логистическими, организационно-экономическими процессами, имеющими своей целью достижение высокой рентабельности производства, получение прибыли, развитие и совершенствование производства. В этой связи построение организационной структуры управления предприятием является сложной многоуровневой проблемой. Принципы и методы построения организационной структуры управления напрямую зависят от множества факторов. Наиболее значимыми из них являются специфика конкретного производства, наборы применяемых технологических процессов, объемы производства, используемые производственные мощности, тактико-технические и качественные показатели выпускаемой продукции, вопросы стандартизации и сертификации, уровень квалификации технического и административно-управленческого персонала, применяемая система менеджмента, организационно-правовая форма юридического, нормативно-правовая база деятельности предприятия, организация внутреннего и внешнего документооборота.
Задача построения организационной структуры в условиях промышленного производства является задачей верхнего уровня по отношению к другим задачам управления производственными процессами. Постановка и решение этой задачи на высоком научно-техническом уровне является необходимым условием организации эффективного производства, высокой конкурентоспособности выпускаемой продукции, роста финансово-экономических показателей, постоянного динамичного развития и совершенствования производства.
Актуальность темы диссертационной работы определяется необходимостью оптимизации организационной структуры управления предприятием как задачи «верхнего уровня», подлежащей первоочередному решению в качестве базовой составляющей эффективного функционирования и успешного развития любого промышленного предприятия, независимо от тематики выпускаемой продукции и объемов производства.
Данная работа направлена на решение проблем оптимизации организационных структур и управленческих решений за счет применения при их проектировании, разработке и внедрении формального представления таких систем и моделирования соответствующих технологических процессов.
Объектом исследования являются технологические процессы и организационная структура управления предприятием или промышленным объединением.
Предметом исследования являются методы, модели и алгоритмы анализа поведения и управления сложными организационными системами.
Цель и основные задачи исследования
Целью работы является повышение эффективности реализации технологических процессов промышленными объединениями за счет разработки и использования формальных моделей описания технологических процессов, организационных структур и управленческих мероприятий.
Для достижения цели в диссертации последовательно решаются задачи:
разработка формализованного представления технологических процессов в условиях стохастической неопределенности;
разработка моделей оценки временных характеристик и синхронизации технологических процессов;
разработка методики преобразования формального представления технологических процессов в сценарий деловых игр;
разработка концепции формирования деловых игр для оценки квалификационных характеристик персонала промышленных объединений;
разработка моделей параметрической оптимизации организационных структур управления технологическими процессами;
разработка программно-моделирующего комплекса и макета системы поддержки управленческих решений по оценке эффективности организационных структур.
Методы исследования
Теоретической и методологической основой исследования являются работы российских и зарубежных ученых в области теории и практики совершенствования управления сложными, проблем синтеза организационных структур управления, применения аналитических и эмпирических методов и моделей, основанных на теории массового обслуживания и теории графов, а также методов имитационного и статистического моделирования на базе использования современных информационных технологий и средств вычислительной техники.
Для разработки формальных моделей компонентов в диссертации применялись методы общей теории систем, классический теоретико-множественный аппарат, теория случайных процессов, теория систем массового обслуживания и планирования эксперимента, теория графов, методы математического программирования, имитационное моделирование и др.
Научная новизна
Научная новизна работы заключается в разработке концепции интерактивного игрового моделирования организационных структур предприятий и промышленных объединений с использованием сетей массового обслуживания.
На защиту выносятся:
формализованное представление технологических процессов и модель сети массового обслуживания (СеМО) для оценки временных характеристик, которые позволяют реализовать механизмы моделирования и параметризации локальных сред отдельных процессов;
модель сети Петри в задаче совместимости логических условий реализации технологических процессов, в которой реализован событийный подход;
принципы построения сценариев и инструментальных средств создания многоролевых компьютерных деловых игр, обеспечивающих интерактивное моделирование, проверку корректности, выявление тупиков и блокировок, а также возможные варианты дальнейшего развития моделируемого технологического процесса;
модель преобразования технологических процессов в сценарий деловой игры, основанная на использовании критических секций на основе блокирующих переменных при синхронизации потоков одного процесса;
адаптация метода максимального правдоподобия для оценки квалификационных характеристик персонала по результатам деловой игры, позволяющая сформировать латентные параметры логистической кривой для моделирования результатов ответов в ходе деловой игры;
методика формирования организационной структуры управления технологическими процессами, основанная на моделировании СеМО с вложенными алгоритмами стохастической аппроксимации и оценками квалификационных характеристик на основе компьютерных деловых игр;
схема приведения сетевой структуры технологического процесса к модели СеМО, с последующей оптимизацией на основании алгоритмов стохастической аппроксимации.
Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов
Достоверность и обоснованность результатов работы обусловлена корректным использованием методов теоретико-множественного анализа, методов поисковой оптимизации, теории случайных процессов, а также использованием объемного массива статистической и отчетной информации, научной и методической литературы. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения результатов работы.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Практическая значимость результатов работы заключается в разработке программно-инструментальных средств разработки деловых имитационных игр, методов моделирования технологических процессов, включенных в систему моделирования организационных структур управления и др. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ряде предприятий, а также используются в учебном процессе в МАДИ.
Результаты внедрения и эксплуатации подтвердили работоспособность и эффективность разработанных методов.
Апробация работы
Содержание разделов диссертации докладывалось и получило одобрение:
на Российских и межрегиональных научно-технических конференциях и семинарах (2004-2013 гг.);
на заседаниях кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ.
