CC BY
25
ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
МЕТОД ОРГАНИЗАЦИОННО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СИНТЕЗА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕДПРИЯТИЙ Л.Е. Мистров, д-р техн. наук, профессор
Российская академия правосудия, г. Воронеж
Проведена декомпозиция цели организации производства предприятия (ОПП) на взаимообусловленную совокупность задач и функций. Показано, что основу организационно-функционального синтеза ОПП составляют уровни внешнесистемного и внутрисистемного синтеза, определяющиеся на основе метода ветвей и границ. На основе декомпозиции уровней разукрупнения методами прогноза и последовательного назначения единиц ресурса формируется дерево функций ОПП в виде совокупности действий, которые должно осуществить предприятие. Предложен методический подход к описанию способов действий ОПП в виде функциональной зависимости от внешних факторов, внутренних операций, структуры функций и характеристик. Это позволило формализовать постановку задачи и разработать метод организационно -функционального синтеза ОПП на основе иерархических структур: аспектов (процессуальный, операционный, структурный и параметрический), уровней разукрупнения (внешнесистемного, внутрисистемных) и стадий (начальной, промежуточных и заключительной) его облика
В условиях рыночной экономики актуальной является задача обоснования облика (назначения, решаемых задач, состава, организационной структуры, основных характеристик, порядка функционирования) различного назначения предприятий. Объединенная единством цели совокупность организационной структуры и находящихся в её распоряжении организационно-технических и технических элементов представляет организацию производства предприятия (ОПП). Процесс ОПП включает организацию непосредственной производственной деятельности и организацию участников производства на всех этапах жизненного цикла предприятия, начиная с этапа проектирования и заканчивая его модернизацией [1]. Содержанием ОПП является установление причинно-следственных связей и закономерностей в целях определения и реализации на практике эффективных организационных форм, методов и условий.
Основными закономерностями ОПП с учетом [2] являются:
соответствие ОПП поставленным целям, что предопределяет научно-методические подходы к обоснованию организации производства исходя из требований наиболее полного использования ресурсов, усиления творческого характера труда, создания организационных условий для материальной за-
интересованности работников предприятия в результатах производства, которые отражают основные цели организации;
соответствие форм и методов ОПП характеристикам материально-технического базиса предприятия с учетом достижений техники и технологии; закономерность предполагает обеспечение адекватности состояния и уровня организации производства динамически изменяющемуся под воздействие научно-технического прогресса его материальному базису.
соответствие ОПП конкретным производственно-техническим условиям и экономическим требованиям производства (определяется видом выпускаемой продукции, типом производства, его масштабами и т.п.). ОПП должна адаптироваться к изменяющимся рыночным условиям выбором таких организационных форм, которые создают необходимые предпосылки для реализации экономических методов управления предприятием;
комплексность ОПП, что предполагает необходимость рассмотрения всех производственных процессов, протекающих на предприятии, во взаимной связи как единое интегрированное целое.
взаимное соответствие структуры системы управления и характеристик ОПП, что
обусловливает необходимость постоянной работы по поддержанию этого соответствия.
Процесс ОПП основывается на решении задачи проектирования предприятия в целях выпуска определенного вида продукции. Обоснование необходимости разработки облика предприятия начинается, как правило, с определения его организационно-функционального облика (ОФО) - совокупности взаимосвязанных, взаимообусловленных и взаимосогласованных функций предприятия, посредством которых достигается выполнение поставленных перед ним задач. Базовой функцией ОПП является системообразующая функция, направленная на соединение производственных отношения и сил в единый производственный процесс и создание организационных условий для обеспечения взаимодействия на экономической основе всех производственных звеньев как единой производственно-технической системы [2]. Исследования по реализации функций предприятия характеризуют организационно-функциональным синтезом (ОФС), определяющим направленность и содержание всех последующих исследований по обоснованию облика предприятия. Цель ОФС - раскрыть строение предприятия, поскольку функции предприятия определяются её структурой.
Проектирование предприятия имеет особенности, обусловленные объективно присущей на начальной стадии проектирования неполнотой представлений о задачах ОФС, условиях применения, границах предприятия и др. Известные методы проектирования предполагают более или менее чёткие исходные данные об облике предприятия, выданные заказчиком или сформулированные в замысле (концепции) его создания. Поэтому их применение для проектирования предприятий наталкивается на ряд трудностей. Вместе с тем принятые в этих методах подходы к решению задач проектирования предприятий являются достаточно общими и конструктивными, что позволяет распространить их в определенном смысле на задачу ОФС предприятий. Исходя из этого, цель настоящей
статьи - разработка метода ОФС организации производства предприятия на основе анализа и развития существующих методов проектирования сложных систем с учетом особенностей начальной стадии жизненного цикла предприятия.
Задача проектирования предприятия по существу есть метод решения задачи ОФС предприятия на основе разработки и оптимизации процесса организации производства предприятия. Содержательно задачу проектирования предприятия можно сформулировать в общем виде следующим образом.
Пусть определена директивно или иным образом задача (комплекс задач), для решения которой предполагается создать предприятие. В состав предприятия могут входить полностью или частично несколько существующих организационных, организационно-технических и технических элементов (подсистем). При необходимости облик этих подсистем может уточняться. Кроме того, для предприятия могут быть разработаны новые подсистемы. Требуется определить облик такого предприятия, который обеспечивает рациональное решение поставленной практической задачи (комплекса задач).
Для математической формулировки постановки задачи проектирования предприятия введем обозначения в целях формализованного представления его облика - облик предприятия О представим в виде вектора <2, Б, М, £, Х>, включающего назначение, перечень решаемых задач 2, принципы функционирования Б, состав М, структуру £ и множество характеристик Х, определяющих ОФО.
Для создания и применения предприятия необходимо выделение определенных ресурсов Я(0,и) и задание условий его применения и. В стоимостном выражении на создание и применение предприятия затраты равны С(0, и), которые на практике всегда ограничены некоторым предельным уровнем С0,
то есть С(0,и ^ Со.
Важнейшими показателями, характеризующими назначение (основную функцию)
предприятия и позволяющими судить о предпочтительности того или иного его варианта, являются показатели эффективности 1 = 1,1. В зависимости от облика предприятия О и условий его применения и показатели эффективности могут иметь различные значения, Щ = Щ (О,и).
Полнота решения ОПП поставленной задачи (комплекса задач) характеризуется целевой функцией Е(0, и). Рациональным (оптимальным) считается такое решение задачи, при котором целевая функция имеет экстремальное значение (максимальное или минимальное в зависимости от предпочтений заказчика) в заданных ограничениях. Предприятие, обеспечивающее рациональное решение поставленной практической задачи (комплекса задач) является предпочтительной. Обозначим облик такого предприятия О' =< г % Б',М *, 5 *, X * >.
В общем случае в качестве целевой функции F(О,и) предприятия выбираются затраты С (О,и), что обусловливает задачу синтеза предприятия формулировать в варианте минимизации затрат. Тогда математическая постановка задачи проектирования предприятия в общем виде представляется в следующем виде:
(1)
О = Лге шт С (О,и),
° ОеВД,}
{Од} = {О: Щ (О, и) > Щ, Я(О, и) з Я}, где {О} - множество допустимых вариантов предприятия; Я - множество ограничений на разработку предприятия, включающее ограничения по задачам Я(г) с Я2, принципам функционирования Я(Э) с Яп, составу Я(М) с Ям, структуре Я(5) с Яг и характеристикам Я(Х) с Ях,
Я=Я2 и Яв и Ям и Я и Ях .
Основная методологическая трудность в решении задачи проектирования предприятия состоит в определении множества допустимых вариантов О, поскольку поиск экстремума целевой функции F(О,и) при наличии современных вычислительных средств не
представляет существенных проблем. В этом смысле задача нахождения допустимого варианта предприятия совпадает с методом проектирования облика предприятия.
Допустимый вариант предприятия на начальной стадии проектирования есть мысленный объект (идеал). Генезис допустимого варианта предприятия от момента зарождения идеи его разработки до момента материализации повторяет в общих чертах, но в обратном порядке, последовательность физического построения предприятия (материального возникновения). То есть, вначале потребность (необходимость) создания предприятия обусловливает возникновение способа её удовлетворения и, соответственно, функцию, реализующей этот способ, затем формируется материальный носитель функции с соответствующей структурной организацией. Нежизнеспособные направления процесса генезиса отсекаются условиями применения предприятия и ресурсными ограничениями. При тупиковом направлении происходит возврат в предыдущие состояния развития облика предприятия. Таким образом, проектирование предприятия осуществляется поэтапно и, при необходимости, циклично с последовательным наращиванием объема представлений об его облике и степени его детализации. Каждый этап проектирования предприятия, по сути, есть синтез, но с определенной точки зрения на ОФС.
В соответствии с общей структурой процесса проектирования предприятия задача проектирования разделяется на ряд частных задач. При невозможности решения соответствующей частной задачи в заданных условиях и ограничениях возникает обратная связь, обусловливающая необходимость уточнения решения предыдущих частных задач проектирования предприятия, а также условий и ограничений. Во времени частные задачи проектирования предприятий могут решаться последовательно и параллельно в различной комбинации, не нарушая общей логики взаимосвязей.
Начальным этапом обоснования облика предприятия является его ОФС, направленный на определение такой организационной взаимосвязи совокупности функций, которая обеспечивает выполнение предприятием в соответствии с его целевым предназначением задач с заданной эффективностью в определенных условиях применения.
Математически задача ОФС предприятия преобразуется, исходя из (1), к виду:
VD = Arg min C(VD,U), (2)
V
X
д } - { : ' ^ - V „ „ ),
Ж(У,и) > Жтр, Я(У,и) с Я],
где У° ,УЯ ,УХ - организационно-функциональный, структурный и параметрический облики проектируемого предприятия [3]; У/ - допустимый вариант ОФО предприятия; С(У°,и) - функция затрат на реализацию ОФО У° предприятия и его применения в условиях и ; Ж (У ,и) - показатель эффективности предприятия в условиях и ; Ж - требуемое значение эффективности выполнения задач предприятием; Я(У ,и ) - ресурс, потребный для создания и применения предприятия.
Значок "~" в (2) означает предварительно выбранные (возможные) целесообразные варианты структурного и параметрических обликов предприятия.
Несмотря на возможность математической записи задачи ОФС в виде (2), непосредственно её решить вследствие структурной сложности и большой размерности практически невозможно - конструктивные математические методы для её решения в настоящее время пока отсутствуют. Причиной этого является преимущественно творческий характер процесса формирования совокупности функций предприятия и установления между ними организационных взаимосвязей. В этой связи при решении задачи ОФС предприятия наибольшее применение нашли логико-эвристические методы анализа сложных систем: построение структур (деревьев) целей и функций, их качествен-
ный анализ и выбор целесообразного варианта облика предприятия с использованием методов экспертных оценок. Такое представление задачи позволяет не только разукрупнить задачу на основе отношения "целое-часть" на счетное количество задач, но и реализовать принципы "право вмешательства верхнего уровня" и "зависимость верхнего уровня от нижних уровней" [4]. Деревья целей и функций на основе отношения "целое-часть" образуют уровни принятия решений по их реализации, в определенной мере аналогичные уровням разукрупнения предприятия, а их развитие (конкретизация функционального облика предприятия) в ходе решения задачи ОФС осуществляется по стадиям, аналогичным стадиям синтеза сложных систем [3]. При этом отношения "право вмешательства верхнего уровня" обеспечивается путем определения на верхнем уровне для задач нижних уровней иерархии соответствующих целей, ресурсов, ограничений и условий применения предприятия, а "зависимость верхнего уровня от нижних уровней" - путем передачи на верхний уровень иерархии результатов решений задач нижних уровней и предложений по корректировке целей, ресурсов, ограничений и условий, определенных верхним уровнем для задач нижних уровней.
Начальным шагом ОФС является определение (уточнение) назначения предприятия. Если назначение предприятия задается директивно (заказчиком), то при ОФС, как правило, уточняются исходные данные и условия, в которых предполагается разработка и функционирование предприятия. В случае, когда назначение предприятия сформулировано с недостаточной для дальнейшего синтеза определенностью, то требуются дополнительные исследования, позволяющие снять эти неопределенности. Совокупность таких исследований образует внешне-системный и внутрисистемный ОФС предприятия. На уровне внешнесистемного синтеза формируются данные о назначении предприятия (цели), располагаемым для со-
здания и применения предприятия ресурсам (финансовым, материальным, энергетическим, информационным и др.), ограничения, имеющие место при разработке и применении предприятия, условия применения (экономические, организационные, технические, технологические и т.д.). На нем после детальной их проработки формируются предложения по целесообразным вариантам функциональных обликов предприятия и оценки возможностей их реализации (экономические, технические, технологические и др.). На уровнях внутрисистемного ОФС предприятие рассматривается как иерархическая совокупность взаимодействующих составных частей, количество которых определяется необходимой глубиной раскрытия его организационного строения.
Декомпозиция ОФО предприятия по уровням разукрупнения осуществляется с использованием метода ветвей и границ (на основе построения дерева целей) [5,6]. Для этого назначение предприятия принимается за глобальную цель, которая затем декомпозируется на менее крупные цели (подцели или задачи), соответствующие элементам (подсистемам) первого уровня разукрупнения системы. Поскольку при проведении ОФС структурный синтез предприятия еще не проводился, то в качестве подсистем проектируемого предприятия выступают прообразы возможных элементов, облик которых будет уточняться итерационно при решении задачи синтеза предприятия в полном объеме.
Развитость дерева целей (назначения) определяется необходимой для ОФС степенью детализации представлений о функциях предприятия.
На основе дерева целей методом последовательного назначения единиц ресурса элементов [5] разрабатывается дерево функций предприятия. Под функцией предприятия (элемента синтеза) при его ОФС понимается определенное действие (совокупность действий), которое должно осуществить предприятие (элемент предприятия) в соответствии со своим назначением. Дерево функций
может быть более разветвленным, чем дерево целей, но основные (узловые) элементы дерева функций должны совпадать с элементами дерева целей. При этом структура взаимосвязей между функциями может не повторять структуру взаимосвязей целей предприятия.
После построения дерева целей и дерева функций предприятия проводится их анализ с точки зрения снятия противоречий в отношениях "целое-часть" и причинно-следственных связей между элементами, а также устранение дублирования. Конкурирующие цели и функции сравниваются между собой с использованием частных количественно-качественных оценок. При невозможности отсеять неконкурентоспособные варианты целей и функций предприятия, что всегда имеет место при одновременном использовании оценок по разным показателям эффективности, эти варианты остаются для дальнейшей проработки на других аспектах проектирования предприятия.
В соответствии с общей постановкой задачи ОФС предприятия в виде (2) для выбора целесообразного варианта функционального облика У°" предприятия необходимо построение функции затрат С(Vе,и) и определение эффективности предприятия по показателю Щ(V,и). ОФО Vпредприятия не является материальным, поэтому затраты на его реализацию принимаются равными затратам на материальную реализуемость (создание) и применение предприятия в целом. Поскольку на этапе ОФС представления о конкретных элементах и предприятия в целом весьма расплывчаты, то для оценок затрат используются упрощенные, прикидоч-ные расчеты, методы прогнозирования и метод аналогий [6]. Подобная ситуация имеет место и при расчете значений показателя эффективности предприятия Щ(V,и).
Совокупность задач, которые предполагается выполнить предприятием, в обобщенном виде выражается в цели её создания - достижение желаемого результата. В цепочке "цель - предприятие - результат" цель выполняет роль фактора производственной упоря-
доченности различных мероприятий и актов (операций), совершаемых предприятием для её достижения, а результат есть мера полноты достижения цели. Упорядоченная совокупность мероприятий и актов (операций) предприятия образует способ его действий, который может представлять комбинацию нескольких простых способов. Предприятие может действовать различными способами. Будем рассматривать ОФС для случая, когда предприятие действует одним способом, поскольку полученные результаты нетрудно будет перенести и на другие случаи.
Способ действий предприятия является той конструктивной основой, на базе которой строятся функции предприятия, определяется их содержание и осуществляется их производственная упорядоченность в виде функциональной структуры. Вариации способа действий предприятия обусловливают соответствующие изменения реализующей его совокупности функций предприятия. Одному и тому же способу действий предприятия могут соответствовать различные совокупности функций. И наоборот. ОФО предприятия более консервативен, чем способ его действий, поскольку функции предприятия "привязываются" к соответствующим материальным компонентам.
Основные элементы способа действий предприятия соответствуют вопросам: "на что, кого" (объект действий), "что" (вещество, энергия, информация), "как" (посредством какого эффекта или явления) и в "каких условиях" (пространственных, временных, ресурсных и т. д.). Исходя из этого, способ действий предприятия может быть представлен в виде четверки:
< О,А,Е,и >, (3)
где О - наименование объекта действий; А - поток (фактор) вещества, энергии или информации; Е - наименование операции, представляющей используемый эффект производства; и - условия реализации операции Е.
Каждая функция предприятия также может быть представлена в виде соответствующей четвертки:
< О,А,Е,и >в . (4)
В ходе ОФС элементы четвертки (3) и (4) последовательно раскрываются и наполняются конкретным содержанием. В общих чертах это процесс представляется так (рис. 1). Исходной мотивацией ОФС и внешним требованием к ОФО предприятия является его цель. В соответствии с целью обосновывается предпочтительный способ действий предприятия. При этом предполагается, что облик предприятия реализуем.
Первоначально в четверке (3) определяется (уточняется) объект О для получения определенного вида продукции. Долее, на основе анализа свойств и характеристик объекта обосновываются виды факторов А и операций Е , посредством которых объект О будет переводиться в соответствии с целью (задачами) предприятия в заданный продукт. При этом вначале предполагается, что условия и осуществления операций Е не оказывают заметного влияния на эти операции. На заключительном шаге исследований на основе учета условий и уточняются объект О , факторы А и операции Е . Образующаяся таким образом последовательность процедур обоснования способа действий предприятия составляет цикл, который должен повторяться до достижения необходимой полноты представлений о способе его действий. ОФО предприятия вовлекается в обоснование способа его действий через элементы А , Е и и . После предварительного выявления предпочтительного способа процесс ОФС концентрируется на обосновании функций предприятия. Функции предприятия разделяются на внешние и внутренние. Внешние функции непосредственно связаны со способом его действий. Внутренние функции предприятия являются обеспечивающими по отношению к её внешним функциям. В четверке
< О,А,Е,и >Вв, (5)
соответствующей внешним функциям предприятия содержанием элемента О будут являться совокупность всех возможных факторов А четверки (3), а элементы А и Е будут
представлять множества факторов и опера- шении объекта О. ций, осуществляемых предприятием в отно-
Цель
(задачи)
предприятия
£
Обоснование способа действий предприятия
<в,Л,Е,и>8
■-ж:—'
"Я
/
Обоснование облика предприятия
±
Обоснование ОФО предприятия
I_______________
Обоснование
функций предприятия
I <в,Л,Е,и>в
I общие информационные потоки
_частные информационные потоки
— — — корректирующие воздействия
Рис. 1. Обобщенная процедура организационно-функционального синтеза предприятия
Условия и для внешних функций предприятия будут включать часть условий, входящих в состав и четверки (3) и общих для предприятия и объекта его действий, а также условия, определяемые собственно обликом предприятия и порядком его функционирования.
Представим описание внутренних функций предприятия четверкой
< О, А, Е,и >^ . (6)
В (6) в качестве объекта О рассматриваются факторы А и операции Е , осуществляемые внешними функциями предприятия и входящие в состав (5), а в качестве факторов А и операций Е - те, которые осуществляются внутренними функциями предприятия в отношении его внешних функций. Условия и для внутренних функций предприятия образуются из части условий внешних функций и собственно внутренних условий, определя-
емых устройством предприятия и порядком его функционирования. Процедура обоснования функций предприятия также образуют цикл, имеющий итерационный характер. Совместно процедуры обоснования способа действий и функций предприятия образуют итерационный процесс, завершающийся результатами обоснования его ОФО (см. рис. 2).
Для решения поставленной задачи проведем декомпозицию общей задачи проектирования предприятия (2) на основе иерархических структур: аспектов, уровней разукрупнения и стадий реализации ОФО предприятия.
В качестве основных аспектов ОФО предприятия могут быть приняты (см. рис. 2): процессуальный, операционный, структурный и параметрический. Исходя из этого, представим ОФО предприятия в виде совокупности ¥° = (V4В, V/ ,¥,°, V/), включаю щей множества, описывающие функциональные
свойства предприятия, порождающие факто- структуре функций Vе), характеристикам и ры Л(у°) и относящиеся к операциям Е(увв), параметрам функций (Vе).
Рис. 2. Декомпозиция общей задачи ОФС синтеза предприятия по аспектам облика
В зависимости от исходного состояния проработки ОФО предприятия и целей исследований в ходе ОФС предприятия между аспектами его ОФО могут устанавливаться различные иерархические отношения. Применительно к случаю, представленному на рис. 2, декомпозиция общей задачи синтеза (2) будет иметь вид:
задача обоснования действующих факторов предприятия с = Arg min C(VD(7)
VA *VA }Д
{VADU = {VAD: VD evD = (VAD
yDWr-,
Vf),
W(V,U) > , R(VAD,U) с R};
задача обоснования операций, осуществляемых предприятием
VD = Arg min CV?VD V
irD^nrD\
VDU X
(8)
{VE\ = VD : VD e VD = (Vad\VedУ?У?\ W(V,U) > WTp, R(VD,U) с R};
задача обоснования структуры функций
предприятия VD = Arg mm C(V?,V?,VD,v?,U), (9)
VX = {VSD : VSD e VD = (Vad\VedWD
W(V,U) > Wтp, R(VSD,U) с R};
задача обоснования характеристик предприятия
vd = Arg min cVTyDKwD,U),
(10)
{уи} = {Vй • Vй е Vй = (Vх* Vй* Vй* Vй) шению к менее крупным, входящих в их состав частным функциям. Количество уровней разукрупнения функций предприятия определяется необходимой глубиной проработки его ОФО.
Уровнем разукрупнения ОФО предприятия ставятся в соответствие уровни синтеза. Уровень внешнесистемного синтеза обеспечивает обоснование внешних функций предприятия и способа его действий, а также согласование и системную увязку в единый ОФО совокупности функций предприятия, их свойств, характеристик и принципов функционирования, обоснование которых проводится на уровнях внутрисистемного синтеза. С уровня внешнесистемного синтеза начинается ОФС предприятия, на этом уровне и завершается. В результате неоднократного перехода от уровня к уровню синтеза в прямом и обратном направлении достигается соответствие между функциональными свойствами предприятия, его функциональным строением и функционированием, а также между характеристиками отдельных функций и всего ОФО предприятия в целом.
Также как и при проектировании предприятия, между множествами описаний ОФО по уровням разукрупнения можно установить следующие соотношения:
Ж(Vи) > Жтр, R(VDи) с Я].
Последовательное решение частных задач (7) - (10) образует цикл итерационного процесса решения общей задачи синтеза (2). При невозможности получения приемлемого решения какой-либо одной из этих частных задач уточняются решения других задач синтеза, а также условия и ограничения.
Введем функции агрегирования и дезагрегирования [3, 7] множеств описаний ОФО предприятия по аспектам: процессуальному РВА, РВА; операционному ^, ЕВЕ; структурному ^, ; параметрическому Еох, ^, а также функции обобщения ОФО предприятия по аспектам Ом, О^, Ом и Овх. С использованием этих функций применительно к представленному на рис. 2 случаю иерархических отношений аспектов, взаимосвязь множеств ОФО предприятия может быть представлена в виде:
Vе = О {Vх F (Vе Vе Vе)]
А ^БА^' А БАУ' Е 'г Э ' X >> '
VED = Ош{Ге°>, Г^У ), V? ,VXX ]], V/ = ОаЛГГ, Е^У ), VX ]], VD = Охх Vх*, рвх [^у)]], VD = , ,VSC
(11)
Vх0).
В основе декомпозиции общей задачи ОФС предприятия по уровням разукрупнения (см. рис. 3) лежат следующие физические предпосылки. Внешние функции предприятия проявляются в способе его действий и неразрывно связаны с ним, поскольку их содержание определяется процессуально и операционно выбранным методом действия на объект для получения определённого вида продукции. С другой стороны, содержание внешних функций предприятия определяется также его внутренними функциями, которые по отношению к внешним функциям, как отмечалось выше, выполняют обеспечивающую роль. Аналогично, внутренние функции предприятия также разделяются по общности. Более крупные, обобщающие функции, имеют характер внешних функций по отно-
г; = Фв1[нх(1_1)(г1х1), яы (vlD+l)l I = 1,2,..., (12)
- хя го
Vх = н
' 0 11 X
.XVIх), Vх = у(X,v¡ ,...), где Vх - множество, описывающее ОФО предприятия на I -ом уровне разукрупнения внутрисистемного синтеза; Фм - функция
обобщения описания ОФО предприятия на I -ом уровне разукрупнения; нм, - со-
ответственно функции агрегирования и дезагрегирования множества, описывающего ОФО предприятия на I -ом и (I -1) -м уровнях разукрупнения; Vх - множество, описывающее ОФО предприятия на уроне внешне-системного синтеза.
При фиксированном уровне разукрупнения ОФО предприятия дальнейшее разделение его функций осуществляется "по горизонтали" на совокупность "равноправных"
не связанных иерархическими отношениями предприятия на данном уровне разукрупне-функций. Объединение множеств, описыва- ния: ющих их, образует общее описание ОФО
Уровень внешнесистемного ОФС предприятия
V1
Обоснование способа действий предприятия <ОАЕ,и>, Обоснование внешних функций предприятия
<ОА,Е,и>оь
< О, Л, E,U >г
Цель (задачи) ресурсы
/ч
Варианты внутренних функций
Уровень внутрисистемного ОФС предприятия
Обоснование функций ОФС предприятия
1 -я функция 1 -я функция N -я функция
N N ^ - "
О,Л,Е,и >м.'
V/
\
Обоснование функций 2-го уровня разукрупнения предприятия
1 -я функция
/
] -я функция
N -я функция
Я/ У3
УР*
< О,Л,Е,и >
евн 2
Рис. 3. Декомпозиция задачи ОФС предприятия по уровням разукрупнения
Vе=V ,...уе \ (13) V; = ф , ы, (V*)],
где VD - множество, описывающее , -ю функцию предприятия I -го уровня разукрупнения; N - общее количество функций
I -го уровня разукрупнения; ф - функция обобщения описания , -ой функции предприятия I -го уровня разукрупнения; ыт^ -функция дезагрегирования множества, описывающего ОФО предприятия на (I-1) -м
уровне разукрупнения, применительно к у -й функции I -го уровня; н - функция агрегирования множества, описывающего ОФО предприятия на (I +1) -м уровне разукрупнения, применительно к у -й функции I -го уровня.
В результате декомпозиции общей задачи синтеза (2) по уровням разукрупнения ОФО предприятия образуется семейство иерархически связанных задач внешнеси-стемного и внутрисистемного ОФС предприятия.
Задача внешнесистемного ОФС предприятия записывается аналогично общей задаче (2) с той лишь разницей, что вместо Vх в ней указывается V0D.
Задачи внутрисистемного ОФС предприятия имеют вид:
задача синтеза I -го уровня
VD = Arg min C(VD ,U),
(14)
V}д = {VD : W(VD) > w, R(VD,Ut) с R}, 1 = 1,2,..., R eR = (R,...Rl,...), VD = (VD VD Vе*)
r 1 v 11 5 • ß N¡1 h
задача синтеза ß -ой функции 1 -го уровня
VD* = Arg min Cß (VßD,UßI), (15)
К}д = VßD : VD eVie = (Vf*,...^ß,...,VND*), W VfUßi) > К ß1, Rßi VßfUßi) с Rfl },
у = 1, N, Ж = ЖЖ ,...Ж, ,...,Кц), С = С(Си ,...,Су ,...,СЫ11),
Я е Я1 = (Я11 ,...Я1 ,...,Ямц ),
ил еи1 = и,...и,,...ищ).
Вследствие сложности задача ОФС предприятия решается последовательно по стадиям. На каждой стадии вырабатывается новый, более полный объем представлений о функциях предприятия, их взаимосвязях, характеристиках и его функционировании.
На начальной первой стадии обосновывается способ действий предприятия и концептуальные представления о ОФО предприятия (его внешние границы). На этой
стадии ОФО предприятия рассматривается в виде целостной системы "идеальных", то есть в принципе осуществимых функций. На второй стадии проводится обоснование основных функций предприятия, определяющих его назначение и эффективность действий. При этом в полной мере учитываются условия и ограничения осуществимости основных функций, что придает им характер "реальности". В отношении других функций делается предположение, что они как "идеальные" осуществляются в полном объеме.
На дальнейших стадиях исследования направляются на обоснование следующих функций, а также на уточнение облика функций, определенных на предыдущих стадиях. На заключительной стадии синтеза ОФО предприятия рассматривается в полном объеме в виде системы "реальных" функций. Акцент в исследованиях делается на определение предпочтительного порядка функционирования предприятия. Между стадиями ОФС имеются информационные связи, обеспечивающие поступление необходимых исходных данных, а также уточнение, как постановок задач, так и результатов их решения.
{vэf }д = {vf • жух,и,) > ж, я^хи,) с я ],
ß= 1N,, W = W (Wu ,...W, ,...Wni ),
C = C(C11 ,...,Cjl ,...,CNß ),
VD = Ф [F-1 (Vе* ) F (V
эг эг L э(г-1) V э(г-1) эг ^ зак -'J?
кон, i = 0;
Э = <!пр;, i = 1N;
зак, i = N +1; VD = VD = Ф [F (VD*)VD*l
эо кон кон L кон V пр1 зак J'
VD = Ф [F-1 (VD )F (V ^l VD = VD
r npi ^npi np(i-1) V np(i-1) ^ npi V зак ЛЬ зак г
где ф - функция обобщения описания ОФС предприятия на I -ой стадии его синтеза;
, ^ - функции дезагрегирования и агрегирования описания ОФС на (г -1) -ой и г -ой стадии синтеза соответственно; N - общее количество промежуточных стадий синтеза.
При декомпозиции общей задачи ОФС предприятия по стадиям частная задача син-
теза на i -ои стадии представляется в следующем виде:
Vf = Arg min C(Vf ,U^),
(16)
Как и при проектировании предприятия в целом, декомпозиция общей задачи ОФС предприятия по стадиям является основой, на базе которой осуществляется дальнейшее развертывание процесса синтеза по аспектам и уровням разукрупнения. При этом частные задачи ОФС по аспектам и уровням, выполняя поочередно иерархически главную роль "вкладываются" друг в друга, а вместе - в частную задачу синтеза на данной стадии. Внутри каждого вида декомпозиции также сменяется поочередно иерархически главный аспект (уровень, стадия). В результате образуются многоконтурные циклические итерационные процессы, обеспечивающие решение общей задачи ОФС организации предприятия.
Таким образом, предложенный метод организационно-функционального синтеза предприятий (его организации производства) позволяет дезагрегировать целевую функцию их применения на взаимообусловленную совокупность категорий синтеза (аспектов, уровней, стадий и циклов) и осуществить их последующую свертку для выбора предпочтительного варианта предприятия для выполнения с заданной эффективностью поставленных задач по производству определенного вида продукции в условиях рыночной экономики.
Литература
1. Родионова, В. Н. О функциональном и процессорном подходах к организации про-
изводства [Текст] / В. Н. Родионова, О. Г. Туровец // Организатор производства. -2009. - № 4 (43). - С. 11 -14.
2. Электронный ресурс. - Режим доступа:
http:/www.grandars.ru/college/biznes/organizac iya-proizvodstva.html. (дата обращения 17.04.2914 г.).
3. Мистров, Л. Е. Основы методологии автоматизированного проектирования организационно-технических систем [Текст] /Л. Е. Мистров// Автоматизация и современные технологии. - 2005. - № 6. - С. 3 - 13.
4. Месарович, М. Теория иерархических многоуровневых систем [Текст] / М. Меса-рович, Д. Мако, И. Такахара. - М.: Мир, 1973 - 344 с.
5. Рабочая книга по прогнозированию [Текст] / Под ред. И. В. Бестужева-Лада. - М.: Изд-во "Мысль", 1982. - 297 с.
6. Вязгин, В. А. Математические методы автоматизированного проектирования [Текст] / В. А. Вязгин, В. В. Федоров. - М.: Высшая школа, 1989. - 184 с.
7. Финкельштейн, Ю. Ю. Прикладные методы и приближенные задачи дискретного программирования [Текст] / Ю. Ю. Фин-кельштейн. - М.: Наука, 1976.
® 8(910)342-88-42
Ключевые слова: организация производства, проектирование, организационно-функциональный синтез, цель, функция, критерий и показатели эффективности, облик, категории синтеза, аспект, уровень, стадия.
METHOD OF ORGANIZATIONAL-FUNCTIONAL SYNTHESIS OF THE ORGANIZATION OF MANUFACTURE OF THE ENTERPRISES
L.E. Mistrov
Decomposition goals of the organization production enterprises' (OPE) has been performed on set interdependent tasks and functions. It is shown that in the basis of (OPE) there are levels of external system synthesis and intra-system synthesis. They are determined based on the branch and bound method. On the basis of decomposition disaggregation level using methods forecast and 16 ОРГАНИЗАТОР ПРОИЗВОДСТВА. 2014. № 2
consistent destination resource units is formed an OPE tree of functions. It is formed as a set of actions that should be performed by the enterprise. It is offered a methodical approach to the description of OPE action ways in the form of functional dependence on external factors, internal operations, structure of functions and characteristics. It allowed to formalize a problem definition and to develop a method of OPE organizational and functional synthesis on the basis of hierarchical structures: aspects (procedural, operational, structural and parametrical), disaggregation levels (external system, intra-system) and stages (initial, intermediate and final) of its shape.
Key words: organization of production, design, organizational and functional synthesis, purpose, function, criteria and efficiency indicators, shape, categories of synthesis, aspect, level, stage.
Literatura
1. Rodionova, V. N. O funkcional'nom i processornom podhodah k organizacii proizvodstva [Tekst] / V. N. Rodionova, O. G. Turovec // Organizator proizvodstva. - 2009. - № 4 (43). - S. 11 -14.
2. Jelektronnyj resurs. - Rezhim dostu-pa: http:/www.grandars.ru/college/biznes/organizaciya-proizvodstva.html. (data obrashhenija 17.04.2914 g.).
3. Mistrov, L. E. Osnovy metodologii avtomatizirovannogo proektirovanija orga-nizacionno-tehnicheskih sistem [Tekst] /L. E. Mistrov// Avtomatizacija i sovremennye tehnologii. - 2005. - № 6. - S. 3 - 13.
4. Mesarovich, M. Teorija ierarhicheskih mnogourovnevyh sistem [Tekst] / M. Mesa-rovich, D. Mako, I. Takahara. - M.: Mir, 1973 - 344 s.
5. Rabochaja kniga po prognozirovaniju [Tekst] / Pod red. I. V. Bestuzheva-Lada. - M.: Izd-vo "Mysl'", 1982. - 297 s.
6. Vjazgin, V. A. Matematicheskie metody avtomatizirovannogo proektirovanija [Tekst] / V. A. Vjazgin, V. V. Fedorov. - M.: Vysshaja shkola, 1989. - 184 s.
7. Finkel'shtejn, Ju. Ju. Prikladnye metody i priblizhennye zadachi diskretnogo programmiro-vanija [Tekst] / Ju. Ju. Fin-kel'shtejn. - M.: Nauka, 1976.
