Обобщенная модель организационного управления программой развития авиационной техники Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

Посилання на статтю_

Емад А.Р. Обобщенная модель организационного управления программой развития авиационной техники/А.Р. Емад// Управлшня проектами та розвиток виробництва: Зб.наук.пр. - Луганськ: вид-во СНУ iм. В.Даля, 2005 - №3(15). С. 89-95._

УДК 338.244

А.Р. Емад

ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОГРАММОЙ РАЗВИТИЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Проанализированы особенности реализации программы развития авиационной техники. Предложена обобщенная модель организационного управления рассмотренной программы. Рис. 4, ист. 6.

Ключевые слова: программа, организационная система, декомпозиция, закон управления.

А.Р. Смад

УЗАГАЛЬНЕНА МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦ1ЙНОГО УПРАВЛ1ННЯ ПРОГРАМОЮ РОЗВИТКУ АВ1АЦ1ЙНО1 ТЕХН1КИ.

Проаналiзовано особливост реалiзацiÏ програми розвитку авiацiйноÏ техыки. Запропоновано узагальнену модель оргаызацмного керування програми, що розглядаеться. Рис. 4, дж. 6.

A.R. Emaid

THE GENERALIZED MODEL OF ORGANIZATIONAL MANAGEMENT OF THE AVIATION ENGINEERING DEVELOPMENT PROGRAM.

Features of realization the program of development the aviation engineering are analyzed. The generalized model of the considered program organizational management is offered.

Постановка задачи. Анализ исследований и публикаций. Понятие «проект» или «программа» объединяет различные виды деятельности, характеризующиеся рядом общих признаков, а именно [1]:

- направленность на достижение конкретных целей и определенных результатов;

- координированное выполнение многочисленных, взаимосвязанных действий;

- ограниченная протяженность во времени, с определенным началом и концом.

Проблемы управления и реализации проектов в значительной степени определяются их масштабом, сроками выполнения, качеством работ, ограниченностью ресурсов, местом и условиями реализации. В связи с этим, программа - это долгосрочная деятельность, подразумевающая выполнение более чем одного проекта [1, 2].

"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2005, № 3(15)

1

Рассматривая программу развития авиационной техники (ПРАТ) как объект управления, представляющий собой многоуровневый комплекс проектных действий по созданию видов, типов, образцов авиационной техники (АТ) с заданными тактико-техническими характеристиками, сроками создания и объемом финансирования, выделим следующие особенности.

1. В создании средств АТ принимают участие коллективы ученых, конструкторов, технологов, производителей, эксплуатационников, которые осуществляют разработку, проектирование, производство авиационной техники. Это организации и предприятия, а, значит, управление в таких системах сводится к организационному, которое осуществляется по четрыем фазам: планирование, контроль и учет фактического состояния, анализ и регулирование.

2. С точки зрения системного подхода ПРАТ рассматривается как процесс перехода из исходного состояния в конечное при участии ряда ограничений и механизмов, а, следовательно, управление осуществляется путем управления событиями. События - это проектные действия, производственные и технологические операции. А так как средства АТ - сложные технические системы, то, очевидно, что события по проектированию и производству АТ имеют сложную системную структуру. Следовательно, ПРАТ представляет собой иерархическую систему с уровнями: изделие АТ, комплекс АТ, тип АТ, вид АТ, род АТ, подпрограмма АТ, программа АТ.

3.Каждое изделие АТ при своем создании имеет время жизни, распределенное по фазам жизненного цикла ПРАТ: научно-исследовательские работы (НИР), опытно-конструкторские работы (ОКР), технологичность конструкции изделия (ТКИ), технологическая подготовка производства (ТПП), производство авиационной техники (ПАТ), эксплуатация авиационной техники (ЭАТ), модернизация авиационной техники (МАТ) и утилизация.

4. Каждое изделие АТ представляет собой сложную техническую систему, состоящую из систем (планер, силовая установка, системы управления и связи и т.д.), подсистем (агрегаты), групп (узлы), элементов (детали).

5. При создании изделий АТ необходимо учитывать специфику проектирования, заключающуюся в том, что процесс проектирования имеет [3]:

- строгую логическую последовательность проектных действий (страт проектирования), а именно: целевую, функциональную, организационно-техническую, инфологическую, алгоритмическую;

- соответствующие системы управления: целевую, функциональную, структурную, информационную, физическую, математическую, алгоритма управления, комплекса технических средств и программного обеспечения.

6. ПРАТ имеет планы ресурсного обеспечения проектирования и производств, а именно: нормативно-правовые, методические, научно-технические, научно-технологические, производственные, организационные, материально-технические и финансовые.

7. ПРАТ имеет временные планы: долгосрочные (10 - 15 лет), среднесрочные и годовые.

Таким образом, так как ПРАТ представляет собой сложную многоуровневую иерархически распределенную в пространстве проектных действий и во времени структуру, то, очевидно, что управление таким объектом требует новой информационной технологии управления с решением проблем автоматизированной поддержки принятия решений, системного статического и динамического моделирования структур и событий в системе проектных действий, оптимизации стратегий управления ПРАТ.

2

"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2005, № 3(15)

Целью статьи является разработка обобщенной модели управления ПРАТ на основе системных уравнений баланса плановых и фактических показателей результатов проектных действий по фазам жизненного цикла, стадиям проектирования, этапам и задачам проектных действий.

Основной материал. Исследуя автоматизированное управление в технических системах, отметим, что основной закон управления представляет собой уравнение баланса масс либо энергий в пространстве и времени [4]. Управление здесь осуществляется следующим образом.

Есть объект (О), на который осуществляется воздействие внешней среды,

уI и регуляторов системы управления объектом (исполнительные механизмы (ИМ)), Сд1. Состояние объекта в любой момент времени фиксируется датчиком

(Д) в виде параметров Р1, которые поступают в систему управления (СУ)

(рис. 1). Здесь хранится эталонная модель состояния объекта, которое необходимо поддерживать в цикле управления с заданным технологическим

допуском ДЛ. Управление заключается в том, что на основе параметров Р1

состояния объекта формируется модель текущего состояния, сравнивается в СУ с моделью эталонного состояния, определяется рассогласование, т.е.

МТ - МЭ =ДЯ, (1)

где Мт - модель текущего состояния объекта, Мэ - модель эталонного состояния объекта, ДЛ - рассогласование.

Рис. 1. Процесс управления в технических системах

Задача управления сводится к устремлению рассогласования к нулю, ДЛ —^ 0, либо к технологическому допуску ДЛ —> |ДЛт | при условии

ДЛ<\ДЛТ\.

В зависимости от особенностей объекта (точечный, распределенный, система) и процессов, происходящих в нем (линейные, нелинейные, детерминированные, стохастические и т.д.), модели, описывающие структуру объекта и процессы, могут быть точечные, распределенные, системные, линейные, нелинейные, вероятностные, а уравнение баланса - линейным, нелинейным, дифференциальным, интегральным, регрессионным, либо система уравнений [4].

Особенностью управления в технических системах является выдача управляющих воздействий Сj на ИМ объекта управления, т.е. управляя

состоянием объекта и процессами, происходящими в нем, мы управляем

"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2005, № 3(15) 3

фактической моделью состояния объекта. Модели и уравнения управления в этом случае имеют непрерывный характер и описываются аналитическими зависимостями баланса масс и энергий в пространстве и времени.

Управление в организационных системах имеет событийный характер и происходит по четырем фазам управления [5]. Здесь объект имеет распределенную сложную структуру, в которой происходят события. События могут быть единичные и сложные (имеющие логическую последовательность), они заранее планируются в пространстве структурных элементов объекта управления и во времени. Такое планирование определяет эталонную (плановую) модель состояния объекта. Затем через определенные промежутки времени проверяется фактическое состояние объекта (структура его элементов и события в них), создается фактическая модель объекта. Производя сравнение эталонной и фактической моделей объекта, вычисляют рассогласование этих моделей и вырабатывают стратегию управления.

Так как факт состояния объекта уже произошел, то для перевода объекта в эталонное (плановое) состояние необходимо перевести перепланирование с учетом образования дефицита АЯ , т.е. на втором цикле управления нужно изменить плановую модель состояния объекта, т.е. Мэ + АЯ.

Таким образом, закон управления в организационных системах соответствует общему закону управления в кибернетике, представленному выражением (1), при условии, что АЯ ^ 0. Однако, здесь есть свои особенности.

1. Управление объектом происходит за счет изменения эталонной, а не фактической модели объекта и процессов, происходящих в нем.

2. Модели, описывающие процессы, происходящие в объекте, и изменение структуры объекта, имеют событийный характер.

3. В зависимости от состава (вида) объекта, связей между структурными элементами объекта, процессов, происходящих в нем (последовательности, логики событий), связи между событиями модели, описывающие взаимодействие «объект - событие» будут структурными (распределенными, однородными, неоднородными, сложными, иерархическими) и событийными (простыми, сложными, линейными, параллельными, условными, безусловными, циклическимим, детерминированными, вероятностными, количественными, качественными, нечеткими, прогностическими и т.д.). Но очевидно, что это будут системные структурные и событийные модели, для анализа и синтеза которых необходимо применять методы системного анализа, системного статического и динамического моделирования, формализованных алгоритмических языков, аппаратов описания и преобразования системных моделей.

Рассмотрим случай, когда объект представляет собой сложную многоуровневую распределенную иерархическую систему. В соответствии с приведенной в работе [6] классификацией уровней проектирования сложных систем выделим следующие уровни: элемент Е1, группа От , подсистема илБу8, система , метасистема МеХ$>у$^, где г = 0,...,п - уровень декомпозиции.

Применяя метод декомпозиции, выделим из сложной системы верхний уровень - метасистему MetSySo и декомпозируем его на составные элементы этого уровня - системы (рис. 2)

MetSys0 = QSysi

(2)

"Упра

3(15)

4

Рис. 2. Декомпозиция метасистемы верхнего уровня

Затем находим связи между системами — Sys2 —... — $у8п,

проводя декомпозицию каждой системы на составляющие ее подсистемы ипБуз^, определим связи между ними (рис. 3)

= Оип8у8^. (3)

Аналогично проведем декомпозицию подсистем на составляющие ее группы

оп

ип8у8^ = О.Ог), (4)

и декомпозицию групп на элементы систем

От1 = ОЕ11. (5)

Рис. 3. Декомпозиция системы / - го уровня

Рассмотрим закон управления в таких сложных иерархических системах. На самом нижнем элементарном уровне организации управление осуществляется в соответствии с законом (1) при условии АЛ ^ 0 . Каждому элементу структуры группы Eli планируется его эталонное состояние EljPj3, затем в заданном промежутке времени проверяется его фактическое состояние El^p^, и сравниваются эти две модели. В случае, когда \EljАр¿| > 0, происходит перепланирование EliPi3 + Eli Арг, т.е. закон управления примет вид

EliPiT - EliPi3 = Eli APi ■ (6)

На групповом уровне составляется уравнение баланса эталонной групповой модели соответствия параметров и фактической групповой модели и

определяется невязка Gr■ APi на групповом уровне

GriPiT - GriPi3 = Gri APi ■ (7)

Отметим, однако, что на этом уровне необходимо учесть также состояние невязки между элементами Eli в группе.

На подсистемном уровне составляется уравнение баланса текущей и эталонной модели в базисе подсистем, т.е.

"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2005, № 3(15)

5

ип^гРгТ - ип^гРгЭ = ип^г АРг, (8) UnSysi Арг ^ 0,

а выражение UnSySjРjЭ + UnSySj Арг- определяет перепланирование.

Аналогично, на системной ровне уравнение баланса в базисе систем примет вид

^гРгТ - ^гРгЭ = ^г АРг , (9) ^г АРг ^ 0 ,

а выражение SySjРjЭ + SySj АРг задает перепланирование.

На метасистемном уровне нулевого и высших рангов уравнения баланса текущей и эталонной модели в базисе метасистем будут иметь вид

MetSysipiT - MetSysipiЭ = MetSysi Ар1, (10) MetSysi АРг ^ 0,

выражение MetSysiРэ + MetSySiАРг определяет перепланирование.

В соответствии с выражениями (2)-(5) возможно представить высший уровень системы через базис нижнего уровня, а, следовательно, уравнения баланса (6)-(10) также возможно записать в базисе низших уровней вплоть до элементарного.

Таким образом, основной закон управления в общем виде для ПРАТ, как сложной организационной системе, будет иметь вид

QMetSysiMT - QMetSysiMЭ = QMetSysi АРг,

где QMetSyslMт - системная модель фактического состояния метасистемы; QMetSyslMэ - системная модель эталонного состояния метасистемы;

QMetSysi АРг - системная модель невязок параметров метасистемы.

Иллюстрация стратегии управления в сложных организационных системах представлена на рис. 4.

6

"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2005, № 3(15)

Системная текущая Системная эталонная Системная модель

модель модель невязок

Рис. 4. Стратегии управления ПРАТ как сложной организационной системой Выводы. Таким образом, из основного закона управления в сложных организационных системах следует, что для управления ПРАТ необходимо построить системные структурную и событийную модели текущего состояния ПРАТ и системные структурную и событийную модели эталонного состояния ПРАТ и иметь средства сравнения структурных и событийных моделей.

Так как структурные и событийные модели в ПРАТ имеют многоуровневый сложный, распределенный, параметрический вид, то, в качестве перспектив дальнейшего исследования, необходимо разработать средства формализованного описания и преобразования таких моделей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Управление проектами / Под ред. Мазур И.И., Шапиро В.Д. - М.: Высш. шк., 2001. -874 с.

2. Арчибальд Р.Д. Управление высокотехнологичными программами и проектами / Пер. с англ. - М.: ДМК Пресс, 2002. - 464 с.

3. Научно-методологическое обеспечение управления сложными проектами / Е.А. Дружинин, В.Я. Жихарев, В.М. Илюшко и др. - К.: Технка, 2002. - 369 с.

4. Теория управления / Под ред. Л.А. Гапоненко, А.П. Панкрухина. - М.: Из-во РАГС, 2003. - 558 с.

5. Бэгьюли Ф. Управление проектами. - М.: Гранд, 2002. - 203 с.

6. Замирец Н.В., Илюшко В.М., Луханин М.И. Проблемные вопросы управления крупномасштабными проектами и программами развития новой техники. - Технология приборостроения. - 2001. - № 1 - 2. - С. 65-70.

Стаття надмшла до редакцп 23.08.2005 р.

"Управлшня проектами та розвиток виробництва", 2005, № 3(15)

7