Применение метода анализа иерархий для построения эффективной системы управления производственными процессами Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА АНАЛИЗА ИЕРАРХИИ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ Ю.Г. Белоусова, аспирант

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж

В статье рассматриваются вопросы построения эффективной системы управления производственными процессами с использованием метода анализа иерархий, метода расчета приоритетов и парных сравнений. Представлена укрупненная последовательность организационных мероприятий по достижению эффективности функционирования системы управления производством

В современных условиях хозяйствования система управления производственными процессами (СУММ) представляется в виде совокупности методов воздействия управляющего органа на участников производственного процесса, направленных на обеспечение его эффективного функционирования и баланс его элементов во времени и пространстве для удовлетворения потребностей клиента в своевременной поставке высококачественной продукции. Она

строится согласно четкой последовательности реализации функций управления по цепочке «Закупки -Производство - Сбыт» на основе принципов организации производства, труда и управления.

Системе управления производственными процессами предприятия, а также входящим в ее состав элементам, согласно ее кибернетической модели (рис. 1), можно дать математическое описание.

Обратная связь - корректировка

Рис.1. Кибернетическая модель СУММ

Математическая модель в упрощенной форме показывает, какие параметры учитываются в системе, что является неизвестными переменными, а что - зависимой расчетной величиной.

F(Y 1,У2---Уn) = F(F(XI,X2^Xn), F(MiM2-M„), F(m1,m2...mn)} ~^(,max, min)

F(Y 1,У2---Уn) = F(F(aiXi,hiX2...ZiX.), F(aMi, b2M2... z2Mn),F(a3mi, h3m2... z3m„)...} (max, min)

где Xi ,X2.. .Xn - входные переменные системы в виде управляющих воздействий;

MbM2...Mn - входные независимые переменные системы в виде возмущающих воздействий;

mbm2...mn - внутренние переменные системы, характеризующие внутреннее состояние системы и ее поведение;

УЬУ2...УП - выходные переменные системы, характеризующие ее реакцию на воздействия;

a,b...z - значения сил влияния воздействий и показатели степени важности внутренних переменных, влияющих на реакцию системы и конечный результат.

При таком представлении - на входе системы существуют возмущающие и управляющие воздействия (М и Х) в виде сигналов разной силы (a, b ... z),

под влиянием которых внутренние переменные системы т (элементы производственного процесса), изменяющиеся в динамике (по стадиям «Закупки -Производство - Сбыт»), преобразуются в выходы системы (У) в виде различных целевых показателей ее функционирования. Управляющие воздействия представляют собой задания органа управления и подаются на элементы системы для поддержания параметров ее функционирования или развития (изменения во времени) по известному или неизвестному закону согласно специального алгоритма. Целевыми показателями функционирования системы управления производственными процессами могут выступать:

1) эффективность в виде степени достижения целей;

2) эффективность в виде оптимального использования входных ресурсов;

3) максимальные результаты на выходе системы при фиксированных затратах всех видов ресурсов;

4) способность минимизировать затраты при достижении требуемых результатов;

5) эффективность в виде степени удовлетворения потребностей клиентов.

В условиях клиентоориентированного производства целью системы управления производственными процессами является комплектность и своевременность выполнения заказа. При этом отношение фактической величины длительности цикла заказа к величине, установленной договорными обязательствами, должно стремиться к своему максимуму - единице. На своевременность выполнения заказа с разной силой действия влияет целый ряд внешних и внутренних факторов, что обязательно необходимо учитывать.

Оценить влияние всех параметров системы на результирующий показатель можно, воспользовавшись методом анализа иерархий. Суть данного метода и алгоритм его применения широко представлены в работах ученых, посвященных методам экономикоматематического моделирования, теории исследования систем и системного анализа, в частности в трудах Т. Саати, К. Кернса, В. Осадника, М.Б.Данилова, Ф. Парамонова, Ю.М. Солдака, С.В. Амелина, А.А. Колобова, М.В. Мельника [1-8]. Согласно данному методу, анализ проблемы системы любой сложности начинается с построения качественной ее модели в виде иерархической структуры, состоящей из глобальной цели, критериев и альтернатив достижения этой цели. После структурирования системы производится расчет приоритетов (иначе - относительных весов) всех ее элементов экспертным путем с исполь-

зованием метода парных сравнении и синтез выявленных приоритетов путем линейной свертки на одном уровне иерархии. Альтернатива с максимальным значением приоритета считается лучшей, и в случае доказательства достоверности полученных данных путем расчета индекса согласованности суждений осуществляется принятие управленческих решений.

В соответствии с таким подходом иерархическую структуру проблемы эффективности системы управления производственными процессами можно представить в виде рисунка 2. Критериями достижения цели системы можно считать направления обеспечения эффективного функционирования элементов производственных процессов во времени и в пространстве по цепочке «Закупки - Производство -Сбыт», а альтернативами - конкретные мероприятия по повышению эффективности организации движения предметов труда, использования орудий труда и трудовых ресурсов, информационного обеспечения.

Матрица критериев, исходя из рисунка, примет вид (пересечение альтернатив по элементам производственного процесса и стадиям производственного потока):

А11 А12 А13 А14 -А21 А22 А23 А24 А31 А32 А33 А34 Расчет приоритетов и парное сравнение критериев представлены в таблице 1.

Таблица 1

Матрица оценок парного сравнения критериев

Критерии А1 1 А1 2 А1 3 А1 4 А2 1 А2 2 А2 3 А2 4 А3 1 А3 2 А3 3 А3 4 n gi=n П w Il j=1 pi = 8‘/G

А11 1 5 1 1/3 1 1/3 1 1 1 3 1 1/3 0,9498 0,0715

А12 1/5 1 1/3 1/3 1/5 1 1/3 1/5 1/3 1 1/3 1/5 0,3685 0,0277

А13 1 3 1 1 1/3 1 1 1/3 1 3 1 1 0,9983 0,0751

А14 3 3 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1,3161 0,0990

А21 1 5 3 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1,4330 0,1078

А22 3 1 1 1 1 1 1 1 3 5 1 1,5050 0,1132

А23 1 3 1 1 1 1 1 1 3 3 1 1 1,3161 0,0990

А24 1 5 3 1 1 1 1 1 5 5 1 1 1,6387 0,1233

А31 1 3 1 1 1 1/3 1/3 1/5 1 5 1 1/3 0,8306 0,0625

А32 1/3 1 1/3 1/3 1/5 1/5 1/3 1/5 1/5 1 1/3 1/3 0,3359 0,0253

А33 1 3 1 1 1 1/3 1 1 1 3 1 1 1,0950 0,0824

А34 3 5 1 1 1 1 1 1 3 3 1 1 1,5050 0,1132

n s,=lL™, i=1 16, 53 38 14, 66 9,9 9 9,7 3 9,1 9 9,9 9 8,9 3 20, 53 40 12, 66 9,1 9 13,2919 1,0000

ИТОГОВЫЕ РАСЧЕТЫ

Максимальное собственное значение матрицы 1 =fs. х p. для 1 = І max j ri І=1 12,88

Индекс согласованности (Норма ИС < 0,1) ИС = (l„ax - n)/(n-1) 0,08

Относительная согласованность Приемлемое значение ОС < 10% Допустимое значение ОС < 20% ОС = И%с, где СС - средняя согласованность для случайных матриц [1] 5,4%

Цель - своевременность выполнения заказа (путем обеспечения эффективности функциош^эования цэ оизводственных процес сов во времени и в пространстве по цепочке «Закупки -

Производство - Сбыт»)

—==н Организация движения предметов труда (К1) Оргашс ацил использов ания орудии труда (КЗ) Организация трудовых отношений (КЗ)

Оргаяиз алия информационного обеспечения (К4)

У! 1 - бесперебойная поставка материалов нерабочие места, в т.ч. по требованию И’ ¿* - совершенствование систем хранения и складской обработки входящих грузов и? 75 - обогащение труда И’ а - разработка четких должностных инструкций

- разработка и внедрение системы - создание единого

У? 7 о бр аб отки, хр анения и тр ансшршровки И’ ІЗ -обновление складского оборудованы до полного морального и физического износа ц? 79 мотивации снабженческого персонала (в т.ч. формирование приверженности, поддержка творческой активности) И’ информационного пространства с поставщиками на базе ИС

У! - сокращение величины запасов И’ - сокращение простоев погруз о-р аз груз очной, И? -выявление и использование резервов И’ - разработка и внедрение

I материалов 16 транспортной и складской техники її? ПОЕьппеНИИ Пр оизводительно сти труда ¿6 регламентов

У? - совершенствование системы И’ - внедр ение ЦЭ огре с сивных тр анспортно- ц? - совершенствование культуры труда и И’ - внедрение КИС для поддержки

а" снабжения и управления з агулками ІТ складских те хнологии и трудовой ДИСЦИПЛИНЫ <іТ ПУР в снабжении

IV -точное следование технологическим И’ -внедрение взаимозаменяемого оборудования ц? - создание мотивационных программ для И’ - р азр аб отка техниче ской,

ІВ 17 роста производительности труда 4Г конструкторской документации

3 И’ - совершенствование использования пр оизв одств енных площадей и р замещение орудии труда по технологическому принципу - совершенствование организации и о б служив ания р абочих ме ст, с оз дание условий труда, режимов труда и отдыха - внедрение адекватных систем

У? 6 - совращение перерывов и времени ожидания (межоперационных заделов) ¡9 И? л И’ оперативного управления производством, в т.ч. на базе ИС -АРЭ/МЕЗ

-применение отвечающей И’ - создание предметно-замкнутых, и? - формирование межфункциональных И’ - разработка должностных и

У? конкретным условиям системы 20 специалистов анных_участков ІЧ- команд бригад неформальных групп 30 р а бочих инструкций

т движения предметов труда и соответствующего порядка ОПП И’ 71 - организация быстрой переналадки оборудования и? и - обеспечение роста квалификации кадров И’ 31 - регламентация процессов

У? - обеспечение ритмичного хода И’ - формирование рациональной структуры ц? - р ационапиз ацил трудовых пр оцес сов и И’ - организация сбора и хранения

5 производства 77 п арка о борудов ания 16 внедрение НОТ 37 данных

■? - сокращение технологических маршрутов и планировочных решений И’ 71 - организация своевременного и качественного ремонта и технического обслуживания и? 1Т - разработка и внедрение системы мотивации производственного персонала (в т.ч. приверженности) И’ 31 - создание единого информационного пространства на базе ИС

У? - сокращение запасов и заделов на И’ - рациональная загрузка оборудования и и? - повышение культуры труда и трудовой и? - совершенствование схем

10 рабочих местах 7* рабочих мест и дисциплины 3* о бмена документами

У! а - сокращение числа операций по приемке, го грузке/р аз грузке, транспортировке и хранению готовой продукции И’ ?J - обновление погрузо-раз груз очного и складского оборудования до полного морального и физического износа и? 19 - разработка и внедрение системы мотив ации пер сонапа по с быту (ро ст з аинтер ес о ванн о с та в р езупьтатах труда, ф ормир ование лояльно сти) И’ 33 - создание единого информационного пространства на базе ИС, интегрированного с клиентом

м? 17 - сокращение запасов продукции И’ 76 - совершенствование систем хранения и складской обработки готовой продукции и? ЛО - повьпление культуры инициативы, открепление трудовой дисігаппиньї И’ 36 - разработка и внедрение инструкций и_регламентов

№ и - совершенствование р аспр еделительной системы и управления сбытом И’ 77 - сокращение простоев погруз о-р аз груз очной, транспортной и складской техники Ц? ¿1 - выявление и использование резервов повышения гро изво дит ель но сти труда персонала И’ лг - оптимизация схем передачи информации

Рис. 2. Иерархия достижения цели системы управления производственными процессами

Управление закупками и Управление производством и Управление сбытом

Согласно результатам таблицы 1, видно, что наиболее значимыми критериями для построения эффективной системы управления производственными процессами являются А14, А21, А22, А23, А24, А34, т.е. блоки, полностью охватывающие вопросы звена «Производство» и совершенствование информационного обеспечения протекания интегрированного производственного потока.

Для выявления последовательности реализации мероприятий каждого блока вновь воспользуемся методом расчета приоритетов (табл. 2) и определим общий приоритет направлений достижения максимального значения результирующего показателя путем перемножения ранее рассчитанных приоритетов критериев и альтернатив между собой.

Определение важности альтернатив

Таблица 2

Критерий А14 (0,0990) W44 W45 W46 W47 §i Pi P.

1 2 1 2 1,414 0,3317 0,1970

w45 1/2 1 1/2 2 0,841 0,1972 0,0781

w46 1 2 1 2 1,414 0,3317 0,1970

w47 1/2 1/2 1/2 1 0,595 0,1394 0,0345

Sj 3 5,5 3 7 4,264 1 Х

Критерий А21 (0,1078) W W W7 ws w9 W10 gi Pi P.

w5 1 1/5 1/5 1/3 1/3 1/9 0,2810 0,0379 0,0041

w6 5 1 1/3 3 1 1 1,3074 0,1761 0,0190

w7 5 3 1 5 3 1 2,4662 0,3322 0,0358

ws 3 1/3 1/5 1 1/3 1 0,6366 0,0858 0,0092

w9 3 1 1/3 3 1 1/3 0,9997 0,1347 0,0145

wio 9 1 1 1 3 1 1,7321 0,2333 0,0252

sj 26 6,533 3,066 13,333 8,666 4,4441 7,4230 1 0,1078

Критерий А22 (0,1132) W18 w>19 w20 w21 w22 w23 w24 gi Pi Pi

wis 1 1/3 1/3 3 1 1/5 1/5 0,5395 0,0629 0,0071

wi9 3 1 1/3 5 3 1 3 1,7223 0,2007 0,0227

w20 3 3 1 5 3 1 1 2,0153 0,2348 0,0266

w21 1/3 1/5 1/5 1 1/3 1/3 1/5 0,3132 0,0365 0,0041

w22 1 1/3 1/3 3 1 1/3 1/3 0,6241 0,0727 0,0082

w23 5 1 1 3 3 1 3 2,0153 0,2348 0,0266

w24 5 1/3 1 5 3 1/3 1 1,3534 0,1577 0,0178

Sj 18,333 6,199 4,199 25 14,333 4,199 8,733 8,5830 1 0,1132

Критерий А23 (0,0990) W32 W33 W34 W35 W36 W37 W3S gi Pi P.

w,2 1 1/5 3 3 1/3 1 1/5 0,7386 0,0925 0,0092

w33 5 1 3 5 1/5 1 1/3 1,2583 0,1576 0,0156

w34 1/3 1/3 1 1 1/3 3 1/3 0,6241 0,0782 0,0077

w35 1/3 1/5 1 1 1 1/3 1/5 0,4960 0,0621 0,0061

w36 3 5 3 1 1 3 1 2,0153 0,2524 0,0250

w37 1 1 1/3 3 1/3 1 3 0,9997 0,1252 0,0124

w3S 5 3 3 5 1 1/3 1 1,8527 0,2320 0,0230

sj 15,666 10,866 14,333 19 4,199 9,666 6,066 7,9847 1 0,0990

Критерий А24 (0,1233) W4S W49 W50 W51 WS2 W53 WS4 gi Pi P.

w4s 1 1 1 3 5 1/3 3 1,4721 0,1757 0,0217

w49 1 1 3 1 5 4 5 2,2588 0,2696 0,0332

w50 1 1/3 1 1/3 3 1 1 0,8545 0,1020 0,0126

w„ 1/3 1 3 1 5 1 5 1,5836 0,1890 0,0233

w,2 1/5 1/5 1/3 1/5 1 1/3 1 0,3664 0,0437 0,0054

w53 3 1/4 1 1 3 1 5 1,4131 0,1687 0,0208

w54 1/3 1/5 1 1/5 1 1/5 1 0,4288 0,0512 0,0063

Sj 6,866 3,983 10,333 6,733 23 7,866 21 8,3773 1 0,1233

Критерий А34 (0,1132) W55 W56 W57 gi Pi P.

wss 1 1 3 1,4422 0,4286 0,0485

w56 1 1 3 1,4422 0,4286 0,0485

wS7 1/3 1/3 1 0,4804 0,1428 0,0162

Sj 2,333 2,333 7 3,3649 1 0,1132

Результаты математического моделирования по- тивности функционирования производственных про-

следовательности мероприятий достижения эффек- цессов сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Укрупненная последовательность осуществления организационных мероприятий_____________________

Ранг значимости Общий приоритет Мероприятие

Обозначение Описание

1 0,1970 w44, w46, w56 Разработка и внедрение четких регламентов и должностных инструкций

2 0,0781 w45, w53, w55 Создание единого информационного пространства с поставщиками и покупателями, интегрированного на базе ИС (SRM+CRM)

3 0,0358 w47 Внедрение ИС для поддержки ПУР в цепочке «Закупки - Производство -Сбыт»

4 0,0345 w49 Внедрение адекватных систем оперативного управления производством, в т.ч. на базе ИС - APS / MES

5 0,0332 w7 Применение отвечающей конкретным условиям системы движения предметов труда и соответствующего порядка ОПП

6 0,0266 w19, w20 Совершенствование использования производственных площадей и размещение орудий труда по технологическому принципу, создание предметно-замкнутых, специализированных участков

7 0,0266 w23 Организация своевременного и качественного ремонта и технического обслуживания, совершенствование организации и обслуживания рабочих мест

8 0,0252 w6, w9, w10 Сокращение технологических маршрутов и планировочных решений, запасов и заделов на рабочих местах, времени перерывов

9 0,0250 w33, w36, w38 Рационализация трудовых процессов и внедрение НОТ, повышение культуры труда и трудовой дисциплины, создание условий труда и отдыха

10 0,0162 w57 Оптимизация схем передачи информации

11 0,0124 w32, w37 Разработка и внедрение комплексной системы мотивации персонала (в т.ч. обеспечивающей формирование лояльности и приверженности персонала)

Проведенные расчеты показывают, что наиболее приоритетными в современных условиях хозяйствования направлениями обеспечения эффективного функционирования производственных процессов на предприятии являются:

- жесткая регламентация всех процессов на пути интегрированного производственного потока по цепочке «Закупки - Производство - Сбыт» в соответствии с адекватной типу и уровню производства системой оперативного управления производственными процессами;

- создание и обеспечение функционирования единого информационного пространства между участниками цепочки «Закупки - Производство -Сбыт» на базе интеграции современных информационных технологий и систем поддержки принятия управленческих решений (ERP, APS, MES);

- совершенствование организации движения предметов труда, использования орудий труда, обслуживания рабочих мест и рационализация трудовых процессов;

- разработка и внедрение комплексной системы мотивации, обеспечивающей формирование лояльности и приверженности персонала.

Литература

1. Саати Т.Л. Аналитическое планирование. Организация систем / Т. Саати, К. Кернс. - М.: Радио и связь, 1991. - 224с.

2. Саати Т.Л. Принятие решений. Метод анализа иерархий. — М. : Радио и связь, 1989. — 316 с.

3. Осадник В. Выбор стратегии с помощью метода анализа иерархий (аналитико-иерархического про-

цесса) / В. Осадник // Проблемы теории и практики управления, 1994. - № 6.

4. Данилов М.Б. Методы планирования выполнения задач в системах реального времени / М.Б. Данилов // Программные продукты и системы, 2001. -№ 4.

5. Парамонов Ф.И. Теоретические основы производственного менеджмента / Ф.И. Парамонов, Ю.М. Солдак. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. -280 с.:

6. Амелин С.В. Экономико-математические методы и модели: Уч.пособие / С.В. Амелин. - Воронеж, 2007. - 150с.

7. Колобов А.А. Менеджмент высоких технологий. Интегрированные производственно-

корпоративные структуры: организация, экономика, управление, проектирование, эффективность, устойчивость / А.А. Колобов, И.Н. Омельченко, А.И. Орлов. - М.: Издательство «Экзамен», 2008. - 621 с.

8. Мельник М.В. Анализ и оценка систем управления на предприятиях / М.В. Мельник - М.: Финансы и статистика, 1990.- 136 с.

® 89204263053

E-mail: iva vu@mail.ru

Ключевые слова: производственный процесс, управление производственными процессами, цепочка «Закупки - Производство - Сбыт», метод анализа иерархий, метод расчета приоритетов.