CC BY
89
УДК 65.011.56
В. В. Кукарцев
ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ВОСПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФОНДОВ
Представлена программная реализация имитационной модели воспроизводства основных производственных фондов в среде пакета PowerSim Studio.
Ключевые слова: воспроизводство, имитационная модель, основные производственные фонды.
Постоянно возрастающая сложность и многофакторность задач управления воспроизводством основных фондов на разных уровнях хозяйственного руководства, необходимость обработки в этой связи огромной массы информации при условии высокой точности, трудоемкости, сжатых сроках выполняемых расчетов и многократности их проведения предопределяют широкое развитие автоматизации управления в этой области.
В настоящее время на машиностроительных предприятиях используются автоматизированные системы управления класса ERP, а также целый ряд специализированных систем, созданных специально для управления отдельными процессами (MES, SCP, EAM, СЭД и т. д.). ERP-система выполняет центральную роль, консолидируя в себе данные по всей деятельности компании. Система отвечает за финансы, логистику, отношения с поставщиками и клиентами, за управление персоналом, предоставление консолидированных отчетов по основным параметрам деятельности компании топ-менеджменту. ERP-системой интегрируются специализированные решения: MES осуществляет оперативное управление производством, SCP занимается планированием и оптимизацией цепочки поставок и производства, EAM управляет основными фондами.
Однако существует ряд процессов, которые не поддаются автоматизации с помощью традиционных систем принятия решений (класса ERP). ERP-системы не позволяют учитывать многовариантность решений задач, риски и неопределенность, осуществлять сценарное планирование, делать выводы об устойчивости систем, выявлять неочевидные зависимости и временные лаги между исследуемыми характеристиками.
В этом случае могут успешно применяться системы поддержки принятия решений, создаваемые на базе теории системной динамики.
При использовании теории системной динамики деятельность компании описывается в виде математической модели, в которой все бизнес-задачи и процессы представляются как система взаимосвязанных исчисляемых показателей. Создание подобной визуализированной модели позволяет выявлять и анализировать возможные направления развития тех или иных процессов в компании.
С помощью динамического моделирования можно оценивать рентабельность инвестиционных проектов, выбирать приоритетные направления развития бизнеса, анализировать влияние внешних макроэкономических факторов на рентабельность проектов, оценивать влияние риск-эффектов на результаты деятельности. Также теория системной динамики позволяет создавать имитационные мо-
дели производственных систем для оценки возможных последствий принимаемых решений. Появляется возможность оптимизировать материальные, финансовые и информационные потоки компании (как на стратегическом, так и на операционном уровнях), осуществлять их консолидацию по предприятиям и бизнес-сегментам.
Разработка модели начинается с анализа деятельности предприятия. По заключениям экспертов, по историческим данным, по предъявляемым требованиям руководства и будущих пользователей модели строится описательная модель предприятия. Создается так называемая когнитивная модель, отражающая причинно-следственные связи и набор математических зависимостей между различными величинами. При этом активно используются уже существующие на предприятии наработки (формулы, таблицы и т. д.).
На этой основе строится консолидированная математическая модель, которая реализуется средствами визуального программирования. На этом этапе создается расчетная модель. Верификация модели производится с помощью тестовых примеров, проигрывания работы модели на исторических данных, использования экспертного тестирования.
В данной статье рассматривается программная реализация процесса воспроизводства основных производственных фондов (ОПФ) на основе метода системной динамики.
Особенностями данной модели, отличающими ее от ранее созданных, являются следующие:
- моделируются все стадии процесса воспроизводства ОПФ как в натуральной, так и в стоимостной формах;
- моделируются восемь вариантов воспроизводства ОПФ, отражающие экстенсивный и интенсивный характер функционирования и развития ОПФ машиностроительных предприятий;
- моделируется воспроизводство только активной части ОПФ, группа «машины и оборудование», так как в структуре основных фондов машиностроительных предприятий эта группа занимает более 50 %, и именно от эффективности использования этой группы ОПФ, в первую очередь, зависит эффективность деятельности машиностроительных предприятий в целом;
- в предложенной модели широко используются регулируемые контуры положительных и отрицательных обратных связей, что позволяет моделировать новые направления управления на базе накопленного опыта;
- для повышения адекватности модели в ней используется аппарат временных запаздываний как материальных, так и информационных потоков, что позволяет отра-
зить реальные процессы, происходящие при принятии управленческих решений по воспроизводству ОПФ;
- в модели напрямую учитывается фактор времени, который влияет на изменение ее параметров;
- процесс воспроизводства ОПФ моделируется как непрерывный во времени и периодически повторяющийся; в то же время управление этим процессом осуществляется дискретно, т. е. все происходящие события учитываются за определенный период времени (месяц, квартал, год), внутри этих временных интервалов значения не определяются;
- в модели процесс воспроизводства ОПФ в натуральной форме представлен в виде целочисленной задачи, так как моделируются потоки оборудования (количество) на разных стадиях воспроизводства;
- для учета особенностей типа производства (мелкосерийного) для большинства машиностроительных предприятий в модели введены нормативные значения, такие как сменность, загрузка и т. д., для данного типа воспроизводства;
- данная модель в сочетании с оптимизационным алгоритмом представляет собой аналитическую систему, позволяющую проигрывать различные сценарии функционирования и развития основных производственных фондов с учетом имеющихся внешних условий, таких как величина спроса на продукцию, уровень инфляции, стоимость приобретаемого оборудования и т. д., и выбирать оптимальный вариант воспроизводства ОПФ для машиностроительного предприятия.
На первом этапе дается описание основных рефлексивных контуров причинно-следственных связей, возникающих в процессе воспроизводства ОПФ.
Основу имитационной модели воспроизводства оборудования предприятия в натуральной форме составляет рефлексивный контур обратной связи «уравновешивание под воздействием лага реализации решений» (рис. 1), вы-
деленный рамкой. Он интерпретируется следующим образом. Величина необходимой производственной мощности оборудования предприятия должна соответствовать производственной программе. При изменении производственной программы необходимо принимать решения по соответствующему изменению и производственной мощности оборудования. Это может быть увеличение мощности за счет приобретения нового оборудования. Но сразу приобретать оборудование нецелесообразно. Необходимо подождать, так как возможно увеличение количества оборудования в эксплуатации, а соответственно, и производственной мощности за счет находящихся в ремонте и монтаже станков. Такая задержка - это лаг адаптации, который позволяет адаптировать фонд к изменениям факторов, определяемых процедурой принятия решения. Принимаемое решение скажется не сразу на текущем уровне производственной мощности предприятия, а с задержкой в один такт модельного времени.
Основой модели воспроизводства ОПФ в стоимостной форме также является рефлексивный контур обратной связи «уравновешивание под воздействием лага реализации решений» (рис. 2). Он описывается следующим образом. Величина денежного фонда, необходимого для реновации и ремонта оборудования, должна соответствовать текущим и стратегическим потребностям предприятия. При недостаточном уровне денежный фонд должен пополняться как за счет внутренних (амортизация, прибыль и т. д.), так и за счет внешних (кредиты, бюджетные средства и т. д.) источников. Но сразу заимствовать недостающие денежные средства на приобретение нового оборудования или ремонт имеющегося нецелесообразно, так как возможно поступление денежных средств из внутренних источников - амортизационных отчислений или отчислений от прибыли. Такая задержка - лаг адаптации - позволяет приспособить фонд к изменениям факторов, определяемых процедурой принятия реше-
Рис. 1. Идеограмма причинно-следственных связей воспроизводства оборудования в натуральной форме
ния. Принимаемое решение скажется не сразу на текущем уровне денежного фонда предприятия, а с задержкой в один такт модельного времени.
Представленные контуры обратной связи являются основными в модели, остальные контуры обеспечивают их работу.
На втором этапе осуществляется программная реализация процесса воспроизводства ОПФ. Наиболее распространенными программными продуктами, используемыми для реализации моделей системной динамики на ЭВМ, являются Ротс^егёт и ЙЫпк.
Ротс^ейіш и ІШіпк - это компактные, объектно-ориентированные пакеты прикладных программ с БеБк-Тор-внешним интерфейсом, обеспечивающие графическую, вычислительную и информационную поддержку процедурам высокоуровневого системного анализа сложных процессов организации управления, бизнеса, финансов, политики и др.
Ро'^'ейіш обладает наиболее развитыми инструментами моделирования сложных процессов организации по сравнению с ІШіпк. Кроме того, в операционную среду пакета Ро'^'ейіш встроен инструмент оптимизации модели-
Рис. 2. Идеограмма причинно-следственных связей воспроизводства оборудования в стоимостной форме
Рис. 3. Идеограмма воспроизводства оборудования в натуральной форме
руемых процессов. Также пакет PowerSim интегрирован в широко распространенную систему (класса ERP) SAP. Поэтому данный пакет был выбран для реализации на ЭВМ имитационной модели управления воспроизводством ОПФ.
Имитационная модель воспроизводства основных производственных фондов состоит из двух подмоделей взаимодействующих фондовых потоков: 1) подмодели воспроизводства основных производственных фондов в натуральной форме (рис. 3); 2) подмодели воспроизводства ОПФ в стоимостной форме (рис. 4). Основной является подмодель воспроизводства в натуральной форме.
В заключение отметим, что построенная имитационная модель воспроизводства оборудования является скелетной (базовой) моделью. К этой модели можно добавлять различные подмодели для вычисления других характеристик или параметров. Функционирование скелетной модели воспроизводства оборудования предприятия будет для этих параметров источником исходной информации, которую можно преобразовать к любому нужному виду. Также необходимо отметить, что разработанную модель можно настроить фактически на любой тип предприятия, поэтому ее можно считать типовой.
Прирост Ол
Рис. 4. Идеограмма воспроизводства оборудования в стоимостной форме
V V Kukartsev
PROCESS PROGRAMM REALIZATION OF THE CAPITAL STOCK REPRODUCTION
The program realization of the simulated model of capital stock reproduction in PowerSim Studio is described in this paper.
Keywords: reproduction, simulated model, capital stock reproduction.
