CC BY
68
ББК 65.301 УДК 004.9
СОГЛАСОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ КОНСРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА НА УРОВНЕ СОТРУДНИКОВ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ
© 2011 А. С. Кириченко 1, И. Н.Хаймович 2
1 ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс»
2 Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Статья посвящена описанию автоматизации в конструкторско-технологической подготовке производства, выявлению проблем и их решению. Полученная математическая модель позволяет устранить противоречия между сотрудниками конструкторских и технологических подразделений.
Конструкторско-технологическая подготовка производства, математическая модель, принятие решений, доход, автоматизация.
В современном мире, когда начинают говорить об автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП), в основном рассматривают интеграцию CAD/CAE/CAM/PDM-систем в производство, с повышением их функциональных возможностей, которые позволяют работать конструкторам, технологам и другим специалистам над одним проектом в едином информационном пространстве, что должно облегчить и взаимодействия между инженерами.
Проблема устранения противоречий при взаимодействии конструкторских и технологических подразделений остаётся актуальной, так как каждый специалист занят своей деятельностью, направленной на решение задач, поставленных руководителем.
Конструкторы и технологи при разработке изделия пытаются добиться высокой технологичности продукта. Но надо учитывать, что термин “технологичность” имеет своё значение для каждого специалиста. Конструкторы пытаются добиться технологичности, связанной с конструкцией изделия, то есть отвечающей определённым требованиям надёжности, качества поверхности и т.д. Технологи, в свою очередь, стараются каждый новый технологический процесс, связанный с новым
изделием, привести к типовому процессу. И чем ближе новый технологический процесс к типовому, тем меньше времени понадобится на его освоение и тем большее количество деталей сможет производить предприятие.
В этот момент и начинаются разногласия между конструкторами и технологами, когда последние не могут обеспечить производство требуемого изделия из-за имеющихся ограниченных ресурсов или из-за отсутствия новых способов производства. Это влечёт за собой упрощение конструкции и отказ от внедрения в конструкцию каких-либо нововведений.
Всё это в итоге приводит к смещению сроков выпуска продукта на рынок и к возможному ослаблению конкурентоспособности предприятия.
Чтобы получить желаемый эффект, а именно организовать работу специалистов с минимальными противоречиями между ними, необходимо, чтобы действия в решении возникающих проблем были согласованны.
Каждого инженера надо мотивировать для такой согласованной работы, и поэтому его стимулируют денежными средствами, повышением квалификации, моральными и социальными вознаграждениями. Но вознаграждение должно быть
оптимальное, то есть соответствовать математическую модель методом управ-
уровню профессиональности специалиста. ления ресурсами, в которой необходимо
Для нахождения оптимального воз- рассмотреть матричную структуру взаи-
награждения и поощрения разработаем модействия (рис. 1) [1].
Рис. 1. Матричная структура взаимодействия на ОАО «Волгабурмаш»: РОС - руководитель организационной системы (предприятия);
РКП - руководитель конструкторского подразделения;
РТП - руководитель технологического подразделения;
РПП - руководитель производственного подразделения
Целевые функции участников организационной системы, представленной на рис.1, имеют вид [1 ]:
А- (I ,П)(6Г6) ,а, (6Г),гё,гь,г ) = Ан,У)-А (I ,гё)-ад (6,гд)-а, (6,г1), (1)
Аё А 1 ,гё)лг (г),/ ,г ) = аг (/ ,г )-]£пё(6,г'ё)-Сё(гё), (2)
;=1
А6 (А6 (4Г6)П (Г6),6Г ) = Аб (6Г6 )-Еп606)-С6 (гбX (3)
;=1
А, (а (6,Г ),ц1 (г,),6,г, ) = а, (6,г )-£п*(г/)-ХСгX (4)
5=1 5=1
/К (п, (<) ,п! (н), н, г;)=< (г)+п„ ( н )-с; (н, г;), / е /, (5)
/т (пт (гт) .V '„п (у ),н, гт' )=п т (гт)+пт, (н)-ст(н, гт).) е ■?, <б)
Л" п (у, <), У, гп") = п (У, г;) - С (<’), 5 е 5, (7)
где ресурсы, выделяемые конструкторскому
Б(Н, у) - функция дохода организаци- (КП), технологическому (ТП) и производ-
онной системы; ственному (ПП) подразделениям со сто-
аё ,А6 ,А, - соответственно бюджетные роны РОС;
5
П (гк), Пт (гт), £пП (у, К) - функции
*=1
стимулирования КП, ТП и 1111 соответственно;
Пёд (Н) - функция стимулирования I -го конструктора со стороны ТП;
пд ( (о) - функция стимулирования 7 -го технолога со стороны ПП;
П* (Г) - функция стимулирования сотрудников ^ -го ПП;
Ск (Гк X Ст (Гт X £СП {< ) - функции за-
*=1
трат КП, ТП и ПП соответственно;
Й*1 (г*1) - функции затрат I -го сотрудника ^ -го подразделения;
Í - качество (надёжность) изделия;
у - количество изделий;
гк, гт, гп - квалификация конструктора,
технолога, сотрудника ПП, соответственно.
Предположим, что каждый из сотрудников КП, ТП и ПП выбирает решение в соответствии с принципом рационального поведения. Это означает, что каждый сотрудник при известных функциях стимулирования со стороны функциональных и производственных подразделений стремится своим выбором максимизировать свою целевую функцию: конструктор - целевую функцию (5), технолог - (6), производственник - (7).
Основная трудность при решении задач взаимодействия заключается в том, что модели принятия решений по выбору параметров организационной системы содержат модели оптимизационных задач нижних уровней. В связи с этим в работе такие задачи согласованного взаимодействия нескольких двухуровневых иерархических систем называются задачами верхней и нижней иерархии.
Решением задачи взаимодействия является область параметров функции стимулирования, которая наиболее выгодна для РОС. В то же время эта область позволяет ставить и решать задачи выбора параметров, оптимальных с точки зрения
функциональных подразделений и их сотрудников.
Рассчитаем математическую модель задачи согласованного взаимодействия в рассматриваемой организационной системе на примере машиностроительного предприятия ОАО «Волгабурмаш».
Исходными данными для расчёта математической модели послужили данные, полученные в конструкторском и технологическом отделах машиностроительного предприятия.
Таблица 1. Исходные данные для расчёта математической модели принятия решений на ОАО «Волгабурмаш»
Обозначение Числовое значение Условные доли
у, 0 д. 120 1,2
Ус,0д. 100 1
Лу, 0 д. 20 0,2
Й, доа. 51000 1
Н - 0,5
Н с - 0,4
Í -1 с =ЛН - 0,5 - 0.4 = 0,1
Более подробно рассмотрим модели для сотрудников отделов.
Таблица 2. Исходные данные для расчёта математической модели принятия решений сотрудниками конструкторского подразделения
Обозначение Числовое значение
Ь 0,7
г, 0,2
4 0,15
ь, 0,2
Ь 0 0,2
ь, д 0,5
Й 0 0,15
Модель задачи принятия решений сотрудником конструкторского подразделения:
л К (г) л,( н ы )=к (г )+4,( ц«т=
=(}39+}1-0,14=(}35,
4( Г)=Д-лн/ г+ь-г=
=0,70,1/ 0,2+0,2-0,2=0,39, тЩ)=Ьт-Д=0,50,2=0,1;
С(^Г)=Со-Ьо-(Г-Го)= (8)
=0Д5-С,2-(0,2-0Д5)=0,14;
4 (О+КН >С (№,
№, *‘6/.
Таблица 3. Исходные данные для расчёта математической модели принятия решений сотрудниками технологического подразделения
Обозначение Числовое значение
в1 0,8
г1 т 0,2
0,1
Ь} т 0,1
0 Ь 0,1
Ь. о п 0,8
N1 1ут0 0,2
(9)
Модель задачи принятия решений сотрудником технологического подразделения:
Л (щд кЦу) Щ=Нп( д+1 (
=0,135+0,16-0,19=0,105;
4 ( )=Я • +Ът < =
=0,8- 1,22 / 2 0,2+0,10,2=0,135;
Кп- [у)=Ъгт • 4^=0,80,2=0,16^
Сю=с -Ъ„0• (гт =
=0,2-0,1 (0,2-0,1)=0,15)
4, (У )+?! (У)>Ст(гт Ъ
гт
Таблица 4. Исходные данные для расчёта математической модели принятия решений сотрудниками производственного подразделения
Обозначение Числовое значение
в* г'п 0,7
г п 0,2
гй п 0,1
п :0 0,2
ЬП 0,2
ЬПс 0,1
N*0 0,4
Модель задачи принятия решений сотрудником производственного подразделения:
л (к (у. г:). у, <' )=к (у, <)-с' «')=
= 0,74 - 0,39 = 0,35;
4 (у, г' ) = В6 • Ду / г' + Ъ • г' =
1т\У? т / г^т ^ т т т
= 0,7 • 0,2/0,2+0,2-0,2 = 0,74;
С*1 (г*1) = С*1 - Ь* • (И - И) =
Ч V ^ :0 :0 V: 'п0/
= 0,4 - 0,1 • (0,2 - 0,1) = 0,39; лп (У, г* )> С* (г* ), г* є ^, * є 5.
(10)
Полученные в ходе расчётов результаты сведём в табл. 5.
Таблица 5. Сводная таблица результатов
Бюджетные средства от руководителя организационной системы Согласование с сотрудниками из нижестоящего подразделения Затраты на организацию работы в собственном подразделении Выгода сотрудников
Конструкторское подразделение 0,39 0,1 0,14 0,35
Технологическое подразделение 0,135 0,16 0,19 0,105
Производственное подразделение 0,74 - 0,39 0,35
Рассмотрена матричная иерархическая организационная структура управления, в которой учитывается взаимодействие между руководителями организационной системы и руководителями подразделений. Исходя из математической модели можно сделать вывод о том, что взаимодействие «конструктор - технолог» зависит от согласования л 1о (I ) = 0,1, и если оно сработало, то прибыль конструктора будет составлять долю, равную Л = 0,35 от единицы дохода. В свою очередь, взаимодействие «технолог - производственник» зависит от согласования ЛОг (о) = 0,16, и если оно сработало, то
прибыль технолога составит долю, равную // = 0,105 от единицы дохода.
Библиографический список
1. Хаймович, И. Н. Методология организации согласованных механизмов управления процессом конструкторско-технологической подготовки производства на основе информационно-
технологических моделей [Текст]: автореферат дис. ... д-ра техн. наук./ Хаймович Ирина Николаевна; [Самар. гос. аэрокосм. ун-т]. - Самара, 2008 г.
COORDINATION OF PROCESS MANAGEMENT MECHANISMS FOR DESIGN AND TECHNOLOGICAL PLANNING OF PRODUCTION AT THE LEVEL OF
STAFF MEMBERS
© 2011 A. S. Kirichenko, I. N. Khaimovich
Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyov
(National Research University)
The paper describes the automation of design and technological preparation of production, identifying problems and solving them. The resulting mathematical model eliminates the conflict between design and technological departments.
Design and technological planning of production, mathematical model, decision making, compensation, automation.
Информация об авторах
Кириченко Алексей Сергеевич, аспирант, инженер-конструктор. ФГУП ГНПРКЦ «ЦСКБ-Прогресс», г.Самара. Область научных интересов: организация производства, информационные технологии, инжиниринг, автоматизация, роботизация, 3D моделирование. E-mail: kich3r@mail.ru.
Хаймович Ирина Николаевна, доктор технических наук, доцент кафедры обработки металлов давлением. Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет). Область научных интересов: организация производства, информационные технологии, инжиниринг, автоматизация, управление бизнес-процессами. E-mail:
kovalek68@mail.ru.
Kirichenko Aleksey Sergeevitch, post-graduate student, Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyov (National Research University), kich3r@mail.ru. Area of research: organization of production, IT, engineering, automation, robotization, 3D modeling.
Khaimovich Irina Nikolaevna, doctor of technical sciences, associate professor, Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolyov (National Research University), kovalek68@mail.ru. Area of research: organization of production, IT, engineering, automation, business process management.
