CC BY
3
УДК 519.876.2:658.5
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-5-441-442
СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ПРИ КРАЕВЫХ УСЛОВИЯХ СТУПЕНЧАТОГО ЗАКОНА УПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
О.В. Аникеева, А.Г. Ивахненко
В работе предложены два способа определения параметров управляющих воздействий при различных краевых условиях ступенчатого закона управления деятельностью промышленных предприятий. Проведен их сравнительный анализ на примере деятельности ЗАО «Салют». С применением обоих способов на конкретном примере получены: совокупности областей допустимых значений параметров, отражающих взаимодействие составляющих потенциала и организационного сопротивления предприятия, а также области допустимых значений параметров управляющих воздействий, при которых цели в области качества совместно достижимы.
Ключевые слова: цели в области качества, параметры управляющих воздействий, ступенчатый закон управления.
Управление качеством основано на непрерывном улучшении всех процессов, документально фиксируемом на уровне целей в области качества [1, 2]. Поскольку на достижение этих целей отводится определенный период времени, обычно - один год, то применяют ступенчатый закон управления. Иными словами, при известных значениях целей на начало планируемого периода, устанавливают их значение на конец этого периода. Однако, вследствие инерционности, присущей всем процессам, для достижения требуемых значений целей за требуемый период времени заявляют их повышенные значения. При этом, если сильно завышать требуемые значения целей, то можно получить обратный эффект, связанный с возрастанием сопротивления персонала.
При использовании ступенчатого закона управления коэффициенты матрицы управления в системе менеджмента качества (СМК) определяют так же, как и в технических системах, исходя из условия завершения переходных процессов. Такой подход в СМК может применяться только при долгосрочном планировании, а вот при горизонте планирования на один год он неоправдан, поскольку переходные процессы еще не завершатся. Исходя из этого условия, необходим иной подход к определению коэффициентов матрицы управления, при котором будут учитываться требуемые или желаемые скорости изменения целей в области качества на конец планируемого периода, для установления таких же целей на следующий период планирования.
При наличии двух целей в области качества при ступенчатом законе управления система целенаправленной деятельности предприятия имеет вид [3-5]:
' -¿1 ^ ( 0 0 1 0 У Х11 ( 0 0 0 0У и1 ^ х2 _ о 0 0 1 х2 0 0 0 0 и2 , (1)
х3 _ «31 а32 а33 а34 х3 + Ь31 0 0 0 0 ч х4) Vа41 а42 а43 а44 \ х4) V 0 Ь42 0 °А 0 у где а31, ..., а44 - коэффициенты матрицы A системных свойств деятельности предприятия; -1, -2 -текущие значения первой и второй целей в области качества, соответственно; -3 , Х4 - скорости изменения первой и второй целей, соответственно; ¿31, ¿42 - коэффициенты матрицы управляющих воздействий при достижении первой и второй целей, соответственно; и1 , и2 - значения поставленных целей в
области качества, которые предприятие должно достичь в течение планового периода времени.
Так как для достижения обеих целей предприятие использует один и тот же потенциал социально-экономических систем, то будем учитывать взаимосвязь следующих элементов матрицы A:
а32 _ V ■ а42, а34 _ У2 ' а44 , (2)
а41 _ У3 ■ а31, а43 _ У4 ■ а33 , (3)
где У1, У3 - параметры, отражающие взаимодействие составляющих потенциала предприятия, т. е. долю удельного потенциала, направленного на достижение второй / первой цели, который используется для достижения первой / второй цели, соответственно; У2, У4 - параметры, отражающие взаимодействие
составляющих организационного сопротивления, т. е. долю удельного сопротивления / содействия, возникающего при достижении второй и / или первой цели, которое препятствует / способствует достижению первой и / или второй цели, соответственно.
Коэффициенты Ь31, ¿42 определяют потенциальную достижимость поставленных целей. В работах [3, 6, 7] при ступенчатом законе управления они определялись согласно выражениям:
Ь31 ="а31 "У1 • а42 •[х2]/[x1], (4)
Ь42 = "У3 • а31 •[х1]/[х2] " а42 . (5)
Такой способ определения параметров управляющих воздействий ¿31, ¿42 достаточно подробно изучен. В данной работе назовем его способ I. Особенностью способа I являются нулевые скорости достижения целей для рассматриваемого периода времени после достаточно длительного интервала времени, существенно большего по сравнению с планируемым интервалом. Переходные процессы в рассматриваемом периоде продолжаются, а на величины значений управляющих воздействий влияют лишь параметры, отражающие взаимодействие составляющих потенциала предприятия.
Задачей настоящей работы является изучение другого способа определения параметров управляющих воздействий при краевых условиях ступенчатого закона управления деятельности промышленных предприятий - способа, при котором все переходные процессы в рассматриваемом периоде не закончились, но скорости достижения целей постоянные на конец планируемого периода, и соответствуют средним скоростям для следующего периода планирования. При этом способе (назовем его способ II) на величины значений управляющих воздействий влияют не только параметры, отражающие взаимодействие составляющих потенциала предприятия, но и параметры, отражающие взаимодействие составляющих организационного сопротивления.
Рассматриваемый способ II подразумевает введение дополнительных постоянных значений скоростей [Х3], [Х4] изменения целей х^) и Х2^), соответственно, которые будут достигнуты к концу текущего периода планирования.
Тогда выражения для определения параметров управляющих воздействий ¿31, Ь42 примут
вид:
Ь31 = ("а31 •[х1] " У1 • а42 •[х2] "а33 •[х3] " У2 • а44 •[х4])/иЬ (6)
Ь42 = ("У3 • а31 •[х1] " а42 •[х2] " У4 • а33 •[х3] " а44 •[х4])/ и2. (7)
Изучение значений параметров по (4) - (7) должно проводиться в части их влияния на совместное достижение поставленных целей.
Для возможности сравнения результатов, полученных способами I и II, рассмотрим деятельность ЗАО «Салют» в 2014-2015 гг. В качестве объекта исследования выберем те же цели, что и в ранних исследованиях [3, 7-9].
В табл. 1 приведены: начальные х^0), х2(0) и фактические [х^, [х2] значения целей предприятия в области качества, начальные х3(0), х4(0) и фактические [х3], [х4] скорости их достижения, а также независимые элементы системной матрицы А по данным за 2014-2015 гг.
Таблица 1
Исходные данные
Год хх(0)/ [ х1] х2(0)/ [ х2] хэ(0)/ х4(0) [хэ]/ [х4] Элементы системной матрицы А
а31 а42 а33 044
2014 0,168 / 0,186 0,81 / 0,85 0,006 / 0,03 0,018 / 0,04 -0,71 -0,773 -0,826 -0,864
2015 0,186 / 0,198 0,85 / 0,88 0,018 / 0,04 0,012 / 0,03 -0,825 -0,885 -0,895 -0,931
Применение способа I позволило получить выражения для 2014 г.:
Ь31 = 3,5325• V + 0,71, Ь42 = 0,1554•У3 + 0,773, (8)
для 2015 года:
Ь31 = 3,9333 •У1 + 0,825, Ь42 = 0,1856 •У3 + 0,885, (9)
согласно которым, коэффициенты Ь31, Ь42 зависят лишь от одного параметра: у и У3, соответственно, которые отражают долю удельного потенциала, направленного на достижение целей.
Предлагаемый способ II позволил получить следующие выражения для определения значений параметров управляющих воздействий в 2014 г.:
Ь31 = 3,533•¥1 + 0,186У2 + 0,79, Ь42 = 0,155У3 + 0,018• У4 + 0,814, (10)
в 2015 г.:
Ь31 = 3,933•У1 + 0,141 V + 0,879, Ь42 = 0,186У3 + 0,012У4 + 0,917, (11)
согласно которым, коэффициенты Ь31, Ь42 зависят, соответственно, от двух параметров, отражающих взаимодействие составляющих потенциала (у и У3) и организационного сопротивления (У2 и У4) предприятия.
Для сопоставления двух рассматриваемых способов определения параметров управляющих воздействий, проведем сравнение получаемых областей допустимых значений (ОДЗ) параметров Ь31,
Ь42 , при которых обе цели достижимы на конец рассматриваемого периода. Для этого проведем зонди-
рование пространства коэффициентов V 4 в том же диапазоне [-1...1], что и в ранних исследованиях,
с тем же шагом 0,1 [6, 8, 10].
Найденные с помощью обоих способов совокупности ОДЗ коэффициентов V 4, в которых
обе цели достижимы, достаточно неравномерные. В данной работе на рис. 1 представлена лишь одна совокупность ОДЗ коэффициентов V 4, определенная с помощью способа II.
Полученные с помощью способов I и II интервалы значений параметров ¿31 и ¿42, составляющие ОДЗ, представлены в табл. 2. При этом сами значения ¿31 и Ь42 могут быть:
- ¿31 < 0 и/или ¿42 < 0 - когда велико противодействие достижению поставленных высшим руководством целей в области качества;
- ¿31 = 0 и/или ¿42 = 0 - когда возникает скрытое управление по цели Х1 (V) и/или Х2 (V) ;
- 0 < ¿31 < 1 и/или 0 < ¿42 < 1 - когда высшее руководство выбирает «мягкий» стиль управления;
- ¿31 = 1 и/или ¿42 = 1 - когда до персонала доводят фактически требуемые, не завышенные значения целей;
- ¿31 > 1 и/или ¿42 > 1 - когда высшее руководство выбирает «жесткий» стиль управления и завышает требуемые значения целей.
У2УЧ
■
I III
I 1 1111
[...I -1-1 -1...1 1-1 1...1 КЗ Ц,й 0.7 (1.Й 1).Ч 1 I
а б
Рис. 1. Совокупность ОДЗ V 4, полученная способом II:
а) при У2 е [-1...0]; б) при К2 е [0,1...1]
Интервалы значений ¿31 и ¿42, входящие в ОДЗ
Таблица 2
Год Параметр Интервал значений, полученный способом I, при У1 Интервал значений, полученный способом II, при VI
2014 ¿31 [0,0035...4,2425] [2,3735.4,5082]
V = -0,2 VI = 1,0 Vl = 0,5; V2 = -1,0 Vl = V2 = 1,0
¿42 [0,7575.0,9284] [0,7185.0,9866]
Vз = 0,1 Vз = 1,0 V3 = 0,5; V4 = -1,0 V3 = V4 = 1,0
2015 ¿31 [-3,1083.4,7583] [-3,1952.4,9536]
V = -1,0 VI = 1,0 Vl = У2 = -1,0 Vl = = 1,0
¿42 [0,6994.1,0706] [0,7189.1,1146]
¥3 =-1,0 Vз = 1,0 V3 = V4 = -1,0 V3 = V4 = 1,0
Из табл. 2 видно, что интервалы значений Ь31, Ь42, полученные с использованием способа II, больше, чем при способе I. Исключение составляет лишь интервал значений параметра Ь31 в 2014 году: столь большая разница в значениях нижних границ интервала для разных способов объясняется тем, что при способе I при найденных значениях Ь31, Ь42 цели в области качества едва достигают требуемых
значений, а при способе II - превосходят их.
Несмотря на небольшую разницу в границах интервалов, по количеству допустимых решений, способ II превосходит способ I. Так, для 2014 г. ОДЗ параметров Ь31 и Ь42 , определенная способом II,
содержит в 23 раза больше решений, чем ОДЗ, определенная способом I (рис. 2). Для 2015 г. - более, чем в 2,5 раза.
4,35 031
б
Рис. 2. ОДЗ параметров Ь31, Ь^2 в 2014 году, полученная: а - с использованием способа I; б - с использованием способа II
Для 2015 года найденные ОДЗ параметров Й31, Ь42 значительно больше, чем для 2014 года в обоих случаях (рис. 3).
Ьп
0.65 ' -3,2
Ьп
1,10
1,05 1,00 0,95 0,90 0,95 0,80 0,75
0.7о1—
" -3,3
-2,2 -1,2 -0,2
0,8 а
1,8
2,8 3,8 4,8 ¿31
2,7 3,7 4,7 031
б
Рис. 3. ОДЗ параметров , Ь^2 в 2015 году, полученная: а - с использованием способа I; б - с использованием способа II
444
Дальнейшее изучение возможностей рассматриваемых способов определения параметров управляющих воздействий связано с определением возможности целенаправленного изменения значений параметров Ъз\, 642 по отношению к предыдущему году.
На рис. 4 представлены результаты моделирования изменения величин параметров 631, 642 при использовании двух способов.
Ь31, ¿42
1,31.21.11.00.90.80,70.60.50.4'
г\
feSfie--,
¿31 [2014]
Г'2,1 4
УгУа
0.08
0.04
Vi,Уз
0,08 (|.(и
0 -0.04 Vi,Уз
б
■0.08
Рис. 4. Результаты моделирования изменения величин параметров bjj, b^j в 2014 и 2015 гг.: а - при использовании способа I; б - при использовании способа II
Из рис. 4 видно, что в большей мере целенаправленное изменение параметров ¿31 и ¿42
должно быть проведено при использовании способа I.
Таким образом, в работе подробно изучены два способа определения параметров управляющих воздействий ¿31 и ¿42 при различных краевых условиях ступенчатого закона управления деятельности промышленных предприятий:
- способ I, при котором на величины ¿31 и ¿42 влияют лишь параметры, отражающие взаимодействие составляющих потенциала предприятия V и V3 ;
- способ II, при котором на величины ¿31 и ¿42 влияют также параметры V2 и V4, отражающие взаимодействие составляющих организационного сопротивления.
В ходе проведенного сравнительного анализа двух рассматриваемых способов на примере деятельности ЗАО «Салют» в 2014 и 2015 гг. доказано, что использование способа II является предпочтительным, так как предложенный способ II имеет ряд преимуществ, позволяющих:
- считать, что все переходные процессы в рассматриваемом периоде не закончились;
- получить большую совокупность ОДЗ коэффициентов V 4;
- в большей мере варьировать значениями параметров управляющих воздействий ¿31 и ¿42 за счет их большей ОДЗ;
- оптимизировать (уменьшить) затраты на целенаправленное изменение величин параметров ¿31, ¿42 ;
- превзойти требуемые значения поставленных целей в области качества.
Список литературы
1. Анцев В.Ю., Иноземцев А.Н. Всеобщее управление качеством: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности 220501 Управление качеством. Тула, 2005. 243 с.
2. Аникеева О.В., Еренков О.Ю., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Управление качеством продукции, процессов, услуг: учеб. пособие. Курск: ЮЗГУ, 2016. 426 с.
3. Аникеева О.В., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Моделирование влияния значений параметров взаимодействия потенциала и организационного сопротивления на достижимость целей в области качества при ступенчатом виде управления // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 10. С. 3-9.
4. Anikeeva O.V., Ivakhnenko A.G., Storublev M.L. Analysis of industrial performance in terms of achieving quality goals. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering ICMTME 2020. 2020. Vol. 971. Issue 3. 032078. DOI: 10.1088/1757-899X/971/3/032078.
5. Аникеева О.В. Анализ достижения целей в области качества предприятия при ступенчатом характере изменения значений целей и их скоростей // Управление качеством в образовании и промышленности: сборник статей Всероссийской научно-технической конференции. Севастополь: ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет», 2020. С. 9-19.
445
а
6. Ивахненко А.Г., Аникеева О.В. Взаимодействие подсистем предприятий при целевом управлении качеством продукции // Вестник Брянского государственного технического университета. 2020. № 11 (96). С. 44-51. DOI: 10.30987/1999-8775-2020-11-44-51
7. Аникеева О.В., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Определение показателей взаимодействующих подсистем промышленных предприятий для достижения целей в области качества // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2020. № 12. С. 136-144. DOI: 10.34031/2071-7318-2020-5-12-136-144
8. Аникеева О.В., Ивахненко А.Г., Сторублев М.Л. Верификация линейной модели динамики качества при исследовании целенаправленной деятельности промышленного предприятия// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2020. № 3. С. 154-163.
9. Ivakhnenko A.G., Anikeeva O.V., Erenkov O.Yu. Optimum control of purpose activities in the area of quality based on a linear model of dynamics in state space. Journal of Physics: Conference Series. IITMM 2021. Vol. 2131 (2021) 052014. DOI: 10.1088/1742-6596/2131/5/052014
10. Anikeeva O.V., Ivakhnenko A.G., Erenkov O.Yu., Podmasteryev K.V. Regularities of hidden management at purpose activities in the field of quality. Proceedings of the 8th International Conference on Industrial Engineering. ICIE 2022. Lecture Notes in Mechanical Engineering. DOI: 10.1007/978-3-031-14125-6_38
Аникеева Олеся Владимировна, канд. техн. наук, доцент, специалист по управлению качеством, [email protected], Россия, Курск, ООО «Курский аккумуляторный завод»,
Ивахненко Александр Геннадьевич, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Курск, Юго-Западный государственный университет
METHODS FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF CONTROL ACTIONS UNDER THE BOUNDARY CONDITIONS OF THE STEPWISE LAW OF MANAGEMENT OF INDUSTRIAL ENTERPRISES
O.V. Anikeeva, A.G. Ivakhnenko
The paper proposes two methods for determining the parameters of control actions under different boundary conditions of the step-by-step control law of industrial enterprises. Their comparative analysis is carried out on the example of the activity of CJSC "Salyut". Using both methods on a concrete example, we obtained: sets of areas of acceptable parameter values reflecting the interaction of the components of the potential and organizational resistance of the enterprise, as well as areas of acceptable values of the parameters of control effects, in which the quality goals are jointly achievable.
Key words: quality objectives, parameters of control actions, step-by-step control law.
Anikeeva Olesya Vladimirovna, candidate of technical sciences, docent, quality management specialist, [email protected], Russia, Kursk, Kursk Battery Plant,
Ivakhnenko Alexander Gennadievich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Kursk, Southwest State University
