CC BY
13
структуре промышленного производства. Создание крупных промышленных предприятий маловероятно. По-видимому, будут возникать новые сравнительно небольшие предприятия. Предприятия машиностроения и металлообработки в значительной степени будут работать на нужды следующих видов экономической деятельности: развитие нефтегазового и топливно-энергетического комплекса; переработку сырья и продукции сельского хозяйства; строительство и ремонт дорог; жилищное строительство.
В заключение стоит остановиться на одной непреложной истине, так сказать, жизненной аксиоме: любой вид деятельности не может эффективно и планомерно развиваться без наличия цели, задач и стратегии. Развитие отечественной промышленности не является исключением, поэтому не нужно особенно доказывать крайнюю необходимость национальной промышленной политики, на базе которой адекватно формировалась бы и региональная промышленная политика.
Ещё в тяжёлые 90-е годы минувшего столетия приходилось констатировать, что в нашей стране нет реальной, сколько-нибудь обоснованной и последовательной государственной промышленной политики [5]. К сожалению, приходится утверждать, что цельной и прагматичной национальной промышленной политики у нас нет до настоящего времени. Пока что издавались лишь отдельные законодательные и подзаконные акты, принципиально не решавшие проблемы развития промышленности страны.
В 2008 году была предпринята первая попытка решить эту проблему Группа депутатов Комитета по экономической политике внесла в Государственную Думу Российской Федерации два законопроекта: «О развитии промышленности» и «О национальной промышленной политике». Пока судьба этих документов остаётся неизвестной. А в стране так и нет единого комплексного закона, определяющего государственную промышленную политику с учётом перехода отечественной экономики на инновационный путь развития. А ведь давно всем понятно, что без развития промышленности, особенно машиностроения, не может произойти существенного ускорения экономического роста, не может быть большого и успешного будущего России и нашей стране грозит вероятность перспективы превращения в сырьевой придаток экономически развитых стран.
В связи с этим уместно и весьма полезно ещё раз [2] напомнить об одном историческом факте более чем столетней давности, не потерявшем актуальности и в наше время. Ответ на вопрос, стоит ли развивать отечественную промышленность, был блестяще сформулирован выдающимся политическим деятелем России, министром финансов Сергеем Юльевичем Витте ещё в феврале 1900 года.
В своей докладной записке Николаю II Витте писал: «При сложившемся ныне строе политических и экономических международных отношений ... страна, не имеющая своей собственной промышленности, не может почитать свою мощь непоколебимой, не может достигнуть настоящей экономической независимости, а опыт всех народов наглядно показывает, что только хозяйственно самостоятельные народы оказываются в силе проявлять в полной мере и своё политическое могущество. Англия, Германия и США, прежде чем стать влиятельными державами в международной политике, напряжёнными усилиями и всесторонней системой мероприятий насаждали и развивали у себя промышленность. .В настоящее время. даже боевая готовность страны определяется не одним уровнем её военной организации, но и степенью развития её промышленности».
Витте настойчиво напоминал царю: «Международное
сотрудничество не ждёт Если ныне же не будет принято энергичных и решительных мер к тому, чтобы в течение ближайших десятилетий наша страна оказалась в состоянии своими продуктами покрывать потребности России и азиатских стран, которые находятся или должны находиться под нашим влиянием, то быстро растущая иноземная промышленность сумеет прорваться через наши таможенные преграды и водвориться как в нашем Отечестве, так и в сказанных азиатских странах, а укоренившись в глубинах народного потребления, она может постепенно расчистить пути и для более тревожных иноземных политических влияний».
Какое проницательное и точное высказывание!
Список литературы
1 Бубнов, В. А. Развитие машиностроения в Зауралье [Текст]/
В. А. Бубнов. - Курган: Изд-во «Зауралье», 2000. - 478 с.
2 Семакин, А. И. Состояние и перспективы развития
промышленности Курганской области [Текст]: монография / А. И. Семакин. - Курган : Изд-во Курганского гос. ун-та, 2007. -179 с.
3 Стратегия приоритетного социально-экономического развития
Зауралья [Текст]/ под ред. А. И. Татаркина, В. И. Ефименкова. -Екатеринбург : Институт экономики УрО РАН, 2004. - 382 с.
4 Техническое перевооружение промышленности Курганской области
[Текст]/под ред. А. И.Семакина. - Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2008. - 54 с.
5 Промышленная политика Курганской области [Текст]/ под ред.
А. И. Семакина. - Курган : МУП «Курганская городская типография», 2000. - 48 с.
УДК 621.9.658.011.56
А.С. Пухов, И.А. Иванова
Курганский государственный университет
СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Аннотация. В статье рассмотрен синтез системы управления окрасочного комплекса.
Ключевые слова: синтез, автоматизированная установка, контроль.
A.S. Pukhov, I.A. Ivanova Kurgan State University
STRUCTURAL SYNTHESIS OF OPTIMUM CONTROL SYSTEMS
Abstract. The paper studies the synthesis of the automated system of the painting unit.
Index Terms: synthesis, automated system, control.
Введение
Решение сложных творческих задач при создании новых объектов, технологий базируется на итеративных последовательностях процедур анализа и синтеза.
Итеративный процесс «анализ-синтез» формирует создаваемый объект, базируясь на философских диалектических категориях «часть и целое», характеризующих общее движение познания, которое начинается с нерас-члененного представления о целом, затем переходит к анализу - расчленению целого на части - и завершается воспроизведением (синтезом) объекта в форме конкретного целого.
При такой постановке решение проблемы создания нового объекта целесообразно представить в виде трех взаимосвязанных этапов [1].
1 Этапы создания систем автоматизации
Этап 1. Формирование общего желаемого (видимого) представления о создаваемом объекте, о его потребности (функции); структуризация проблемы создания объекта.
Этап 2. Декомпозиция (анализ) задачи создания объекта - разделение её на части, образуемые относительно независимыми признаками (свойствами) объекта, с указанием множеств альтернатив реализации этих признаков.
Этап 3. Синтез решений как «свертка» поискового пространства, образованного декомпозиционной схемой задачи создания объекта, полученной на этапе 2.
2 Декомпозиционный анализ задачи
модернизации системы управления и разработка
декомпозиционной схемы
В состав системы управления входят объекты управления: транспортер, туннель подготовки, печь полимеризации, окрасочная кабина, печь сушки. Устройством управления служит регулирующий контроллер.
Потребности и цели создания объекта, структуризация целей и предполагаемых задач, решение которых ведет к достижению этих целей, формирует общее представление об объекте. Анализ объекта на втором этапе осуществляется путем декомпозиции поставленной задачи в пространстве, обусловленных требованиями к объекту. Результатом такого анализа является декомпозиционная схема, при построении которой исходят из следующих двух положений.
Во-первых, декомпозиция осуществляется неформально и на первом уровне разбиения задачи, исходя из назначения и потребности объекта, определяются основные направления, формирующие концепцию его строения
в виде множества структурных характеристик X^ , образующих п блоков 1-го уровня декомпозиции.
Во-вторых, для каждой области (свойства) X^ первого уровня на втором уровне декомпозиции формируются множества альтернатив X^ е Х^ , выбираемых на основе анализа известных и вновь сформированных решений.
Построенная на основе принципов и правил декомпозиции, любая декомпозиционная схема является п-
мерным поисковым пространством Я" = {х^ }, в котором каждое решение представлено вектором х е я" , являющимся множеством из набора альтернатив X в вида:
X = Х в,...,Хв,...,Хв}.
(1)
числа комбинаций N, являющихся вариантами искомого решения. Задача синтеза состоит в том, чтобы в каждом
из п - блоков первого уровня Х^ декомпозиционной схемы выбрать по одной альтернативе х в, набор которых должен сформировать «наилучший» вариант.
Таблица 1 - Декомпозиционная схема анализа задачи формирования структуры
Х1- объекты обработки Х11- тела вращения Х^- детали произвольной формы Х13- несколько типов деталей Х14- сборочные
Х2- комлексность технологии Х21- нагрев Х22- нагрев, покрытие, сушка Х23- покрытие
Х3- одновременно изготавливается деталей Х31- одна Хз2- несколько Х33- одна или несколько
Х4 - вид транспортера Х41- без транспортера Х42- манипулятор на монорельсе Х43- транспортная тележка
Х5- вид складонакопителя Х51- отсутствует Х52- в виде лотков и стеллажей Х53- стационарный многоярусный с поддоном
Х6- вид датчика температуры Х61- термосопротивление Х62- термопара Х63- механический Х64- отсутствует
Х7- управление Х71- децентрализованное управление Х72- централизованное управление Х73- комбинированное с помощью многоуровневой АСУ
Х8- устройство управления Хв1- релейно-контактные схемы Х82- ЭВМ Хв3- ПЛК
Х9- режимы работы Х91- ручной Х92- автоматический Х93- ручной и автоматический
Хю- контроль параметров Х1о1- температура Х1о2- напор Х103- напор и температура Х104- уровень
Хц- контроль качества Х111- визуальный Х112- аппаратный Х113- химический
Геометрической интерпретацией Rn является его развертка на плоскость, состоящая из матричных блоков, образованных пересечением всех блоков 1-го уровня декомпозиции и альтернатив, образующих клетки матриц Rв = п ( п-1 ) /2. (2)
Общее количество вариантов структуры N определяется:
N = m 2 ... m п, (3)
где m1 - количество альтернатив реализации первого признака (таблица 1).
Заключительный третий этап выбора и принятия решения после проведения системного анализа создания нового объекта путем её декомпозиции существенно облегчается, но остается ещё непростым из-за большого
Простейшим при выборе наиболее эффективного решения является традиционный способ, используемый при обработке морфологических таблиц и предусматривающий последовательное сокращение (свертку) множества вариантов путем отбрасывания наименее перспективных, нереализуемых, наиболее дорогих и других, кажущихся неэффективными, альтернатив. Однако этот способ при увеличении количества признаков и реализующих их альтернатив соответственно до п > 5 и m > 2 становиться весьма трудоемким, а выбранное решение в значительной мере - субъективным. Проблема состоит не только в выборе лучших альтернатив в отдельных блоках, но и в наилучшей их совместимости друг с другом.
Далее будет использован метод двухступенчатого ранжирования с присвоением оценок и при необходимости расчетом «весов» для выбираемых элементов, многократно апробированный при создании новых сложных объектов на уровне изобретений.
Предложенный метод предусматривает на первой
ступени упорядочения выделение из п-блоков х^ декомпозиционной схемы б -блоков, содержащих на уровне альтернатив Xе наиболее важные характеристики, которые могут быть отражены в задании на создание объекта. Такие блоки Х^ обычно в количестве б = 2.4 несут б -
целевых условий ( по одному условию для каждого блока), представленных альтернативами, реализующими эти блоки.
Тогда остальные д - блоков (д = п -б ) будут содержать на уровне альтернатив локальные решения типа условий - ограничения, а множество, формирующее вариант синтезируемого решения X, составят два подмножества Х3 и Хс
X = { Х8, Хс }, х е Я . (4)
Набор условий Х3, выбираемых на второй ступени упорядочения, определяет некоторую Б-мерную цель синтеза:
X, ={хв},г = 1..*; в = 1...т .
(5)
Х'о =Хв }} = !'...'&■■
(6)
где X^ - альтернатива, реализующая j-й блок декомпозиционной схемы и удовлетворяющая всем S целевым условиям множества X, = \хв }.
Если при выборе целевых условий Х^ можно было
использовать исходные данные, то при выборе условий
ограничения Х^ такие возможности уменьшились.
Оптимизация неформальных решений при нескольких целях традиционными методами неосуществима. В этом случае в качестве оптимизационного подхода целесообразно формировать паретовское множество альтернатив.
Итак, эффективное решение - ограничение Х*а, в
отличие от Хс , определяется паретовским множеством наиболее предпочтительных альтернатив при «мягкой»
конкуренции всех ранее выбранных целевых условий Xв. Для решения этой задачи предлагаются следующие шаги: 1 Каждой альтернативе Xе] в блоках Хщ по каждому условию хвi присваивается оценка Лв0] , например,
по трехступенчатой шкале в виде кодов (оценок): «лучшая альтернатива ( решение )» - код 1, «альтернативы в блоке по отношению к данной локальной цели равнозначные» - код 2, «в блоке есть лучшая альтернатива» - код 3.
2 Каждой оценке в соответствие с её кодом присваивается численное значение по правилу:
Код 1 2 3
Значение Лв0]-
Л0] = Л / т , Л0] = 0 ,
в блоке Л
(7)
го]
где т - количество альтернатив ло}-
3 В каждом блоке ХС] выбираются оценки Лв0]- с наилучшими численными значениями и соответствующие
им альтернативы Xе по принципу:
тахЛг^ ^ Xв],...,тахЛ!^0- ^ X^
(8)
Выбранные локальные целевые условия х|j, как
правило, неодинаково влияют на эффективность синтезируемого решения и поэтому должны быть ранжированы по их значимости и оценены с помощью некоторого параметра Лг, т.е.: л1 > Я2 > ... > л, .
Значение оценочных параметров лг устанавливается с соблюдением дополнительного условия, в качестве которого удобно использовать соотношение
л1 + л +...+л8 = 1.
Проведя декомпозицию и выбрав в полученном поисковом пространстве R" некоторую S-мерную цель, необходимо решить вторую часть задачи синтеза - сформировать д-мерное «решение - ограничение».
На основе метода ранжирования определяем условия ограничения:
лi.....л л;.....л
4 Формируется в виде множества Х* эффективное решение - наилучший вариант.
На основании вышеизложенного, произведем присвоение весовых оценок альтернативным характеристикам. Результаты сведены в таблицу 2.
Согласно этому подходу альтернатива считается оптимальной по Парето, если всякая другая альтернатива, являющаяся более предпочтительной для одних целей, в то же время будет менее предпочтительна для остальных целей. Принцип оптимальности по Парето далее утверждает, что никогда не следует выбирать альтернативу, которая не является Парето-оптимальной. Лишь при таком (паретовском) выборе можно увеличить степень удовлетворения некоторых целей, не ущемляя при этом других целей.
Таким образом, альтернатива паретовского множества обладает тем свойством, что дальнейшее увеличение степени предпочтения для достижения одних целевых условий возможно только за счет других. Проблема состоит в том, чтобы выбрать наилучшие паретовские альтернативы во всех блоках д = п - б. И эта проблема всегда достаточна серьезна, однако сам подход, ведущий к общему выигрышу, уже является практически важным достижением в решении противоречивых интересов в любой сложной ситуации. К тому же можно утверждать, что оптимальность по Парето является категорией нравственной.
Оптимальный по Парето вариант формируется в виде множества:
Х* = { Ха ,ХС*} . (9)
В развернутом виде с указанием всех целевых условий Xе,- и условий - ограничений Xв множество запи-
шется так:
X* =
{XI,...
У в у в у в I
(10)
Обсуждение результатов
По результатам проведенных исследований можно сделать выводы о преимуществе новой системы управления окрасочным комплексом. Преимуществами являются:
1 Система управления разработана на базе современных технических средств.
2 Обеспечена высокая степень регулирования температуры в ванне.
3 Безопасность и комфортность обслуживания окрасочного комплекса.
Xq XPGJ XS1=X14; X=03 Xs2=X61; я=0,3 Xs2=X83; X=0,4
Код Значение Код Значение Код Значение
1 2 3 4 5 6 7 8
XG1 =X2 X12 2 0.1 2 0.1 3 0
[X22] 2 0.1 2 0.1 1 0.4
X32 2 0.1 2 0.1 3 0
XG2 =X3 X13 3 0 2 0.1 2 0.13
X23 3 0 2 0.1 2 0.13
TXM 1 0.3 2 0.1 2 0.13
XG3 =X4 [X14] 2 0.1 1 0.3 1 0.4
X24 2 0.1 3 0 3 0
X34 2 0.1 3 0 3 0
XG4 =X5 X15 3 0 2 0.1 2 0.13
[X25] 1 0.3 2 0.1 2 0.13
X35 3 0 2 0.1 2 0.13
Xg5=X7 X17 2 0.1 3 0 3 0
[X27] 2 0.1 1 0.3 1 0.4
X37 2 0.1 3 0 3 0
XG6 =X9 X19 2 0.1 3 0 3 0
X29 2 0.1 3 0 3 0
[X39] 2 0.1 1 0.3 1 0.4
XG7 X10 X1 X 10 2 0.07 3 0 3 0
X io 2 0.07 3 0 3 0
[X3io] 2 0.07 1 0.3 1 0.4
X 10 2 0.07 3 0 3 0
Xg8 =Xll [X\i] 1 0.3 2 0.1 2 0.13
X211 3 0 2 0.1 2 0.13
X311 3 0 2 0.1 2 0.13
Список литературы
1 Пухов, А. С. Синтез решений при создании автоматизированных объектов [Текст]: учебное пособие / А. С. Пухов. - 2-е изд. перераб. и доп. - Курган: Изд-во Курганского гос.университета, 2006.-142 с.
УДК. 658.512.012+330(075.8) А.С. Пухов
Курганский государственный университет
ИСТОЧНИКИ И СТРАТЕГИИ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИЙ
Аннотация. В статье рассмотрены теоретические положения формирования структурных решений выбора источников и стратегий инноваций.
Ключевые слова: инновации, теоретические положения, выбор, источники, стратегии.
A.S. Pukhov Kurgan State University
SOURCES AND STRATEGIES OF CREATING INNOVATIONS
Abstract. The article considers theoretical provisions for developing structural solutions of choosing sources and strategies of innovations.
Index Terms: innovations, theoretical provisions, choice, sources, strategies.
Введение
Инновация как нововведение (innovation) может рассматриваться как в статике, так и в динамике. В статике -
это конечный результат на стадии полной реализации новшества (изобретения) в виде нового объекта (продукта), нового или усовершенствованного технологического процесса, внедренных организационных форм производства и т.п. В динамике - это сложный инновационный процесс создания, освоения, развития и распространения нововведений.
Инновационный процесс (ИП) представляет собой комплекс работ последовательного превращения новой идеи в товар. ИП включает в себя три основных стадии: 1) от исследования, изобретательства и конструирования, технологической подготовки до первого производственного освоения; 2) от выпуска первых производственных образцов до развернутого выпуска товара в масштабах, достаточных для удовлетворения потребности всех заинтересованных потребителей; 3) от производства новшества до его использования конечным потребителем, включая утилизацию использованного изделия.
Формирование структурных решений источников и стратегий инноваций
В условиях рыночной экономики при постоянно ускоряющемся научно-техническом прогрессе, все возрастающей потребности в обновлении номенклатуры и качества выпускаемой продукции, приведенные выше стадии ИП нуждаются в уточнении и развитии, в первую очередь посредством формирования источника нововведения в виде научного обоснования или изобретения, позволяющих создать структуру нового объекта (процесса). Параллельно с формированием источника инновации может создаваться инновационная стратегия, обеспечивающая набор правил, норм и способов реализации долгосрочных, общих и инновационных целей экономического и социального развития предприятия в целом и отдельных его структурных единиц.
Для решения задач формирования источника инно-
