Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Лекція № 6

Тема «Моделювання як інструмент рішення проблем розвитку технологій»

Розвиток технологій — одна з найбільш актуальних проблем сучасного постіндустріального суспільства. Які технології варто розвивати, а які — звертати, в які моменти часу приймати відповідні рішення, які інновації здійснювати стосовно діючих технологічних процесів підприємства? На ці і багато інших питань повинні знаходити відповіді менеджери сучасних підприємств. Ефективним інструментом підтримки в пошуку потрібних рішень є моделювання.

Процеси будь-якої природи, що протікають у складних соціально-економічних або організаційно-технічних системах, реалізуються за допомогою визначених технологій. Під процесом звичайно розуміють послідовність характеристик, що змінюються, або показників стану системи (підсистеми) при послідовно зміні деякого параметра.

Моделювання є однією з форм людської діяльності і включає побудову, використання та удосконалювання моделей.

В основі методу моделювання лежить поняття моделі.

Модель — це штучно створений об'єкт (реальний або абстрактний), що, будучи подібним досліджуваному об'єктові, відображає і відтворює в більш простому вигляді структуру і зв'язки між елементами досліджуваного об'єкта. Модель створюється для таких об'єктів, безпосереднє вивчення яких пов'язано з якими-небудь труднощами.

Моделювання містить такі етапи:

• конструювання моделі на основі попереднього вивчення об'єкта і визначення його істотних характеристик;

• експериментальний і теоретичний аналіз моделі;

• зіставлення результатів аналізу з даними про об'єкт;

• коректування моделі.

Усякий процес праці (технологічний процес) є діяльність, спрямована на досягнення визначеної мети. Мета є образом бажаного майбутнього, тобто моделлю майбутнього стану.

Будь-яка діяльність або процес (у тому числі технологічний) здійснюється за визначеним планом або алгоритмом. У цьому випадку алгоритм — образ майбутньої діяльності або її модель.

Для різних цілей звичайно створюються різні моделі об'єкта. Кожна така модель зберігає знання про об'єкт у визначеній формі.

У залежності від розподілу цілей на теоретичні і практичні, моделі поділяються на пізнавальні і прагматичні.

Пізнавальні моделі є формою організації і представлення знань, засобом з'єднання нових знань з наявними.

Приклади пізнавальних моделей: глобус, макет літака або автомобіля для дослідження в аеродинамічній трубі.

Прагматичні моделі є засобом керування, засобом організації практичних дій, способом представлення зразково правильних дій або їхнього результату.

Приклади прагматичних моделей: навігаційна карта, що використовується штурманом корабля; система рівнянь, що описує фінансовий баланс підприємства.

У науковій літературі існує велика розмаїтість підходів до класифікації моделей і методів моделювання. Один з базових аспектів класифікації моделей — поділ їх на прескриптивні (нормативні) і дескриптивні.

Моделі, призначені для пояснення факторів, що спостерігаються, або прогнозу поводження об'єкта, називаються дескриптивними.

Моделі, при побудові яких переслідується мета визначення такого стану об'єкта, що є найкращим у якому-небудь змісті, називаються прескриптивними або нормативними.

Приклади:

1. Дескриптивна модель — бухгалтерський баланс підприємства.

2. Прескриптивна модель: f(x) — залежність прибутку від обсягу і номенклатури продукції, що випускається: x=(x1,...,xj); потрібно знайти таке х*, щоб f(x*) = max.

Процес моделювання починається з вибору моделі-основи. Найбільш широко для моделювання технологічних процесів використовуються такі види моделей-основ.

1. Модель мети. (наприклад, ціль маркетингової діяльності — максимізувати обсяг продажів).

2. Модель «чорної шухляди»:

3. Модель складу. (наприклад, перелік факультетів, склад групи, списки студентів і викладачів і т.п.).

4. Модель структури системи. (наприклад: відносини між окремими членами колективу (симпатії, антипатії і т.п.). Зображення такої структури виконується у вигляді орієнтованого графа).

5. Динамічна модель:

а) динамічна модель «чорної шухляди»;

б) окремий випадок моделі (а) — модель «життєвого циклу системи або процесу». (наприклад: y(t) — зміна обсягу продажів товару в часі).

Аналіз дозволяє зробити висновок, що якщо моделі системи та її середовищ повинні бути засобом не тільки пояснення (бути дескриптивними моделями), але і засобом зміни (носити прескриптивний характер), то вони повинні ґрунтуватися на технологічних знаннях.

У кожній системі виділяється базовий процес, що визначає її сутнісну орієнтацію. У цілому, базовий процес діяльності є сукупністю дій людей і знарядь діяльності, необхідних у даній системі для виготовлення деякого продукту або одержання визначеного результату.

Базові процеси діяльності пов'язані з перетворенням ресурсів у продукт. Будь-яка система має своє середовище, що визначає зміст її існування. У середовищі протікають процеси споживання, пов'язані з перетворенням продукту в ресурси. Якщо на вхід технологій надходять ресурси, а виходом є продукт, то можна говорити про технології створення. У тому випадку, коли входом є продукт, а виходом — ресурси, має місце технологія споживання.

Таким чином, для безлічі технологій створення в системі існує симетрична йому безліч технологій споживання. Як ресурси і продукти можуть розглядатися не тільки матеріальні цінності, але і гроші, інтелектуально-вольові і кваліфікаційні здібності людей, визначені явища і результати, інші інгредієнти базової діяльності системи.

Базовий процес діяльності містить у собі безліч різнорідних процедур, спрямованих на одержання кінцевого продукту або результату, і охоплює усі функції системи — планування, науково-технічні розробки, проектування, матеріально-технічне забезпечення, технологію виготовлення продукту або одержання результату. У цьому випадку можна говорити про технології базового процесу діяльності і відповідних їм технологічних процесах.

__________________________________________________________

Таке трактування технології дозволяє використовувати її для змістовного моделювання будь-якого виду діяльності, пов'язаного з функціонуванням виробничо-економічних систем.

Виробничо-економічна система може бути представлена сукупністю технологій Т = { t_i }, ТÎЕ_i, iÎI, де I — безліч індексів технологій, сукупністю ресурсів R= {r_j}, jÎJ_R (для технологій створення) і сукупністю продуктів L = {l_n}, nÎI_L (для технологій споживання). Крім того, можна характеризувати кожний з компонентів ланцюжка «ресурси — технологія — продукт» сукупністю показників G = {g_m}, mÎI_g, що відбивають динаміку і якість протікання технологічних процесів.

Технологія виду t_i разом зі зв'язаними з нею ресурсами виду r_j і продуктом виду l_n утворить технологічну одиницю (Т1), що у процедурах аналізу і синтезу може розглядатися як неподільний модуль, що є носієм розвитку. Технологічна одиниця може описувати одну з можливих технологій, що відносяться до продуктових (виробничих), фінансових, гуманітарних, управлінських (схеми прийняття рішень) та інформаційних технологій.

У процесі функціонування підприємства технологічні одиниці взаємодіють, утворюючи технологічну мережу. Структура такої мережі визначається типом виробництва, його організацією, характером продукції, що випускається. У межах технологічної мережі елементарні технологічні одиниці можуть поєднуватися в конфігурації К_j^l, що володіють відповідними властивостями цілісності і мають властиві їм життєві цикли. У свою чергу, конфігурації К_j^l поєднуються, утворити конфігурації К_j² наступні рівні складності. Отже, конфігурації відповідають компонентам реальної виробничої структури (ділянка, технологічна лінія, цех, виробництво).

Кожна з можливих конфігурацій технологій К_j^l може розглядатися як узагальнена технологічна одиниця і виступати як самостійного носія розвитку. Таким чином, виникає ієрархічна структура взаємозалежних рівнів розвитку технологій виробничо-економічної системи.

Для різних типів систем розглянуті поняття будуть мати відповідну інтерпретацію. Так, для виробничо-економічних систем (підприємств) базовим процесом діяльності є виробничий процес. Технологічний процес містить у собі технологічні операції по виготовленню продукції. Об'єктами впливу є продукти праці.

Поряд з базовим процесом діяльності в системі протікають процеси керування, комунікації, організації діяльності людей (персоналу системи), забезпечення взаємодії із середовищем. Ці процеси грають, у визначеному змісті, роль обслуговуючих, але без них неможливе протікання базових процесів. Знання про зазначені процеси також є технологією, а її конкретні реалізації являють собою технологічні процеси.

На правомірність такого трактування вказує і та обставина, що в різних сферах людської діяльності формується своя «технологічна мова». Відповідно, розглядаються гуманітарні технології, педагогічні технології, інформаційні технології і т.д.

Таким чином, у будь-якій виробничо-економічній системі можуть бути виділені різні види технологій, згруповані у відповідні технологічні структури (структури технологій), що у синергічній взаємодії і забезпечують цілісний характер діяльності системи. До таких технологічних структур відносяться:

• технології базового процесу діяльності системи - T₁={Т_1i,};

• гуманітарні технології (технології зміни якісних і кількісних характеристик персоналу системи) — T₂= { Т_2i,. };

організаційні технології T₃= { Т_3i,. }; (технології керування, комунікацій) прийняття рішень і забезпечення їхнього виконання, що можуть розглядатися як технології внутрішньої взаємодії;

• технології взаємодії з зовнішнім середовищем - T₄={ Т_4i,.};

• інформаційні технології — T₅= { Т_5i,. }.

Розвиток технологій реалізується як динаміка безлічі технологій Т₀ = ÈТ_i, i = 1,5. При цьому під динамікою технологій розуміється поява нових і ліквідація існуючих технологій; зміна параметрів і характеристик, а також субстрат діючих технологій. Динаміка технологій реалізується через нововведення (інновації). Таким чином, система взаємозалежних рішень, що складають сутність стратегії розвитку, повинна являти собою рішення по інноваціях у всіх технологічних безлічах.

Для процесів розвитку також можна ввести модельний опис за схемою «технологія — продукт — інновація». Як елементи безлічі Т₁^P технологій базового процесу діяльності в даному випадку виступають технології «генерації ідей», «винахідницької діяльності», патентування і ліцензування, розробки системних рішень, технології проектування, планування експерименту, іспиту досвідчених зразків, технології управлінського консультування.

Відзначена особливість нововведень дозволяє установити визначену методологічну спільність між безліччю технологій і безліччю нововведень. Зароджуючи, кожна технологія, являла собою нововведення. Вийшовши на рівень регулярної експлуатації, технологія перестала бути нововведенням. Але для спрощення побудови моделей можна розглядати всі технологічні процеси як нововведення, що знаходяться на визначеній стадії свого існування. Це дозволяє описувати технологію як об'єкт, динамічний компонент моделі якого буде будуватися по тим же принципам, що і динамічна модель нововведення. З іншого боку, уся сукупність технологій утворить безліч потенційних носіїв інновацій.

Лекція № 6

Тема «Система показників ефективності та рівня якості технологій»

Економічну оцінку технічного рівня устаткування здійснюють за інтегральними показниками. Інтегральний показник являє со­бою відношення висловленого в натуральних одиницях (кг, т, м³, шт.) підсумкового корисного ефекту експлуатації обладнання П_∑ до сумарних затрат - одноразових капітальних вкладень на ство­рення обладнання (3_к) і поточних (експлуатаційних) затрат (З_е) на весь час експлуатації (без урахування амортизаційних відрахувань на реновацію обладнання).

На час експлуатації обладнання більш ніж на один рік інтегра­льний показник П_∑^інт (ефект/грн) обчислюється за формулою:

П_∑

П_∑^інт = −−−−−−−−−−

φ_i (3_к + З_е)

де φ_i, - поправочний коефіцієнт, який при нормативному кое­фіцієнті економічної ефективності Е_н = 0,15 залежить від часу служби обладнання Т_сл. При Т_сл = 1; 5; 10; 15 ро­ків значення φ_i, = 1,0; 0,262; 0,174; 0,149, відповідно.

Оцінюючи рівень якості обладнання, враховують, що високі початкові технічні показники його є необхідною, але недостат­ньою умовою регламентованої якості, вони характеризують лише потенційні виробничо-технічні можливості обладнання, які мо­жуть бути реалізовані за умови відповідної надійності. Надійність як комплексна властивість складається з багатьох відносно самостійних властивостей, що характеризують безвідмовність, ремонтоздатність, збереженість.

Залежно від призначення і складності об'єкта можуть бути до­мінуючі окремі властивості та їх сукупність. У технічних системах оцінка надійності необхідна для визначення сталої можливо­сті їх використання за призначенням у процесі функціонування. Надійність обладнання є однією з найголовніших його властивос­тей, яка закладається при розробці і забезпечується в процесі ви­готовлення, зберігається під час транспортування і схову, під­тримується в умовах експлуатації.

Для оцінки техні­чного рівня і якості обладнання застосовуються методи кваліметрії, що знаходять відображення в «Кар­ті технічного рівня і якості продукції» (КР), яка є складовою час­тиною конструкторської і нормативно-технічної документації і використовується при оцінці технічного рівня та якості виробів при розробці їх до виробництва, атестації продукції, модернізації або зняття з виробництва. КР передбачає використання комплексного показника якості – рівня якості q_o.

Що­найважливішим показником досконалості технології є собівар­тість продукції, яка характеризує не тільки технологію, а й орга­нізацію виробництва або управління. Собівартість – дуже склад­ний економічний показник. Він складається з так званих «техно­логічних» та «організаційних», або управлінських, витрат.

Із технологічних складових мають велике значення витрати енергії на виробництво продукції. Показник енергоємності має суттєвий вплив на собівартість продукції.

Окрім перелічених показників, технології вироблення будь-якого продукту можуть бути оцінені за такими показниками:

- відповідність властивостей готового продукту їхньому ці­льовому призначенню;

- відповідність технології вимогам екології та техніці безпеки;

- ресурсо- та енергозбереження;

- інтенсифікація виробництва;

- інформаційна забезпеченість і керованість;

- принципи оптимального варіанту.

Крім цього, необхідно враховувати і такі показники, які пов'язані із сучасними вимогами до технічних об’єктів:

- гнучкість – тобто можливість протистояти умовам функціонування, що змінюються;

- стабілізуємість – властивість системи, що пов'язана із якістю перехідних процесів та сталістю;

- живучість – можливість керувати при непрацездатності окре­мих елементів;

- надійність – виключення аварійних ситуацій.

Виходячи із сучасних уявлень про оцінку якості технологічних процесів, вважають, що економічні характеристики технологіч­них ліній, обчислені за загальноприйнятими методиками, є дру­горядними характеристиками, які отримані розрахунковими ме­тодами на основі першорядних.

Кількісна оцінка кожного з наведених показників технологічних процесів виводиться за існуючими нормативами, законодавчими та методичними документами. Наприклад, ресурсозбереження можна оцінити за виходом готової продукції та за витратами допоміжних матеріалів, екологічність – за кількістю і концентрацією викидів то­що. Є пропозиції оцінювати екологічність встановленням ціни на одиницю маси шкідливих викидів або їх концентрацію.

Вважається, що технічний рівень виробів перевищує найбільші світові досягнення, якщо кожен з обраних для порівняння показ­ників перевищує більш ніж на 5% відповідні значення показників кожного аналога. Якщо ж відхилення значень параметрів оцінюваного зразка і аналогів знаходиться в межах ±3%, то прийнято вважати, що виріб відповідає найвищому світовому рівню.

Розрахунковий спосіб застосовують у випадках, якщо немає можливості зробити однозначний висновок, користуючись відносними показниками порівняння (зіставлення).

Р_i

q_i = −−−−

Р_ik

де Р_i – абсолютне значення i -го показника оцінюваного виробу;

Р_ik – абсолютне значення i -го показника аналога цього виробу.

Узагальнений показник ступеня або міри відповідності техніч­ного рівня оцінюваного зразка вищим світовим досягненням об­числюють за формулою:

_n

∑ K_i

^{i =1}

K_тр = −−−−−−

K_Е = −−−−−−−−−−−−−−−−−−−

К_i, К _ia – питомі капітальні вкладення до виробничих фондів зразка нової техніки та аналога;

К_тр, К_{тр ia} – узагальнюючий показник технічного рівня оці­нюваного зразка та аналога;

Е_н – нормативний коефіцієнт капітальних вкладень.