Повышение эффективности функционирования структурных звеньев систем управления предприятием на основе анализа и моделирования потоков работ тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности функционирования структурных звеньев систем управления предприятием на основе анализа и моделирования потоков работ"

На правах рукописи

. 7"

ЭРЮЖЕВ МАКСИМ ВЛАДИМИРОВИЧ

ПОВЬШШНИБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТРУКТУРНЫХ ЗВЕНЬЕВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЕМ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОТОКОВ РАБОТ (НА ПРИМЕРЕ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ)

Специальность: 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна"

Научный руководитель: заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Ф. Ф. Бездудный

Официальные оппоненты доктор экономических наук, профессор

С.А.Иванов

кандидат экономических наук, доцент Н.А.Карасева

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

Защита состоится ._ 2005 г. в " 0_ " часов на

заседании диссертационного совета К 212.236.01 в Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна по адресу: 191186 Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 18, ауд.241.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна по адресу: 191186 Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 18.

Автореферат разослан "¿6" 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.э.н., доцент \\ /''{^(МЛ Л.А.Шульгина

- у,

22 ¿27II

1 .ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИ

1 .ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

Современный этап развития России характеризуется наметившимся ростом

промышленность

Обеспечение ее динамического развития, в свою очередь, требует быстрых и эффективных управленческих решений, отвечающих не только экономическим условиям нашей страны, но и мировому уровню. Как следует из всего опыта сложного периода перехода от командной системы управления и адаптации текстильной и легкой промышленности к новым рыночным отношениям, управленческие структуры предприятий должны быть гибкими, способными работать в интенсивном и не всегда стабильном режиме, во много зависящем от конъюнктуры рынка.

Это приводит к необходимости совершенствования системы управления в качественном и количественном отношении, что является залогом жизнеспособное! и предприятия в условиях жесткой конкуренции, нестабильности правовых и экономических отношений и вероятностного характера многих процессов. В свою очередь, такая ситуация требует тщательного изучения вопросов, связанных с управлением в сложившихся условиях и принятием научно обоснованных и действенных решений по оптимизации управленческого аппарата и производственных структур

Совершенствование управления идёт по самым разным направлениям Эго реструктуризация предприятий, диверсификация производства и продукции, внедрение бизнес-процессов, организация современных систем управления качеством, модифицированных к ИСО, приспособляемость предприятий и их ассортимента продукции к ближайшему вступлению России в ВТО, расширение инноваций, стратегический менеджмент, прогнозирование развития предприятий и т д.

Одним из направлений совершенствования управления предприятиями, в том числе и в лёгкой промышленности, является разработка и реализация экономико-математических методов, которые, к сожалению, в настоящее время недостаточно используются в отраслях промышленного производства, несмотря на значительную разработанность этих методов, наличие обширного программного обеспечения и современной быстродействующего электронно-вычислительной техники. Особенно это касается малых и средних предприятий, которые не располагают достаточными средствами для приобретения персональных компьютеров и соответствующего программного обеспечения.

В настоящей работе сделан акцент на совершенствование управления и организации производства на предприятиях лёгкой промышленности с использованием теории массового обслуживания (ТМО), которая ранее в этой отрасли применялась лишь для определения коэффициента совпадения операций, имевшего большое значение в отрасли, учитывая, что текстильная и лёгкая промышленность отличается от других обрабатывающих отраслей промышленности, прежде всего многостаночным обслуживанием и чрезвычайной сложностью технологических потоков в производстве.

В этой связи повышение эффективности функционирования структурных звеньев систем управления на основе анализа и моделирования потоков работ

на предприятиях текстильной и лёгкой промышленности является весьма важной задачей, которая обуславливает актуальность диссертационной работы

Тем более, что к настоящему к настоящему времени сформировался мощный экономико-математический аппарат, использующий ТМО, который в сочетании с современными компьютерными технологиями позволяет в кратчайшие сроки

IIC1XCm*ZTo бСЛСС эффсктигкыс рСтСНИи п ЧаСТи фз'ПЛ.ЦйиййрОЬании cipyjuyjmhix звеньев систем управления производством.

Выполненные в последние годы исследования в этом направлении, как правило, не вносят принципиально новых предложений по совершенствованию управления предприятиями тёкс пильной и лёгкой промышленности в вопросах анализа и моделирования потоков работ на этих предприятиях. Цель и задачи исследования.

Целью исследования является повышение эффективности управления структурными звеньями предприятий текстильной и лёгкой промышленности на основе анализа и моделирования потоков работ с использованием ТМО. Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи: -определён круг задач, способствующих совершенствованию управления структурными звеньями предприятий текстильной и легкой промышленности, решаемых с использованием методов ТМО,

-проведён анализ существующих структур и систем управления основными звеньями предприятий текстильной и лёгкой промышленности;

-проведена идентификация управляющих звеньев отраслевых предприятий различным видам систем массового обслуживания (СМО), в т.ч. стандартным, СМО с многофазным обслуживанием, особым каналом и периодическим включением;

-сформулированы и решены задачи анализа и синтеза, позволяющие создавать более эффективные структурные звенья на предприятиях тексгильной и лёгкой промышленности;

-определен экономический эффект решаемых задач управления производством и персоналом на базовом предприятии ЗАО НПП "AHA" и его карельском филиале ЗАО "Лахги".

Объект исследования - организационно-управленческая структура типового предприятия лёгкой промышленности ЗАО НПП "AHA" и его карельского филиала ЗАО "Лахти".

Предмет исследования - организационно-технические мероприятия и совершенствование управления персоналом и производственными процессами на предприятиях лёгкой промышленности.

Теоретическая и методологическая основа диссертационной работы -общая теория менеджмента, прикладные аспекты экономико-статистических методов, организация производства и труда на предприятии, принципы общей теории организации, в частности, структурности, связности, декомпозиции.

Информационная база - данные Федеральной службы государственной статистики РФ, статистические данные о функционировании конкретного предприятия легкой промышленности (ЗАО НПП "AHA" и его карельский филиал ЗАО "Лахти"), законодательные и нормативные документы РФ, отечественные и зарубежные публикации, включая монографии, периодические издания, сведения из сети Internet.

Методы исследования - теория организации и системный анализ, теория вероятностей и математическая статистика, ТМО, нелинейное

программирование, теория графов, высшая математика (линейная алгебра, интегральное исчисление, дифференциальные уравнения).

Структура диссертации сформирована с учетом соблюдения логической последовательности и позволяет в наибольшей степени отразить актуальность, поставленные задачи и их решение.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа содержит 145 страниц машинописного текста, 12 таблиц, 32 рисунка, библиографию из 138 наименований.

По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ (из них 2,5 печ листа -автора)

2-ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обосновывается выбор темы диссертации, ее актуальность, цели, задачи, объект и предмет исследования, научная новизна, научно-практическая значимость.

Первая глава "Современное состояние и проблемы в области управления предприятиями текстильной и легкой промышленности" состоит из 3-х разделов В ней рассмогрен исторический аспект становления и развития предприятий легкой промышленности - в табл.1 приведена динамика развития отрасли за последний период.

Таблица 1

Динамика производства в легкой промышленности и основных __подотраслях в 2001 2004 г.г. по России _

Промышленность Индексы промышленного производства в%к предыдущему году 2004 г в%к 2001 г.

2001 г. 2002 ^ 2003 г. 2004г.

ЛЕГКАЯ в целом 105,0 96,6 97,7 92,5 87,3

Текстильная 106,7 98,5 97,2 93,7 89,7

Швейная 108,8 88,9 93,5 87,4 72,6

Кожевенная, меховая и обувная 96,4 103,0 104,1 96,4 103,4

Проанализированы основные проблемы развития предприятий легкой промышленности на современном этапе в России, основными из которых являнмея:

- нестабильность внутреннего и внешнего рынка;

- динамичные социально-правовые условия существования предприятий легкой промышленности;

- необходимость изменения структуры предприятий легкой промьш1Леннос1И в соответствии с быстро меняющимися внешними условиями и техническим прогрессом;

- острая конкурентная борьба;

- распределенность производства, вызванная различной сюимостью рабочей силы в разных регионах страны;

- практическое отсутствие государственной поддержки предприятий легкой промышленности,

- теневой импорт продукции отрасли

Покачано, что ключ для решения многих проблем, связанных с развитием предприятий легкой промышленности, является эффективное управление во всех звеньях предприятия. Это требует тщательного изучения процессов управления, решения задач анализа, синтеза и совершенствования управленческих структур, что является основной задачей настоящей

ДиСССрТаЦКй.

Вторая глава "Особенности моделирования процесса управления на предприятиях легкой промышленности" состоит из 5-и разделов. В ней рассмотрены и проанализированы основные структурные черты современных предприятий отрасли. На рис.1 показана условная организационная схема крупного предприятия лёгкой промышленности и его связей, из которой очевидна важная роль управления как внутри предприятия, так и в плане его связей с внешними структурами - заказчиками (клиентами), поставщиками, рынком, обслуживающими организациями, администрацией и др. На рис.2 показана схема технологических и организационных связей - в кардном производстве на текстильном комбинате, наиболее простом в части приготовления пряжи. В производстве гребенной пряжи технологический процесс значительно сложнее и увеличивается на 5-6 переходов.

рынок сбыта

Рис. 1 Структура крупного предприятия

пёгкой промышленности и его связи

21. реализация

20. Складирование

19. Упаковка

1 Я ГМ/ягу я

1">. крашение

16. Опаливание

15. Разбраковка

14.

Жй5уям ф

13. Ткацкие станки

12. шлихтовальная наггнна

11. Сновальные иааины

10. Мотальные мавикы

3

сбыт

> отделка

фФФФ

9. 8.

Крутильные иввины

Трос' наш»

тилькая вина

Прядильные нажины

6. Ровничные машины

5. Ленточные машины (2-я головка)

4■ Леиточ

3. Чесальные иавины

2.

Трепальная нашив

Рамы агрег

1. Разрыхлительный ---»гат

у ткачество

3

кручение

"ф Ф ф Ф ф

увоя

г прядение

й^дагв^- (±) с£) сЬ Й (±) (±)

Рис 2 Технологические и организационные связи с кардном производстве на текстильном комбинате

Из всего многообразия управляющих связей на предприятии легкой промышленности выделены основные звенья, когорые схематически представлены на рис.3.

Исходя из специфики их взаимосвязи, был сформирован единый кршерий оптимизации <3 в виде максимума жономического эффекта:

Рис. 3 Различные звенья управления предприятия легкой промышленности а - дирекция;

б многоканальное звено с накопителем заявок 1,

начальникам смены 2 и операторами 3; в - начальник отдела - сотрудники (Ci, . ,Gv); ?-обслуживающие операторы (Bi,...,Bn) -машины (0i,...,0N),

Q=Q»h -Q3 -Qnn -» max, (1)

где Qbh=A.bsT(1 -pom) - среднее за период времени Т поступление финансовых средств от заказчиков (клиентов), подающих заявки с интенсивностью X. и средним чистым доходом s (р™ - вероятаость отказа в приеме заявки по причине перегруженности); Q, - затраты на содержание управленческого звена за период Т, пропорциональные численное ги сотрудников и их квалификации (от нее, в свою очередь, зависит время обслуживания): QBn -перспективный теряемый доход из-за снижения престижа предприятия, пропорциональный потоку отказных заявок или времени ожидания обслуживания.

Критерий (1) был конкретизирован применительно к различным управленческим звеньям и показал, что помимо него необходимо учитывать ограничения на допустимую величину вероятности отказа (в идеале все заявки должны быть обслужены), на среднее время прохождения заявки и т.п.

В процессе проведенных статистических исследований выведено выражение для закона распределения поступающих средств от заказчиков, если известная плотность распределения интервалов времени между поступлением заявок <p,(t) и плотность распределения средств, приносимых заявкой (ps(s). При этом, поскольку ср, и <ps неотрицательны, плотность вероятности общей интенсивности поступления средств:

d оо Ct

фе(С)=-/[ / <p,(s)dsl«p,(t)dt, (2)

dC о о

где С - интенсивность поступления средств (ден.ед./ед.времени), t - время.

Например, если закон поступления заявок пуассоновский с интенсивное гью X (т.е. <?Jt)^\exp(-\t)), а средства распределены также экспоненциально: <ps(s)=vejcp(-vs) (т.е. часто приходят заявки с небольшими суммами, реже - с большими суммами, а еще реже с крупными суммами), то интенсивность поступления средств подчинено закону Барра

фг(с)-хлг1(ъм+с)-2. (3)

Показано также, что если обслуживание заявки будет проходить в К фаз, причем время обслуживания в каждой фазе случайно и подчинено вероятностному закону (табл 2) с плотностью у^), к=1,..,К, то общая плотность распределения времени обслуживания может быть найдена путем композиции

_______. . <ЧЛ . . . П ______ ^ Ч

млипив у | V1Л ^ Л1■ --, у ■ и тш1Л.1И, сиш время иОСЛ^ЖИИанИ» а киждии

фазе подчинено экспоненциальному закону ц/к(1)=ркехр(-цк0, к-1,..,К, то если параметры щ различны:

К К

4/(0= i ак 'цкех^-цкц, ак= п (цк 1 -цг1). (4)

к=1 1=э*к

Если же |Д1=р.2=...=цк=Ц, то общая плотность распределения времени

> обслуживания подчинена закону Эрланга К-го порядка

На основе изучения статистики о поступлении заявок в различные звенья управления предприятия легкой промышленности удалось установить, что распределение времени между заявками подчинено экспоненциальному закону (пуассоновский поток) с плотностью <р{(±)-\ехр(-1х), а время их обслуживания также случайно и подчинено в общем случае закону Эрланга, причем во многих случаях К-*1, т.е. время обслуживания также тяготеет к экспоненциальному.

Для получения статистических закономерностей о процессах управления использован метод, позволяющий по выборкам случайных значений исследуемой величины (интервал времени между поступлением заявок, длительность обслуживания и т.п.) на основе начальных и центральных моментов проводить их идентификацию с известными вероятностными законами Приведена сводная таблица наиболее распространенных законов и связей между ними, а также номограммы для экспресс-идентификации выборок.

В заключение 2-й главы сделан вывод, что для решения прикладных задач, связанных с исследованием процессов управления на предприятии легкой промышленности (анализа действующих звеньев, их синтеза на вновь организуемых или реконструируемых предприятиях, оптимизации по численности и квалификации сотрудников и т.п.), может быть использован математический аппараг ТМО.

Третья глава "Моделирование процессов управления с использованием теории массового обслуживания" состоит из 4-х разделов. В ней изложены основные положения ТМО применительно к задачам управления на предприятиях легкой промышленности, проведена классификация систем массового обслуживания (СМО) (рис.4) и показано, как основные звенья управления на предприятии соотносятся с различными видами СМО (рис.5).

Показано, что для стандартных СМО, граф переходов для которых приведен на рис.6, справедлива следующая система уравнений Колмогорова-Эрланга-

1 ро=-Хо1ро1+цюр1;

Рк=А.к-1,кРк-1-(А.к,к+1+Цк,к Орк+Цки.крюь к=1,..,М-1; (5)

рм=Хм-1,мрм-1-йм,м фм; ри)(1=0)-ро,

> где I - время; рк - вероятность к-го состояния СМО; р - производная вероятности по времени; {А.}, {ц} - интенсивности переходов.

Основные характеристики незамкнутых и замкнутых СМО (вероятность незанятости р0; вероятность принятия заявки к немедленному обслуживанию р„; среднее время ожидания обслуживания (ож и др.) для установившегося режима работы, полученные путем решения уравнений (5), приведены в табл.2

системы

МАССОВОГО

ОБСЛУЖИВАНИЯ

— ПО виду

|- замкнутые

1- незамкнуты*

1- по уисду каст в очереди ^

I- с ограниченной очередью

1- с неограниченной очередью (ж-«)

- по числу каналов обслуживания

I— одноканалыша (п-1)

по типу

многоханальные (п>1)

г— без взаимопомощи каналов 1- ста взаимопомощью каналов

нестандартные

- по ВХОДЩИМ

Т-— потоки пальма

1 ши

обслуживание I— многофа:

многофазное |— о приоритетностью 1- с различной производительностью

о периодическим включением

Рис. 4 Примерная классификация СМО применительно к решаемым задачам

Рис 5 Соотношение управляющих звеньев на предприятии легкой промышленности и моделирующих их СМО

''Рзг Мс-1.с-г

Рис. 6 Граф переходов для стандартной СМО при описании процессов в управляющих звеньях предприятия легкой промышленности (С+1 - число состояний)

Значительное внимание в главе уделено нестандартным СМО. В частности, построена модель работы многоканальной незамкнутой СМО с периодическим включением (например, отдел с 8-часовым рабочим днем), когда на нее поступает пуассоновский поток заявок с интенсивностью X, время обслуживания во всех каналах подчинено экспоненциальному закону с интенсивностью ц, а обслуживание осуществляется следующим образом Вначале идет период накопления заявок (без обслуживания) длительностью Т„,

ю

затем идет период обслуживания в течение времени Т0, чатем снова перерыв продолжительностью I л^ затем снова обслуживание продолжительностью Т„ и т.д., причем заявки поступают постоянно

Таблица 2

Основные характеристики стандартных СМО и выражения для их определения_

Характеристики СИО Незамкнутые стю Замкнутые СИО

Вероятность незанятости Ре п+в 1 - I pk k-1 1 - 1 р„ k-l

Вероятность omasa а обслуживании Рот Рп»» -

Вероя тноо т ь полного останова Рп - P»

Вероятность немедленного ogggyaw8r.H«g Ря п-1 ¡b—ü

Средняя длина очереди ■оч в k-1 n-n I 1ф|»к k-1

Сртянти время ожидания t,« f (k+l)p,.* k-0 H-n toe Z (k+l)pB., k-0

Среднее время в системе te t06 + toa

Среднее число занятых каналов ■э 0 n£* Z kpk+ n Z p¡¡ k-1 k-n+l £ Крц+ n I Pk k-1 k-n+1

Среди« "НОЛЧ] Истон ■е число щих" оков И. — N H- Z kpk k-1

Вероятность без вэаи- нопо- -i ? a* . a"*1 Pe - z —+ z- 1-1 kl l-l ntn -i n t t n-n nía"*1 Po » Z c»a ♦ Z . — k-0 1-1 n!n (H-n-i)1

fc-го состояния каналов Рп Pk—' a" — Po-. k-l,n; kl „■a" Po-. k»B ni Pk- pgC¡a', k-1,n; HJnV Po » k»n nl(K-k)!

со l-p * f»1

ваая-нопо-иоцьв каналов Pk-PoP*. kl-l (H-l)l P ni "-"OMO«'

Тогда на основе решения уравнений Колмогорова-Эрланга (5) для 1 -го периода была получена аналитическая зависимость динамики размера очереди:

® к

точ!(1 )=ехр(-и) X (к-п)рко £ ЯП)"7(к-1)!, (6)

к=п 1-0

где рко - вероятность к го состояния на момент начала перерыва.

Для периода обслуживания динамика очереди заявок оценивалось по выражению:

а>

т„,2(С)= £ крк+п(1), (7)

к=1

где рк+пО) - динамика вероятности к1-п-го состояния, полученная путем численного решения системы уравнений (5), когда А.к-1 к=Х, а ща.^кц

На основе графов переходов (рис.7) и соответствующих им уравнений Колмогорова-Эрланга были построены модели незамкнутых и замкнутых СМО при многофазном обслуживании заявок. В частности, для одноканальной незамкнутой СМО с ш местной очередью и эрланговским временем обслуживания К-го порядка получены аналитические выражения для вероятностей немедленного принятия заявки к обслуживанию и отказа в приеме соответственно:

s0

А-1

Д1

т~>

СЗ!Г}

Mi

Хз

£!L

S2K+1 )-

Mi

Дк

зг }

Sk*2

S2K»2

Дг r~

Д2<

Дг ,

s3

'Хг_

Sk»3

Хз.

sz

К* 3 }"

к«

Дз Мк-ii

Д э

Дз

Хс| |ХС JXC

(-i-\ Hif-1-\ Д2<--1-\ Дз

I ScK-K-n)-* ScK-K«zJ-* SCK-K4-3J-*-

Sk

Дк

Дк-к

SaK

Дк-if— *_

S3

Хз

а

д*

1*"

-Г 1

Рис. 7 Граф переходов для одноканальной СМО с К- фазным обслуживанием

pH=[l+af(a)] i, (8)

p<mt=l-pHf(a), (9)

м

где f(a)= I C't,(-aK-*)'(1 +аК" 1)L_1, L=K(m-i), М=Цел(шК/(К-1)), 1-0

а=КХ/ц - приведенная нагрузка. В предельном случае, когда очередь неограниченная (т-кю):

íl-a при а<1; ри= f-1 = -! (10) lo при aSl.

Из анализа зависимости f(a) при различных Кит следует, что при выполнении условия

m>(5a+l)/(l-a) или a<l-6(m+5) 1 (11)

фазность обслуживания практически перестает влиять на такие основные

о

До

Мс

■о

До

(_£*_г

ЗдЛ 1х

Мс

"С83

I*

м с |-—|

ЭДо! IX

I ага *——г! т ?"■:' I

с ___I

До*ЬДо

[ вгл*г )

I 1х

До+ЬДо

Дс+ИД.Т |Х {

Рис.8 Граф переходов для подразделения с начальны -ком и Н сотрудниками

Мо*М«1

МоДсЦХ Вз*ш )

Рис. 9 Граф переходов для подразделения с начальником и рядовым сотрудником

характеристики СМО, как р„ и рота-

Для замкнутых СМО с N источниками иуассоновских потоков заявок и многофазным их обслуживанием также были на основе графов переходов построены модели в виде уравнений Колмогорова-Эрланга В частности, при п=1 для вероятности незанятости канала (т.е готовности немедленного принятия заявки к обслуживанию) было получено аналитическое выражение вида (8). Показано, что при неограниченном возрастании числа источников заявок замкнутая одноканальная СМО превращается в незамкнутую СМО с неограниченной очередью.

Также построена модель СМО, когда заявки обслуживаются несколькими сотрудниками и руководителем с учетом приоритетности - руководитель принимает заявку к обслуживанию только тогда, когда все сотрудники заняты -графы переходов для таких систем управления представлены на рис.8-9.

Для общих случаев моделирования СМО, отражающих процессы управления в предприятии легкой промышленности, созданы компьютерные программы, позволяющие получать количественные оценки характеристик СМО на основе численно! о решения соответствующих уравнений Колмогорова-Эрланга.

Таким образом, в 3-й главе изложен математический аппарат, основывающийся на базовых положениях ТМО и позволяющий в аналитическом виде (без привлечения трудоемких методов имитационного моделирования) решать основные задачи, связанные с управлением на предприятии легкой промышленности.

Четвертая глава "Решение прикладных задач оптимизации управляющих звеньев предприятия" состоит из 5-и разделов. В ней рассмофены особенности анализа и синтеза управляющих звеньев на предприятии легкой промышленности, как необходимых условий оптимизации

Показано, что задача анализа управляющего звена на предприятии может был, сведена к определению основных характеристик СМО (вероятности отказа, вероятности немедленного принятия заявки к обслуживанию, среднего времени ожидания и др.) от параметров входного потока заявок, числа каналов обслуживания, их производительности и др. Применительно к стандартным СМО такая задач« решается с пспсяьзсгмШяст« выражений, представленных и приведенной ранее табл.2. Задача синтеза управляющего звена на предприятии легкой промышленности, наоборот, может быть сведена к определению основных параметров (число сотрудников, их квалификация и т.п.) по заданным значениям характеристик. Показано, что в общем случае она сложнее задачи анализа и может решаться численными методами.

Рассмотрены задачи синтеза - формирование звеньев управления предприятия в виде стандартных СМО - и их решение с использованием специальных номограмм для многоканальных СМО с неограниченной и ограниченной очередью Примеры таких номограмм приведены на рис. 10 и 11.

Vr-'

Рис. 10 Функция "девяток" от вероятности немедленного

реагирования для многоканальной незамкнутой СМО с неограниченной, очередью (пример нахождения числа каналов при а > од и р„ > 0,999 )

С использованием приведенных номограмм были решены конкретные задачи для ЗАО НПП "AHA" по оптимизации некоторых его звеньев. В первом случае определена рациональная численность ремонтной бригады, когда было задано довольно жесткое требование к вероятности немедленного обслуживания отказавшего оборудования р„>0,999 (иначе возникала угроза прерывания всей технологической цепочки пошива одежды по спецзаказу) и из ранее проведенных статистических наблюдений установлено, что среднее время наработки оборудования на отказ примерно в 10 раз превышает среднее время, затрачиваемое на ремонт (а~0,1, поток откаюв пуассоновский, время обслуживания экспоненциальное). Из номограммы на рис.10 сразу стало возможным определить, что достаточно и трёх ремонтников (п-=3) Поскольку

м

прежде ремонтников было четверо, то сокращение одною ремонтника дает годовой экономический эффект 182,16 тыс.руб

Рис. 11 Номограмма "приведённое время ожидания - приведённая нагрузка" для незамкнутой СМО при р1тк = 0,01

Во втором случае формулировались предложения по совершенствованию структуры управления производством на карельском филиале ЗАО "Лахти" -требовалось определить минимальное число помощников директора и линий связи, когда также задавались требования к вероятности отказа в приеме информации - Рот^О.О! и к допустимому времени ожидания ^<0,5 мин. Из статистических наблюдений было известно, что сигналы в виде пуассоновскою потока поступают примерно каждые полчаса (Д.=0,03333 мин'1), а на обслуживание каждого сигнала в среднем тратится 5 минут (ц=0,2 мин"1) Тогда по номограмме на рис. 11 сразу стало возможным определить, что достаточно двух помощников директора и трех линий свячи (п=2, т_1, п+т 3)

Аналогичным образом были решены задачи выбора числа линий связи для руководителя предприятия (известен поток звонков, среднее время решения им вопроса по линии связи и задана допустимая вероятность отказа занятости всех линий), формирования маркетингового отдела предприятия (оптимизация числа сотрудников и их квалификации при заданной интенсивности поступления сообщений и требований к немедленному принятию сообщения к обслуживанию времени ожидания) и др.

Рассмотрена задача синтеза одноканальной замкнутой СМО с N источниками заявок - определение минимально возможной производительности канала (применительно к ЗАО НПП "АНА" - определение рациональной производительности наладчика, обслуживающею пошивочный цех с несколькими линиями) по номограммам для однофазного и многофазного процессов обслуживания (рис.12), когда заданы требования к вероятностям немедленного реагирования и полною останова всех линий В частности, дано

уточненное решение задачи выбора производительности наладчика предприятия, обслуживающего несколько производственных линий по пошиву спецодежды, когда обслуживание каждого вызова проводится в несколько фаз (прибытие, диагностирование оборудования и нахождение неисправности, проведение ремонта и запуск оборудования в работу) и заданы требования к

ВсриЛ1ни^1им немедленно! о реш иривешим на выши ^наладчик не ИНН!

ремонтом) и полного останова цеха (на всех линиях отказы, одна ремонтируется). Показано, что при трех производственных линиях (N=3) с интенсивностями пуассоновских потоков отказов >.„^0,1 час и двухфазным обслуживанием, когда заданы требования р„>0,95 и ротк<0,001, необходимо, чтобы среднее время восстановления было не более 10 мин.

Рис 12 Номограмма "вероятность немедленного реагирования -вероятность полного останова" для одноканальной замкнутой СМО с К-фазным эрланговским обслуживанием

С использованием выражений (8) и (9) была решена уточненная задача совершенствования службы главного инженера на предприятии, когда имеет место многофазное (зрланговское) обслуживание заявок и использование стандартных выражений (табл 2) становится некорректным.

Рассмотрена задача формирования управленческого звена предприятия легкой промышленности (отдела маркетинга ЗАО НПП "AHA"), содержащего руководителя и нескольких сотрудников, когда заданы требования к оперативности работы, известен поток заявок и порядок их обслуживания (руководитель сам принимает очередную заявку, когда все сотрудники заняты), а требуется определить рациональную численность сотрудников и их производительность.

Проведено моделирование звена с периодическим включением на примере наладчика швейного оборудования, посещающего предприятие раз в несколько дней, и показана динамика накопления заявок и их возможный остаток к концу работы наладчика, если продолжительность его посещения жестко регламентирована Такая модель позволяет оптимизировать периодичность посещения и 1_фирмули|л>в<1| ь I рсиокания к ею квалификации (оперативности устранения неполадок).

Показана возможность решения задач оптимизации численности персонала предприятия легкой промышленности с использованием модифицированного критерия (1):

Срасх=Г*нСп +кпСр ->ш, (12)

где N1,, - среднее количество неисправною оборудования (машин, линий), определяемое с использованием табл.2 для замкнутых СМО; С„ - потери от простоя единицы оборудования (руб/час); Ср почасовая оплата ремонтника (руб/час); к - число смен;

Подход с использованием критерия (12) был использован для оптимизации числа ремонтных рабочих при обеспечении процесса пошива спецодежды в две смены (к=2) на двадцати линиях (N"20) в ЗЛО "Лахж". Статистический анализ, проведенный с использованием методов, изложенных во 2-й главе, показал, что отказы каждой линии представляют собой пуассоновский поток с интенсивностью * Хи=0,4243 час"', а ремонтник (первоначальное число ремонтников - п=4) восстанавливает работоспособное 1ь линии с интенсивностью час" . Тогда с учетом ТОГО, ЧТО Оп =300 руб/час и Ср=60 руб/час, по критерию (12) показано, что оптимальное число ремонтников п=3. Сокращение двух ремонтников (по одному из каждой смены) дает годовой экономический эффект 411,94 тыс. руб.

В главе сделан обоснованный вывод о перспективах и возможностях применения разработанного математического аппарата к решению прикладных задач для широкого круга предприятий легкой промышленности.

В заключении изложены основные итоги работы, перечислены научные и практические результаты, их значимость для теории и практики, сформулированы возможные направления дальнейших исследований.

3.ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА В ПРОВЕДЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Методические положения, выводы и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе, являются результатом самостоятельного исследования автора. В ходе диссертационного исследования им лично решены поставленные задачи и получены следующие результаты:

1.Проведен анализ динамики основных показателей отрасли, тенденций в отечественной и мировой экономике, структур и систем управления на предприятиях леткой промышленности. Показано, что на современном этапе устойчивое развитие предприятия может быть обеспечено путем эффективного управления во всех звеньях предприятия.

2.0формулирован и обоснован кршерий эффективности управленческого звена на основе достижения максимальной экономической эффективности, учитывающий поступление финансовых средств, затраты на содержание звена и убытки от теряемых заявок.

3.Модифицирован метод анализа основных временных характеристик дея!елыюсти управленческого «сна на ГОШ - поступления заявок и их

обслуживания, на основе статистических моментов и отнесения по ним выборок случайных величин к известным законам распределения.

4.Показано, что задачи оптимизации, анализа и синтеза управленческих звеньев предприятия легкой промышленности целесообразно решать с использованием математического аппарата ТМО для стандартных СМО, дано

маТСмаГНЧССКОС ОПйСапис уЯдл НсиТсшДаршыл ууи' (с МНШифсИНЫМ

обслуживанием, с периодическим включением, с разнородными каналами обслуживания), к которым можно отнести различные звенья предприятия легкой промышленности, и выведены соответствующие аналитические соотношения.

5.Определен круг прикладных задач управления звеньями предприятий легкой промышленности на базе ТМО и рассчитана соответствующая экономическая эффективность.

4.НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

1 .Сформулирован и расширен перечень задач по совершенствованию управления предприятиями легкой промышленности на базе ТМО, позволяющий решать значительно больший кру! вопросов, чем это ранее делалось в отрасли.

2.Впервые разработаны методические положения по модификации методов ТМО, позволяющие учитывать многофазность, периодичность и приоритетность процессов (в частности, СМО с особым каналом).

3.Выведены формулы для определения средней величины очереди заявок на обслуживание для СМО с периодическим включением и для определения вероятности немедленного реагирования или отказа для многофазной СМО, что способствует решению прикладных задач для различных управляющих звеньев на предприятиях легкой промышленности.

4.0босновано условие отсутствия влияния фазности обслуживания на характеристики одноканальной СМО, способствующее переходу к упрощенным экономическим оценкам.

5.Построены номограммы для различных СМО, пригодные для определения и экспресс-анализа экономических параметров соответствующих этим СМО управляющим звеньям без использования дорогостоящих программных средств.

6.Доказано, что ТМО является одним из наиболее эффективных способов совершенствования управления различными звеньями предприятий легкой промышленности, включая производство, персонал и организационные мероприятия.

5.АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Основные положения исследования докладывались и обсуждались в иериод 2001-2005 годов на заседаниях кафедры менеджмента Санкт-Петербургского государственно! о университета технологии и дизайна, на кафедре экономики и управления Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России, на техническом совете НПП "АНА", а также на Международной научно-практической конференции "Применение современных методов и форм методической работы в подготовке специалистов . " в 2005 г.

Практическая значимость полученных в диссертации результатов заключается в возможности решения задач по совершенствованию

управляющих звеньев предприятий легкой промышленности. Большинство результатов представлено в виде аналитических зависимостей и номограмм, что позволяет значительно упростить их практическое применение и обойтись без использования сложных, трудоемких и дорогостоящих компьютерных программ.

Полуденные результаты ¡хспсльзсошп» при формировании перспективных планов модернизации и развития производственных мощностей ЗАО НПП "AHA" и его карельского филиала ЗАО "Лахти", а также в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна в дисциплинах "Организация и планирования труда", "Менеджмент", "Экономико-математические методы и модели" и в дипломном проектировании, что подтверждено прилагаемыми документами.

6.ПУЕЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 .Насельский С.П., Нижников А.И., Таранцев A.A., Смирнов Д.А., Эрюжев М.В. Методы теории массового обслуживания в задачах управления в экономике.- М.: РИЦ «Альфа» МГОПУ им.М.А.Шолохова, 2003.- 40 с.

2.Эрюжев М.В. О задачах анализа и синтеза некоторых систем управления производственным процессом // Сборник трудов аспирантов "Проблемы ■экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышлен-ности". Выпуск 6. Саша-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, СПб, 2004,- с 3-9.

3.Таранцев A.A., Эрюжев М.В. Об аналитических соотношениях в одноканапьных незамкнутых системах массового обслуживания // Известия АН. Теория и системы управления, №1,2004,- с.120-124.

4.Таранцев A.A., Эрюжев М.В. Об аналитических соотношениях в одиоканальных замкнутых системах массового обслуживания // Известия АН. Теория и системы управления, №3,2004,- с.84-91.

5.Эрюжев М.В. Моделирование работы подразделения с использованием теории массового обслуживания // Сборник трудов аспирантов. Выпуск 8. Санкт-Петербургский государствен-ный университет технологии и дизайна, СПб, 2005 г., с.3-9.

6.Бречалов С.Л., Таранцев A.A., Эрюжев М.В. О взаимосвязи распределений случайных величин, используемых при моделировании процессов управления // Материалы НПК "Проблемы подготовки специалистов спасательного профиля". Санкт-Петербургский институт ГПС МЧС России, 09.02.05.

7.Насельский С.П., Таранцев A.A., Эрюжев М В. О методах экспресс-оценивания с использованием экономических моделей // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России, №3(10), 2005. -с. 87-93.

Издательская лицензия 000285 от 21.10.99 Оригинал подготовлен автором Формат 60x84 1/16

Подписано в печать _ ._2005 г.

Усл.печ Л 1.25. Заказ Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии СМГУТД, Санкт-Петербург, ул Моловая, 26

124490

РНБ Русский фонд

2006-4 27874

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Эрюжев, Максим Владимирович

Введение

Глава 1.Современное состояние и проблемы в области управления предприятиями легкой и текстильной промышленности

1.1 .Исторические аспекты становления и развития предприятий легкой и текстильной промышленностью

1.2.Основные тенденции развития текстильной промышленности за рубежом

1.3.Современный период развития отрасли в России

1.4.Оптимизация управленческой деятельности на предприятиях текстильной и легкой промышленности

Выводы

Глава 2.Особенности моделирования процессов управления на предприятиях легкой промышленности

2.1.Основные структурные черты современных предприятий легкой промышленности и их управленческого аппарата

2.2.Основы теории управления сложными системами

2.3.Критерии эффективности управления предприятиями легкой промышленности

2.4.Задача оптимизации управленческого звена

2.5.Получение основных статистических закономерностей о процессе управления

Выводы

Глава 3. Моделирование процессов управления с использованием теории массового обслуживания

3.1.Основные положения теории массового обслуживания применительно к управлению предприятием

3.2.Модель системы управления при многофазном обслуживании потока заявок

3.3.Модель системы управления при особом канале обслуживания

3.4.Модель системы управления при периодических включениях

Выводы

Глава 4. Решение прикладных задач оптимизации управляющих звеньев предприятия

4.1.Задачи оптимизации, анализа и синтеза звеньев ПАП

4.2.Анализ и синтез стандартных СМО

4.3.Анализ и синтез многофазных СМО

4.4.Анализ и синтез СМО с особым каналом

4.5.Моделирование СМО с периодическим включением

4.6.Решение оптимизационной задачи 119 Выводы

Диссертация: введение по экономике, на тему "Повышение эффективности функционирования структурных звеньев систем управления предприятием на основе анализа и моделирования потоков работ"

Современный этап развития России характеризуется наметившимся ростом экономики, важной составляющей которой является текстильная и легкая промышленность.

Обеспечение ее динамического развития, в свою очередь, требует быстрых и эффективных управленческих решений, отвечающих не только экономическим условиям нашей страны, но и мировому уровню. Как следует из всего опыта сложного периода перехода от командной системы управления и адаптации текстильной и легкой промышленности к новым рыночным отношениям, управленческие структуры предприятий должны быть гибкими, способными работать в интенсивном и не всегда стабильном режиме, во много зависящем от конъюнктуры рынка.

Это приводит к необходимости совершенствования системы управления в качественном и количественном отношении, что является залогом жизнеспособности предприятия в условиях жесткой конкуренции, нестабильности правовых и экономических отношений и вероятностного характера многих процессов. В свою очередь, такая ситуация требует тщательного изучения вопросов, связанных с управлением в сложившихся условиях и принятием научно обоснованных и действенных решений по оптимизации управленческого аппарата и производственных структур.

Совершенствование управления идёт по самым разным направлениям. Это реструктуризация предприятий, диверсификация производства и продукции, внедрение бизнес-процессов, организация современных систем управления качеством, модифицированных к ИСО, приспособляемость предприятий и их ассортимента продукции к ближайшему вступлению России в ВТО, расширение инноваций, стратегический менеджмент, прогнозирование развития предприятий и т.д.

Одним из направлений совершенствования управления предприятиями, в том числе и в лёгкой промышленности, является разработка и реализация экономико-математических методов, которые, к сожалению, в настоящее время недостаточно используются в отраслях промышленного производства, несмотря на значительную разработанность этих методов, наличие обширного программного обеспечения и современной быстродействующего электронно-вычислительной техники. Особенно это касается малых и средних предприятий, которые не располагают достаточными средствами для приобретения персональных компьютеров и соответствующего программного обеспечения.

В настоящей работе сделан акцент на совершенствование управления и организации производства на предприятиях лёгкой промышленности с использованием теории массового обслуживания (ТМО), которая ранее в этой отрасли применялась лишь для определения коэффициента совпадения операций, имевшего большое значение в отрасли, учитывая, что текстильная и лёгкая промышленность отличается от других обрабатывающих отраслей промышленности, прежде всего многостаночным обслуживанием и чрезвычайной сложностью технологических потоков в производстве.

В этой связи повышение эффективности функционирования структурных звеньев систем управления на основе анализа и моделирования потоков работ на предприятиях текстильной и лёгкой промышленности является весьма важной задачей, которая обуславливает актуальность диссертационной работы.

Тем более, что к настоящему к настоящему времени сформировался мощный экономико-математический аппарат, использующий ТМО, который в сочетании с современными компьютерными технологиями позволяет в кратчайшие сроки находить более эффективные решения в части функционирования структурных звеньев систем управления производством.

Выполненные в последние годы исследования в этом направлении, как правило, не вносят принципиально новых предложений по совершенствованию управления предприятиями тёкстильной и лёгкой промышленности в вопросах анализа и моделирования потоков работ на этих предприятиях.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования является повышение эффективности управления структурными звеньями предприятий текстильной и лёгкой промышленности на основе анализа и моделирования потоков работ с использованием ТМО. Для достижения данной цели поставлены и решены следующие задачи: -определён круг задач, способствующих совершенствованию управления структурными звеньями предприятий текстильной и лёгкой промышленности, решаемых с использованием методов ТМО;

-проведён анализ существующих структур и систем управления основными звеньями предприятий текстильной и лёгкой промышленности;

-проведена идентификация управляющих звеньев отраслевых предприятий различным видам систем массового обслуживания (СМО), в т.ч. стандартным, СМО с. многофазным обслуживанием, особым каналом и периодическим включением;

-сформулированы и решены задачи анализа и синтеза, позволяющие создавать более эффективные структурные звенья на предприятиях текстильной и лёгкой промышленности;

-определен экономический эффект решаемых задач управления производством и персоналом на базовом предприятии ЗАО HI 111 "AHA" и его карельском филиале ЗАО "Лахти".

Объект исследования - организационно-управленческая структура типового предприятия лёгкой промышленности ЗАО НЛП "AHA" и его карельского филиала ЗАО "Лахти".

Предмет исследования - организационно-технические мероприятия и совершенствование управления персоналом и производственными процессами на предприятиях лёгкой промышленности.

Теоретическая и методологическая основа диссертационной работы -общая теория менеджмента, прикладные аспекты экономико-статистических методов, организация производства и труда на предприятии, принципы общей теории организации, в частности, структурности, связности, декомпозиции.

Информационная база - данные Федеральной службы государственной статистики РФ, статистические данные о функционировании конкретного предприятия легкой промышленности (ЗАО НЛП "AHA" и его карельский филиал ЗАО "Лахти"), законодательные и нормативные документы РФ, отечественные и зарубежные публикации, включая монографии, периодические издания, сведения из сети Internet.

Методы исследования - теория организации и системный анализ, теория вероятностей и математическая статистика, ТМО, нелинейное программирование, теория графов, высшая математика (линейная алгебра, интегральное исчисление, дифференциальные уравнения).

Структура диссертации сформирована с учетом соблюдения логической последовательности и позволяет в наибольшей степени отразить актуальность, поставленные задачи и их решение.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа содержит 145 страниц машинописного текста, 12 таблиц, 32 рисунка, библиографию из 138 наименований.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Эрюжев, Максим Владимирович

Выводы

Таким образом, подходы, основанные на применении ТМО, позволяют решать прикладные задачи, связанные с анализом и синтезом основных звеньев ПЛП (маркетинговый и планово-производственный отделы, директор с помощниками, ремонтные бригады и т.п.). В данной главе рассмотрены решения для звеньев ПЛП на основе стандартных и некоторых видов нестандартных СМО. Разумеется, всё многообразие звеньев ПЛП и нюансы их функционирования в рамках данной работы охватить невозможно, но основные подходы к решению задач оптимизации, анализа и синтеза могут быть использованы в дальнейших исследованиях.

В частности, если входные потоки заявок отличаются от пуассоновских или/и законы обслуживания, возможно использование методов имитационного моделирования для определения основных характеристик СМО, позволяющих решать задачи оптимизации, анализа и синтеза основных звеньев управления, что и было сделано для конкретных ПЛП -ЗАО НПП "AHA" и его карельского филиала - ЗАО "Лахти".

Заключение

1. В диссертационной работе проведён анализ становления и развития ПЛП, выявлены особенности современной экономической ситуации в стране (нестабильность рынка, жесткая конкурентное противостояние с зарубежными фирмами, частые изменения в законодательстве, недостаточная поддержка со стороны государства) и показано, что одним из выходов по преодолению трудностей, развитию и выживанию отечественных ПЛП является совершенствование систем управления ими.

2. Выявлены основные структурные черты современных ПЛП - их управленческого аппарата, производственных линий и т.п. и показана возможность их декомпозиции до отдельных звеньев и моделирования их работы с использованием теории массового обслуживания.

3. Сформулирован критерий оптимизации управленческого звена по максимуму экономического эффекта при заданных граничных условиях по требованиям к их основным характеристикам (вероятности немедленного реагирования, среднему времени ожидания заявки, вероятности отказа или полного останова и т.п.). Показано, что основные составляющие этого критерия могут быть определены также с помощью теории массового обслуживания.

4. Приведены методы статистического анализа выборок случайных величин, характеризующие условия работы звеньев ПЛП - времени поступления заявок (заказов, предложений и т.п.) и времени их обработки. Показана возможность соотнесения этих выборок известным законам распределения с использованием номограмм "вариация - асимметрия" и "ассиметрия - эксцесс", возможность описания многофазного обслуживания с использованием закона Эрланга.

5. Изложены основы теории массового обслуживания применительно к моделированию звеньев ПЛП и приведены основные соотношения для оценки их основных характеристик. Показано, что основные звенья управления могут быть представлены в виде незамкнутых и замкнутых

--мъсистем массового обслуживания, приведены модели звеньев, являющихся СМО с особым каналом обслуживания и периодическим включением.

6. Показана возможность решения задач оптимизации, анализа и синтеза звеньев ПЛП на основе описанных моделей, для чего построены и использованы соответствующие номограммы. Получены количественные оценки характеристик систем массового обслуживания, описывающих звенья ПЛП, приведены примеры решения задач их анализа и синтеза.