Методы и модели автоматизированного управления конкурентоспособностью машиностроительной продукции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Ал Джубури Али Халид Якуб

• Ал Джубури Али Халид Якуб
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ал Джубури Али Халид Якуб

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1: МОДЕЛИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ В НАУЧНОЙ ЛИТЕРАТУРЕ.

1.1 Феноменологические и математические модели конкуренте-способности у различных авторов, их обсуждение и критика.

1.2 Модель А.И. Левина и Е.В. Судова - достоинства и недостатки.

1.3 Выводы по главе: формулирование целей и задач исследования.

ГЛАВА 2: РАЗРАБОТКА И РАЗВИТИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПО СОБНОСТЬЮ.

2.1 Категория конкурентоспособности как объект управления.

2.2 Разработка собственной модели конкурентоспособности (развитие и совершенствование модели А.И. Левина — Е.В. Судова).

2.3 Матрица конкурентоспособности — основной инструмент объективного анализа.

2.4 Прогнозирование конкурентоспособности новых образцов техники.

2.5 Модель динамики конкурентоспособности.

2.6 Основные технологии управления, влияющие на конкурентоспособность.

2.7 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3: Модели и методы автоматизированного управления основными процессами, влияющими на конкурентоспособность.

3.1 Модель автоматизированной системы управления качеством.

3.2 Модель управления конфигурацией машиностроительного изделия.

3.2.1 Контексты управления конфигурацией.

3.2.2 Информационные аспекты управления конфигурацией.

3.2.3 Модель процесса управления конфигурацией.

3.3 Модели управления процессами послепродажного сопровождения машиностроительного изделия.

3.3. 1.Модель для планирования периодичности работ по техническому обслуживанию.

3.3.2 Модель для планирования материально-технического обеспечения процессов эксплуатации и технического обслуживания изделий.

3.3.3 Освязи предлагаемых моделей.

3.4 Показатель пригодности к поддержке — частный случай показателя конкурентоспособности.

3.5 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4: Практические приложения методов и моделей.

4.1 Составление и анализ матрицы конкурентоспособности легковых автомобилей (по данным рынка).

4.2 Алгоритм автоматизированного расчета периодичности планово-профилактических контрольно-восстановительных работ.

4.3 Алгоритм автоматизированного расчета потребности в запасных частях.

4.4 Пример управления конфигурацией сложного изделия.

4.5 Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и модели автоматизированного управления конкурентоспособностью машиностроительной продукции»

Конкурентоспособность — один из важнейших вызовов XXI века. Сегодня о конкурентоспособности говорят все: потребители и производители, бизнесмены и чиновники, министры, премьер-министр и президент. Говорят о конкурентоспособности России на мировых рынках, о конкурентоспособности промышленности в целом и ее отдельных отраслей, предприятий и их продукции. В недавней публикации (газета «Известия» от 09.10.08) сообщается, что в мировом рейтинге конкурентоспособности экономик Россия переместилась с 58-го на 51-ое место. Хотя такое место вряд ли можно считать почетным, положительная тенденция налицо.

Несмотря на многообразие риторики, звучащей в речах на всех уровнях и публикациях СМИ на эту тему, в конечном счете, все сводится к необходимости обеспечения конкурентоспособности продукции, рассматриваемой как условие успешной ее продажи на рынке.

До сравнительно недавнего времени (до начала 90-ых г.г. прошлого века) проблема конкурентоспособности в России никого всерьез не волновала.

В сфере товаров, предназначенных для применения в «гражданской» промышленности (технологических и транспортных машин, приборов, инструмента и т.д.) по умолчанию предполагалось, что любой импортный товар по потребительским свойствам (качеству) превосходит отечественный.

Российская продукция по техническим характеристикам, технологическим возможностям и, что, пожалуй, самое главное - надежности, существенно уступала продукции развитых стран Запада и Японии. Более того, многие виды продукции промышленность России вообще не выпускала. Это, в первую очередь, относится к современным средствам вычислительной техники (персональные компьютеры и все их аппаратное «окружение»), измерительной техники и т.д.

В оборонно-промышленном комплексе (ОПК) России ситуация складывалась по-иному. Российская военная техника (ВТ) практически ни в чем не уступала зарубежной, а по многим тактико-техническим показателям превосходила ее. Однако это превосходство достигалось, как было принято говорить в Советском Союзе, «любой ценой». На практике это означало, что предприятия российского ОПК располагали неограниченными финансовыми ресурсами, могли привлекать (и привлекали) лучшие научные, инженерные и производственные кадры, пользовались неоспоримым приоритетом в сфере материально-технического обеспечения и т.д. Себестоимость продукции оказывалась при этом чрезвычайно высокой, однако это никого не беспокоило, главным было обеспечение военного превосходства над потенциальным противником.

При переходе от административно-командной к рыночной экономике ситуация в российской промышленности существенно изменилась.

Машиностроительные предприятия, в том числе и предприятия ОПК, оказались неспособными производить продукцию должного качества по приемлемым ценам. Это привело к закрытию или перепрофилированию многих предприятий и, в конечном счете, к резкому спаду производства в машиностроении.

В последние годы (начиная с 2000 г.) положение начинает выправляться, однако коренных сдвигов пока не происходит. Не случайно, что в последних выступлениях президента РФ Д.А. Медведева, премьер-министра В.В. Путина, других ответственных официальных лиц все чаще звучит настоятельное требование к переходу от экономики, основанной на добыче и экспорте полезных ископаемых (в первую очередь — нефти и газа), к инновационной экономике. На практике это означает жизненную необходимость опережающего развития наукоемких отраслей промышленности, в первую очередь, машиностроения и приборостроения (авиационная промышленность, судостроение, энергетическое и транспортное машиностроение, производство средств производства, производство средств связи и телекоммуникаций, вычислительной техники

И.Т.Д.).

Очевидно, что решение такой грандиозной народно-хозяйственной проблемы требует огромных инвестиций в машиностроение и смежные отрасли как со стороны государства, так и со стороны частного бизнеса.

Направления этих инвестиций — новые научные и конструкторские разработки, технологическое перевооружение предприятий, развитие и освоение принципиально новых технологий (пример - нанотехнологии).

Однако такие инвестиции дадут отдачу только в том случае, если продукция российских предприятий станет конкурентоспособной как на внутреннем, так и на внешнем рынке.

Вместе с тем рост конкурентоспособности сдерживается рядом объективно существующих причин. Во-первых, процесс совершенствования характеристик наукоемкой продукции российских предприятий существенно замедлился, в то время как научно-технический прогресс в странах — конкурентах продолжается нарастающими темпами. Во-вторых, зарубежные заказчики российской машиностроительной продукции, предъявляют к ней все более высокие требования, как в отношении технических характеристик, так и в отношении организации процессов эксплуатации, технического обслуживания, ремонта, материально-технического обеспечения в соответствии с нормами международных стандартов. При этом основное требование — рост показателей технической готовности (надежности, ремонтопригодности, сохраняемости и.т.д.) при одновременной минимизации затрат на послепродажных стадиях жизненного цикла (ЖЦ) изделий, именуемых в зарубежной литературе «затратами на владение» изделием.

Общая проблема конкурентоспособности продукции российского машиностроения сводится, по сути, к двум более частным, но тесно взаимосвязанным проблемам:

- к обеспечению качества этой продукции, превосходящего качество продукции потенциальных конкурентов;

- к снижению стоимости жизненного цикла (в том числе «затрат на владение») изделий.

Решение этих проблем видится на пути коренного совершенствования соответствующих бизнес-процессов и в организации и реализации средств и систем автоматизированного управления этими процессами, поскольку указанное управление сопряжено с необходимостью обработки огромных объемов разнообразной информации.

Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию методов и моделей количественной оценки конкурентоспособности как технико-экономической категории, анализу технологий автоматизированного управления некоторыми бизнес-процессами, которые, по мнению автора, оказывают существенное влияние на формирование показателя конкурентоспособности, разработке и апробации предлагаемых решений.

Из вышеизложенного следует, что в свете современных тенденций развития российского машиностроения тема диссертации является актуальной.

Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

В первой главе приводятся результаты обзора литературных источников (включая электронные публикации в Интернет), посвященных математическим моделям конкурентоспособности и отражающих технические и экономические аспекты этого комплексного понятия. По результатам обзора сформулированы цели и задачи собственного исследования.

Вторая глава посвящена разработке и исследованию собственной модели конкурентоспособности, которая рассматривается как объект управления, подверженный динамическим изменениям. Выделены и кратко проанализированы основные процессы, влияющие на формирование показателя конкурентоспособности.

В третьей главе рассмотрены модели и методы автоматизированного управления такими процессами, как процесс формирования качества продукции, процесс управления конфигурацией (управление качеством при проектировании), процессы послепродажного сопровождения, минимизирующие затраты на владение изделием при непременном обеспечении заданного уровня технической готовности.

Четвертая глава содержит результаты апробации предложенных методов и моделей на конкретных примерах.

В заключении сформулированы основные выводы по работе.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Ал Джубури Али Халид Якуб

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан комплекс математических моделей, позволяющих обеспечить возможность автоматизированного управления процессами формирования конкурентноспособности с учётом динамики процесса.

2. Управление конкурентоспособностью состоит в согласованном управлении качеством и стоимостью ЖЦ, т.е. бизнес-процессами предприятия, обеспечивающими повышение качества вновь создаваемого изделия по сравнению с уже выпускаемым, а также по сравнению с имеющимися на рынке аналогами, при одновременном снижении стоимости ЖЦ изделия.

3. Управление конкурентоспособностью представляет собой сложный многосвязный (многоконтурный) процесс, реализуемый в интегрированной информационной среде (ИИС). Объектом управления в такой системе являются все процессы ЖЦ изделия: создание изделия (маркетинг, предпроектные исследования, разработка и проектирование, изготовление), эксплуатация, послепродажное сопровождение. В качестве субъекта управления выступает высшее руководство (топ-менеджмент) предприятия -изготовителя изделия, созданные им организационно-технические структуры и соответствующие программно-аппаратные средства. Цель управления -обеспечение значения показателя КС конкурентоспособности, превосходящего по величине аналогичные показатели изделий - конкурентов в определенном сегменте рынка и на протяжении определенного периода времени.

4. Известная математическая модель конкурентоспособности дополнена зависимостями показателя качества Q и показателя затрат L от расходуемых ресурсов R. В результате получена зависимость показателя КС конкурентоспособности от относительного расхода ресурсов р и ряда других параметров. Показано и проверено численным экспериментом в среде MathCad, что эта зависимость имеет максимум по аргументу р

5. Эффективным инструментом объективного анализа является матрица конкурентоспособности, которая может быть построена для нескольких сравниваемых между собой изделий по предложенной в работе методике. Результаты анализа конкурентоспособности автомобилей свидетельствуют о том, что предложенная математическая модель конкурентоспособности может быть успешно использована на практике. Процесс построения матрицы и оценки конкурентоспособности можно автоматизировать с помощью стандартных инструментов Microsoft Office.

6. Частным случаем показателя конкурентоспособности является показатель поддерживаемости. Предложенная для определения этого показателя математическая модель позволяет сравнить показатели поддерживаемости как для различных изделий, относящихся к одному классу, так и для одного и того же изделия при различных способах организации системы послепродажного сопровождения, в частности, системы ТОиР.

7. Методика оценки динамики показателя конкурентоспособности дополнена приближенной оценкой потребных ресурсов. Введено понятие об эффективности использования ресурсов. Показатель KCft потенциальной прогнозируемой конкурентоспособности следует определять с учетом относительного объема располагаемых ресурсов ррасп и оптимального значения относительного расхода ресурсов ропт , причем должно выполняться условие Ропт ~ррасп .

8. Основными технологиями управления, обеспечивающими конкурентоспособность изделия и востребованными промышленностью, являются:

• компьютерные технологии управления качеством (или менеджмента качества (КМК));

• технологии управления конфигурацией (УК);

• некоторые технологии интегрированной логистической поддержки (в том числе - технологии АЛЛ);

• технологии разработки электронной эксплуатационной документации (ЭЭД);

• технологии электронного документооборота (ЭДО).

Для некоторых из перечисленных технологий разработаны частные математические модели и алгоритмы программной реализации.

204

9. Логическая модель системы менеджмента качества, как системы автоматического управления, и обобщенное математическое описание этой системы позволяют разрабатывать более детальные модели процессов, обеспечивающих качество продукции, и алгоритмы автоматизированного управления этими процессами.

10. Технологию управления конфигурацией сложного машиностроительного изделия можно трактовать как управление качеством в процессе проектирования. Математическое описание (модель) этой технологии, в том числе модель процедуры синтеза конфигурации и матричный метод описания структуры изделия служат методической основой алгоритмизации и автоматизации процесса управления конфигурацией. Приведенный в работе пример процесса управления конфигурацией машиностроительного изделия на основе применения PDM-системы показывает возможности управления позаказным выпуском продукции при одновременном обеспечении высокого уровня унификации, что в совокупности способствует повышению конкурентоспособности выпускаемых изделий.

11. Математическая модель определения периодичности плановопрофилактических работ позволяет оценивать рациональную длительность периодов между профилактиками. Отличительной особенностью модели является ее чрезвычайная простота и минимальный состав исходных данных.

Корректность модели проверена разработкой и программной реализацией соответствующего вычислительного алгоритма. Модель и алгоритм позволяют определить такие значения периодичности, которые, с одной стороны, гарантируют необходимый уровень надежности, а с другой стороны не требуют излишне частого выполнения профилактических работ. Это сокращает простои конечного изделия из-за отказов компонентов и не требует излишних расходов на ТОиР. Совместное действие указанных факторов повышает уровень удовлетворенности потребителя изделием, т.е. качество, и сокращает стоимость ЖЦ, что в итоге обеспечивает потенциальное повышение конкурентоспособности.

12. Математическая модель для планирования материально-технического обеспечения процессов эксплуатации и ТОиР машиностроительного изделия позволяет определять состав начального МТО, и параметры текущего МТО. Уровень формализации модели позволяет автоматизировать процесс управления запасами, обеспечивая минимизацию хранимых запасов и сокращение дефицитов, что в совокупности уменьшает складские издержки и снижает простои изделия из-за несвоевременной поставки запчастей. В совокупности эти факторы способствуют повышению конкурентоспособности изделия. Корректность математической модели практически подтверждена с помощью программы, автоматизирующей процесс прогнозирования параметров МТО.

13. Исследования, выполненные на имитационной модели процесса управления запасами, позволили установить ряд закономерностей этого процесса, в частности, выявить зависимости уровня риска от объема запасов и зависимость относительной стоимости запчастей (размеров инвестиций) от уровня риска

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ал Джубури Али Халид Якуб, 2010 год

1. Амбарцумов А.А., Стерликов Ф.Ф. 1000 терминов рыночной экономики: Справочное учебное пособие. — М.: Крон-Пресс, 1993. — 302 с.

2. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология. М.: Наука. 1988. - 208 с.

3. Воронов А. А. Оценка и менеджмент конкурентоспособности продукции. -— Краснодар, 2003.

4. Гончарова Н.П., Перерва П.Г. и др. Маркетинг инновационного процесса: Учебное пособие. — Киев: 1998. — 267 с.

5. Горбашко Е.А. Менеджмент качества и конкурентоспособности: Учебное пособие. — СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 1998. — 207 с.

6. Гребнев Е.Т., Новиков Д.Т., Захаров А.Н. Анализ конкурентоспособности продукции. Маркетинг в России и за рубежом №3 / 2002

7. Когаловский В.М. Внедрение систем управления предприятиями DIGITAL и SAP R/3 // DIGITAL Inform Magazine, Русское издание. 1998, № 1,с. 14-16.

8. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков С.В. Управление жизненным циклом продукции. М.: Анахарсис, 2002. - 304 с.

9. Кузнецов О.П., Адельсон-Вельский Г.М. Дискретная математика для инженера. М.: Энергоатомиздат, 1988.-480с

10. Ланге О. Оптимальные решения. М.: «Прогресс», 1967. 285 с.

11. Левин А.И. Менеджмент или управление? «Век качества», №4, 2001. -с. 26-29.

12. Левин А.И. Судов Е.В., Чубарова Е.В. Методика и имитационная модель для расчета оптимального количества запасных частей, обеспечивающего требуемый уровень коэффициента готовности сложного технического изделия. «Надежность» №1, 2004, с. 64 - 71

13. Левин А.И., Судов Е.В. Управление конкурентоспособностью наукоемкой продукции на основе современных информационных технологий. Технологические системы №2 (28), 2005. с.28 — 41.

14. Марка Д., Мак Гоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования/ Пер. с англ. М.: МетаТехнология, 1993. - 240 с.

15. Маркетинг: Учебник / Романов А.Н., Коряюгов Ю.Ю., Красильников С.А. и др.; Под ред. А.Н. Романова.-М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1996.- 560 с

16. Нейлор Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем. / Пер. с англ. М.: «Мир», 1975. 500 с.

17. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Изд. МГУ, 1982. - 256 с.

18. Светуньков С.Г., Литвинов А.А. Конкуренция и предпринимательские решения. — Ульяновск, 2000. — С. 118.

19. Судов Е.В. Интегрированная информационная поддержкамашиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели

20. М.:000 Издательский дом «МВМ», 2003.-264 с.

21. Судов Е.В., Левин А.И., Петров А.В, Чубарова Е.В. Технологии интегрированной логистической поддержки изделий машиностроения. М.: ООО Издательский дом «ИнформБюро», 2006, 232 с.

22. Тарасова В.П., Крутикова Ф.А. Толковый словарь рыночной экономики. — М.: Рекламно-издательская фирма «Глория», 1993. — 302 с.

23. Уайт О.У. Управление производством и материальными запасами в век ЭВМ.- М.: «Прогресс», 1978.- 304 с.

24. Фаскиев X., Ситникова О. Конкурентоспособность автомобиля и ее моделирование на стадии проектирования //Маркетинг.- 2000.-№ 5.- С. 45.

25. Фатхутдинов Р.А. Стратегическая конкурентоспособность. М.: ЗАО «Издательство «Экономика», 2005. - 504 с.

26. Яцкевич А.И. Практика управления проектами на предприятиях машиностроения. Информационные технологии в проектировании и производстве. № 1, 2006.

27. Яцкевич А.И., Страузов Д.Ю. Построение интегрированной информационной среды предприятия на основе системы управления данными об изделии PDM STEP SUITE // САПР и графика, 2002, №6.

28. Большой экономический словарь. — М., 2002. — С. 298-299.

29. ГОСТ 27.002 89 Надежность в технике. Термины и определения.

30. ГОСТ 27.310 95 Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов.

31. ГОСТ Р ИСО 10303 41 - 99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41: Интегрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий.

32. ГОСТ Р ИСО 10303-11 2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS.

33. ГОСТ Р ИСО 10303-11 2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 12. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS-G.

34. ГОСТ Р ИСО 9000:2000 Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь.

35. Р50.1.028 2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. Рекомендации по стандартизации. Госстандарт РФ, 2001.

36. ИСО 9000:2000 Серия стандартов

37. Терминология СРПП. Справочник. М.: Изд. Стандартов, 1985, 56 с.

38. ASD Specification S1000D. Международная спецификация по подготовке технических публикаций с использованием общей базы данных. Ред. 2.3, 2007 г.38. «MathCad». Руководство пользователя. Информационноиздательский дом «Филинъ». М.: 1996, 697 с.

39. A.M. Jonassen Hass Configuration Management Principles and Practice. Addison-Wesley Pub Co, 1st edition 2002, p.432.

40. D.D. Lyon Practical CM: Best Configuration Management Practices for the 21st Century. Raven Pub Co, 2004, p.267.

41. DEF STAN 00-60. Integrated Logistic Support. Стандарт Министерства обороны Великобритании. — 2002.

42. F.B. Watts Engineering Documentation Control Handbook: Configuration Management for Industry. Noyes Publications; 2-nd edition, 2000, p.265.

43. I. Crnkovic, U.Asklund, A. P. Dahlqvist Implementing and Integrating Product Data Management and Software Configuration Management. Artech House Publishers, 2003, p.366.

44. ISO 10007:95 Quality management ~ Guidelines for configuration management

45. K.Sheikh Manufacturing Resource Planning (MRP II) with Introduction to ERP, SCM, and CRM. McGraw-Hill Professional, 2002, p.585

46. Keller, E. Enterprise Resource Planning. The changing application model// Gartner Group, February 5, 1996. P.8.

47. Medina R., Meyers S., Fenner J. Document Workflow in the Enterprise//Doculabs, 2002

48. MIL-STD-1388. Logistic Support Analysis. 1983.

49. MIL-STD-2549 Configuration Management Data Interface

50. MIL-STD-481 Configuration Management

51. NATO Product Data Model, v. 10, 2002

52. Saaksvuori A., Immonen A. Product Life Management. Springer-Verlag, 2004, 222 c.

53. Stark, J. Product Lifecycle Management. 21st Paradigm for Product Realization: London, Springer-Verlag, 2006, p. 441.

54. STEP PDM Schema, ISO, 2003.

55. Воронов А.А. Моделирование конкурентоспособности продукции предприятия. Маркетинг в России и за рубежом №4 / 2003

56. Информационное обеспечение управления конкурентоспособностью. Под ред. проф. С.Г.Светунькова http://www.marketing.cfin.ru/read/rn 19/index.htm

57. Конкурентоспособность машинотехнической продукции. http://www.lh.ru/mscmpnv.nsf/Topics (автор не указан)

58. Родионова JI.H, Кантор О.Г., Хакимова Ю.Р. Понятие конкурентоспособности продукции в маркетинге. Маркетинг в России и за рубежом №1 / 2000

59. Цена потребления — возможности использования в практической деятельности российских предприятий. http://www.lh.ru/mscmpny.nsf/Topics (автор не указан)60. www.cals.ru.W Программный комплекс анализа логистической поддержки (LSA Suite).