Информационные технологии в производственном менеджменте.

1.1. Информатизация менеджмента производства

Процесс перехода от индустриального общества к информационному путем насыщения политической, экономической и социальной деятельности современными информационными технологиями получил название информатизация.

В современном производстве информатизация предполагает:

· создание правовых, экономических, технологических, социальных условий для того, чтобы необходимая для решения производственных ворпосов информация была доступна в кратчайшие сроки, в любой точке, любому работнику (в особенности членам профсоюза);

· создание аппаратных и программных средств, телекоммуникационных систем, обеспечивающих формирование информационных ресурсов и доступ к ним, включая хранение, переработку, преобразование и передачу информации и знаний;

· обеспечение первоочередного развития структур производства и воспроизводства информации и знаний;

· разработку и реализацию организационно-методологических основ и программ последовательного, целенаправленного и эффективного внедрения информационных технологий в производственные процессы.

1.2. Понятие информационной системы

Напомним, что необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами (ИС). Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. ИС немыслима без определения ее цели, задач, инфраструктуры, конфигурации, средств телекоммуникации и персонала, взаимодействующего с ТО.

Напомним, что информационная система – взаимосвязанная совокупность концепций, методов, технологий, технических и программных средств, используемых для сбора, обработки, хранения и выдачи информации потребителю в интересах достижения поставленной цели.

Современное понимание информационной системы предполагает использование компьютера в качестве основного технического средства переработки информации.

Информационная система определяется следующими свойствами:

· любая ИС может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения сложных систем;

· при построении ИС необходимо использовать системный подход;

· ИС является динамичной и развивающейся системой;

· ИС следует воспринимать как систему обработки информации, состоящую из компьютерных и телекоммуникационных устройств и реализованную на базе современных технологий;

· выходной продукцией ИС является информация, на основе которой принимаются решения или производится автоматическое выполнение рутинных операций;

· участие человека зависит от сложности системы, типов и наборов данных, степени формализации решаемых задач.

Историческая модификация подхода к использованию ИС и росту значимости их вклада в оптимизацию производственных процессов кратко отображена в таблице 1.2.1.

Однако не следует забывать о том, что информационное обеспечение всего лишь помогает реализовать возможности, создаваемые т.н. “формулой конкуренции”. Новое оружие конкуренции – обновление и скорость реакции на происходящие изменения. На сегодняшний день информационная стратегия (стратегия ключевую роль, при выработке которой играет информация и результаты её рационального анализа) – ключевой фактор успеха.

1.3. Внешнее и внутреннее информационное окружение предприятия

Развитие бизнеса в условиях повсеместной информатизации показало, что информационные технологии и бизнес взаимно влияют друг на друга. С одной стороны, информационные технологии и построенные на их основе информационные системы должны быть полностью интегрированы в деятельность предприятия. С другой стороны, бизнес должен постоянно чувствовать поддержку со стороны ИТ и не только открывать для себя новые возможности, но и развивать их, чтобы извлечь максимальную выгоду из новых технологий. Таким образом, ИТ постепенно смещаются в центр парадигмы управления предприятием.

Взаимодействие между технологиями и бизнесом – сложная и комплексная проблема. Оно подвержено влиянию большого числа внешних и внутренних факторов, включая структуру бизнеса, организационно-функциональное построение предприятия, бизнес-правила, политику, корпоративную культуру, опыт и знания управленцев, внутренние технологические процессы, внешнее окружение (рис. 1).

Рис. 1.3.1а – Внешние и внутренние факторы, вызывающие изменения в структуре и политике компании (модель конкурентных сил Портера)

Рис. 1.3.1б – Процесс взаимодействия внешних и внутренних факторов развития компании

Менеджеры должны постоянно принимать эти факторы во внимание, чтобы успешно внедрять и использовать новые ИТ или управлять существующими системами. Сегодня вычислительные и телекоммуникационные средства достигли такого уровня развития, а объемы перерабатываемой информации стали настолько велики, что информация стала товаром и важнейшим стратегическим ресурсом. Поэтому организации создают ИС, чтобы повысить эффективность и конкурентоспособность своего бизнеса.

Разделение систем ИТ на внешние и внутренние подсистемы необходимо для эффективной компенсации “давления” внешних и внутренних факторов, поскольку, чтобы выжить в современных условиях, компания должна постоянно приспосабливаться к изменяющемуся окружению.

Производственный менеджмент не может сегодня, по определению, оставаться стабильным – он должен успевать меняться, чтобы:

· удовлетворять постоянно изменяющимся требованиям потребителей,

· не уступать соперникам в условиях жесткой конкуренции,

· совершенствовать внутренние процессы, расширять диапазон товаров и услуг,

· ставить перед персоналом реальные цели, предоставляя для их реализации достаточную творческую свободу действий в рамках тактических задач,

· развивать в первую очередь те бизнес-процессы, которые ориентированы на выполнение ожиданий клиента.

Для этого недостаточно просто формулировать и передавать руководящие указания по цепочке многоуровневой управленческой иерархии компании.

Компания и её информационные службы должны быть организованы таким образом, чтобы система управления помогала отслеживать изменения во “внешнем мире” и формировать соответствующие изменения в стратегии и политике компании.

Таким образом, одной из главных задач ИС предприятия является обеспечение информационного взаимодействия между внешним окружением и внутренней средой.

В любой компании имеется внешняя и внутренняя информация в зависимости от источника ее возникновения. Она отражает взаимопроникающие организационные, управленческие и производственные процессы в компании и составляет ее информационные ресурсы.

Примеры внутренней информации: планы, приказы, распоряжения, отчеты, производственные данные, движение финансов и других ресурсов, подготовка персонала, сферы применения продуктов деятельности, методы и каналы сбыта, техника продаж, заказы, поставки.

Источники внутренней информации: директорат и администрация предприятия, планово-финансовые подразделения, бухгалтерия, ИТ-отделы и вычислительные центры, отделы главного инженера и главного механика, производственные подразделения, юридические, эксплуатационные и ремонтные службы, отделы логистики, закупки и сбыта.

Внешняя среда – это экономические, политические и социальные субъекты, действующие за пределами предприятия, связи и отношения с ними.

Примеры внешней информации: рынок и его нестабильность, требования и ожидания потребителей, "происки" конкурентов, тенденции в деловой среде и состояние мировых рынков, спрос и предложения, изменения в законодательстве.

Источники внешней информации и формы ее подачи чрезвычайно разнообразны. Укажем самые важные из них (официальная информация из государственных органов и органов управления – законы, указы, постановления, нормативные документы, сообщения таможенных и налоговых органов; специализированная экономическая информация, например, с информационного сервера Центробанка; общая экономическая информация: информационно-аналитические обзоры, специализированные печатные издания, газеты, Internet-сайты).

1.4. Основные принципы управления. Информационный контур и информационное поле

В процессе деятельности предприятия происходит постоянное перераспределение и изменение информационного наполнения потоков. Эти изменения вызывают необходимость управления. Система управления деятельностью предприятия (Managerial Enterprise System), реализованная на базе ИС, должна, образно выражаясь, отслеживать изменения, адекватно на них “реагировать”, стабилизировать ситуацию, сохранять качественную определенность процессов, совершенствовать внутреннюю среду, поддерживать динамическое равновесие с внешней средой в целях достижения тех или иных преимуществ.

Взаимодействие системы управления с управляемым объектом можно представить в виде циркуляции информации по некоторому замкнутому контуру, называемому локальным информационным контуром.

Рис.1.4.1 – Локальный информационный контур

В рамках локального информационного контура экономическая информация может быть:

· управляющая;

· осведомляющая.

Управляющая часть организации оказывает на управляемый объект или процесс управляющее воздействие n(t) (рис 1.4.1), а чтобы управляющая система могла реально осуществлять управление, ей требуется сопоставлять фактическое состояние управляемого объекта с конечной целью управляющего воздействия, что осуществляется путём контроля “информационного отклика” (обратной связи (ОС) – y). “Информационный отклик” управляемого объекта играет одну из важнейших ролей в организации стабильно и качественно функционирующего, постоянно развивающегося производства. ОС создает в системе новое качество: способность накоплять опыт, определять свое будущее обращение в зависимости от обращения в минувшем, то есть самообучаться. На практике обратная связь устанавливается посредством осуществления контроля исполнения. Принцип ОС связи является весьма универсальным фундаментальным принципом управления, действующим в технике, природе и обществе. ОС можно обнаружить во многих процессах в природе. Примером могут служить вестибулярный аппарат, обнаруживающий отклонение тела от вертикали и обеспечивающий поддержание равновесия, системы регуляции температуры тела, ритма дыхания и т.д.

Управление здесь – изменение состояния системы, ведущее к достижению поставленной цели.

Процесс управления такой системой определяется

· целями управления,

· окружающей обстановкой и

· внутренними условиями.

Осуществляется управление путем подачи управленческого воздействия n (план выпуска продукции) с учетом обратной связи и внешней информации (x₀) – рынок, вышестоящие органы управления.

Назначение формализованной управляющей системы – формировать такие воздействия на управляемую систему, которые побуждали бы последнюю принять состояние, определяемое целью управления.

Локальные контуры, образованные суммой управляющих сигналов и информационных откликов по всей процессной области, складываются в сложную замкнутую конфигурацию управляющих потоков и потоков данных внутри предприятия – собственное информационное поле.

Применительно к промышленному предприятию с некоторой долей условности можно считать, что цель управления – это выполнение производственной программы в рамках технико-экономических ограничений; управляющие воздействия – это планы работ подразделении, обратная связь данные о ходе производства: выпуске и перемещении изделии, состоянии оборудования, запасах на складе и т.д.

Учитывая вышесказанное, видим, что для того, чтобы локальный контур стал функциональной схемой управления производством, его необходимо дополнить внешней информацией и учесть разные возможности включения ОС в информационный контур.

Принцип разомкнутого управления.

Сущность принципа состоит в том, что алгоритм управления строится только на основе заданного алгоритма функционирования и не контролируется по фактическому значению управляемой величины. Схема управления имеет вид разомкнутой цепи.

Рис. 1.4.2 – Функциональная схема управления по принципу разомкнутой цепи.

Принцип управления по отклонению (принцип обратной связи (ОС)).

Этот принцип является одним из наиболее ранних и широко распространенных принципов управления. Система управления “наблюдает” за объектом, на который воздействуют возмущающие факторы. Когда в поведении объекта возникают отклонения, система управления отслеживает наблюдаемые параметры (переменные) и на основе наблюдений создает алгоритм управления.

Рис. 1.4.3 – Функциональная схема управления по отклонению (n₀(t) – управляющее воздействие со стороны системы управления, n₀(t) – воздействие на объект управления после совмещения внутреннего и внешнего информационных потоков n₀(t) и x₀(t)).

Принцип управления по возмущению (принцип компенсации).

В ряде случаев к решению вопроса построения функциональной схемы управления необходимо подходить более детально, в этом случае необходимо использовать принцип управления по возмущению (рис. 1.4.4). В такой схеме отклонение управляемого объекта зависит не только от внешнего возмущающего воздействия, но и от управления. Принцип управления по возмущению основывается на том, что система управления наблюдает за возмущающими факторами и, учитывая их, строит алгоритм управления так, чтобы действие этих факторов на систему компенсировалось. Функциональная схема управления по возмущению показана на рисунке.

Сравним рассмотренные виды принципов управления.

Преимущества: системы управления по возмущению в сравнении с системами, действующими по отклонению, отличаются обычно большими устойчивостью и быстродействием.

К их недостаткам относятся неполный учет возмущений (компенсируются только те возмущения, которые измеряются).

Во многих случаях весьма эффективно применение комбинированного управления по возмущению и отклонению, Комбинированное управление объединяет достоинства двух принципов, но, естественно, схема управления усложняется, а затраты увеличиваются.

Рис. 1.4.4 – Функциональная схема управления по возмущению (n₀(t) – управляющее воздействие со стороны СУ, n(t) – воздействие на объект управления после совмещения внутреннего и внешнего информационных потоков n₀(t) и x₀(t)).

Принцип оптимального управления.

Можно выделить два типа задач оптимального управления:

1. оптимизация конечного состояния объекта управления. Исследуется и оптимизируется конечное состояние объекта, каким “путем” объект пришел в это состояние не учитывается. Задачи этого типа получили распространение в системах организационного и социально – экономического управления. Например, задача планирования выпуска продукции. Решаются такие задачи с использованием методов математического программирования (метода исследования операций).

2. оптимизация динамики (переходного процесса) состояния объекта управления. Рассматривается траектория переходного процесса, а конечный результат не представляет интереса. Эти задачи наиболее применимы в технике и при управлении технологическими процессами. Решаются они на основе вариационного исчисления, таких методов, как принцип максимума Понтрягина, Беллмана и др.

1.5. Классификация современных информационных систем

Слово “система” происходит от греческого “systema”, что означает целое, составленное из частей или множества элементов.

Система – это совокупность взаимосвязанных элементов, которые функционируют для достижения определенной цели.

Основные характеристики систем: цель, входы, выходы, обратная связь и внешняя среда.

Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

К экономическим системам относятся: промышленные предприятия, торговые организации, коммерческие банки, государственные учреждения и т.д.

Основное назначение информационной системы – создание современной инфраструктуры для эффективного функционирования предприятия, организации, учреждения.

Автоматизированная информационная система (АИС) – комплекс, который включает компьютерное и коммуникационное оборудование, ПО и др. информационные ресурсы, а также системный персонал, которыйобеспечивает поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей и для принятия решений.

Разнообразие задач, решаемых с помощью ИС, привело к появлению множества разнотипных систем, отличающихся принципами построения и заложенными в них правилами обработки информации.

Современные ИС можно классифицировать

· по архитектуре

· по степени автоматизации

· по характеру обработки данных

· по сфере применения

· по масштабности (охвату задач)

Классификация информационных систем по архитектуре:

· настольные, или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) работают на одном компьютере;

· распределённые ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.

Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:

· файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);

· клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).

В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях. В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.

В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на

· двухзвенные и

· многозвенные.

В двухзвенных ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую. В многозвенных ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями.

Классификация информационных систем по степени автоматизации:

· автоматизированные ИС с частичной автоматизацией (требуется постоянное вмешательство персонала);

· автоматические ИС, в которых автоматизация является полной (вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически).

Классификация информационных систем по характеру обработки данных:

· информационно-справочные (информационно-поисковые) ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном для пользователя виде;

· ИС обработки данных (решающие ИС), в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.

Классификация информационных систем по сфере применения. Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:

· Экономическая информационная система – информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.

· Медицинская информационная система – информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.

· Географическая информационная система – информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).

Классификация информационных систем по масштабности (охвату задач):

· персональная информационная система предназначена для решения некоторого круга задач одного человека;

· групповая информационная система ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения;

· корпоративная информационная система в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, без избыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.