Тема 3. Організація автоматизованого розв’язування основних комплексів задач функціонального управління на підприємствах Параметри економічних задач.

Підготовка економічних задач до автоматизованого розв’язання — складний і трудомісткий процес, який потребує залучення до цієї роботи висококваліфікованих спеціалістів і значних матеріальних і трудових витрат. Усе це визначає необхідність детальної оцінки матеріальних і трудових витрат на підготовку й розв’язання економічних задач на ЕОМ на стадії проектування, вироблення єдиних критеріїв, що дозволили б зіставляти й порівнювати зазначені витрати для вибору раціонального варіанта.

Розв’язанню названих проблем багато в чому сприяє параметризація економічних задач, тобто встановлення кількісних і якісних їхніх характеристик. Незважаючи на те що кожна окрема задача за своїм змістом є оригінальною, за докладного вивчення можна виявити, що в цілому вони характеризуються низкою спільних параметрів.

Під параметрами економічних задач слід розуміти встановлені експериментально або шляхом розрахунків величини, які всебічно характеризують елементи задач (обсяги вхідних даних, необхідний обсяг пам’яті і т. д.) і визначають витрати ресурсів на виконання всього комплексу робіт з підготовки і розв’язання задач на ЕОМ.

До основних параметрів, які всебічно характеризують економічну задачу як елемент АСУ, відносять: інформаційні, часові, програмні та економічні.

Інформаційні параметри охоплюють: обсяги вхідної та вихідної інформації, кількість оброблюваних запису, кількість розрахункових показників та їхню розрядність, частоту звернення до масивів, місцезнаходження основних реквізитів у запису та ін.

Часові параметри характеризують частоту розв’язання задачі, час зчитування інформації з носія, час коригування масивів, час розв’язання задачі на ЕОМ, строки видачі результатної інформації користувачу та ін.

Параметри програмного забезпечення задачі охоплюють обсяг програм та їхню складність, необхідний обсяг пам’яті для розміщення програми, час на відлагодження програм.

До економічних параметрів належать вартість розробки й експлуатації задач, а також трудовитрати.

Вказані параметри не тільки визначають витрати основних ресурсів на розробку й розв’язання задачі на ЕОМ, а й істотно впливають на технологію її розв’язання. Наприклад, за незначних обсягів вхідної інформації технологічний процес розв’язання задачі доцільно побудувати в такий спосіб, щоб вхідні дані зчитувалися з вхідних масивів у повному обсязі в оперативну пам’ять, а потім оброблялися в заданому порядку. В іншому разі оперативність результатної інформації потребує розв’язання задачі в діалоговому режимі чи режимі реального часу.

Функціональний аналіз економічних задач проводиться на етапі проектування для уточнення мети розв’язання задачі, конкретизації функцій управління й оброблення інформації, що в ній реалізується, визначення витрат машинного часу на розв’язання задачі.

Мета розв’язання задачі в загальному вигляді визначається на стадії техніко-економічного обґрунтування доцільності автоматизації управлінських процесів. У процесі функціонального аналізу задача піддається детальнішому вивченню. Насамперед уточнюються користувачі результатної інформації функції управління та їх розподіл поміж виконавцями.

У процесі функціонального аналізу задачі мають бути вивчені такі питання:

• вихідні повідомлення і форма їх подавання;

• вхідні повідомлення у вигляді первинних документів, повідомлень, які надходять по каналах зв’язку від автоматичних пристроїв зчитування і передавання інформації у вигляді масивів, що зберігаються в БД;

• діалогові процедури оброблення інформації, якщо задача припускає діалоговий режим оброблення інформації;

• методика розв’язання задачі, її математична модель і алгоритм;

• проблеми захисту інформації від руйнування.

Вивчення задачі за названими вище питаннями передбачають державні стандарти з опису постановки інформаційного забезпечення й алгоритму розв’язання задачі. Підходи до послідовності виконання функціонального аналізу задачі можуть бути різні залежно від поставлених цілей і факторів, що враховуються.

На практиці найчастіше застосовується підхід, за якого розроблення починається з вивчення вихідних повідомлень. При цьому разом із замовником (користувачем) узгоджуються й уточнюються всі деталі, пов’язані з вихідними повідомленнями: форма подавання та їх зміст, строки видачі, порядок використання. Узгоджені форми вихідної інформації потім затверджуються і слугують відправним документом для подальшої розробки основних елементів задачі: інформаційного забезпечення, алгоритму, програмних засобів і т. ін.

Розробка задачі з вивчення масивів інформаційної бази, первинних документів і процедур уведення вихідних даних найчастіше практикується для організацій, на яких функціонує розвинена система оброблення інформації та створена інформаційна база. Вивчення наявної інформаційної бази в цьому разі дозволяє виявити, наскільки вона відповідає змісту досліджуваної задачі. При цьому необхідно прагнути, щоб методика розв’язання задачі якнайповніше враховувала зміст наявних масивів та інформаційні потоки без кардинальних їх змін.

Потім розробник переходить до вивчення вихідних повідомлень і алгоритму розв’язання задачі. Такий перехід придатний для задач, в яких як вхідні дані використовуються в основному масиви постійної інформації під управлінням конкретної СУБД.

Багато економічних задач потребують підходу, за якого розроблення починається з вивчення алгоритму отримання результатної інформації. Це стосується задач, які потребують складних математичних і логічних перетворень, наприклад, оптимізаційних задач, факторного аналізу, розрахунку заробітної плати і т. ін.

На вибір того чи іншого підходу до проведення функціонального аналізу задачі впливають такі фактори: характер функцій, що реалізуються під час розв’язання задачі, розмір задачі, зміст інформаційної бази і т. ін. Наприклад, задачі зі складання фінансової чи стратегічної звітності доцільно розробляти на основі аналізу вихідних повідомлень, а задачі з розрахунку заробітної плати — на основі аналізу алгоритму отримання результатної інформації.

У процесі аналізу задачі також необхідно визначити витрати машинного часу для реалізації її на ЕОМ.

Сукупні витрати часу на оброблення інформації за допомогою ЕОМ (T_s) визначаються додаванням витрат часу на виконання ручних, машинно-ручних і автоматичних операцій:

де Т_r — час на виконання ручних операцій; T_r — час на виконання машинно-ручних операцій; Т_а — час на виконання автоматичних операцій.

Час, необхідний для автоматичного оброблення інформації, визначається за формулою

де T_v — час уведення інформації в ЕОМ; T_o — час на оброблення інформації в машині (час підрахунку показників); T_w — час виведення результатної інформації; T_c — машинний час, упродовж якого блоки введення, арифметичний і виведення працюють одночасно.

Машинний час для уведення інформації в ЕОМ визначається за формулою

де V_vi — обсяг інформації, що вводиться через і-й пристрій; S_vi — швидкість уведення інформації на і-му пристрої; n — кількість пристроїв уведення.

Час на арифметичне і логічне оброблення інформації визначається за формулою

де N_a — кількість операцій, що виконуються арифметичним пристроєм, у приведених до додавання діях. Коефіцієнти приведення дій в арифметичному пристрої дорівнюють: додавання і віднімання — 1,0; множення — 1,75; ділення — 4,0; логічні операції — 0,6; t_a — середній час виконання однієї операції з урахуванням часу звернення до оперативної пам’яті; K_zj — кількість звернень до j-го зовнішнього запам’ятовуючого пристрою; Т_zj — середній час звернення до j-го зовнішнього пристрою; m — кількість зовнішніх запам’ятовуючих пристроїв.

Час для виведення інформації можна визначити за формулою

де V_wl — обсяг інформації, що виводиться через l-й пристрій; S_wl — швидкодія l-го пристрою; k — кількість пристроїв виведення.

Загальна формула має такий вигляд:

Побудова схеми алгоритму розв’язання задачі на ЕОМ є завершальним станом функціонального аналізу задачі на предмет її автоматизації. Схема повинна відображати послідовність реалізації алгоритму задачі на ЕОМ і виконуватись у вигляді окремих блоків (модулів).

Необхідність розподілу задачі на модулі, кожен з яких призначений для виконання відповідної функції задачі, визначається такими факторами: наочністю алгоритму, спрощенням і прискоренням розроблення програм за рахунок розподілу робіт з підготовки окремих модулів між виконавцями, спрощенням настройки й експлуатації програм, полегшенням знаходження і виправлення помилок, ширшою можливістю підключення типових програмних модулів і т. ін.

Основними критеріями розподілу задач на модулі можуть слугувати показники складності та розміру задачі (кількість машинних команд, виконуваних функцій, обсяг оброблюваної інформації та ін.), територіальна розподіленість процедур оброблення, кількість використовуваних масивів, наявність готових ППП і т. ін.

Універсального способу розподілу задач на модулі не існує. На практиці використовуються два способи розподілу задач на модулі: за функціями, що реалізуються задачею, і за функціями оброблення даних.

Сутність першого способу в тому, що модулі виділяються, виходячи з функцій, виконуваних під час розв’язання задачі. Наприклад, уведення масиву договорів на відвантаження готової продукції, реєстрація відвантаження готової продукції, реєстрація документів на оплату продукції, обчислення і друк машинограм про реалізовану продукцію. У цьому разі задача буде поділена на чотири зазначені блоки.

Другий спосіб полягає в тому, що розподіл задач на блоки здійснюється на основі функцій оброблення даних (уведення і контроль інформації, сортування, злиття, арифметичні розрахункиі т. д.). Програмні модулі такої схеми орієнтовані на реалізацію спеціалізованих функцій оброблення, що зручно під час створення й експлуатації машинних програм.

Технічна підготовка виробництва (ТПВ) на промислових підприємствах і у виробничих корпораціях є комплексом робіт, що охоплює наукові дослідження, проектування виробів і технологічних процесів їх виробництва, а також організаційно-планові заходи, виконувані при впровадженні у виробництво нових технічних розробок.

Розробники автоматизованих систем найчастіше визначають ТПВ поряд із плануванням і обліком виробництва як функціональну підсистему АСУП. Такий підхід до визначення місця ТПВ в АСУП приводить до розгляду її як складової частини системи управління підприємством. Проте на відміну від управлінської праці, продуктом якої є інформація, необхідна для управління виробництвом, праця конструкторів, технологів та інших працівників, зайнятих створенням нових виробів і технологій виробництва, затрачається безпосередньо у виробництві матеріальних благ. Ця праця є специфічною за своєю цілеспрямованістю, результатами і формою організації. Продуктом її є ескізи, креслення, моделі, тобто науково-технічна інформація. Особливість цієї інформації полягає в тому, що, на відміну від управлінської інформації, вона не справляє цілеспрямованого впливу на виробничі колективи, а є чинником виробництва й надалі втілюється в матеріальні блага чи послуги. Власне кажучи, ця інформація представляє продукцію підготовчого цеху — необхідної ланки виробництва.

Отже, ТПВ у частині виконання дослідницьких робіт, створення і впровадження у виробництво нової техніки, удосконалення виготовлених виробів і технологій їх виготовлення є стадією виробничого процесу. Звідси випливає, що ТПВ, що виокремилася в результаті поділу розумової праці, набуває природної форми суспільної праці, а будь-яка безпосередня суспільна чи спільна праця, здійснювана в порівняно великому масштабі, має більшою чи меншою мірою потребу в керуванні. Тому необхідно створити власний керуючий комплекс ТПВ. Таким чином, ТПВ необхідно розглядати як кібернетичну систему, що складається з керованої та керуючої частин-підсистем.

Керуюча частина ТПВ — це сукупність методів управління, реалізованих людьми на основі використання засобів обчислювальної техніки й математичного апарату. Основна мета функціонування керуючого комплексу — забезпечити за обмежених ресурсів виконання й освоєння у виробництві в мінімальний термін наукових і проектно-технічних розробок. Координація процесів підготовки виробництва здійснюється через функції управління: нормування, планування, облік і контроль, аналіз і регулювання. За цими функціями розглядаються задачі управління технічною підготовкою виробництва. На підприємстві перспективний план ТПВ складається на основі координаційного плану розвитку галузі. При цьому за допомогою ЕОМ розглядаються такі задачі: визначення складу і параметрів робіт ТПВ, оптимізація термінів їх виконання, формування планових завдань виконавцям, розрахунок потреби на програму ТПВ основних фондів, матеріальних, трудових і грошових ресурсів.

Поточне планування ТПВ здійснюється на основі показників перспективного плану, а завдання виконавцям даються з урахуванням виконання робіт за попередні періоди.

Завданням обліку як функції управління ТПВ є концентрація даних про виконані роботи і фактичні витрати трудових ресурсів на освоєння науково-технічних розробок.

Керована частина — це виробничий процес, що є комплексом робіт зі створення і впровадження у виробництво нової техніки, удосконалення виготовлених виробів і технології їх виготовлення. Він складається з науково-дослідних робіт (НДР), конструкторської підготовки виробництва (КПВ) і технологічної підготовки виробництва (ТлПВ). Результати розв’язання задач на цих стадіях використовуються в АСУП для нормування і регламентування керованих процесів. Слід зазначити, що НДР, КПВ і ТлПВ можуть бути виділені в локальні підсистеми, у кожній з яких за допомогою обчислювальної техніки зважується визначений комплекс задач.

На стадії ТлПВ за допомогою обчислювальної техніки виконуються:

1. Автоматизація проектування технологічних процесів. У цьому напрямку можна виокремити комплекси задач з автоматизації проектування маршрутів складання, технологічних маршрутів, побудованих на основі типізації, технології механічного оброблення деталей (за видами оброблення і типами деталей), технологічних процесів оброблення тиском, розкроювання листового матеріалу.

2. Автоматизація проектування технологічного оснащення. Задачі поділяються за видами оснащення.

3. Автоматизація розрахунків нормативної потреби в основних фондах і виробничих площах, зокрема розрахунок часу роботи устаткування при виготовленні одиниці виробу.

4. Автоматизація розрахунків нормативної витрати матеріальних і енергетичних ресурсів, включаючи задачі з розрахунку нормативної витрати основних і допоміжних матеріалів на виготовлення деталей, складальних одиниць і виробів. Сюди ж належать розрахунки нормативної потреби інструмента і спецоснащення, а також нормативні показники споживаної електроенергії на виготовлення одного виробу.

5. Автоматизація розрахунків трудових норм і нормативів, включаючи задачі з розрахунку нормативної трудомісткості виготовлення виробів, розрахунку питомої ваги застосовуваних норм витрат праці, оброблення даних про зміни трудових нормативів.

6. Автоматизація розрахунків нормативної собівартості виробів і їхніх елементів.

У результаті розв’язання за допомогою обчислювальної техніки задач частини ТПВ складаються конструкторські, технологічні, інші первинні та зведені документи, а також формуються масиви з інформацією, що регламентує норми витрати ресурсів і процеси виробництва виробів.

Інформаційна база задач ТПВ. Під час розв’язання задач ТПВ використовуються такі нормативні та довідкові дані:

• поопераційні норми витрат праці на виготовлення деталі (t_icopr);

• поопераційний час роботи інструмента (t_icol);

• поопераційні норми витрати основних і допоміжних матеріалів (m_icoj);

• площі деталей, оброблювані за типовими технологічними процесами (s_ico);

• поопераційні норми часу роботи устаткування під час виготовлення деталей (t_ico);

• застосовність деталей, складальних одиниць і покупних комплектуючих виробів у складальних одиницях (N_vg; N_gi; N_gj);

• питомі норми витрати матеріалів на одиницю площі деталі з лакофарбовим і гальванопокриттям (Y_j);

• норми стійкості інструмента (t_е);

• погодинні тарифні ставки (R_r);

• ефективний фонд часу роботи одиниці устаткування , первісна вартість і норма амортизації і ;

• коефіцієнти накладних витрат (К_се).

Як похідну інформацію використовують зведені показники, розраховані під час розв’язання задач ТПВ і записані в базу даних. До таких показників належать: зведена застосовність деталей і складальних одиниць у виробі (N_fi; N_fg); розмір нормативної партії деталей і складальних одиниць (N_ci; N_cg); зведені витрати матеріальних (M_fcj), трудових (T_fcpr) ресурсів; зведений час роботи устаткування й інструмента під час виготовлення виробу T_fcl).