авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Методология построения автоматизированных систем управления инновационными наукоемкими химическими предприятиями

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ДМИТРИЕВСКИЙ Борис Сергеевич

МЕТОДОЛОГИЯ построения автоматизированнЫХ систем управления ИННОВАЦИОННЫМИ наукоемкимИ ХИМИЧЕСКИМИ предприятиЯмИ

Специальность

05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими

процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Тамбов 2011

Диссертационная работа выполнена на кафедре

«Информационные процессы и управление» ГОУ ВПО «Тамбовский

государственный технический университет».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Матвейкин Валерий Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Битюков Виталий Ксенофонтович

доктор технических наук, профессор

Богатиков Валерий Николаевич

доктор физико-математических наук,

профессор

Дзюба Сергей Михайлович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Тверской государственный

технический университет»

Защита диссертации состоится 24 ноября 2011г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д212.260.01 при ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, Большой актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ТГТУ.

Автореферат разослан ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» « » 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор А.А. Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Правительством Российской Федерации разработана стратегия развития до 2020 года: перевести предприятия на инновационный путь развития, предполагающая повышение конкурентоспособности российской экономики. Как реализовать эту директиву конкретному предприятию?

Формально стратегия состоит в том, чтобы предприятие за некоторое время совершило переход от исходного состояния к инновационному, причем на данный момент времени предприятие не знает какими параметрами оценивать состояние и что необходимо предпринять.

В этой связи особую актуальность приобретает научная проблема разработки соответствующих автоматизированных систем управления, способствующих переводу российской экономики на инновационный путь развития.

Наиболее близки к инновационной стратегии развития высокотехнологичные наукоемкие производства. В области химических производств к числу важнейших приоритетных направлений отнесены технологии жизнеобеспечения и защиты граждан, инфраструктуры и окружающей среды, как объективной основы для возможности государства противостоять химической угрозе во всех ее проявлениях.

Принадлежность отраслей промышленности к разряду наукоемких характеризуется количеством затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в общих расходах (более 50%). Предприятие считается инновационным, если оно разрабатывает, производит и реализует инновационную продукцию, причем ее объем в денежном выражении превышает 70% от объема всей продукции.





Инновационное наукоемкое предприятие является интеллектуальной организацией, т.к., кроме материальных и информационных потоков существуют потоки знаний. При этом необходимо создавать новые знания, направленные на получение инновационной продукции, проводить мониторинг и корректировать все процессы жизненного цикла. Например, должна быть обеспечена возможность возврата изделия на стадию разработки. После проведения научно-исследовательских работ, получив опытную продукцию, проверив ее конкурентоспособность на рынке, продукция запускается в серийное производство. Структурная разобщенность традиционных органов администрации на обычном предприятии не позволяет эффективно проводить процесс изготовления новейшей продукции, поэтому необходима координация деятельности подразделений, направленная на инновационную деятельность предприятия.

При разработке наукоемкой продукции на инновационном предприятии на процесс управления кроме внешней среды большое значение оказывает внутренняя среда, в том числе инновационные процессы – процессы создания инновационного продукта, особенностью которых является наличие деятельности по инициированию, созданию, распространению инноваций, увеличению инновационного потенциала. Именно автоматизированная система управления, связывающая в единое целое и решающая все эти задачи, позволяет осуществлять интегрированное управление функционированием наукоемкого предприятия и получить инновационный продукт.

Диссертационная работа посвящена решению научной проблемы –созданию методологии построения автоматизированных систем управления, предназначенных для интеллектуальной поддержки управления в организационно-технологических системах при создании инновационной продукции, конкурентоспособной на долгосрочную перспективу. Решение этой крупной научной проблемы имеет важное народно-хозяйственное значение. Именно эти обстоятельства предопределили выбор темы и основных направлений исследования, отсутствие готовых решений делает данную проблему актуальной.

Результаты, полученные автором, базируются на достижении многих научных школ отечественных и иностранных ученых. Теоретические основы создания автоматизированных систем управления сложными объектами заложены в работах: Канторовича Л.В., Глушкова В.М., Кафарова В.В., Бодрова В.И., Муромцева Ю.Л., Палюх Б.В., Попова Н.С., Баронова В.В., Матвейкина В.Г., Норенкова И.П., Черпакова Б.И, Vollman T., Gaither N., Gallagher G., Proud I. и др. ученых. Однако отсутствует методология построения автоматизированных систем управления, отражающих специфику наукоемких инновационных химических производств.

Работа выполнялась в соответствии c Межвузовской НТП «Ресурсосберегающие технологии машиностроения» на 1996- 1998 гг., заказ-нарядом Минобразования Российской Федерации на 1999-2000 гг., Межвузовской НТП «Научные исследования высшей школы в области производственных технологий» на 2001-2002 гг., Межвузовской НТП «Научные исследования высшей школы в области химических технологий» на 2003-2004 гг., Федеральной целевой НТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2005-2006 гг., Федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Объектом исследования является автоматизированные системы управления инновационными наукоемкими предприятиями.

В качестве предмета исследования в диссертации рассматривается методология построения автоматизированных систем управления инновационными наукоемкими химическими предприятиями.

Цель исследования состоит в разработке методологии построения автоматизированных систем управления инновационными наукоемкими предприятиями направленной на повышение качества интеллектуальной поддержки управления в организационно-технологических системах и необходимой для этого обработки данных.

Поставленная цель обусловила необходимость решения следующих задач:

- анализ методов разработки автоматизированных систем управления предприятиями,

- разработка концепции и принципов управления инновационным наукоемким химическим предприятием,

- моделирование производственной и организационной деятельности,

- построение системы оперативной отчетности,

- выбор функциональной организации автоматизированной системы управления инновационным наукоемким химическим предприятием и создание подсистем,

- распределение ресурсов на инновационном предприятии при долгосрочном планировании,

- разработка математических моделей для автоматизированного проектирования и управления технологическими процессами.

Методы исследования. В диссертационной работе использованы развитые для решения рассматриваемых задач методы теории управления, оптимизации, системного анализа, исследования операций, математического моделирования, теории графов, искусственного интеллекта, CALS-технологий, структурного подхода.

Научная новизна:

1. Впервые разработана концепция управления переводом предприятия в инновационное состояние, рассматривающая организацию как совокупность бизнес-процессов, повышающих «инновационность» предприятия, использующая процессный подход к управлению на основе жизненного цикла инновационной химической продукции (ЖЦИХП) как замкнутого процесса воспроизводства.

2. Впервые предложена совокупность базовых принципов создания автоматизированных систем управления инновационными наукоемкими предприятиями: рассмотрение автоматизированной системы управления как инструмента реализации концепции управления переводом предприятия в инновационное состояние; интеграция бизнес-процессов и выбор в качестве основных, отражающих инновационные процессы; интеграция управляющих воздействий на всех этапах жизненного цикла инновационной продукции, основанная на оценке эффективности функционирования единого объекта - взаимосвязанных процессов жизненного цикла инновационной продукции; управление на основе систем оперативной отчетности с учетом долгосрочного планирования.

3. На основе новых алгоритмов восстановления моделей бизнес-процессов по их реализациям, использующих введенные в работе критерии завершенности и непротиворечивости, разработана интеллектуальная система восстановления функционально-информационных моделей.

4. Построены функционально-информационные модели основной деятельности инновационного наукоемкого химического предприятия, отличающиеся учетом альтернатив инновационного развития и рассматривающие долгосрочное планирование в рамках взаимодействия подсистем маркетинга, планирования и реализации.

5. Разработана стратегическая карта целей инновационного наукоемкого химического предприятия, отличающаяся от используемой в системе сбалансированных показателей введенными направлениями измерений: технологии, инновации, материально-технические ресурсы, знания. Построена взаимосвязь стратегических целей, задач и показателей, описывающих состояние предприятия и на ее основе предложена структурная схема управления инновационно-производственной системой, сочетающая оперативное управление с учетом интеллектуальных ресурсов и в соответствии со стратегией инновационного развития.

6. Разработан комплекс математических моделей, отражающих важнейшие процессы жизненного цикла химической продукции: кинетики синтеза в трубчатом реакторе, кинетики гранулообразования, нагрева, отличающиеся использованием единой методики идентификации на основе регуляризующего алгоритма, основанные на системном подходе и учете различных условий протекания технологического процесса.

Таким образом, методология построения автоматизированных систем управления инновационными наукоемкими химическими предприятиями основана на процессном подходе и включает в себя концепцию управления переводом предприятия в инновационное состояние, совокупность принципов создания системы, критериев и моделей объекта управления.

На защиту выносятся основные положения:

1. Концепция управления переводом предприятия в инновационное состояние и совокупность базовых принципов создания автоматизированных систем управления инновационными наукоемкими предприятиями.

2. Функционально-информационные модели основной деятельности, функционально-информационные модели системы оперативной отчетности инновационного наукоемкого химического предприятия, охватывающие деятельность основных подразделений, совокупность которых представляет собой модель реализации научных, производственных и организационных процессов получения инновационной продукции.

3. Интеллектуальная система восстановления функционально-информационных моделей, на основе новых алгоритмов восстановления моделей бизнес-процессов по их реализациям.

4. Система целей и показателей для оценки эффективности наукоемкой инновационно-производственной системы, обеспечивающая целенаправленный мониторинг деятельности предприятия и инновационное развитие.

5. Подсистема управления наукоемкой инновационно-производственной системой, позволяющая выбрать наиболее перспективный инновационный проект и обеспечить оперативное управление производством с учетом интеллектуальных ресурсов в соответствии со стратегией инновационного развития.

Практическую значимость диссертационного исследования представляют:

-подход к разработке автоматизированных систем управления наукоемкими предприятиями, заключающийся в комплексном рассмотрении процессов жизненного цикла продукции, позволяющий сочетать стратегию инновационного развития с оперативным управлением;

-функционально-информационные модели основной деятельности, маркетинга, планирования, системы оперативной отчетности, являющиеся основой для разработки базы данных;

- алгоритмы поиска оптимального распределения производственных ресурсов, формирования плана снабжения, расчета производственного расписания, оперативного управления производством, распределения фонда оплаты труда;

- программные комплексы оперативного календарного планирования, управления документооборотом, контроля за исполнительской деятельностью, управления информационными и материальными потоками, управления себестоимостью, финансовым планированием, анализа хозяйственной деятельности, анализа эффективности инвестиционных проектов.

Положения и рекомендации, полученные в диссертации, могут использоваться в дальнейших теоретических и практических исследованиях и ориентированы на широкий круг специалистов, занимающихся разработкой и внедрением автоматизированных систем управления.

Реализация работы. Основные положения диссертации и разработанные подсистемы автоматизированной системы управления инновационными наукоемкими предприятиями использованы в ОАО «Корпорация «Росхимзащита», научно-образовательном центре ТамбГТУ- ОАО «Корпорация «Росхимзащита».

Апробация работы. Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всесоюзной конференции «Моделирование систем автоматизированного проектирования, автоматизированных систем научных исследований и гибких автоматизированных производств» (Тамбов, 1989), II Международной научно-технической конференции «Математические методы и компьютеры в экономике» (Пенза, 1999), Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-14» (Смоленск, 2001), Международной научно-практической конференции «Моделирование. Теория, методы и средства» (Новочеркасск, 2001), IV Международной научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах» (Новочеркасск, 2003), XV Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2002), Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии развития» «Тамбов, 2005», VI Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2006), Международной конференции «Телекоммуникационные и информациионные системы» (Санкт-Петербург, 2007), VIII Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии» (Воронеж, 2008), IV Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании, науке и производстве» (Серпухов 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 статей в ведущих рецензируемых научных журналах (в том числе препринт), 3 монографии, 11 статей в других научных журналах, межвузовских и межотраслевых изданиях, 4 учебных пособия, 27 тезисов докладов и материалов всесоюзных, международных научных конференций, получено 4 авторских свидетельства на изобретения, 16 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ. В основном все научные результаты получены автором. Вклад автора диссертации в работы, выполненные в соавторстве, и содержащиеся в них результаты, состоит в постановке задач, разработке теоретических и методологических положений, непосредственном участии во всех этапах прикладных исследований.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, приложений. Основная часть диссертации изложена на 303 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков, 10 таблиц и 6 приложений. Приложения содержат 48 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы научная проблема, цель и задачи исследования, изложены методы их решения, приведены научная новизна, основные положения, выносимые на защиту, представлена практическая значимость исследования, кратко излагается содержание диссертации.

Первая глава «Анализ методов разработки автоматизированных систем управления предприятиями" является вводной и постановочной. Она посвящена анализу современного состояния в области разработок автоматизированных систем управления предприятиями и постановке задачи построения автоматизированных систем управления инновационным наукоемким химическим предприятием.

Автоматизированные системы управления предприятиями разнообразны и могут классифицироваться по большому количеству признаков. В работе приведена классификация по функциональному признаку. В основном системы ориентированы на производственно-хозяйственные процессы, имеют встроенную модель этих бизнес-процессов, однако инновационные процессы в них не рассматриваются.

Для управления производством обычно используют технические параметры, а для оценки эффективности работы предприятия финансовые и организационные. Чтобы предприятие совершило переход от исходного состояния к инновационному необходимо оценить уровень инновационности. Для этого в работе используются оба класса параметров.

Примем показатели, характеризующие основные свойства производственной системы в смысле инновационности за координаты некоторого пространства, являющимся пространством состояний и дополним координатой времени. В таком пространстве конкретное значение инновационности в конкретный момент времени будет определяться соответствующим вектором, а в динамике это будет траектория движения.

Предположим, что система имеет область состояний .

Будем описывать состояние системы набором параметров

,

здесь - значения параметров i-го состояния.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 

Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.