ТЕОРИЯ СИСТЕМ, ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ И КИБЕРНЕТИКА В
реклама
ТЕОРИЯ СИСТЕМ, ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ И КИБЕРНЕТИКА В ЭКОНОМИКЕ УДК 330.46; 330.47; 338.24.01; 353; 65.01 Информационные ресурсы для управления территорией. 2.Информация о технологиях и инновации* Войцехович Сергей Владимирович Журнал «Наука и инновации» №6 за 2005 г., с.42-54. Содержание 1. Цикл совершенствования продукции ................................................. 2 2. Эффективность реализации технологии ............................................ 7 3. Информация о технологиях, технодинамика и модели технологических процессов. .......................................................................... 9 4. Эффективность реализации технологического процесса и технологические инновации. ...................................................................... 15 5. Выводы и следствия ............................................................................. 19 Заключение ..................................................................................................... 20 Резюме. ............................................................................................................. 21 Литература ...................................................................................................... 21 Эта статья является продолжением раннее начатой темы «Информационные ресурсы для управления территорией. Структура» [1], где было показано, что структура информационных ресурсов для управления территорией формируется из четырех видов информации –базовая финансовая информация (информация о количестве ресурсов), информация о технологиях, информация о распределении ресурсов, правила и процедуры ведения бизнеса. Также показано, что понятие «информация об исключительной компетенции», введено П. Ф Друкером только для того чтобы, выделить какие технологии реализуются данным бизнесом лучше, чем другими. Чтобы таким способом выявить конкурентные преимущества конкретного бизнеса по отношению к другим, необходимо в том или ином виде сформировать информационный ресурс, описывающий реализуемые предприятиями региона технологии и, только затем выделить организации и специалистов, владеющих исключительной компетенцией как на региональном, так и на внешнем рынках. При управлении любой территорией, прежде всего, интересуют не технологии вообще, а только те, которые могут быть применимы на предприятиях региона. Таким образом, информационный ресурс «Информация о технологиях» (Рис. 1) на уровне региона более точно можно определить как региональный электронный интегрированный информационный ресурс по науке и (применяемым) технологиям региона (РИИРНиТ). 1 1 Применяемые в регионе технологии 2 Информация о технологиях Описание продукции региональных предприятий Описание НИР и НИОКР Региональные научные разработки Научнотехническая информация о применяемых за пределами региона технологиях из внешних источников 3 Описание технологий применяемых на региональных предприятиях Описание продукции региональных предприятий, изменяемой по результатом НИОКР Описание новой продукции разрабатываемой в рамках НИОКР Описание разрабатываемой технологии Описание технологий применяемых на предприятиях, которые будут изменены по результатам НИОКР Научная и патентная информация на электронных носителях Интернет Электронные каталоги региональных библиотек Специализированные печатные издания и СМИ Рис. 1 Из трех основных блоков представленных на рис.1, формирующих региональный информационный ресурс «Информация о технологиях», наиболее привычен и понятен третий блок - научно-техническая информация о применяемых в мире технологиях. Принципы формирования первых двух других блоков, как единой структурированной базы данных, на настоящий момент не сформулированы. Задачей данной статьи является формулировка основных принципов описания и качественной оценки технологических процессов, реализуемых предприятиями, расположенными на управляемой территории. 1. Цикл совершенствования продукции Сегодня продукция, выпускаемая любым предприятием, испытывает на рынке достаточно серьезную конкуренцию и, со временем, начинает терять рынки сбыта. Попытка восстановить конкурентоспособность всегда запускает стандартный цикл модернизации продукции, состоящий из следующих этапов: 1.3. Проведение маркетинговых исследований 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. изменить. 1.1.4. Анализ рынка и конкурентов. Выявление различий в выпускаемой продукции. Определение набора потребительских параметров, которые требуется Формулировка технических требований к новой продукции. 1.2. Проведение технологического проектирования 1.2.1. Выявление технологий в цепочке производства собственного Продукта 1. 1, которые не обеспечивают создание нового продукта с конкурентоспособными потребительскими параметрами. 1.2.2. Нахождение специалистов (организаций) специализирующихся на разработке/использовании требуемых технологий. 1.2.3. Утверждение набора потребительских параметров, которые возможно изменить. 1.2.4. Утверждение технических требований к новой продукции. 1.2.5. Разработка технических заданий (ТЗ) для каждой изменяемой 2 технологии. 1.2.6. Проведение НИР по разработке новых технологий1 для изменения параметров Продукта 1.1 в соответствии ТЗ. 1.2.7. Проведение ОКР по применению новых технологий для изменения параметров Продукта 1.1 в соответствии ТЗ. 1.2.8. Создание прототипа Продукта 1.2. 1.2.9. Определение применимости использования разработанных технологий для производства других продуктов. 1.3. Проведение инвестиционного проектирования 1.3.1. Формирование комплекта документации на новые технологии, разработанные для производства Продукта 1.2. 1.3.2. Создание опытного производства Продукта 1.2. 1.3.3. Структуризация и формирование пакета новых технологий. 1.3.4. Анализ рентабельности применения новых технологий для производства другой Продукции, оценка рыночной ниши для новых технологий. 1.3.5. Лицензирование новых технологий. 1.4. Реализация новых технологий на рынке 1.4.1. Создание (модернизация) новой технологической линии и начало промышленного производства Продукта 1.2. 1.4.2. Решение организационных и рекламных вопросов при работе с потребителем. 1.4.3. Замена Продукта 1.1. 1.4.4. Тиражирование новых технологий производства Продукта 1.2. 1.4.5. Вытеснение конкурентов, использующих старые технологии, с рынка. Такая последовательность действий определяет цикл модернизации продукции «Продукт - Разработка - Продукт» (Рис.2). Совокупность блоков «Технологическое проектирование» и «Инвестиционное проектирование» соответствует общепринятому понятию инновация процессов2, которая проявляется в усовершенствовании технологий производства существующих продуктов [2]. В рамках данной статьи рассматривается второй этап цикла модернизации продукции - «Технологическое проектирование» и определяется структура информационных ресурсов, которая может и должна формироваться на этом этапе. Принципиальным моментом с точки зрения информатизации, оказывается пункт 1.2.1. «Выявление технологий в цепочке производства собственного Продукта, которые не обеспечивают создание нового продукта с конкурентоспособными потребительскими параметрами». Для того, чтобы выявить такие технологии, нужно, чтобы вся технологическая цепочка была стандартными методами описана (формализована) таким способом, чтобы можно было определить: 1. Какие технологии применяются для изготовления Продукта 2. Качество (совершенство) применяемых технологий 3. Эффективность применения технологий на данном предприятии 4. Структуру технологического процесса и направления его совершенствования. 1 Технология — совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств объекта в процессе производства 2 Существует еще инновация товаров, которая приводит к появлению новой продукции (товаров) на рынке[2]. 3 4 Реализация новых технологий на рынке Конкуренция с Продуктом К1 (вытеснение ) Замена Продукта 1.1 Тиражирование новых технологий для производства Продукта 1.2 Конкурирующий Продукт К1 Набор параметров потребительских свойств Продукта К1 (ПК1) Собственный Продукт 1 .1 Набор параметров потребительских свойств Продукта 1.1 (П1.1) 1 Массовое производство Продукта 1.2 Набор потребительских параметров, которые требуется изменить =ПК1-П1.1 Выделение набора технологий применение которых позволяет реализовать изменение параметров Формулировка технических требований к новой продукции Определение специалистов (организаций) профессионально занимающихся данными технологиями Маркетинговые исследования Решение организационных и рекламных вопросов при работе с Потребителем Разработка технических заданий для каждой изменяемой технологии Создание (модернизация) новой технологической линии и начало промышленного производства Продукта 1.2 Создание опытного производства Продукта 1.2 Лицензирование новых технологий Анализ рентабельности применения новых технологий для производства другой продукции, оценка рыночной ниши для новых технологий 3 Структуризация и формирование пакета новых технологий Проведение НИР по разработке/применению новых технологий для изменения параметров Продукта 1.1 в соответствии ТЗ Создание прототипа Продукта 1.2 Анализ рентабельности применения новых технологий для производства другой продукции, оценка рыночной ниши для новых технологий Определение применимости использования разработанных технологий для производства других Продуктов Инвестиционное проектирование НИР 1 ОКР 1 Формирование комплекта документации на новые технологии, разработанные для производства Продукта 1.2. 2 НИР 2 ОКР 2 ОКР 3 ОКР N НИР 3 НИР N Технологическое проектирование Структура цикла модернизации продукции «Продукт - Разработка - Продукт» Рис. 2 4 Работа по выявлению неконкурентоспособных технологий не относится к маркетинговым исследованиям, так как специалисты по маркетингу оперируют, как правило, свойствами товаров и услуг, а технологию производства упоминают, в основном, в рекламных целях. Данной информацией владеют технологи на предприятии, эксперты, специализирующиеся на изучении технологических процессов, реализуемых существующей технологической линией, и разработчики самой технологической линии. Все эти специалисты заинтересованы в получении научно-технической информации (НТИ), которая имеет отношение к описанию работы применяемых на конкретном предприятии технологиям. На государственном уровне такая информация структурирована с помощью кодов Государственного рубрикатора научно-технической информации (ГРНТИ) В реальной жизни всю продукцию выпускает связка человека и машины, что определяет способ производства продукции, технологическую систему [3,4]. Это означает, что все элементы этой связки должны определяться с помощью единого классификатора, который позволяет определить, какие конкретно люди могут обеспечивать работу машин, входящих в состав технологической линии. На настоящий момент наиболее подходят для этого коды ГРНТИ, хотя, не исключено, что структуру кодов этого рубрикатора придется в дальнейшем дорабатывать. Присвоение кода(-ов) ГРНТИ каждой единичной технологии, а также реквизитам предприятий и специалистам, применяющим или разрабатывающим указанные технологии, дает возможность в одной базе данных одинаковым способом описывать любые виды Продукции предприятия, причем не только товары и услуги, но и научные разработки. Это объясняется тем, что если существует Продукт, то описание технологической цепочки его изготовления существует всегда - и на этапе производства Продукта, и на этапе проведения НИОКР по его созданию или модернизации, и на этапе внедрения. Один и тот же перечень данных существует и используется, как в процессе формулировки технического задания на НИОКР, так и при описании результатов НИОКР. Однако описание результатов НИОКР является ничем иным, как перечнем свойств нового Продукта и описанием модернизированной цепочки технологий, с помощью которой он будет производиться. Это означает, что существует принципиальная возможность разработать единую структуру базы данных, которую мы в дальнейшем будем называть «Технологическая визитка Продукта/Предприятия», позволяющая хранить и использовать данные о технологиях, с помощью которых производится Продукт, как на этапе его разработки, так и на этапе производства. Принцип построения структуры базы данных «Технологическая визитка предприятия» показан на Рис. 3. 5 Независимые эксперты Промышленные предприятия Научные учреждения Академия наук ВУЗы ГРНТИ Сотрудники предприятия обслуживающие технологический процесс ГРНТИ 1 Технология 1 ГРНТИ 2 Технология 2 ГРНТИ 3 Технология 3 ГРНТИ 4 Технология 4 Внешние специалисты, обеспечивающие создание технологической и эксплуатационной документации ГРНТИ N Технология N ГРНТИ N+1 Технология N+1 ГРНТИ N+2 Технология N+2 Технологическая визитка производства Продукта 1 (Товар, Услуга, Разработка) ГРНТИ 1 Технология 1 ГРНТИ 2 Технология 2 ГРНТИ 3 Технология 3 ГРНТИ 4 Технология 4 ГРНТИ N Технология N ГРНТИ N+1 Технология N+1 ГРНТИ N+2 Технология N+2 Технологическая визитка производства Продукта 2 (Товар, Услуга, Разработка) Классификаторы (ОК-004, ОК-005) ГРНТИ 1 Технология 1 ГРНТИ 2 Технология 2 ГРНТИ 3 Технология 3 ГРНТИ 4 Технология 4 ГРНТИ N Технология N ГРНТИ N+1 Технология N+1 ГРНТИ N+2 Технология N+2 Технологическая визитка производства Продукта K (Товар, Услуга, Разработка) Технологическая визитка Предприятия Обобщенная структура базы данных «Технологическая визитка предприятия» Рис. 3 Таким образом, введенное понятие «Технологическая визитка Продукта/Предприятия» представляет собой набор данных (базу данных), обеспечивающих одинаковую структуру описания любого Продукта (Товара, Услуги, или научной Разработки) и технологий, с помощью которых он производится (или может производиться), с привязкой классификатора ГРНТИ, как к технологиям, так и реквизитам предприятий и специалистам, применяющим или разрабатывающим указанные технологии3. Другими словами «Технологическая визитка предприятия» представляет собой совокупность данных об объектах управления, к которым может быть применена выборка по рубрикатору ГРНТИ, представляющая собой: 1. Регистр предприятий и специалистов - информация, обеспечивающая идентификацию предприятий или физических лиц. 2. Регистр применяемых/разрабатываемых технологий сформированный как совокупность описаний Продукции (Товаров, Услуг, научных Разработок). 3. Научно технические материалы (статьи, отчеты и т.п.) и ссылки по тематике научной деятельности организации (статьи, отчеты и т.п.). 4. Коммерческие предложения к сотрудничеству и реализации результатов НИР/НИОКР. 3 Структура такой базы данных разработана и совместима с информационным ресурсом, накапливаемым Министерством образования по научным разработкам ВУЗов Республики Беларусь 6 Формирование на уровне региона базы данных объединяющей все «Технологические визитки предприятий» образует «Технологическую визитку Региона» и позволяет в одном массиве информации: а) Накапливать данные о полном цикле создания и модернизации Продукции. б) Накапливать информацию о технологиях реализуемых на предприятиях региона. в) Отслеживать тенденции изменения «портфеля технологий предприятия/ региона». г) Анализировать потребности внедрения новых технологий для обеспечения конкурентоспособности предприятий региона. 2. Эффективность реализации технологии Для того, чтобы оценить эффективность технологического процесса, необходимо более точно определить что же мы в дальнейшем будем понимать под понятием Технология. Превращение даже одного Товара в другой, в процессе производства, может осуществляться огромным количеством способов, которые определяются применяемой технологией (отличающимися друг от друга процессами переработки одного вида «Сырья» в готовый «Продукт»). Понятие «технология» близко соответствует понятию «бизнес-процедуры». Разница в том, что про «бизнес-процедуру» трудно сказать, что она лучшая в мире, а вот для «технологии» можно провести качественную оценку. Например: 1).Клавиатурный ввод текста в компьютер = «Бизнес-процедура». 2).Клавиатурный ввод текста в компьютер с помощью текстового редактора WORD = «Технология» Если наиболее эффективную технологию, из известных на настоящий момент, принять за единицу, а технологию, которую нельзя реализовать (хотя бы потому, что не закуплено оборудование) за ноль, то можно ввести коэффициент качества технологии реализуемой в организации: 0<Ктехн<1 (2.1) Имеющейся технологией нужно управлять. Отсутствие управления, например, если никто в организации не знает, как реализовывать выбранную технологию, означает, что, сколько бы не стоило закупленное оборудование, эффективность управления будет равняться нулю. Когда технология реализуется в соответствии с проектными требованиями на 100 % то, тогда эффективность управления можно приравнять к 1. Соответственно, можно ввести коэффициент, характеризующий эффективность управления выбранной технологией: 0<Купр<1 (2.2.) Наличие этих двух коэффициентов позволяет оценить общую эффективность реализации технологии: К эф.техн. =Ктехн * Купр, (2.3.) 7 где: Кэф.техн – коэффициент эффективности реализации технологии, Ктехн – коэффициент относительного качества технологии, К упр – коэффициент эффективности управления технологией. Технология может быть составной - то есть в свою очередь состоять из локальных технологий, совокупность которых и определяет принятую в организации технологию производства. Такая составная технология близко соответствует понятию «технологический процесс», для которого в отличие от понятия «бизнес-процесс», определяющего только структуру процесса и сферу деятельности, можно ввести качественные характеристики. Количество технологий, составляющих технологическую цепочку конкретного технологического процесса, может быть любым произвольно большим, но конечным (счетным) числом. Если технологический процесс осуществляется последовательной совокупностью технологий, то, в большинстве случаев, эффективность реализации технологического процесса представима в виде произведения эффективностей последовательных технологий, реализующих данный процесс: П (К i= n Кэф. техн -процесса = техн i 1 * Купр i) (2.4.) где: Кэф. техн.процесса - коэффициент характеризующий эффективность реализации технологического процесса на рассматриваемом предприятии i = 1,….n -количество последовательных Технологий, реализующих технологический процесс. Коэффициент эффективности реализации технологического процесса в таком виде величина относительная и будет уменьшаться при увеличении количества технологий в цепочке технологического процесса. Формула 2.4 применима, когда нужно оценить и улучшить выделенный технологический процесс на каком-либо предприятии. Её также ее можно применить, если рассматриваются подобные технологические процессы на разных предприятиях, описанные при этом с одинаковой детализаций. Для других случаев надо вводить усредненный коэффициент эффективности реализации технологического процесса, который не зависит от количества Технологий, реализующих данный процесс: n Кэф. техн -процесса = n П (К i= 1 технi* Купрi ) = (П (К технi 1/n * Купрi )) (2.5.) На оценку качества выбранной технологии относительно мирового уровня будет влиять максимальная производительность, себестоимость единицы продукции, ресурсоемкость, экология, качество получаемого продукта и т.д. 8 и т.п. Соответственно, вычисление коэффициентов качества технологии (Ктехнi) и коэффициента характеризующего эффективность управления выбранной технологией (Купр) не всегда является очевидной задачей, которая сегодня решается с применением стандартных методов многокритериальной оценки с использованием положений теории нечетких множеств и лингвинистических параметров. 3. Информация о технологиях, технологических процессов. технодинамика и модели На Рис.3 «Технологическая визитка Предприятия» представлена в виде совокупности линейных технологических процессов «Технологических визиток Продукта». Это не всегда соответствует действительности. Анализ взаимодействия технологических систем проводился в книге «Технодинамика»[3,4], где моделирование технологических процессов любой сложности обеспечивается комбинированием двух видов технологических систем 1. Последовательная технологическая система — это система, исключение из которой одного из элементов останавливает ее целиком. 2. Параллельная технологическая система — это такая система, исключение из которой одного из элементов приводит к снижению ее мощности, но сама система продолжает работать. Составные части такой системы можно менять, развивать, она не умрет. Если же «наложить» такие системы друг на друга, то получим и стабильность, и эффективность. Это правило действует для производства любого уровня: от станка до транснациональной корпорации (Рис. 4). Союз стран Предприятие Ц ех Цех Технологический процесс кий чес оги с нол Тех процес Уча к сто ия рац Опе Участок Операция Транснациональная корпорация Технологический комплекс страны Технологическая корпорация Технологическое объединение Рис. 4 В реальной жизни придумать самодостаточный только параллельный технологический процесс невозможно. Всегда на входе должно быть сырье, а на выходе (в большинстве случаев) сборка, хотя бы на уровне упаковки готовой продукции4. Смоделировать структуру технологической системы любой сложности можно, используя три вида технологий (Рис.5, д): 4 Даже в нематериальных бизнес-процессах на входе всегда есть информация. 9 1. Линейная технология (Рис 5, а); 2. Расходящаяся (сырьевая) технология (Рис 5, в); 3. Сходящаяся (сборочная) технология (Рис 5, г) а) б) в) г) д) Рис. 5 Для описания моделей технологических и информационных систем обычно используются графы и таблицы. Однако применение теории графов не всегда удобно для рассмотрения сложных технологических систем, составленных из множества технологических цепочек (модулей) по следующим причинам [5]: 1) не моделируются внутренние границы модульных систем, поскольку ребра графов нельзя разъединить, а потом соединить (Рис.6а.); 2) нельзя четко изображать входы и выходы (внешние границы) модульных систем. Наиболее подходящим математическим аппаратом для анализа технологических систем является прикладная теория паттернов5. В отличие от графов, паттерновые сети разъёмны и обладают ярко выраженными модульными свойствами, так как они состоят из образующих, представляющие логические модульные элементы (Рис.6б.) 5 Паттерн (англ. pattern – образец, модель, шаблон, образчик, узор, структура), устоявшийся в англоязычной литературе термин, имеющий широкий диапазон значений в зависимости от контекста, с особым акцентом на “преходящей”, “динамической” и “вероятностной” природе описываемых явлений. Во многих случаях этому термину невозможно найти адекватного русского аналога 10 Вершина и две дуги Технология 1 Технология 2 Дугу (ребро) графа нельзя разрезать Элементарный ориентированный граф а) Образующая, имеет вершину и две связи Связка образующих «Технология 1" и «Технология 2", (или связка патерной сети) может быть соединена и разъединена Технология 1 in β out 1.1 out in β 2.1 β 1.2 β 2.1 Переменные (образуют домен), которые могут удовлетворять условию соединения образующих или нет Технология 2 Линейная ориентированная паттерновая сеть б) Рис. 6 Одно из главных достоинств паттерновых сетей в том, что они представляют открытые модульные системы как формально, так и в виде наглядных модульных схем, рисуемых на бумаге или экранах компьютеров Математическая основа паттерновых сетей является единой формальной базой трех видов мышления - модульного, графового и табличного. Из этого математического обобщения следует вывод, что графовые сети - частный случай паттерновых сетей[5]. Модель технологического процесса? как паттерновой сети, составленной из технологических модулей (образующих) трех видов, представлена на Рис.7. ТИ ГРН я оги нол Тех N ТИ ГРН яN оги нол Тех ТИ ГРН я оги нол Тех Линейная технология (линейная образующая) Сырьевая технология (образующая анализа) а) Сборочная технология (образующая синтеза) б) в) 20 ТИ 20 ГРН гия оло н Тех н Тех 13 ТИ я 13 ГРН оги нол Тех 21 ТИ 1 ГРН огия 2 нол Тех 14 ТИ я 14 ГРН оги нол Тех 7 ТИ я7 ГРН оги нол Тех ТИ 3 ГРН я3 оги нол Тех ТИ 2 ГРН я2 оги нол Тех 8 ТИ я8 ГРН оги нол 9 Тех ТИ я9 ГРН оги нол Тех ТИ 4 ГРН я4 оги нол Тех 19 ТИ я 19 ГРН оги нол Тех 15 ТИ 5 ГРН огия 1 нол Тех 16 ТИ 16 ГРН гия оло 10 ТИ я 10 ГРН оги нол Тех н Тех 17 ТИ я 17 ГРН оги нол Тех 11 ТИ 11 ГРН гия оло ТИ 5 ГРН я5 оги нол Тех 18 гия оло н Тех 12 ТИ я 12 ГРН оги нол Тех ТИ 6 6 ГРН гия оло н Тех ТИ 1 ГРН я1 оги нол Тех г) Рис. 7 11 В прикладной теории паттернов реальные модули с различными числами входов и выходов эффективно моделируются ориентированными образующими, определяемыми следующим параметрическим вектором признаков [5]: in, β out ) , a(gi)= (i, γie , βim i=1,2,..,n ir (2.6.) где i -порядковый номер образующей gi в множестве образующих Gn’ γ- атрибуты образующей’ β – показатели входных и выходных связей образующей gi; l,m,r - параметры вектора образующей Символы i, γil , βimin, βirout называются компонентами вектора (2.6). В векторе признаков (2.6) символ i является константой, а компоненты γil , βimin, βirout - это переменные, имеющие соответствующие области значений. Символы γ с нижними символами, называются атрибутами,. значением которого может служить имя модульного объекта, моделируемого образующей. Символы β, называются показателями связей образующей. Показателям связей присваиваются значения из соответствующих им областей значений. Символы l, m, r, фигурирующие в нижних индексах компонент γ и β образующей g, являются параметрами, которые могут принимать различные значения в диапазонах l=0,1,2,..; m=0,1,2,...,; r=0,1.2..... В результате изменения значений параметров m, r из обобщенного вектора получаются векторы признаков образующих с разными числами входных и выходных связей. При m = 1, и r =1 - линейная образующая, при m = 1, и r >1 - сырьевая образующая, при m > 1, и r = 1 - сборочная образующая Если все связи паттерновой сети соединены в связки, то такая сеть называется закрытой. Закрытые паттерновые сети моделируют закрытые реальные модульные системы. Если сеть помимо связей, соединенных в связки, имеет также свободные связи (несоединенные в связки), то такая сеть является открытой. Открытые паттерновые сети моделируют открытые модульные системы Параметрический вектор признаков (2.6) моделирует структуры реальных модулей с различными числами входов и выходов, но он не представляет информационные содержания (данные) таких образующих. Чтобы вектор (2.6) представлял как структуры, так и информационные содержания образующих, моделирующих реальные модули, компонентам γ ie, βimin, βirout параметрического вектора образующей ставятся в соответствие множества Dil, Dim, Dir называемые доменами Домены, в общем случае, определяются как конечные или счетные множества данных о реальных модулях. Помимо данных в каждом из доменов находится специальный символ λ0, обозначающий «пустую» информационную среду. Если в каждом из доменов помещен только символ λ0 и ни в одном из них нет других данных, то в этом случае параметрический 12 вектор (2.6) определен на пустой информационной среде и, следовательно, он моделирует только структуры реальных модулей, без учета их содержаний (данных). Паттерновые сети могут быть абстрактными, конкретными или ассоциированными, и имеет состав и домены. В общем случае паттерновая сеть обозначается символом "с", а состав сети - "состав с". Если паттерновая сеть состоит из n образующих, то "состав c"=g1, g2, g3,..gn. В каждом из доменов абстрактной сети содержится только символ λ0 обозначающий пустую информационную среду. В доменах конкретных и ассоциированных паттерновых сетей помимо символов λ0 содержатся также данные, характеризующие реальные модульные системы. Домены конкретной или ассоциированной паттерновой сети представляют собой хранилища данных об одной или нескольких конкретных модульных системах, моделируемых сетью. 3.1. Приведенные выше основные положения прикладной теории паттернов позволяют более точно отделить понятие «Технологический процесс» от понятия «Бизнес-процесс». 3.1.1. Абстрактная паттерновая сеть имеет состав, структуру и неопределенное содержание Абстрактная паттерновая сеть не «привязана» к какой-либо конкретной информационной среде. Абстрактная паттерновая сеть формирует структуру абстрактного бизнес-процесса, не уточняя, к какой сфере деятельности он относится. 3.1.2. Конкретная паттерновая сеть имеет состав, структуру и конкретное содержание в виде помещенных в доменах сети данных об одной или нескольких реальных модульных системах. При этом переменные γ и β конкретных образующих, из которых состоит конкретная паттерновая сеть, остаются неассоциированными с данными о реальной модульной системе, которые хранятся в доменах сети. Помещенные в доменах паттерновой сети данные "привязывают" паттерновую сеть к конкретной информационной среде. Конкретная паттерновая сеть соответствует модели бизнеспроцессов которую можно построить стандарте IDEF0. Для технологической паттерновой сети информационная среда может определяться конкретным признаком рубрикатора ГРНТИ. Конкретная паттерновая сеть формирует параметрическую модель технологической системы, где на место каждой образующей бизнеспроцедуры может быть подставлена любая из технологий находящаяся в её домене (области допустимых значений). 3.1.3. Ассоциированная паттерновая сеть, как и конкретная сеть имеет состав, структуру и конкретное содержание в виде помещенных в ее доменах данных об одной или нескольких реальных модульных системах. Но при этом, в отличие от конкретной сети, переменным γ и β ассоциированной паттерновой сети присвоены взятые из доменов сети данные, характеризующие некоторую одну реальную модульную систему. Следовательно, ассоциированная паттерновая сеть не только определена на конкретной информационной среде, но и служит моделью некоторой 13 реальной модульной системы. Ассоциированная паттерновая сеть соответствует модели технологического процесса на конкретном предприятии. Процесс описания структуры «Технологической визитки Продукта/Предприятия/региона/Отрасли» - это процесс создания модели ассоциированной паттерновой технологической сети. Домены атрибутов образующих технологической паттерновой сети определяет область значений, где могут быть указаны все технологии, с помощью которых может быть выполнена каждая бизнес–процедура реализуемая на предприятии. Внутри этих доменов производится многокритериальная оценка коэффициента качества технологии. Конкретные технологии, находящиеся в области значений (домене) применяемых бизнес-процедур (образующих) конкретной паттерновой сети, формируют набор возможных параметров, в рамках которых эта сеть может быть изменена. Анализ эффективности реализации «Технологических визиток Продукта/Предприятия/Региона/Отрасли» и подбор сценариев их усовершенствования и развития должен осуществляться с использованием параметрических моделей технологической систем, построение которых реализуется с использованием дискретной теории паттернов. 3.2. Переменные β, которые определяют условия связности паттерновой технологической сети, представляют собой функции от кодов ГРНТИ, коэффициента качества технологии и коэффициента эффективности управления β= f(Тk, Ктехн, Купр), где Тk множество кодов ГРНТИ, которые могут быть присвоены отдельной Технологии. Зависимость от кодов ГРНТИ Вряд ли можно придумать технологический процесс, в котором надо связать технологию, относящуюся к коду ГРНТИ 05.27.07 «Оборудование для производства электронной техники» с кодом ГРНТИ 16.00.05 «Ветеринарная хирургия». Совместимость кодов ГРНТИ у двух Технологий определяет - могут ли они участвовать в одном технологическом процессе. Зависимость от Ктехн Технологии не могут быть связаны, если предыдущая Технология может выдать продукт только низкого качества, которое непригодно для применения в следующей Технологии или производительность выбранной Технологии не обеспечивает минимальный объем выпуска продукции для запуска следующей. Зависимость от Купр Если обслуживающий персонал предыдущей Технологии бастует следующая Технология не может быть запущена, и соответственно, происходит разрыв технологической цепочки. 14 4. Эффективность реализации технологического процесса и технологические инновации. При кажущейся простоте формула 2.4 имеет чрезвычайно широкий диапазон применения. С ее помощью можно не только объяснить возможность появления и применимости в начале 20 века теории Ф.У.Тейлора, но и формализовать алгоритм определения технологической инновации и оценки процессов реинжиниринга в организации 21 века. 4.1. По Ф.У.Тейлору весь объем задания разбивался на мельчайшие операции, каждую из которых по возможности выполнял один человек, самым рациональным способом (Ктехнi =1) и без ошибочных и дополнительных движений (Купр i=1). В этом случае, когда качество и технология управления каждой бизнес-процедуры равно единице, то и их многократное произведение также будет стремится к 1. Теория Тейлора прекращает работать, как только где-нибудь начинают применять более эффективную технологию. Например, переход с заклепок на сварку. Тогда коэффициент качества старой технологии становится значительно меньше единицы (Ктехн << 1) и, соответственно, при последовательном выполнении однотипных работ (соединение несколько металлических листов с помощью заклепок) суммарная эффективность (по сравнению со сваркой) резко падает. Это значит, что повышение коэффициента качества применяемой технологии (переход на сварку) делает бизнес-процесс соединения с помощью заклепок по старой технологии не конкурентоспособным, вне зависимости от того на какие мельчайшие процедуры этот процесс будет дробиться. Таким образом, анализ формулы 2.4 показывает, что определение конкурентного преимущества с помощью теории Тейлора возможно только в тех случаях, когда у конкурентов длина технологических цепочек одинакова, а коэффициент качества применяемых ими технологий также одинаков или очень близок. 4.2. Рассмотрим другой случай, когда коэффициент качества применяемых технологий одинаков. Как изменится эффективность реализации линейного технологического процесса, состоящего из технологий с одинаковыми коэффициентами качества и управления, если один из конкурентов заменит часть технологий, входящих в состав его технологического процесса, одной технологией, имеющей такие же коэффициенты качества и управления? (Рис.8) 15 К техн Σ *К К Σ упр ия олог Техн Σ К н2 тех *К н Тех н2 тех *К Те 2 упр *К 5 упр н Тех = К К К н5 тех н3 тех *К н4 тех н Тех 3 упр нол Тех *К 5 гия оло 4 упр 4 гия оло К н5 тех *К н Тех я3 оги 2 упр К ия 2 лог х но 1 гия оло К н1 тех *К н Тех Технологический процесс А н тех Σ *К 5 упр 5 гия оло Σ упр ия олог Техн Σ 1 упр 1 гия оло Технологический процесс В Рис. 8 Пусть: К техн = К техн1 = К техн2 = К техн3 = К техн4 = Ктехн 5 = Ктехн Σ = 0,7. К упр = К упр1 = К упр2 = К упр 3 = К упр4 = К упр5 = К упрΣ = 0,8. Тогда: Коэффициент, характеризующий общую эффективность реализации технологического «процесса А»: П (К i=0 5 Кэф.техн-процесса А = техн i * Купр i)=(Ктехн * Купр)5=(0,7*0,8)5=0,055073 Коэффициент, характеризующий общую эффективность реализации технологического «процесса В»: П (К i=0 3 Кэф.техн-процесса В = техн i * Купр i)=(Ктехн * Купр )3=(0,7*0,8) 3=0,175616 Как видно из полученных числовых значений, применение укороченного технологического «процесса В» (при прочих равных условиях) намного эффективнее применения технологического «процесса А». Этот же алгоритм применим и для оценки изменения эффективности технологических процессов произошедших в производстве радиоэлектронных плат в 20 веке (Рис.9). Изготовдление печатной платы 10 Перемещение 1.1. Сборка 1 Пайка 30 Перемещение 2.1. Перемещение 1.2. in β 2.20 Сборка 2 Изготовление радиодеталей 20 Пайка 31 Перемещение 3.1. Перемещение 2.2. Сборка 3 Пайка 32 Перемещение 3.2. Сборочная линия с раздельной пайкой деталей к радиоплате а) Изготовдление печатной платы 10 Перемещение 1.1. Перемещение 1.1. Сборка 1 Изготовление радиодеталей 20 Пайка 30 Перемещение 1.2. Перемещение 1.3. Сборочная линия с пайкой радиоплаты «волной припоя» б) Изготовление микросхемы Создание микросхемы имеющей функциональность собираемой ранее радиоплаты в) Рис. 9 16 На Рис.9а смоделированы первые сборочные линии, когда на печатную плату работник устанавливал одну-две радиодетали, припаивал их и передавал дальше по конвейеру, где операции повторялись снова. В этой ситуации закон Тейлора еще работает. Появление технологии так называемой «пайки волной припоя», дало возможность устанавливать на печатную плату все детали сразу, в том числе и при помощи автомата, а затем одновременно все их припаивать (Рис.9б). Разработка технологии производства микросхем дала возможность обеспечить требуемую функциональность в одной микросхеме, что просто уничтожило большинство старых сборочных линий (Рис.9в). Очевидно, что появление новых технологий «пайки волной» и производства микросхем обеспечило укорочение технологической цепочки, что сделало сборочные линии с раздельной пайкой деталей неконкурентноспособными. Таким образом, можно утверждать, что создание новой технологии, которая позволяет заменить технологическую цепочку из нескольких старых технологий и имеет сравнимые с заменяемыми технологиями коэффициенты качества и управления, всегда увеличивает общую эффективность реализации технологического процесса. Исходя из изложенного выше, лозунг М. Хаммера «Реинжиниринг: не автоматизируйте – уничтожайте» формула 2.4 реализует автоматически, так как чем меньше технологий одинакового уровня формируют технологический (бизнес) процесс, тем выше его эффективность. Все остальные определения, приписываемые М. Хаммером реинжинирингу - фундаментальный, радикальный, драматический и т.д., относятся лишь к специфическим техникам проведения организационно-деятельных игр, внедрения изменений и преодоления сопротивления со стороны персонала при изменения системы управления. Разница между инжинирингом и реинжинирингом только в том, на каком уровне управления планируется проводить работы по повышению эффективности бизнеса: Если на уровне улучшения отдельной технологии – это инжиниринг, то есть повышение эффективности реализации технологии, реализуемых на данный момент бизнесом, в соответствии с формулой 2.3, за счет повышения коэффициента эффективности реализации каждой отдельной технологии Если на уровне замены и изменения количества реализуемых технологий в технологическом процессе предприятия – это реинжиниринг, то есть процесс повышения коэффициента эффективности реализации технологических процессов, реализуемых бизнесом, за счет уменьшения длины технологических цепочек в соответствии с формулой 2.4. 17 Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать, что технологической инновацией или инновацией процессов является процесс усовершенствования технологий производства существующих продуктов, в результате которого коэффициент эффективности реализации технологического процесса увеличивается. 4.3. Алгоритм совершенствования технологического процесса для обеспечения поиска точек внедрения технологических инноваций может быть формализован в виде: 4.3.1. Описание всех бизнес-процедур, реализуемых на предприятии в стандарте IDEF0. 4.3.2. Определение принадлежности зафиксированных бизнеспроцедур к конкретным бизнес-процессам и описание реализуемых на предприятии бизнес-процедур, формирование моделей «Технологических визиток Продукта» в стандарте IDEF0. 4.3.3. Формирование «Технологических визиток Продукта» как ассоциированной паттерновой технологической сети. 4.3.4. Создание «Технологической визитки Предприятия» как совокупности «Технологических визиток Продукта» в виде ассоциированной паттерновой технологической сети. 4.3.5. Проведение многокритериальной оценки коэффициента эффективности управления (Купр) каждой технологией ассоциированной паттерновой технологической сети «Технологической визитки Предприятия». 4.3.6. Анализ ассоциированной паттерновой сети «Технологическая визитка Предприятия» с целью определения максимальной проводимости данной сети (по количеству выпускаемой продукции). 4.3.7. Выявление технологий в «Технологической визитке Продукта», не обеспечивающих создание нового продукта с конкурентоспособными потребительскими параметрами. 4.3.8. Формирование доменов для выявленных не конкурентоспособных бизнес–процедур, с указанием всех технологий, с помощью которых они могут быть выполнены. 4.3.9. Проведение многокритериальной оценки коэффициента относительного качества технологий (Ктехн) внутри домена, с целью определения коэффициента качества для каждой технологии домена. 4.3.10. Создание моделей «Технологической визитки Продукта» и «Технологической визитки Предприятия» в виде конкретных паттерновых технологических сетей. 4.3.11. Проведение расчета коэффициентов эффективности реализации технологического процесса «Технологических визиток Продукта» и «Технологической визитки Предприятия» 4.3.12. Параметрический анализ конкретных паттерновых сетей «Технологическая визитка Продукта/Предприятия» с целью нахождения ассоциированных технологических процессов имеющих максимальные значения коэффициентов эффективности реализации технологический 18 процесса (в качестве параметров выступают технологии, помещенные в доменах атрибутов образующих). 4.3.13. Нахождение значений наибольших усредненных коэффициентов эффективности реализации сквозных технологических процессов для «Технологической визитки Предприятия» и разработка мероприятий обеспечивающих повышение коэффициентов эффективности реализации остальных технологий на предприятии до уровня наибольшего усредненного. 5. Выводы и следствия 5.1. При формировании регионального электронного интегрированного информационного ресурса по науке и (применяемым) технологиям (РИИРНиТ ) оказывается, что можно сформировать единую базу данных, в которой одним набором полей можно описывать любую Продукцию предприятия, будь то Товар, Услуга или научная Разработка. 5.2. Машинам и людям, формирующим/обслуживающим конкретную технологию, должен быть присвоен признак, обеспечивающий их быстрый поиск в базе данных. На сегодняшний момент наиболее подходит для этого рубрикатор ГРНТИ. 5.3. Для выявления отдельных технологий в технологическом процессе, которые не обеспечивают создание нового продукта с конкурентоспособными потребительскими параметрами, необходимо сформировать модель технологического процесса в виде базы данных «Технологическая визитка Продукта». Совокупность баз данных «Технологическая визитка Продукта» формируют базу данных «Технологическая визитка Предприятия». Совокупность баз данных «Технологическая визитка Предприятия» региональных предприятий формируют базу данных «Технологическая визитка Региона». Совокупность баз данных «Технологическая визитка Предприятия» предприятий одной отраслевой принадлежности формируют базу данных «Технологическая визитка Отрасли». 5.4. Технологические визитки любого уровня представляют собой паттерновые сети, модулями которых являются технологии (образующие) трех видов - линейная, сырьевая и сборочная. Применение прикладной теории паттернов позволяет не только моделировать технологические процессы в виде модульных сетей, но одновременно формировать информационное содержание используемых модульных объектов. 5.5. Для сравнения качества применяемых на разных предприятиях технологий, необходимо ввести коэффициент Ктехн, характеризующий качество технологии относительно мирового уровня. Для оценки эффективности использования применяемой технологии необходимо ввести коэффициент Купр, характеризующий эффективность управления выбранной технологией. Их произведение формирует коэффициент, характеризующий эффективность реализации технологии на рассматриваемом предприятии К эф.техн =Ктехн * Купр, который является математической формализацией 19 понятия инжиниринг. 5.6. Показатели связности в технологических паттерновых сетях являются функциями, зависящими от кодов ГРНТИ, коэффициента качества технологии и коэффициента эффективности управления. 5.7. Домен атрибута образующей технологической паттерновой сети определяет область значений, внутри которой производится многокритериальная оценка коэффициента качества технологии. 5.8. Если технологический процесс осуществляется последовательной совокупностью технологий, то в большинстве случаев, коэффициент эффективности реализации технологического процесса представим в виде произведения эффективностей технологий реализующих данный процесс: П (К i=0 n Кэф. техн -процесса = техн i * Купр i) = Кэф. бизнес-процесса Технологической инновацией или инновацией процессов является процесс усовершенствования технологий производства существующих продуктов, в результате которого коэффициент эффективности реализации технологического процесса увеличивается. Реинжинирингом называется процесс повышения эффективности бизнеса за счет уменьшения количества технологий реализующих сквозной технологический процесс, при котором коэффициент эффективности реализации оптимизируемого процесса увеличивается. Создание новой технологии, которая позволяет заменить технологическую цепочку из нескольких старых технологий и имеет сравнимые с заменяемыми технологиями коэффициенты качества и управления, всегда увеличивает общую эффективность реализации технологического процесса. 5.9. Все основные принципы технодинамики, такие как количественное и качественное балансирование, принцип единого критерия развития, являются следствиями оценки проводимости технологической паттерновой сети, нахождения путей с наибольшим усредненным коэффициентом эффективности реализации сквозного технологического процесса и повышения коэффициентов эффективности реализации остальных технологий до уровня наибольшего усредненного. 5.10. Применение принципов и понятий введенных выше, формируют потенциальную возможность анализа сценариев замены технологических процессов на предприятии и перераспределение реализации технологических процессов внутри отрасли, с целью получения наибольшего коэффициента эффективности реализации технологический процесса производства продукции, с использованием параметрических моделей технологических систем, построение которых можно реализовать с использованием дискретной теории паттернов. Заключение В рамках одной статьи невозможно ответить на все вопросы, относящиеся к принципам формирования информационного ресурса «Информация о технологиях». Не рассматривались формулы определения 20 эффективности технологических процессов для не линейных технологических процессов, не рассматривалась структуры кодов ГРНТИ и принципы их доработки для обеспечения индексации технологий и специалистов, не определены условия связности кодов ГРНТИ и т.д. Результатом данной статьи является системная формулировка задачи и определение способов и направлений ее решения. Резюме. Проанализированы вопросы формирования регионального информационного ресурса «Информация о технологиях». Рассмотрен цикл модернизации продукции «Продукт – Разработка - Продукт». Введено понятие «Технологическая визитка Продукта/Предприятия/Региона/Отрасли» и показано, что можно разработать структуру базы данных позволяющей одним набором полей описывать любую продукцию предприятия, будь то Товар, Услуга или научная Разработка. Сформулировано отличие понятий «технология» и «бизнес-процедура». Сформулированы понятия эффективности реализации технологии, относительного качества технологии, эффективности управления технологией и введены в рассмотрение соответствующие коэффициенты. Предложено определение, обеспечивающее количественную оценку технологической инновации. Показано что теории Ф.У.Тейлора и М. Хаммера (реинжиниринг) являются частными случаями введенных в рассмотрение формул. Рассмотрены вопросы моделирования технологических процессов с использованием прикладной теории паттернов. Показаны соответствие понятия «бизнес-процесс» конкретным паттерновым сетям и понятия «технологический процесс» - ассоциированным паттерновым сетям. Предложен алгоритм совершенствования технологического процесса для обеспечения поиска точек внедрения технологических инноваций с использованием стандартов IDEF, положений прикладной теории паттернов и понятий, введенных в статье. Показано, что основные положения технодинамики (М.Д. Дворцин) соответствуют предложенному алгоритму. Литература 1. С. В. Войцехович «Информационные ресурсы для управления территорией. Структура» - журнал «Наука и инновации» №10 за 2004 г., с5459. 2. П.Э.Самуэльсон, В.Д Норхауз, Экономика: Пер. с Англ.- 16 –е изд.Москва: Изд. дом «Вильямс», 2000.-680 с. 3. М.Д. Дворцин, В.Н. Юсим, «Технодинамика». — М.: 1993 4 В.Белявский «Инновации: мы пойдем другим путем» - журнал "Компьютерра" №39, 2004 г. 5 Л.В. Шуткин «Парадигма модульного мышления в компьютерной науке и практике», http://www.vniipvti.ru/stat/mod.pdf 21
