Элемент системы - это объект, выполняющий определенные функции и не подлежащий дальнейшему расчленению в рамках поставленной перед данной системой задачи.
1 Локшин, Е.С. Эксплуатация и техническое обслуживание дорожных машин, автомобилей и тракторов учебник для среднего профессионального образования / Е.С. Локшин, С.Ф. Головин, В.М. Коншин, А.В. Рубайлов и др. – М.: Мастерство, 2012. – 464 с. 2 Туревский, И.С. Техническое обслуживание и текущий ремонт автомобилей [Текст]: учебное пособие, том 1 / И. С. Туревский. – Техническое обслуживание автомобилей в 2 томах - М.: ИНФРА-М, 2011. – 432 с.: ил. – Профессиональное образование. 3 Афанасьев Л.Л. Гаражи и станции технического обслуживания автомобилей. Альбом чертежей - 1969 dnl7786 i. Организация производства на агрегатном участке b. [Электронный ресурс]: Режим доступа 4 http://students.rguts.ru/uidupload/qualify/26277/malinovskiy_a.v.,_malinovskiy_e.v..pdf 5 Охрана труда [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.trmotion.ru/mijs-231-2.html ПОНЯТИЕ О ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И ИХ УПРАВЛЕНИИ § 3. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕРИСТИКИ БОЛЬШИХ СИСТЕМ Впервые идея системного подхода и анализа была выдвинута Аристотелем (третий век до н. э.), учеником Платона и учителем Александра Македонского, предложившим классификацию, построенную на иерархии общего и частичного: вид - род - класс. В современном понимании система - это совокупность элементов или подсистем, находящихся во взаимодействии и образующих определенную целостность.
Примеры системы различной сложности: холдинговая компания, состоящая из ряда предприятий и организаций; автотранспортное предприятие (АТП) или станция технического обслуживания (СТО), состоящие из ряда служб, цехов, участников; автомобиль, состоящий из ряда агрегатов и т.д. ПРИМЕРЫ СИСТЕМ И ПОДСИСТЕМ Подсистемы (элементы) 1. Транспортный комплекс Автомобильный транспорт Дорожное хозяйство Железнодорожный транспорт Речной транспорт и др. 2. Автомобильный транспорт Коммерческая эксплуатация Техническая эксплуатация Сервис
Подсистема управления.
Агрегаты Механизмы Системы
Детали
Участки Колонны Службы Цехи Системы бывают техническими (например, автомобиль), человеко- машинными (автомобиль-водитель), производственно-экономическими (АТП, фирма), социальными (персонал, различные группы населения) и ДР- Элемент системы - это объект, выполняющий определенные функции и не подлежащий дальнейшему расчленению в рамках поставленной перед данной системой задачи. Например, элементом транспортного предприятия (системы) как перевозчика является автомобиль (подсистема, элемент), который может осуществлять перевозку грузов или пассажиров, что является основной задачей АТП. Дальнейшее расчленение автомобиля на агрегаты для перевозочного процесса бессмысленно, но важно для обеспечения работоспособности автомобиля, т.е. организации ТО и ремонта. Для системы технической эксплуатации важно расчленение автомобиля не только на агрегаты, но и на детали, которые и будут являться первичными элементами при ТО и ремонте. Каждый элемент характеризуется входом Xj, т.е. воздействием на него окружающей среды или других элементов системы, выходом yj, т.е. преобразованным воздействием данного элемента на окружающую среду или другие элементы системы, и показателями возможного состояния элемента gi< (рис.6, табл. 9). Обычно Xi, у, и gk - это интенсивности соответствующих показателей.
Вход:
информация, материалы требования, режим работы и т.д. Состояние:, производственный процесс. Преобразование режимов работы агрегатов и т.д. Выход: продукция,услуги, отходы,изменение режима работы и др.
Рис. 6. Схема первичного элемента системы
Функционирование системы в качестве единого целого обеспечива- ется связями между ее элементами. Связи определяют структуру сис- темьг В технической и производственной системах связи между элементами, как правило, однозначны и формируются при проектировании и создании системы. Например, конструкция агрегата, планировка АТП или В биологических системах связи возникают естественным путем в процессе зарождения и развития организма. В социальных или экономических системах связи формируются на основе действующих законов и нормативов, плана, складываются стихийно под воздействием рыночного механизма, или сочетания директивных и рыночных воздействий. Связи также периодически меняются. Выделение системы, т.е. отнесение к ней определенного перечня элементов, является необходимой и достаточно сложной задачей, особенно для производственных, экономических и социальных систем. Элементы (или подсистемы) относятся к данной системе, если они удовлетворяют следующим основным требованиям: а) они взаимно дополняют друг друга, т.е. без любого элемента система не может эффективно решать стоящих перед ней задач; б) имеют стабильные организационные, ресурсные и иерархические связи в системе; в) а главное, имеют общую цель, т.е. каждый элемент должен работать и давать свой измеряемый вклад в достижение цели системы... Наконец, последнее понятие - это большие системы. Оно достаточно условно и характеризуется одним из следующих признаков или их комбинацией: 1) Иерархичность системы, т.е. наличие нескольких уровней в ее структуре. Например: транспортная система - автомобильный транспорт - автотранспортное предприятие; АТП - цех - участок - бригада - исполнитель; автомобиль: агрегат - узел - деталь. 2) Наличие в системе элементов разного происхождения: технических, экономических, социальных. Например, предприятие: автомобили, станки, здания, сооружения (технические элементы); водители, ремонтники, ИТР (социальные элементы), взаимоотношения с клиентурой, банками, производителями техники (организационные и экономические элементы) и др. 3) Значительное количество подсистем (обычно не менее7...10). § 4. ПОНЯТИЕ ОБ УПРАВЛЕНИИ Имеется несколько определений понятия "управление". Инженерное, прикладное определение этого понятия следующее. Управление - это процесс преобразования информации о состоянии системы в определенные целенаправленные действия, переводящие управляемую систему из исходного в заданное состояние. Необходимость и важность детального анализа исходного состояния любой системы образно и кратко выражены Р.Киплингом в переводе С.Я Маршака[1] «Есть у меня шесть слуг, Проворных удалых, И всё, что вижу я вокруг, - Всё знаю я от них. Они по знаку моему Являются в нужде. Зовут их: Как и Почему, Кто, Что, Когда и Где». Например: исходное состояние автотранспортного предприятия - наличие в результате падения спроса на перевозки избыточных производственных помещений, которые можно использовать для сервиса индивидуальных автомобилей. Заданное состояние системы (цель) - организация на базе АТП постов, участков, мастерских автосервиса индивидуальных автомобилей, позволяющих более эффективно использовать производственные помещения, увеличить доходы, сократить расходы. Действия: анализ потребностей в услугах, привлечение инвестиций, реконструкция АТП, реклама и т.д. В результате происходит весьма распространенная в рыночных условиях диверсификация производства. В данном случае сочетание традиционной перевозочной и производственной (ТО, ремонт, хранение собственных автомобилей) деятельности с автосервисом индивидуальных автомобилей. Правильно проведенная диверсификация производства способствует росту доходов и прибыли, увеличивает конкурентоспособность предприятия. Связь цели и действий отмечалась ещё Аристотелем в трактате «Политика»: «Благо везде и повсюду зависит от соблюдения двух условий: 1) правильно установленной конечной цели всякого рода деятельности и 2) отыскания соответствующих средств, ведущих к конечной цели». Вернемся к определению понятия управления и выделим в нем ключевые слова (рис.7,а): 1 - информация о состоянии системы - И; 2 - цели или цель системы - Ц; 3 - действия, предпринимаемые в системе для изменения ее со стояния и достижения цели - Д. Без этих составляющих вообще не может быть самой постановки задачи управления, и они составляют первое правило управления. Правило№1! Минимально необходимыми, но недостаточными условиями управления являются: наличие объективной и адекватной информации о состоянии системы и действующих на неё внешних факторах, определение цели (или целей), стоящей перед системой, и понимание возможных способов или действий для достижения этих целей. Рис. 7. Состояние процесса управления с учетом информационного аспекта (а), материальных ресурсов (б) и фактора времени (в) И - информация; Ц - цели; Д - действия; Р - материальные ресурсы;В - время реализации. Эти условия, как уже указывалось, являются минимально необходимыми, но недостаточными, так как любое реальное управление требует ресурсов (рис. 7,6), а само управление, т.е. изменение состояния системы, происходит во времени, иногда весьма значительном (рис. 7,в). Учет фактора времени как формы последовательности смены явлений необходим, во-первых, для планирования соответствующих действий, которые должны иметь календарное начало, промежуточные этапы и финиш; во-вторых, для нормирования трудозатрат; в-третьих, для координации действий с другими элементами системы или взаимодействия с внешними системами (клиентурой, поставщиками); в-четвертых, как экономическая категория, позволяющая учитывать через дисконтирование разновременные потоки денег. Итак, второе правило управления можно сформулировать следующим образом. Правило № 2. Достаточным набором для построения разумного управления является: информация о состоянии системы, ее цели, имеющиеся ресурсы, располагаемое системой время достижения этих целей и необходимые для этого действия. Естественно, что этот набор должен распологаться и использоваться в определенной последовательности, образующей типовые этапы или технологию управления, применяемые с минимальной привязкой для различных отраслей, предприятий и задач, и обобщаемые следующим правилом:
Правило № 3. Этапы управления имеют типовую последовательность, включающую (рис.8):
- требует обязательного участия руководителя высшего уровня - требует контроля руководителя и участия ответственных за этапы Рис. 8. Основные этапы управления 1. Определение цели, стоящей перед управляемой системой или подсистемой (отраслью, АТП, цехом, участком, бригадой). От правильного определения цели и частных задач во многом зависят и выбираемые средства. Причем цель подсистемы должна увязываться с целью системы более высокого ранга. Например, цели каждого цеха или участка АТП должны быть определены так, чтобы обеспечить техническую исправность заданного перевозочным процессом количества автомобилей. Следовательно, постановка цели и ее реализация должны рассматриваться в рамках программно-целевого подхода. Подчёркивая важность определения цели Л.Д. Питер в знаменитой работе «Принцип Питера или почему дела идут вкривь и вкось» указывал: «Чтобы компетентно работать группе способных людей нужны, всего навсего, общие ориентиры и четко определённые цели». 2. Получение информации о состоянии системы и о внешних факторах, действующих на систему. При разработке мероприятий, направленных, например, на повышение коэффициента технической готовности, подобной информацией будут сведения об эксплуатационной надежности автомобилей; данные о наиболее характерных отказах, вызывающих простои автомобилей в рабочее время; сведения о причинах простоев и т.д. Внешними факторами в данном случае будут: условия эксплуатации, организация материально-технического обеспечения и др. При сборе, получении и обработке информации, то есть всего того, что может дополнить наши знания, убеждения и предположения о системе и внешних факторах, различают следующие понятия: Сообщение - упорядоченный набор символов (русский алфавит, цифры и тому подобное), служащих для выражения информации (текст телеграммы, письма, абзац, штрих-код и др.) Документ - материальный носитель сообщения в виде письма, справки, ведомости, наряда и т.д. Сигналы - физические факты, явления, процессы, служащие для передачи и накопления сообщений. Шум - помехи, затрудняющие получение сигнала. 3. Обработка информации, оценка ее точности, представительности, достоверности. Точность или ошибка информации характеризуется отклонением полученных (как правило, выборочных) и действительных данных, свойственных процессам, происходящим в системе. Величина ошибка зависит от точности применяемых приборов и методов, а также объема наблюдений и квалификации персонала. Например, точность показания спидометров при испытании и новых автомобилей, прошедших обкатку, по данным журнала Авторевю, для диапазона скоростей 40-200 км/час составила (%): Toyota Camry - 2%; Peugeot 607 - 2,9%; Nissan Maxima - 3,7%. Следует отметить, что объективность, достоверность и доступность информации о состоянии системы (предприятия, компании, банка) имеет значение не только для ее внутреннего управления, но и как средство повышения конкурентоспособности на рынке на основе реализации принципа (или кодекса) корпоративного управления, главными из которых при принятии решений являются: честность, прозрачность, ответственность и подотчетность. Эти принципы, вслед за США, приняты в 1998 г. организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) в Европе и предъявляют жесткие требования, прежде всего, к отчетности в системе: прозрачность, доступность, регулярность информации о текущем финансовом положении (ежеквартально), ведение бухгалтерского учета по международным стандартам. Соблюдение кодекса корпоративного управления повышает рейтинг (в том числе и международный) системы, ее конкурентоспособность, стоимость ценных бумаг, обеспечивает более благоприятные условия инвестирования. 4. Анализ информации, сбор при необходимости дополнительной информации, ее экспертиза. При анализе главное внимание должно уделяться: • компактному представлению информации, позволяющему видеть состояние и тенденции (таблицы, графики, формулы); • последовательной декомпозиции и раскрытию информации (от наиболее важных к менее важным данным); • количественным характеристикам проблем и рассогласований, возникшим в системе и препятствующим достижению поставленных целей; • закономерностям и тенденциям изменения показателей эффективности системы; • связи между различными показателями; • структуризации информации, получения данных не только по системе в целом, но и ее подсистемам, группам, классам, нишам. Например, при совершенствовании организации пассажирского транспорта в городе мало знать среднюю подвижность населения. Необходимо иметь данные об использовании пассажирами различных видов городского транспорта, назначении поездок (табл. 10), группах пассажиров, пользующихся различными видами транспорта и их доходами и ряд других.
Пользование только средними данными по системе, особенно при анализе рынка, может привести к ошибочным выводам. Например, соотношение спроса и предложений на аренду квартир на московском риэлторском рынке (осень 2002 г.) в среднем было 1,045, а по отдельным ценовым нишам, по данным корпорации «Бест- недвижимость», в зависимости от месячной арендной платы от 0,16 до 3,2. 5- Принятие управляющих решений, определяющих действия, в соответствии с целями системы, полученной и обработанной информации. В зависимости от масштаба, глубины, ресурсоёмкости и последствии для системы, эти действия могут носить тактический или стратегический характер, быть стандартными или специально разработанными. апример, на транспортной системе США применяются следующие стандартные методы (стратегии) достижения успеха или целей (management strategy) и их комбинации: отслеживание изменения удельного дохода на единицу произведённой и реализованной продукции или услуг (yield strategy); • оперативный контроль всех статей расходов и их минимизация (cost control strategy); • обеспечение максимальной производительности и за этот счёт прибыльности (productive strategy); • заинтересованности персонала в конечных результатах системы и участия в прибылях (low interest strategy). 6. Придание решению четкой, желательно нормативной формы, обеспечивающей индивидуальную ответственность исполнителей, поэтапной количественный и качественный контроль. Предметность и четкость решения является своего рода простейшим тестом его обоснованности и логичности. «Кто ясно мыслит, тот ясно излагает», - утверждал немецкий философ А. Шопенгауер. 7. Доведение решения до исполнителей На этом этапе важной является форма передачи решения, обеспечивающая понимание сути принимаемого решения и исключающая двоякое его толкование (смысла, ответственности, сроков выполнения и др.). Известно следующее высказывание по этому вопросу: Люди нередко понимают цель иначе, чем человек, ее указующий. Если ясность вашего объяснения исключает ненужные толкования, все равно кто-то поймет вас неправильно (эффект общения Чизхолма). В связи с этим стоит напомнить формулу А.В. Суворова: "Каждый солдат должен понимать свой маневр". Наиболее целесообразной формой решения является закон, правило, норматив, обеспечивающие эффективное управление. Под нормативом понимается количественное или качественное упорядочение и регламентация процесса принятия, а в ряде случаев - и исполнения решения. В технической эксплуатации и сервисе к нормативу относятся как конкретная норма, в соответствии с которой планируются или выполняются какие-либо работы, например (периодичность или трудоемкость выполнения операций ТО, расход запасных частей), так и указания о порядке принятия и выполнения конкретных решений и действий, излагаемых в стандартах, положениях, руководствах, технологиях, приказах и других документах. 8. Реализация управляющего действия Например, строительство или реконструкция производственной базы; освоение новых видов услуг; введение новой системы морального и материального поощрения ремонтных рабочих; направление автомобиля в ремонт или списание и т.д. Способность к действию является важнейшей характеристикой системы или специалиста, и характеризует их компетентность. По словам Л.Д. Питера, компетентность определяется как состояние, позволяющее действовать, а с точки зрения реальных жизненных ситуаций её следует определять как овладение способностями и умением выполнять определённые функции. 9 Получение отклика (реакции) системы на управляющие действия в виде новой порции информации об изменении состояния системы При полном достижении системой установленных целей в заданное время управление является оптимальным. Если состояние системы ухудшилось, то управление нерационально. Если произошло улучшение состояния системы, но цели полностью не достигнуты, то управление является рациональным и наступает 10-й этап (рис. 8), в процессе которого анализируются причины, по которым цели не были достигнуты, при необходимости цели корректируются. Это наиболее характерный вариант достижения целей, обобщаемый следующим правилом. Правило № 4. Управление реальными системами носит многошаговый, итеративный характер, при котором к поставленной цели приходят не за один, а за несколько шагов, последовательно корректируя действия с учетом достигнутых результатов. «И после плохого, и после хорошего урожая нужно сеять», - писал почти две тысячи лет назад известный филосов и политический деятель Сенека Луций Анней (4г. до н.э. - 65 г. н. э.), а знаменитый фельдмаршал Хельмут фон Мольтке высказывался ещё более определённо: «Ни один план не переживает встречи с противником». Если итеративный подход реализуется, то говорят, что система является обучаемой. Одна из типичных ошибок управления на разных уровнях - это попытка достичь цели за один ход, что для больших систем является просто нереальным по следующим причинам: 1) мы не располагаем, как правило, всей информацией о состоянии системы и действующих на нее факторов; 2) реализация решения происходит во времени, иногда значительном, при этом ряд факторов, действующих в системе и на систему, изменяются; 3) большие системы инерционны и для изменения их состояния требуется значительное время (рис. 9) и ресурсы; 4) главный действующий фактор управления - человек - консервативен, и требуется адаптация к новым целям и методам их достижения. Примерами медленного изменения состояния систем является чрезвычайно длительное освоение специалистами персональных компьютеров, трудная и продолжительная приспособляемость большинства людей к рыночным условиям. Падение производства, затем стабилизация и начало подъёма народного хозяйства России в рыночных условиях продолжались более девяти лет.
Рис. 9. Динамика оснащения легковых автомобилей парка Швеции каталитическими нейтрализаторами (%) 1 - количество автомобилей с нейтрализаторами в парке; 2 - пробег, приходящийся на эти автомобили. В Швеции потребовалось от 15 до 25 лет, чтобы существенно сократить загрязнение окружающей среды от автомобильного транспорта (рис. 10), проведя следующие основные мероприятия: 1963 - организация специализированной компании по периодическому инспекторскому контролю автомобилей в эксплуатации; 1969 - замкнутая система вентиляции картера на новых легковых ав томобилях; 1970 - лимитирование содержания соединений свинца в бензине; - введение норм содержания СО в отработавших газах автомобилей, находящихся в эксплуатации; 1971 - установление норм содержания СО и СН в отработавших газах новых автомобилей; 1976 - введение норм содержания NOx в отработавших газах новых автомобилей; 1986 - ужесточение норм выброса СО, СН и NOx новых автомобилей, требующие применения трёхкомпонентных нейтрализаторов; 1988 - ужесточение и дифференциация норм выбросов СО на оборо тах холостого хода; 1989 - включение контроля средств нейтрализации в периодический инспекторский осмотр; 1990 - ужесточение норм содержания СО. Корректирование методов испытания новых автомобилей; 1997 - введение нового метода оценки содержания твёрдых частиц в выбросах дизельных двигателей.
Данные рис. 10 иллюстрируют также влияние масштабов реализации определенных мероприятий на показатели функционирования системы в целом. Действительно, мероприятия, касающиеся всего парка (например, введение норм содержания СО у автомобилей, находящихся в эксплуатации - кривая 3 на рис. 10), дали серьезный эффект с минимальным временным лагом. Нормирование содержания NOx только у новых автомобилей (кривая 2, рис. 10) дало заметный эффект только через 10-12 лет, когда произошло заметное обновление парка при средних темпах пополнения легкового парка 6-7 % в год. Значительный разрыв между моментами принятия и реализации решения, дефицит информации налагает определённые требования на прогнозируемые показатели системы. Правило № 5. При назначении или прогнозировании результатов, т.е. целей системы, и сроков их достижения необходимо применять не точечные (рис. 11, а), а интервальные (рис. 11,6) оценки. Иногда в шутку говорят, что при экономическом прогнозировании подтверждаются или события или сроки.
Фиксация крайних (пессимистических и оптимистических) вариантов возможного развития системы очень важна, так как а) руководители большой системы могут подготовиться к пессимистической ситуации; б) на случай возникновения этих ситуаций необходимо иметь планы действия, помня об известном правиле: «Надейся на лучшее - готовься к худшему». ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ВТОРОЙ ТЕМЕ 1. Дайте определение понятия управления, укажите основные факторы, определяющие эффективность управления. 2. В каких этапах управления и почему участие руководителя высшего уровня является обязательным и почему? 3. Каковы взаимоотношения системы и ее элементов и условий включения элементов в систему? 4. Вспомните основные этапы процесса управления? 5. В чем смысл и значение итеративного характера управления системами? Каковы основные причины его применения? 6. Каков математический аналог интервальной оценки показателей функционирования системы? Какой математический аппарат при этом может быть использован? ТЕМА 3.
|
Рис. 10. Массовые выбросы от легкового автомобильного транспорта в Швеции
1 - размер парка легковых автомобилей. Выбросы: 2 - NOx;
3 - СО; 4-СН; 5-свинец. 6 - прогноз 1995-96 гг.
Рис.11. Схема оценки времени реализации программ и целевых
нормативов:
ЦП - количественная характеристика цели, t - время достижения системой цели, ЦП1, ЦП2 и ti, t2 - точечная оценка цели и времени, АЦП и At -интервальная оценка цели и времени ее достижения 1 - оптимистическая оценка; 2 - пессимистическая оценка.
