МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ «ПРЕДПРИЯТИЕ-ПРОМЫШЛЕННАЯ ИНФРАСТРУКТУРА»

    На рубеже XX-XXI веков оформилась модель постиндустриального общества, в которой основным элементом стала сфера услуг. Под влиянием процессов глобализации технологические процессы переносились из индустриально-развитых стран в страны Юго-Восточной Азии. В 2009 году противовесом Европейского Союза (ЕС) и США стал блок БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай, ЮАР). Конкурентная борьба между странами обострилась в 2014 году после введения США и ЕС экономических санкций против РФ. Конкурентная борьба между странами за рынки сбыта промышленной продукции заставляет собственников основных фондов стремиться к сокращению производственных и непроизводственных издержек путем совершенствования технологий, оборудования, замены сырья, оптимизации количественного и качественного состава работающих.

   Одним из направлений реорганизации предприятий стал инжиниринг предприятия [1] с применением математического моделирования для решения следующих задач: снижение производственных и непроизводственных издержек; повышение качества продукции; увеличение рыночной стоимости предприятия и так далее.

    Отметим, что в современных условиях актуальной проблемой является решение задачи инжиниринга системы «Предприятие-Промышленная  инфраструктура», для чего необходимо: 1) выбрать математическую модель, которая лучше всего описывает существующую систему; 2) выбрать возможные варианты развития системы с применением ограничений для переменных.

     Для модели системы «Предприятие-Промышленная инфраструктура» можно применять базовые элементы: функциональные, информационные, ресурсные и организационные. Рассмотрим упрощенную модель системы, выделяя материальные потоки (см. Рисунок 1).

Рис.1. Модель материальных потоков системы

    Эффективность управления системой «Предприятие-Промышленная инфраструктура» повышается, если управление материальными потоками осуществляется в режиме on-line с помощью различных автоматизированных систем управления. Но это предполагает определение узлов (точек) пересечения материальных потоков с последующим управленческим воздействием на материальные потоки именно в этих узлах. Расположение узлов для воздействия на материальные потоки должно быть ориентировано на организационную структуру не только предприятия, но и промышленной инфраструктуры. Подчеркнем, что целенаправленное управленческое воздействие на узлы пересечения материальных потоков меняет их параметры.

    Уточним, что в представленной модели информационные и финансовые потоки не рассматриваются. Построим концептуальную модель системы (см. Рисунок 2; формулы 1 и 2).

Рис.2. Концептуальная модель материальных потоков системы

X1  = X 0 + XE  + XW  - XC  - XP  -Y - Z0 - Z1 ,                   (1)

где X 0  – объем поставляемых материальных ресурсов; X1  – объем поставленных товаров на рынок; X E  – объем потребляемых топливно-энергетических ресурсов;  XW    объем потребляемой воды; XC   – объем сточных вод; X P  – объем промышленных отходов, перемещенных на полигоны захоронения; Z0  – объем потерь  материальных  ресурсов  при  транспортировке; транспортировке; Y - предприятие Z1   –  объем потерь готовой продукции при транспортировке; Y - предприятие

Y = Y1  + Y2  + Y3 ,                                                             (2)

где Y1 –   объем продукции незавершенного производства; Y2 –   объем производственного брака; Y3 –   объем готовой нереализованной продукции. Введем следующие обозначения: S – материальные потоки системы «Предприятие-Промышленная инфраструктура»;

 , i =1, 2, ...,nx  – совокупность входных потоков; , l =1, 2, ...,nH– совокупность внутренних воздействий; , k =1, 2, ...,nZ   – совокупность воздействий внешней среды; , j =1, 2, ...,nY – совокупность выходных потоков.

В общем виде функционирование системы S представлено формализованной моделью материальных потоков (см. Рисунок 3; формула 3)

Рис.3. Формализованная модель материальных потоков

y(t) = FS (x(t), h(t), z(t))

      В разработанной модели эффективность оценивается по показателю расхода материальных ресурсов на производство единицы продукции. Совокупность расходов всех материальных ресурсов запишем как , m =1, 2, ...,nQ . При таком подходе показатель технико-экономической эффективности функционирования системы «Предприятие-Промышленная инфраструктура» можно записать как E = E(Q).

     Отметим, что частного показателя расхода материальных ресурсов системы на производство единицы продукции   можно  достигнуть  при  разных  вариантах  функционирования  системы  «Предприятие- Промышленная инфраструктура», но в любом варианте показатели расходов материальных ресурсов на производство единицы продукции не должны выходить за пределы граничных значений .

    Построение оптимальной сети управления материальными потоками системы связано с формулированием целевой функции (см. формулу 4)

    Математическое моделирование системы «Предприятие-Промышленная инфраструктура»  позволяет повысить уровень конкурентоспособности как предприятия за счет сокращения производственных и непроизводственных издержек, так и промышленной инфраструктуры за счет снижения затрат на управление материальными потоками.

      Управление развитием системы «Предприятие-Промышленная инфраструктура» в процессе разработки и реализации проектов регионального уровня на основе инжиниринга системы позволяет выбирать оптимальные инвестиционные проекты.

Список литературы

1.     ГОСТ Р 15704-2008 Национальный стандарт Российской Федерации. Промышленные автоматизированные системы. Требования к стандартным архитектурам и методологиям предприятия. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://expert.gost.ru/ID/DOC/TXT_GOST_R_ISO_15704-2008.pdf (дата обращения 07.01.2015).