Современные системные технологии в отраслях экономики. Учебное пособие - Юсуф Азимов

Однако прогресс техники в середине XX века привел к созданию столь сложных технических систем, задачи управления которыми стали превышать физиологические возможности человека. В конце Второй мировой войны такой задачей явилась задача создания автоматической системы управления зенитным огнем, которая при скоростях самолетов, сравнимых со скоростью зенитного снаряда, могла бы без участия человека следить за курсом самолетов, осуществлять расчет их траекторий и наводку орудий. В подобных системах на первое место выдвигаются задачи получения информации об окружающей обстановке, обработки этой информации с целью извлечения из нее пригодных для управления данных и использования этой информации для осуществления целенаправленных действий, т. е. задачи создания устройств, служащих для связи и управления.

Несущественность энергетических соотношений в задачах связи и управления позволяет отвлечься от физических особенностей носителей информации и от физической природы систем, в которых эта информация используется. Поэтому кибернетика представляет собой общую теорию связи и управления, применимую к любой системе, независимо от ее физической природы.

Понятие системы, наряду с понятием управления, является фундаментальным понятием кибернетики. Любая реально существующая система состоит из конкретных объектов, в качестве которых могут выступать технические устройства, люди, управляющие этими устройствами, материальные ресурсы и т. п. Эти объекты связаны между собой и с окружающим миром определенными связями, представляющими собой силы, потоки энергии, вещества, информации. Однако кибернетика отвлекается от физического содержания свойств объектов и связей и рассматривает реальную систему как абстрактное множество элементов, наделенных общими свойствами и находящихся друг с другом в некоторых отношениях, определяемых характером существующих связей. Такое представление позволяет отказаться от привычного разделения систем на механические, электрические, химические, биологические и т. п. и ввести понятие абстрактной кибернетической системы как совокупности взаимосвязанных и воздействующих друг на друга элементов.

Рассмотрение системы как совокупности элементов дает возможность привлечь для ее математического описания аппарат теории множеств. При этом в ряде важных случаев связи между элементами удобно описываются с помощью аппарата математической логики.

Целью кибернетики является управление системами. Для суждения о путях решения этой задачи необходимо четко представить себе смысл термина «управление».

В широком смысле слова под управлением понимают организационную деятельность, осуществляющую функции руководства чужой работой, направленной на достижение определенных целей. Процесс управления состоит в принятии решений о наиболее целесообразных действиях в той или иной сложившейся ситуации. Человек, осуществляющий управление, принимает решения, оценивая окружающую обстановку с помощью информации, получаемой от своих органов чувств, измерительных приборов, других, лиц. Во многих случаях этой информации оказывается недостаточно для однозначной оценки обстановки. Тогда человек использует свой опыт, свои знания, память, интуицию. Замечательным свойством человека является способность принимать решения в условиях значительной неопределенности в отношении окружающей обстановки.

В теории современной технологии управление предусматривает решение практических производственных задач, на правленных на обеспечение максимальной эффективности производственного процесса за счет выбора организационной структуры производства, технической базы и технологических решений.

Как следует из приведенного выше определения понятия управления, любую управляемую систему можно представить в виде совокупности двух частей: управляемой части, называемой объектом управления, и управляющей части, называемой управляющим устройством или оператором.

На рис. 2.2 приведена структурная схема, показывающая основные потоки информации в управляемой кибернетической системе.

Рис. 2.2. Структурная схема оптимального управления современным технологическим процессом

Система управления технологическим процессом предусматривает разработку его математической модели в виде функциональной зависимости входных  и выходных параметров  состояния в виде математической модели  = f (). Модель может быть представлена в эмпирической, аналитической или аналоговой форме. Задача управления технологическим процессом предусматривает поиск условий оптимальности целевого критерия R→opt(min,max), что реализуется за счет выработки управляющего сигнала – отрицательной обратной связи (—)U. Отрицательная обратная связь направлена на «гашение» отклонения выходного параметра  от его расчетного значения . В частном случае в качестве критерия оптимальности можно использовать сумму квадратов отклонений расчетных и измеряемых параметров:

Управляющая информация получается путем переработки всех видов информации, поступающей к оператору. При этом часть информации может сохраняться с тем, чтобы быть использованной в дальнейшем. Функции оператора может выполнять или человек или либо, механическое, либо электронное устройство. За последнее время роль оператора часто выполняют универсальные или специализированные электронные вычислительные машины.

В объекте управления происходит процесс переработки управляющей информации, выражающийся в изменении характе ра движения объекта управления. Эти изменения передаются оператору в виде рабочей информации по каналу обратной связи.

Обратная связь играет важнейшую роль в осуществлении эффективного управления, так как дает возможность оператору не прерывно в процессе управления судить о том, насколько уже достигнута цель управления, и в соответствии с этим вырабатывать управляющие сигналы наиболее рациональным образом.

Наиболее актуально использование принципов кибернетики в разработке автоматизированной системы управления (АСУ) химико-технологическими процессами. В разделе 10 приведен пример разработки АСУ технологического процесса варки стали в кислородном конверторе.

2.4. Конкурентоспособность высокой (инновационной) технологии

Оценка конкурентоспособности является исходным элементом для производственно-хозяйственной деятельности предприятий в условиях рыночной экономики. При этом систематической оценке должна подвергаться не только конкурентоспособность производимой предприятием продукции, но и конкурентоспособность самого предприятия.

Важность такой оценки обусловлена целым рядом обстоятельств, среди которых:

♦ необходимость разработки мероприятий по повышению конкурентоспособности продукции;

♦ выбор предприятием партнера для организации совместного выпуска продукции;

♦ привлечение средств инвестора для организации конкурентоспособного производства;

♦ составление маркетинговых программ для выхода предприятия на новые рынки сбыта;

♦ своевременное принятие решения об оптимальных изменениях товарного ассортимента, разработке и производстве новых и модернизированных изделий, расширении и создании производственных мощностей и др.

Оценка конкурентоспособности продукции может проводиться в соответствии с разработанным алгоритмом.

На первом этапе должны быть определены цели анализа и оценки конкурентоспособности продукции. Оценка конкуренто способности продукции может проводиться на различных стадиях жизненного цикла продукта (разработка, изготовление, продажа и эксплуатация), соответственно цели оценки конкурентоспособности могут быть определены исходя из стадии жизненного цикла продукта.

Важнейший этап оценки конкурентоспособности продукции – проведение маркетинговых исследований по изучению рынка, включающих изучение рыночного потенциала (емкости рынка), анализ рыночной сегментации, исследование фирменной структуры рынка и позиций конкурентов, изучение информации о покупателях.

На основании маркетинговых исследований формулируются требования к изделию. Основными критериями при этом выступают:

♦ технический уровень и уровень качества продукции;

♦ стандарты, документы законодательных органов страны-импортера и специфические требования потребителя;

♦ соответствие уровня качества продукции требованиям нормативно-технической документации;

♦ затраты потребителя на приобретение продукции, оплату таможенных сборов, налоги, транспортирование, монтаж, наладку, оплату запчастей, обслуживание и ремонт изделия, оплату материалов, топлива, энергии и т. п.