CC BY
25
______________________________ © В.А. Клюев, А.В. Клюев, 2005
УДК 681.3. 622.014 В.А. Клюев, А.В. Клюев
МЕТОД УЗЛОВЫХ СЕЧЕНИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ТЕХНОЛОГИЙ
~П Хабаровском крае разрабатываются 39 % рудных и 13 %
-Я-М россыпных запасов золота. Из 19 рудных 13 месторождений еще ожидают своего освоения. Более 20 страрательских артелей за год добывают не больше 100 кг россыпного золота. Кризисное положение старательских артелей России и постоянный рост цен на энергоносители приводит к положению, когда рентабельность добычи металлов снижается до 5-8 %. Мировая практика разработки рудных месторождений ставит вопрос о необходимости укрупнения предприятий и поиска фондов финансирования работ. Такое укрупнение горных производств происходит на базе запасов в более чем 10 тонн и сроками разработки не менее чем за 10 лет, когда становится возможным создание стационарных и флагманских предприятий на принципах финансовопромышленных групп (ФПГ) [1]. При создании перспективных ФПГ на первый план выходят оценки горнотехнических условий месторождения, процедуры и связи, предписанные технологией и детальная проработка вариантов эффективного погашения запасов.
Эффективность рудников и горных комбинатов определяется количеством и потребительскими свойствами товарной продукции, расходом и запасами ресурсов на стадиях строительства и эксплуатации проекта, безопасностью и комфортностью условий труда. Деятельность таких предприятий разнородна по составу работ и отдельных технологических процессов, особенностью функционирования горно-проходческих работ, очистных забоев, подземного и поверхностного транспорта, служб вентиляции, водоподачи и энергоснабжения, ремонта горных выработок, спасательных служб, рентабельностью комбинатов (ГОКов и ГМК) [1].
Структура оцениваемых универсальных признаков хорошо известна в строительном, машиностроительном и проектном производстве и обязательна для межфирменных отношений [2,
3].
Планирование эффективного производства требует сопоставления и анализа показателей, которые имеют значимость в денежном выражении и соотносятся с выработкой единицы продукции на каждого работника-акционера и оценивать все удельные капиталовложения на единицу мощности. Одним из основных экономико-организационных механизмов повышения эффективности функционирования укрупненных предприятий остается реструктуризация: с одной стороны - рост и интеграция вследствие слияний, поглощений; создания и развития новых бизнесов; консолидации и возврата старого опыта; а с другой стороны - центробежные тенденции: выделение частей бизнеса, бизнес-единиц, непрофильных активов, т. е. цели разукрупнения. В этой модельной имитации сценария ситуаций реального рынка участвуют все важные элементы для поиска выгод и затрат в осуществлении горного проекта: направления реструктуризации системы управления, объемы производства, цена реализации продукции, уровень эксплуатационных затрат, уровень капитальных затрат, процент кредитной ставки, уровень налогообложения и коэффициент дисконтирования.
Главные особенности разработки инструментария для создания наиболее значимых экономико-организационных механизмов современного управления горно-промышленным комплексом:
1. Декомпозиция проблемы управления на различные уровни с выделением этапов моделирования, каждый из которых должен носить законченный характер.
2. Осуществление ретроспективного анализа (учет прошлого и настоящего) состояния проблем и составление прогноза.
3. Рассмотрение первичных эффектов от применения экономико-организационного механизма в краткосрочном горизонте планирования (1-2 года).
Описание сложных объектов как иерархических привело к созданию технологий структурного анализа и проектирования, которая базируется на методологии структурно-функцио-
нального моделирования (объектно-операционные методы) и методы концептуального моделирования.
Интегральная оценка эффективности проекта основывается на геометрическом усреднении комплекса технологических, организационных и комерческих показателей, которые включают физические и эксплутационные возможности каждого технологического узла и конкурентные условия жизненного цикла товара, услуг и технологии по формулам типа [4]:
в(о ) = ^1(о)
I
где £ (о) - матрица смежности графовых связей; 8‘(0) - переходы, соответствующие весу путей достижения цели; I - код индексной связи структур; п - диапазон структур для исследования.
Разумные ограничения на реализацию совокупности структур определяется путём управления логической сложностью вариантов самих структур управления и участием в диалоге разнородных специалистов во всей последовательности формирования замысла технических средств: технический, социальный, экологический, художественно-эстетический и психологический проекты. Именно в моделях синтеза достигается возможность оперативного ранжирования и качественного управления структурами.
С точки зрения логистики внутри и вне предприятия следует различать запасы: снабженческие, возникающие в процессе закупок материально-технических ресурсов; незавершенного производства; сбытовые, предназначенные для удовлетворения спроса потребителей. Логистическая функция может быть описана по каждому виду учета потоков в соответствие с разновидностью запасов. Например: материальному потоку соответствуют производственные и товарные запасы, которые различаются тем, что первые образуются в сфере производства, а вторые - в сфере обращения; финансовому потоку - остатки собственных и заемных средств, которые различаются по возможности вовлечения их в хозяйственный оборот; информационному потоку - накопленная на бумажных и магнитных носителях информация, которая различается по форме хранения и технологии использования; сервисному потоку - резервы мощ-
ностей и ресурсов, которые в основном различаются способами резервирования.
В оперативных случаях при оценке результатов анализа качества управления технологическими узлами ограничи-ваются рассмотрением динамики симплексных отношений, которые характеризуют финансовый поток: ликвидность, леверидж (привлечение средств), платежеспособность (или покрытие), способность реализовывать продукцию (работы, услуги) и активность в использовании своих возможностей.
Целевыми задачами информационной логистики являются: управление информационными потоками, взаимосвязанными с материальными и финансовыми потоками; внедрение новейших информационных технологий, интегрированных информационных систем автоматизации в логистические процессы; использование их в закупочной, производственной, распределительной и транспортной логистике и формализация этих функциональных (предметных) областей; создание систем планирования, учета и управления, а также систем мониторинга (отслеживания), позволяющих информировать клиентов и партнеров о текущем статусе затрат.
Для синтеза всех этих состояний использована модель эволюционно-потоковой диаграммы, которая реализует сценарии проектируемого или реконструируемого горного предприятия по важным факторам: цели рынка; ресурсные потоки; цели производства; факторы влияния на производство; условия перехода (их состояний) между узлами операций; тип и классы операций (технологические узлы); оценочный образ узла; требования к составу операций; условия и ситуации функционирования узла ответственных операции (в локальном графе).
К общим принципам теории формирования видов деятельности на производстве относятся: использование закона необходимого разнообразия, наименьшего взаимодействия, иерархичности, гомеостазиса и гомеорезиса. Например, при построении производственной структуры формируются предметно замкнутые - забой, горизонт, блок, карьер, участки и варианты цехов. Автономность подсистем достигается за счет минимизации функциональных связей: технологических связей между производственными комплексами, комерческих связей с окружением, информационно-органи-зационных связей между окружающими структурами и службами аппарата управления. В системе расче-
тов организационных связей центральное место занимает производственная структура предприятия, задаваемая составом и специализацией производства и отдельных рабочих мест, внутрифирменной и межфирменной кооперацией в деятельности структур и служб. Для функционирования структурных образований формируются информационные потоки учетной, организационно-распорядительной и координационной информации
[5].
Последовательная детализация подпроблем и переходов в потоках информации приводит к определенному управляющему действию на основе аппарата поведенческого моделирования процессорно-ориентированных структур мышления в самых наглядных и выразительных графоаналитических средств.
При имитационном моделировании структурного сценария необходимо предусмотреть временные и сетевые диаграммы на всем жизненном цикле сырья и продукта производства, на все модели системы для глобальной процедуры поиска решения и имитационного прогона. когда оцениваются эффективности вариантов каждого звена всей цепочки технологического процесса и структур его обеспечения на локальном уровне поиска.
Основные параметры оценки иерархической структуры -нормы управляемости и диапазон руководства. Эти нормативы устанавливаются на основе возможности контроля всех видов связи. Выбор принципа оптимизации организационной структуры должен учитывать число уровней управления, диапазон контроля, степень централизации функций исполнителей. Кроме статистических параметров структур необходимо оценивать и динамические параметры: интенсивность и регулярность коммуникаций в управлении и материально-энергети-ческих потоков в производстве.
Критерии наилучшего соответствия отдельных структур формализуется в виде пространственных матриц связи между элементами системы. Количественные оценки изоморфизма структур будет оцениваться по сходству топологии матриц. Закон необходимого разнообразия позволяет оценивать пропускную способность функциональных структур (узла технологии) и управляющих органов исходя из числа различимых состояний производственных подразделений. Для соблюдения принципа
специализации рабочих мест используют достаточно точные его критерии - это несколько специальных оценочных коэффициентов: закрепления операций, загрузки оборудования, степень непрерывности обработки, качество технологичности обработки, однородность технологической обработки, степень сходства сырья (полуфабрикатов), комплексность обслуживания, однотипность услуг и т.д.
Функционально-технологический разрез организационной структуры дает возможность представить взаимосвязи между элементами одного иерархического уровня системы управления, а при выполнении ими сложных работ - и смежных с ним уровней. Для этого строятся пространственные технологические сети связей кооперации между производственными подразделениями или информационные контуры коммуникаций между службами управления. Такие сети описывают как однородные по своему составу материальные, энергетические, коммуникационные связи (потоки), так и контуры разнородных связей, обеспечивающих получение конечного результата деятельности различных служб и подразделений предприятия.
Взаимодействие между вариантами параллельных оценочных процессов осуществляется процедурами обмена информации, для этого очень удобным и наглядным средством может служить аппаратное обеспечение сети Петри (СП). Графическое представление сети выполняется в форме двудольного мультиграфа, где смежность позиций и переходов задается направленными дугами. Набор списка переходов должен позволять оценивать варианты событий: выдачу требований на условия выбора переменной, переходы к дальнейшему выполнению процесса либо выбору значения внешней переменной [4].
Модели сетей обладают свойством иерархичного вложения локальных сетей с различной степенью детализации и позволяют исследовать работоспособность моделируемых систем, оптимальность структуры, эффективность процесса и достигать планируемых состояний своих структур [5].
Для управления моделью сети используюся следующие виды целей: состояние структур потока, ориентирование направлений потока, движение внутренних и внешних структур потока, организация рационального с точки зрения физики и химии
процессов технологического потока, преобразование структур и функций потока [6].
Все объекты, обрабатываемые операцией, имеют множество атрибутов (условий и требований), набор значений которых и определяет состояние объекта. Чтобы проследить траекторию "жизненного пути" каждого объекта во множестве атрибутов операции для начала оценок выделяется ключевой атрибут. В модели анализа включены все организационные и комерческие показатели, фонды обращения и оборотные фонды, которые в значительной части обеспечивают логистические процессы внутрисистемного характера и включаются в модель в целевом порядке. Каждый локальный модуль модели должен быть достаточным и иметь возможности анализа и имитационного «прогона» ситуаций жизненного цикла структур и в тоже время
- "прозрачным" для пользователя и удобным для принятия решений на его основе.
Имитационное моделирование заключается в определении последовательности состояний в форме сети Петри (СП), соответствующей той или иной последовательности срабатывания переходов. Разработка графа достижимости всех целей производится на основе построения ленты достижимости СП (комплексный сетевой график). Диаграмма ситуаций может разрабатывается морфологическим анализом системными аналитиками и экспертами в предметной области методом "мозгового штурма" [2, 3]. Логика преобразования потоков для реализации всех технологических операций технологии выражается набором логических формул в табличном сопровождении и вариантами стрелок для смены направлений переходов с помощью нескольких логических связок.
------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Технология разработки золоторудных месторождений / Под редакцией В.П. Неганова. - М.: Недра, 1995. 336 с.
2. Клюев В.А. Модельное проектирование структуры строительного процесса. Сб. «Исследование и испытание строительных машин». Хабаровск, 1993. - С.116-120.
3. Клюев В.А. Технологическая совместимость структур в задаче синтеза технических решений // Исследование и испытание строительных машин. Хабаровск, 1993. - С.110-115.
4. Корчак А.В. Логико-информационный подход к проектированию строительства подземных сооружений в сложных горно-геологических условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень, 1996, №3. - С.6-
11.
5. Клюев В. А. Морфология системы для формирования технологий комплекса горных работ на месторождениях // Горный информационноаналитический бюллетень, 2004, № 12.
6. Клюев В. А. Методологические основы теории формирования технологического пространства месторождения. // Горный информационно-
аналитический бюллетень, 2005, № 5.
— Коротко об авторах ------------------------
Клюев В.А. - кандидат технических наук, доцент, Клюев А.В. - преподаватель,
Тихоокеанский государственный университет.
