Жизнеспособность систем

С точки зрения кибернетики, организационно-технические объекты, подобные предприятиям, классифицируются как сложные (диффузные) системы и к ним с трудом применим аппарат классической теории автоматического управления.

Сравнительно новое направление науки об управлении, которое носит название организационная кибернетика (managerial cybernetics), по-видимому, сделала успешные шаги в решении задачи управления сложными организационно-техническими системами. Основная категория этого направления – понятие жизнеспособной системы как некоторой целостности, которая способна выполнять своё предназначение (миссию) находясь в контакте с внешней средой, оказывающей непредсказуемые возмущающие воздействия. Иными словами, жизнеспособная система способна не только решать заранее заданные задачи, но и имеет потенциал решения неизвестных проблем. Более известен прием под названием «эвристический анализ». Спектр жизнеспособных систем очень широк: такими системами являются живые клетки, многоклеточные организмы, люди, организации и даже государства.

Жизнеспособная система это открытая система, которая обменивается с внешней средой веществом, энергией и информацией и, таким образом, существует в постоянном динамическом равновесии с окружающим миром. Такая система должна быть одновременно стабильной и адаптивной. Стабильность позволяет жизнеспособной системе сохранять свой суверенитет во враждебной внешней среде, а адаптивность – менять свою внутреннюю структуру и собственные законы функционирования в соответствии с ожидаемыми изменениями как внутри системы, так и в окружающем мире. Это противоречие диалектически разрешается введением понятия жизнеспособности.

В рамках организационной кибернетики был сформулирован ряд структурных и поведенческих инвариантов, называемых моделью жизнеспособной системы, выполнение которых прослеживается для любой такой системы. Рассмотрение модели жизнеспособной системы выходит за рамки этой статьи, однако рассмотрим наиболее существенные черты этой модели в применении к задачам управления. В приводимых примерах, жизнеспособной системой является само предприятие, а эффективная эксплуатация его основных фондов – одна из функций этой системы.

- В основе жизнеспособной системы лежит оперативный контур, который отвечает за поддержание гомеостатического равновесия внутри всей системы. Для предприятия, в частности, это означает, что поставленные планы выполняются, а основные фонды при этом эксплуатируются в штатном режиме, без нарушений регламента техобслуживания и перегрузок.

- Жизнеспособная система включает модель самой себя и внешней среды, эффективно уменьшающая её разнообразие. На основании этой модели осуществляется управление самой системой и её взаимодействие с внешней средой. Модель с течением времени постоянно уточняется и может меняться по необходимости вместе с самой системой. Для управления основными фондами необходима модель процессов, в которые они вовлечены (внешняя среда), а так же модели процессов технического обслуживания и управления эксплуатацией, позволяющая, в частности, измерять эффективность этих процессов. При изменении условий эксплуатации, модель должна корректироваться по необходимости.

- В жизнеспособной системе оперативная информация накапливается для последующего анализа и извлечения новых знаний, однако неожиданные тенденции сразу выявляются, чтобы регулирующее воздействие оказывалось «в фазе» и этими тенденциями. В противном случае, возможны колебания.

- Жизнеспособная система имеет некий механизм для передачи аналогов болевых импульсов, несущих неаналитическую информацию о состоянии оперативного контура. Для этого используются так называемые алгедонические связи. Их наличие позволяет системе быстрее осознать необходимость действовать при неожиданно резком изменении во внешнем мире. В их отсутствие, любые резкие изменения, угрожающие целостности системы, будут некоторое время гаситься фильтрами, прежде чем «попадут на стол» - возможно слишком поздно.

Как было сказано, модель жизнеспособной системы определяет качества, присущие всем жизнеспособным системам. Следовательно, любая успешная организация в том или ином виде содержит вышеприведённые черты. Однако, как уже было сказано в предыдущих разделах, если необходимость какой-либо системной функции не осознаётся, её выполнение будет хаотичным и далёким от оптимального. В частности, практика показывает, что в организациях редко осознаётся необходимость иметь явно выраженную модель всего предприятия и его внешней среды, поэтому такая модель фрагментарно присутствует лишь в головах высшего руководства.

Современным системам управления эксплуатацией трудно что-то предложить для поддержки модели жизнеспособной системы. Область решаемых задач здесь хоть и входит в деятельность по обеспечению жизнеспособности, тем не менее, не исчерпывает её. Сюда можно отнести только лишь возможность экспорта данных из системы. Эти данные могут выгружаться в хранилище данных (warehouse) для последующей обработки средствами OLAP.

3. Модель Системы Поддержки Эксплуатации (СПЭ)

3.1 Общая схема функционирования СПЭ

Здесь дана попытка описать информационную систему поддержки эксплуатации, спроектированную с учётом кибернетических принципов, изложенных в предыдущих разделах. Такая система относится к совершенно новому классу информационных систем, следовательно, им следует дать собственное название. Пусть это будут системы поддержки эксплуатации (СПЭ).

Прежде всего, имеет смысл ещё раз поставить акцент на том, что бессмысленно говорить о разработке новых информационных систем, способствующих более эффективному управлению, чем их предшественники, оставаясь в плоскости дисциплины разработки программного обеспечения. Мы говорим об СПЭ как о методологии проектирования информационных систем нового типа.

Методология СПЭ образуется на стыке следующих практических и научных дисциплин:

1) Создание корпоративных информационных систем, в частности EAM-систем. Мы используем современную теорию и практику проектирования, разработки и организации работ в целом, поскольку важный аспект СПЭ это информационная система.

2) Стратегический менеджмент интересует нас своим аппаратом постановки долгосрочных целей, методов измерения близости к цели и оценки степени достижимости цели.

3) Менеджмент качества и, в частности, система менеджмента качества (СМК) является важным компонентом, поскольку нашей целью является качественное управление эксплуатацией основных фондов.

4) Организационная кибернетика описывает процессы управления в сложных (диффузных) системах. Важным аспектом СПЭ является управление разнообразием, включающее такие понятия как аттеньюация и усиление разнообразия. В терминах организационной кибернетики, целью работы является создание жизнеспособной системы. Организационная кибернетика строится на базе классической теории управления, содержащей такие понятия, как контур управления, обратная связь, закон о необходимом разнообразии и объект управления.

Общая теория систем даёт нам холистический взгляд на системы в целом. Важными понятиями для нас являются эмерджентность, синергетика и самоорганизация.

Цель создания СПЭ – поддержание основных фондов предприятия в пригодном для выполнения своих задач состоянии и минимизации эксплуатационных расходов в течение продолжительного времени.

Объектом управления для СПЭ является деятельность, связанная с эксплуатацией основных фондов предприятия. СПЭ должна поддерживать объект управления в гомеостатическом равновесии в рамках допустимого состояния (нормы), определяемых в соответствии с моделью объекта управления. СПЭ содержит модель объекта управления вместе с окружающей средой. Модель описывает структуру объекта управления, его нормальное поведение и состояние. В частности, нормы эксплуатации агрегатов и их компонентов, почерпнутые из соответствующей документации, являются составной частью модели. Модель должна отражать реальный мир с присущими ему закономерностями с глубиной, достаточной для выведения обоснованных следствий из поступающих данных и проведения экспериментов.

СПЭ должна быть системой замкнутого цикла управления, то есть включать возможность оказания воздействия на объект управления, возможность получения обратной связи, а так же механизм формирования управленческих решений. При этом, чтобы обеспечить выполнение закона о необходимом разнообразии, в контур управления в том или ином виде должен включаться человек. Такая необходимость вызвана пониманием того, что управленческое разнообразие информационной системы в обозримом будущем будет оставаться меньше, чем у человека, то есть управлять организацией самостоятельно машина на данный момент не сможет. Следовательно, при проектировании СПЭ должны быть явно оговорены механизмы соприкосновения человека и информационной системы, что позволит создать эффективные методы управления разнообразием. Однако, глубина модели, лежащей в основе СПЭ, позволяет информационной системе в ряде случаев самостоятельно принимать управленческие решения, замыкая тем самым управленческий контур.
Вся оперативная информация, протекающая через СПЭ, должна накапливаться для её дальнейшей обработки и сопоставления с новой информацией. Без долговременного хранения данных, СПЭ может руководствоваться только сиюминутной информацией, а как было сказано ранее, неотъемлемой частью жизнеспособной системы является способность сопоставлять новую информацию с прежним опытом. Это позволяет получать новые знания и выявлять неожиданные тревожные тенденции, требующие внимания.

Эталонная модель СПЭ в первом приближении показана на рис. 3

Рис. 3. Эталонная модель системы поддержки эксплуатации

На рисунке показан контур управления, включающий объект управления – эксплуатацию основных фондов, управляющую систему СПЭ, а так же направления управляющего воздействия и обратной связи.

Обратная связь представлена несколькими видами информационных потоков. Во-первых, это показатели эффективности процессов эксплуатации, измеряемые в соответствии с моделью. Во-вторых, это разного рода показания сенсоров, снимаемые в реальном времени и характеризующие актуальное состояние агрегатов, сооружений и других элементов основных фондов. В-третьих, СПЭ поддерживает ручной ввод информации в тех случаях, когда процесс её получения не автоматизирован и не является частью модели. Например, вручную могут регистрироваться результаты инспекций оборудования. И, наконец, СПЭ способна получать информацию от других систем автоматизации, используемых для решения тактических задач эксплуатации, таких как CMMS.
Также рисунок показывает, что человек тоже является частью контура управления, однако управляющее воздействие может быть создано и без его участия, на основании только лишь модели объекта управления и входящей информации. СПЭ служит фасадом, через который человек воспринимает объект управления, тем самым эффективно уменьшая разнообразие. В то же время, СПЭ также является и тем «пультом», посредством которого человек, может оказывать управляющее воздействие на деятельность по эксплуатации основных фондов.

Поиск по сайту: