Марат Телемтаев - Целостный инженеринг

Дискретные модели, т.е. модели с развитой системой логических переходов и условий, описываемой с помощью аппарата дискретной математики (математическая логика и теория алгоритмов, теория языков и языковых процессоров, алгебраические системы и др.), решаются с помощью цифровых вычислительных машин.

Существуют также модели процессов систем, ориентированные на решение с помощью аналогово-цифровых комплексов. В большинстве случаев модели процессов производственной системы являются непрерывно-дискретными.

Для решения задач моделирования производственных процессов в процессе инженеринга эффективными являются имитирующие модели. Для этих моделей не ставится задача наибольшего соответствия структуры модели структуре моделируемого процесса. Основная задача – наиболее достоверное воспроизведение реакции моделируемой системы на внешние, в том числе и на входные воздействия в виде изменений характеристик преобразуемого системой ресурса. Подбор совокупности операторов преобразования входной информации в выходную информацию производится с помощью статистических математических методов.

Модель процесса структурируется в виде блоков в соответствии с достоверными представлениями о структуре производственной системы. Каждый блок модели имитирует поведение определенной системы, являющейся подсистемой исследуемой производственной системы. Имитирующие модели позволяют корректировать набор операторов преобразования в соответствии с текущим поведением моделируемой системы, создавать имитационные и деловые игры для принятия решений по проектированию, управлению, развитию производственных систем.

Процессы в производственной системыах часто моделируются с помощью «неформальных» графических моделей. Графические модели позволяют наглядно изобразить в виде схем, графиков, других простых и сложных графических конструкций частные и общие качественные и количественные характеристики моделей производственной системы. Неформальные модели являются, как правило, этапом, предшествующим построению формальных математических, экономических и экономико-математических моделей производственной системы.

Формальные математические модели производственных процессов могут быть дифференциальными (в форме дифференциальных уравнений), логическими (в форме уравнений математической логики), теоретико-множественными, алгебраическими (в форме алгебраических уравнений и систем), графовыми (в форме ориентированных и неориентированных графов), комбинаторными (в виде моделей размещения объектов в соответствии со специальными правилами), смешанными.

Модели производственных процессов и систем могут быть стохастическими и детерминированными, т.е. учитывающими (в первом случае) и не учитывающими (в другом случае) случайный характер изменений характеристик производственных процессов и преобразуемых системой ресурсов.

Для построения стохастических моделей процессов систем используют специальные методы моделирования процессов и структур, основанные на аппарате теории вероятностей, математической статистики, теории размытых множеств. Здесь стохастические модели не рассматриваются, хотя эти модели могут эффективно использоваться системной технологией инженеринга производственной системы.

• Процессы и структуры производственной системы можно моделировать для целей инженеринга с использованием функционального, морфологического и информационного подходов .

Функциональный подход используется для описания процесса производственной системы. Модель процесса производственной системы представляется в виде совокупности функций, преобразующих поступающие ресурсы в конечный результат функционирования производственной системы – знание, товар, услугу, проект, программу, политику. Конечный результат и входные ресурсы управления представляются в виде функций времени. В каждый данный момент времени состояние производственной системы описывается совокупностью информации о характеристиках входных ресурсов и выходных результатов. Функциональная модель предсказывает изменения состояния процесса производственной системы во времени.

Морфологический подход предназначен для моделирования структуры производственной системы, структур ее подсистем. При этом выделяют элементы системы и транспортно-складские связи между ними, предназначенные для обеспечения взаимодействий: информационные, энергетические, материальные и др.

Информационный подход позволяет создать модель преобразования информационного ресурса производства, как для любого элемента и для части системы, так и для преобразования, проводимого производственной системой в целом. Информационный подход позволяет создать информационную модель производственной системы, дающую интегральное описание системы, независимо от ее природы и природы преобразуемых ресурсов.

• Система-субъект управления производством. На всем протяжении жизненного цикла производственной системы ее развитие и взаимоотношения с внешней средой – предмет деятельности системы-субъекта управления производством . При этом система-субъект производственной системы должна обеспечивать достижение системной цели производства. Во-первых, это достижение миссионерской цели производства в интересах внешней среды. И, во-вторых, как известно из предыдущего изложения, комплекс «системная цель» содержит в себе и собственную цель выживания, сохранения и развития производственной системы. К модели системы-субъекта, которая существенно видоизменяется в течение жизненного цикла производственной системы, с позиций метода системной технологии предъявляются определенные требования.

На начальных фазах концептуальной стадии создаваемой производственной системы система-субъект выполняет по отношению к ней аналитические и исследовательские функции. Эти функции связаны с анализом потребностей и возможностей внешней среды в создании данной системы. Система-субъект может представлять собой аналитическую группу, исследовательский коллектив. На последующих фазах концептуальной стадии, если принято решение о создании данной производственной системы, система-субъект выполняет разработку проекта производственной системы. Модель системы-субъекта дополняется моделью проектного коллектива и группы управления проектом. Функции системы-субъекта производственной системы на этой стадии заключается в согласовании проекта с представителями внешней среды по вопросам экологии, экономики, социологии и др., а также в составлении планов реализации проекта производственной системы.