прочитано
#качество управления #процессное управление #цифровизация #индустрия 4.0 #эффективность бизнеса

Одной из важнейших задач любой компании является оптимизация всех процессов. У руководителей предприятий уже сформировалось понимание, как грамотно отладить производственные и технические алгоритмы действий. Но что делать с управлением? Поддается ли оно оптимизации? Эту задачу решает цифровой двойник управленческой системы, который позволяет отработать решения на виртуальной модели перед их внедрением в реальность.

0 3

В современных реалиях идея о том, что при циклическом повторении процесса объект управления и, соответственно, управленческие действия существенно не меняются, не жизнеспособна. Оперативные изменения требуют гибкости системы. Ранее мы говорили  об эффективной двухуровневой модели оптимизации управления. Первый уровень предполагает статистический анализ качества процессов, а второй – создание цифрового двойника.  

В чем суть цифрового двойника

Идею цифрового двойника легче объяснить на самом известном примере его реализации – истории с газовыми турбинами Siemens.  Компания Siemens  приобрела этот бизнес у  Rolls Royce и сразу решила интегрировать его в процессы обслуживания оборудования по всему миру. Без цифрового двойника эффект от расширения ассортимента нивелировался из-за увеличившихся затрат на поддержание двух систем, включая поставку необходимых запчастей и материалов.

Для решения этой задачи Siemens создала имитационную модель турбины – программу, полностью повторяющую ее эксплуатацию. С помощью нее можно было проводить диагностику турбины при наличии информации о  температуре, давлении газа, скорости вращения, расходах топлива. После этого становилось понятно, нужно ли проводить техобслуживание или ремонт, причем не по графику, а по факту появления каких-либо отклонений.

Технология функционировала так: на турбинах устанавливали специальные датчики, данные с которых записывали и передавали в центральный офис. Поступающую информацию анализировала программа. Это и был цифровой двойник всего парка турбин, находящихся в эксплуатации. Проведенная аналитика позволяла прогнозировать будущие проблемы оборудования по первым признакам, а также планировать работы, осуществлять заказ и поставку необходимых материалов, направлять специалистов и т.п.

Использование цифрового двойника помогает оптимизировать процессы прямо во время эксплуатации системы
>

Цифровизация управления

Управленческий аппарат предприятия как система ничем не отличается от других сложных структур, работающих в изменчивых условиях нагрузок, внешней среды, состояния внутренних элементов и т.п.

Идея оптимизации управления с использованием  СЭД  проста. В СЭД накапливается масса данных о происходящих процессах: движении документов, выполнении операций с ними, создании и исполнении поручений, подготовке материалов и прочем. Система фиксации и анализа данных там уже есть, остается построить имитационную модель управленческого аппарата.

Структурная модель функциональной единицы управленческого аппарата

На рисунке изображена упрощенная графическая структурная модель функциональной единицы управленческого аппарата по методике  IDEF0 . В соответствии с ней каждая функция изображается прямоугольником, у которого слева отражены входы, справа выходы, сверху регламенты, а снизу необходимые ресурсы. Функция «Управление» реализуется менеджером. Он получает от вышестоящего руководства планы и задания, которые исполняет в соответствии с регламентами самостоятельно или перенаправляет в функцию «Исполнение» (реализуется исполнителем).

Имитационная модель структурной единицы в этом примере создавалась на базе системы имитационного моделирования iThink. Она, в свою очередь, строится на подходе системной динамики.

Как работает iThink

Имитационная модель функциональной единицы управленческого аппарата, построенная в системе iThink

  • BOSS и Employee – это резервуары, содержащие очереди заданий к руководителю и сотруднику соответственно.

  • Внешние задания поступают в модель входным потоком Income Tasks случайным образом с нормальным распределением, определяемым параметрами среднего значения Inflow M и стандартным отклонением Inflow Std.

  • Аналогичным стохастическим процессом регулируются исходящие выполненные задания Boss Resolved и eResolved.

Такая имитационная модель может быть связана с СЭД предприятия через экспорт данных с автоматическим подсчетом среднего и стандартного отклонения   по каждому параметру. Входящий поток можно описать не стохастически, а конкретными наборами заданий – сэмплами, снятыми с тех же логов СЭД.

Пример одного из численных экспериментов с моделью приведен в виде графика: на нем представлена зависимость размеров очередей заданий у руководителя и сотрудника, а также результатов исполнения, накопленных в Resolved от входного потока заданий.

Изменение скорости обработки заданий в зависимости от входного потока

На графике приведена серия испытаний с различной мощностью входного потока документов. Цифре 1 соответствует значение средней мощности 0,8 ч/часа в час, цифре 5 – 1,6 ч/часа в час.

Начиная со значения 1,2 ч/часа (кривая 3), скорость обработки заданий перестает зависеть от входного потока. Кривая с цифрой 1 показывает наибольшую скорость обработки, притом что это наименьший поток. Происходит «захлебывание» системы, а при увеличении заданий растет очередь у исполнителей. Это показывает следующий график – размер очереди заданий у руководителя при том же значении мощности входного потока.

Размер очереди заданий у руководителя в зависимости от мощности входного потока

Интересно, что система начинает «захлебываться» заданиями, когда общее их количество соответствует всего 6 ч/часам работы на двоих сотрудников! Это показывает потенциал оптимизации. Чтобы оптимизировать рассмотренную ячейку управленческого аппарата, нужно применять разработанные в бережливом производстве подходы – буферизацию заданий, их пакетирование, изменять регламенты и прочее.

Цифровой двойник позволяет на виртуальной модели найти и опробовать решение прежде, чем реализовывать его в реальных процессах

Цифровая трансформация на практике

Имитационная модель управленческого аппарата должна содержать:

  • функционально-организационную структуру управленческого аппарата;

  • регламенты – маршруты, правила согласования, ролевую модель, график жизненного цикла документов.

Из логов СЭД, установленной в управленческом аппарате, цифровой двойник должен получать следующие данные:

  • изменения структуры (отпуска, увольнения, новые сотрудники и подразделения) и регламентов;

  • данные по загрузке персонала (в том числе выполнение заданий и участие в мероприятиях за пределами СЭД);

  • статистику потоков заданий и событий;

  • статистику исполнения заданий: временные затраты на обработку документов, циклов и возвраты документов.

Возможные применения модели в качестве цифрового двойника:

  • наглядный Dashboard , показывающий, что происходит в реальности;

  • инструмент управления работой аппарата, позволяющий оперативно менять маршрутизацию и различные регламенты, в том числе с помощью искусственного интеллекта;

  • оптимизация на основании численных экспериментов.

После внедрения цифрового двойника управленческого аппарата можно ожидать того, что называют  цифровой трансформацией  – перехода от фиктивной экономии затрат на бумагу и рабочего времени сотрудников к прозрачности и оптимальности управления предприятием в «реальном» времени.