Рекомендательная модель модернизации АСУ ТП, ИТ
Постановка задачи
После разработки "Модели уровня(степени) автоматизации" и отражение интегрального коэффициента автоматизации "Ка" в количественных единицах для одного из холдингов нефтегазового комплекса, пришло понимание основной задачи использования полученных расчетов, которое заключается в следующем:
Построить рекомендательную модель модернизации инфраструктуры предприятия (АСУ ТП, ИТ) с целью оптимального распределения ограниченного бюджета (C), максимального роста коэффициента автоматизации (Ка) и выдачи рекомендаций по стратегии допустимого неравномерного финансирования (δ) в процентах от распределяемого бюджета − разницы между максимально и минимально финансируемыми предприятиями, входящим в один холдинг, с учетом сохранения эффективного роста интегрального Ка на каждом этапе выделения средств.
Параметр неравномерности (δ), был введен для характеристики неравномерности распределения финансовых средств, что определило в дальнейшем стратегии действий.
Критерии стратегий
Для реализации поставленной задачи таким решениям соответствует выбор одной из ЭФФЕКТИВНОЙ СТРАТЕГИЙ по ПАРЕТО при распределении финансовых средств, в зависимости от δ:
-
всем поровну − δ=0% (1);
-
с ограничением разницы от бюджета − δ=20% (2);
-
полностью свободно − δ=100% (3).
При построении учитывался вес предприятия в бизнес-проекте холдинга и других ограничений, накладываемых задачей.
Проблема рассматривалась путем решения задачи линейного программирования в многокритериальной постановке для трех критериев: суммарные капиталовложения (C), итоговый интегральный уровень автоматизации (Ка), неравномерность распределения финансовых средств (δ). На каждой итерации решения для фиксированного С, осуществлялся поиск решения Ка для пяти значений ограничений от бюджета δ={ 0; 25; 50; 75; 100 }%.
Анализ полученной карты
На карте стратегий визуально хорошо видно, как зависят основные параметры Ка и С при модернизации систем автоматизации в зависимости от выбранных крайних стратегий δ-(1),(3), либо промежуточного значения δ-(2), что отвечает различному распределению финансовых средств.
Различные решения обьясняются во-первых, неравномерностью роста Ка для каждого предприятия в отдельности, в зависимости от ограничения (δ) распределения финансовых средств между десятью предприятиями и различным ростом интегрального Ка в каждом случае на рисунке согласно стратегиям δ(1,2,3). Во-вторых, на решение оказывают влияние выбора различных весов предприятий, которые устанавливаются в зависимости от приоритета интересующих нас показателей (емкость или входные затраты; обьем выхода продукта; вход-выход, как эффективность затрат).
В чем полезность? Что для каждого распределения бюджета между предприятиями С1, C2....C10, можно получить значения Ка, а так же по-мимо этого, получить рекомендательную модель для наиболее оптимального распределения при заданных критериях. В данном случае при условии δ→min (нам хотелось, как можно равномернее распределять средства с сохранением эффективности роста Ка), мы получили оптимальный параметр распределения δ=25% при бюджетах более 1500 млн.у.е, а при менее, рекомендовался δ≈50%. Причем, уменьшение Ка по сравнению с Ка при δ=100%, в первом случае лежало в пределах 1,5% (Ка=71,8 по сравнению с Ка=73% ), а во втором случае 1,5÷2% (Ка=54,5% против Ка=56%). То есть потери для увеличения показателя Ка были незначительными.
Руководствуясь такой постановкой задачи, формально мы удовлетворяли требованию финансирования всех предприятий с сохранением эффективности вложенных средств, а так же получали экономию этих средств, при достижении на половине всего требуемого бюджета расчетного Ка=75%, когда при полном объеме финансировании было запланировано Ка=80%.
Чем это можно объяснить? Первое, что ограничение δ=25% было найдено в разумных пределах и на половине расходуемого бюджета два предприятия, в результате решения задачи оптимизации, несмотря на не эффективность вложений (по росту Ка), все таки финансировались, но только на 22-30%, что позволяло им уже приступить к модернизации нижних уровней автоматизации. Второе, в целом по холдингу финансирование шло от 50 до 90% и средства получали наиболее эффективные предприятия, что и повлияло на расчетный показатель Ка=75%.
Итоги
В задаче "довести уровень автоматизации до Ка=80%" данная модель − шаблон стратегий приближает менеджмент предприятий к принятию взвешенных и эффективных решений. Такое обоснование показателей программно-технического состояния и уровня автоматизации позволяет действовать последовательно, распределяя финансовые средства с учетом вектора эффективности, не обязательно в точности придерживаясь математической точности, но соблюдая тренд развития. А полученные данные, подкрепленные расчетами в дальнейшем могут являться подтверждением технико-экономического обоснования модернизации производства.