Система адаптивного керування розробкою проекту науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт

Реферат: UA 67754 U UA 67754 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі систем керування технологічними процесами проектування, конструювання та іншими процесами при виконанні проектів науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт (НДДКР), кінцевою метою яких є просування об'єктів розробки проектів (ОРГІ) на ринки новітніх технологій як інноваційної продукції та/або інтелектуального продукту. Відома система керування параметрами організації (патент Російської Федерації №2221265, МПК G05B13/00), що містить об'єкт керування, вимірник вихідних параметрів об'єкта керування, задавач вихідних параметрів, блок формування різниці, блок керування, блок перемикання, у котрий введені еталонна модель, блок порівняння, блок прийняття рішень та інформаційна система. Така система забезпечує ефективність керування параметрами організації як об'єкта керування у випадках, коли вхідні дані представлені у чітких формах, тобто у чисельному вигляді. Її недоліком є недостатня якість керування у випадках, коли вхідні дані представлені у нечіткому вигляді, тобто у вигляді якісних показників. Відома система керування параметрами організації (патент України №9181, МПК G05B13/00), яка містить об'єкт керування, вимірник параметрів об'єкта керування, блок прийняття рішення, блок керування, редактор правил системи нечіткого виводу та редактор функцій належності, причому блок прийняття рішення реалізовано на основі апарата нечіткої логіки. Така система забезпечує ефективність керування параметрами організації як об'єкта керування у випадку, коли вхідні данні представлені у нечітких формах, тобто у вигляді якісних показників. Її недоліком є неможливість розробки достатньо обґрунтованої керуючої дії, заснованої на використанні показників, що виражені чисельно. Відома система керування параметрами організації (патент України №35528, МПК G05B13/00), що містить об'єкт керування, виходи якого з'єднані з блоком отримування чітких вхідних даних та блоком визначення експертних знань, виходи яких з'єднані з блоком перетворення, виходи якого з'єднані з блоком оцінювання стану об'єкта, блок прийняття рішення, блок виконання та блок керування, входом якого є вихід блока прийняття рішення, і блок індикації, входом якого є вихід блока керування, причому вихід блока індикації з'єднано з блоком виконання, вихід якого з'єднано з об'єктом керування, вихід блока керування з'єднано з блоком оцінювання стану об'єкта. При цьому з блока отримування чітких вхідних даних отримують інформацію про поточний стан параметрів об'єкта керування, виражених чисельно. Параметри об'єкта керування, які неможливо виразити чисельно, визначають за допомогою блока визначення експертних знань шляхом залучення експертів, які виражають свої знання за допомогою лінгвістичних змінних. Всі дані, отримані як в чіткому так і не в чіткому вигляді, надсилають до блока перетворення, де вхідну інформацію з блока отримування чітких вхідних даних та з блока визначення експертних знань перетворюють в уніфікований нечіткий вигляд і надсилають до входів блока оцінювання стану об'єкта, де визначають загальний стан об'єкта керування та вплив значень його окремих параметрів на загальний стан. Подальша обробка результатів від спрацювання блока оцінювання стану об'єкта, здійснюється у блоці прийняття рішень, де формують перелік можливих рішень із зазначенням вартості реалізації цих рішень. Отримані дані з блока прийняття рішень разом із значенням загальної оцінки стану об'єкта керування, визначеної блоком оцінювання стану об'єкта, пересилають до блока керування, де в рамках заданих ресурсів компонують комбінації можливих керуючих дій, а також порівнюють стан об'єкта з мінімальним допустимим значенням. Коли загальний стан об'єкта гірше за мінімальне допустиме значення, то всі можливі скомпоновані комбінації рішень перевіряються на здатність забезпечення необхідного стану шляхом надсилання прогнозованих результатів прийняття скомпонованих рішень на блок оцінювання стану об'єкта. Після чого виконують повторну обробку даних, описану вище. Така система керування параметрами організації як об'єкту керування дозволяє врахувати наявність ресурсів підприємства, виражених як у кількісній, так і у якісній формах, що приводить до підвищення якості керування. Недоліком є неможливість застосування цієї системи для керування процесом розробки проекту НДДКР, оскільки при розробці керуючої дії як активних керуючих факторів використовують лише зміни ресурсів проекту і не враховують можливість застосування у такій якості змін характеристик об'єкту розробки проекту. Крім того, уніфікований нечіткий вигляд даних, що узагальнюють параметри об'єкту керування, не забезпечує достатнього обґрунтування та достовірності призначення керуючої дії. 1 UA 67754 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Найбільш близькою до запропонованої за технічною суттю є система ситуаційного керування (Прототип - патент Російської Федерації №13103, МПК G05B17/00), що містить систему формування керуючих дій, об'єкт керування, систему оцінки параметрів об'єкта, ситуаційну модель, причому перший вихід системи формування керуючих дій з'єднаний із входом об'єкту керування, вихід об'єкту керування з'єднаний із входом системи оцінки параметрів об'єкту, вихід якої з'єднаний з третім входом ситуаційної моделі, вихід ситуаційної моделі з'єднаний з входом системи формування керуючих дій, другий вихід системи формування керуючих дій з'єднаний з першим входом ситуаційної моделі, до котрої введений блок генерації ситуаційних моделей і блок актуалізації ситуаційної моделі, причому перший вихід системи формування керуючих дій з'єднаний з другим входом блока генерації ситуаційних моделей та третім входом блока актуалізації ситуаційної моделі, третій вихід системи формування керуючих дій з'єднаний з першим входом блока актуалізації ситуаційної моделі, вихід системи оцінки параметрів об'єкту з'єднаний з першим входом блока генерації ситуаційних моделей та з другим входом блока актуалізації ситуаційної моделі, вихід блока генерації ситуаційних моделей з'єднаний з четвертим входом блока актуалізації ситуаційної моделі, вихід якого з'єднаний із другим входом ситуаційної моделі. Керування здійснюється також у випадках, коли змінюється перелік релевантних факторів, які визначають структуру об'єкту керування. Така система дозволяє приймати оперативні рішення щодо вибору керуючих дій відповідно до ситуаційних змін параметрів об'єкта керування, у тім рахунку, коли змінюється структура об'єкту. Реалізація наведеного алгоритму за допомогою сучасних програмно-апаратних засобів, наприклад, MS Project на спеціалізованому сервері, здійснюється за рахунок представлення функціональних систем у вигляді блоків, що складаються з операційних модулів. При цьому імітаційне відображення об'єкту керування у системі керування здійснюється сукупністю еталонних параметрів, а реалізація виливу на об'єкт керування здійснюється шляхом спрацювання виконавчих механізмів. Недоліком є неможливість врахування зовнішніх факторів впливу на параметри об'єкту керування, якщо їх зміни не пов'язані стабільним арифметичним чи логічним співвідношенням, тобто у випадках, коли вироблення рішень щодо керуючих дій ґрунтується не тільки на процедурах математичної логіки, а й на проведенні експертиз. В основу корисної моделі поставлено технічну задачу побудови системи керування параметрами проекту НДДКР під час його виконання, що здатна оперативно реагувати на зміни умов ринкового конкурентного середовища шляхом забезпечення при виробленні керуючих дій можливості використання як активних керуючих параметрів змін ресурсів підприємства, що необхідні для розробки проекту, а також використання як пасивних керуючих параметрів змін характеристик ОРП, доцільність яких оцінюється на засаді визначення інтегрального показнику конкурентоспроможності ОРП. Технічним результатом є досягнення більш досконалої сукупності значень характеристик ОРП НДДКР, яка за результатом адаптивного урахування змін характеристик об'єктів-аналогів (ринкових конкурентів) забезпечує значення показника конкурентоспроможності ОРП на рівні, не нижче ніж прогнозований та визначений, як еталонний. Поставлена задача досягається за рахунок використання наступних відомих суттєвих ознак система включає блок прийняття еталонної сукупності параметрів проекту, до якого входять модулі визначення характеристик об'єкту розробки проекту та ресурсів підприємства, що потрібні для розробки проекту, блок оцінки поточного стану параметрів проекту, до якого входять модулі визначення поточних значень параметрів проекту та порівняння їх із еталонними, блок ситуаційного моделювання, до якого входять модуль генерації можливих ситуаційних змін сукупності параметрів проекту та модуль порівняльної оцінки еталонної та ситуаційно змінених сукупностей параметрів проекту, а також блок формування керуючої дії у складі модулю вибору найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів, за які використовують ресурси проекту, а також за рахунок використання наступних відмінних суттєвих ознак - до блока прийняття еталонної сукупності параметрів проекту вводять модуль поєднання характеристик об'єкту розробки в інтегральний показник якості, до блока оцінки поточного стану параметрів проекту вводять модуль стеження за змінами умов ринкового середовища, переважно за характеристиками об'єктів-конкурентів, модуль порівняння поточних характеристик об'єктів-конкурентів із еталонними характеристиками об'єкту розробки, модуль порівняння поточних характеристик об'єкту розробки і об'єктів-конкурентів, та модуль первісного висновку щодо необхідності корегування характеристик об'єкту розробки, до блока ситуаційного моделювання вводять модуль оцінки ситуаційних змін сукупності параметрів проекту за критеріями доцільності, а до блока формування керуючих дій вводять модуль вибору сукупності змін характеристик об'єкту розробки, що адаптовані до змін ринкових умов з урахуванням їх 2 UA 67754 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 останніх тенденцій, модуль узагальнюючого обґрунтування найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів, що поєднує корегування характеристик об'єкту розробки та ресурсів проекту, та модуль прийняття рішення про завершення або продовження виконання проекту, при цьому інтегральним показником якості є показник конкурентоспроможності об'єкту розробки, а вибір найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів здійснюють за синтетичним критерієм доцільності, причому значення показників у модулях визначають шляхом поєднання розрахункових та експертно-евристичних процедур у єдиному алгоритмі, а за результатом їх виконання у кожному блоці формують сукупність вихідних даних для використання на наступному етапі. Сукупне використання вищезазначених суттєвих ознак дозволяє досягти таких значень характеристик об'єкту розробки проекту НДДКР, що за результатом адаптивного урахування змін характеристик аналогів забезпечать значення показника конкурентоспроможності ОРП на рівні, не нижче ніж попередньо призначений за техніко-економічним обґрунтуванням. Запропоноване рішення можна проілюструвати за допомогою блок-схеми системи адаптивного керування розробкою проекту НДДКР. На ній показані блок прийняття еталонної сукупності параметрів проекту 1, блок оцінки поточного стану параметрів проекту 2, блок ситуаційного моделювання 3, блок формування керуючої дії 4, до складу яких входять модулі визначення характеристик ОРП 5 та ресурсів підприємства 6, модуль поєднання характеристик ОРП в інтегральний показник якості 7, модулі визначення поточних значень параметрів проекту 8 та порівняння їх із еталонними 9, модуль стеження за змінами умов ринкового середовища 10, модуль порівняння поточних характеристик об'єктів-конкурентів із еталонними характеристиками ОРП 11, модуль порівняння поточних характеристик ОРП і об'єктівконкурентів 12, та модуль первісного висновку щодо необхідності корегування характеристик ОРП 13, модуль генерації можливих ситуаційних змін сукупності параметрів проекту 14, модуль порівняльної оцінки еталонної та ситуаційно змінених сукупностей параметрів проекту 15, модуль оцінки ситуаційних змін сукупності параметрів проекту за критеріями доцільності 16, модуль вибору сукупності змін характеристик ОРП з адаптуванням до змін ринкових умов з урахуванням їх останніх тенденцій 17, модуль вибору найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів у складі ресурсів проекту 18, модуль узагальнюючого обґрунтування найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів 19 та модуль прийняття рішення про завершення або продовження виконання проекту 20. На блок-схемі також наведені перемикачі здійснення альтернативних дій 21 та 22, елементи виконавчих організаційноуправлінських механізмів, які реалізують завершення проекту 23 та проведення змін параметрів проекту НДДКР в процесі його виконання 24, а також умовно показані елементи інформаційного забезпечення 25. Визначення показнику конкурентоспроможності ОРП засновано на сукупному урахуванні часткових кількісних та/або якісних показників характеристик ОРП, що визнані як суттєво важливі та визначені за техніко-економічним обґрунтуванням. Якісні показники методом експертних оцінок за допомогою сформованої шкали перерахунку приводять до чисельного вигляду. Характеристики ОРП поєднують у показник конкурентоспроможності за допомогою алгоритму, у якому за допомогою експертних оцінок враховують вплив на інтегральний показник кожного з часткових показників. Визначення керуючої дії здійснюють шляхом послідовних ітерацій оцінки впливу змін окремих ресурсів та характеристик на інтеграційний показник ОРП. Керуючий вплив на об'єкт керування здійснюють шляхом змін запланованих характеристик ОРП, як цілей керування, та ресурсів проекту, як інструменту досягнення цілей. Реалізація впливу на ОРП як об'єкт керування здійснюється шляхом спрацювання виконавчих елементів 24, які є складовою системи керування підприємства та здійснюють виділення з загального обсягу ресурсів підприємства та спрямування на розробку проекту частки ресурсів, що потрібна для забезпечення прийнятних характеристик ОРП. Елементи інформаційного забезпечення 25, що відповідають за збір та систематизування інформації про стан ОРП та стан ринкового середовища, в залежності від схеми побудови можуть відноситися до системи менеджменту, системи інформаційного забезпечення або до інших систем підприємства, що відповідають функціональному призначенню збору та акумулювання даних. У разі успішного завершення проекту його результати надходять до комерційного використання, а у разі припинення проекту за умов втрати перспектив досягнення значень характеристик ОРП, що достатні для забезпечення конкурентоспроможності ОРП, здійснюється повернення його ресурсів до загальних ресурсів підприємства. Адаптивне керування розробкою проекту НДДКР здійснюється наступнім чином. На стадії поперед проектних проробок до блока 1 надходить відомості про стан ринкового середовища 3 UA 67754 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 від елементів інформаційного забезпечення 25. Кваліфікованих співробітників підприємстварозробника технічних новацій залучають для проведення технічної, патентно-інноваційної і маркетингової експертиз з прогнозування показників проекту, результати котрих приводять у модулі 5 до уніфікованого чисельного вигляду, а також визначають ресурси, що необхідні для отримання результатів розробки проекту не нижче заданого рівня у модулі 6. У модулі 7 експлуатаційно-технічні, інноваційні і маркетингові характеристики ОРП вираховують у відносному відношенні до відповідних значень ринкового об'єкту-конкуренту із використанням вагових коефіцієнтів, що враховують ступінь впливу кожного з показників на значення показника конкурентоспроможності, та підсумовують у показнику конкурентоспроможності ОРП. Якщо даних щодо характеристик об'єкту-конкуренту недостатньо, показник конкурентоспроможності ОРП розраховують як суму співвідношень значень показників новизни, технічного рівня, винахідницького рівня та швидкості промислового втілення, що скореговані на коефіцієнт відповідності значень конкурентоспроможності ОРП та конкурентоспроможності інтелектуального продукту, що розрахований у вигляді середньо квадратичної величини для окремої галузі або сегменту ринку. Сукупність інформаційних даних, що сформована у блоці 1, надходить до блока 2 та до виконавчих елементів 24, шляхом спрацювання яких здійснюється керуючий вплив на ОРП, що змінює його характеристики. У блоці 2 у модулі 8 визначають поточні значення параметрів проекту та порівнюють їх із еталонними у модулі 9, у модулі 10 визначають зміни умов ринкового середовища та порівнюють поточні характеристики об'єктів-конкурентів із еталонними характеристиками ОРП у модулі 11, у модулі 12 порівнюють поточні характеристики ОРП і об'єктів-конкурентів, у модулі 13 роблять первісний висновок щодо необхідності корегування характеристик ОРП. На засаді цього висновку спрацьовує перемикач здійснення альтернативних дій 21, за яким у разі позитивного висновку сукупність даних надходить до блока 3, а у разі негативного продовжується робота модулів блока 2. У блоці 3 у модулі 14 генерують можливі ситуаційні зміни сукупності параметрів проекту, потім у модулі 15 здійснюють порівняльну оцінку еталонної та ситуаційно змінених сукупностей параметрів проекту, а у модулі 16 оцінюють ситуаційні зміни сукупності параметрів проекту за частковими критеріями доцільності. У блоці 4 у модулі 17 вибирають сукупність змін характеристик ОРП, що адаптовані до змін ринкових умов з урахуванням їх останніх тенденцій, а у модулі 18 вибирають найбільш раціональну сукупність змін ресурсів проекту як керуючих параметрів. У модулі 19 узагальнюють обґрунтування змін еталонної сукупності параметрів за синтетичним критерієм доцільності, який обчислюють у вигляді співвідношення прогнозованого показника конкурентоспроможності до показника уніфікованих витрат ресурсів, що помножене на коефіцієнти, які відображають ризик недосягнення та достовірність визначення прогнозованого показника конкурентоспроможності. Потім у модулі 20 приймають рішення про завершення або продовження виконання проекту. На засаді цього висновку спрацьовує перемикач здійснення альтернативних дій 22, за яким у разі висновку про продовження проекту нова еталонна сукупність параметрів проекту надходить до блока 1, а у разі рішення про завершення елементи виконавчих організаційно-управлінських механізмів 23 реалізують завершення проекту. Запропонований спосіб забезпечує адаптивне керування розробкою проекту НДДКР, при якому часткові показники, що складають характеристики ОРП, мають значення, що прийнятні за техніко-економічним обґрунтуванням, а інтеграційний показник конкурентоспроможності ОРП в процесі виконання проекту та по його завершенні знаходиться на рівні не нижче ніж попередньо призначений. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 60 Система адаптивного керування розробкою проекту науково-дослідних і дослідноконструкторських робіт, що включає блок прийняття еталонної сукупності параметрів проекту, до якого входять модулі визначення характеристик об'єкту розробки проекту та ресурсів підприємства, що потрібні для розробки проекту, блок оцінки поточного стану параметрів проекту, до якого входять модулі визначення поточних значень параметрів проекту та порівняння їх із еталонними, блок ситуаційного моделювання, до якого входять модуль генерації можливих ситуаційних змін сукупності параметрів проекту та модуль порівняльної оцінки еталонної та ситуаційно змінених сукупностей параметрів проекту, а також блок формування керуючої дії у складі модулю вибору найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів, у якості котрих використовують ресурси проекту, яка відрізняється тим, що блок прийняття еталонної сукупності параметрів проекту містить модуль поєднання 4 UA 67754 U 5 10 15 характеристик об'єкту розробки в інтегральний показник якості, блок оцінки поточного стану параметрів проекту містить модуль стеження за змінами умов ринкового середовища, переважно за характеристиками об'єктів-конкурентів, модуль порівняння поточних характеристик об'єктів-конкурентів із еталонними характеристиками об'єкту розробки, модуль порівняння поточних характеристик об'єкту розробки і об'єктів-конкурентів, та модуль первісного висновку щодо необхідності корегування характеристик об'єкту розробки, блок ситуаційного моделювання містить модуль оцінки ситуаційних змін сукупності параметрів проекту за критеріями доцільності, а блок формування керуючих дій містить модуль вибору сукупності змін характеристик об'єкту розробки, що адаптовані до змін ринкових умов з урахуванням їх останніх тенденцій, модуль узагальнюючого обґрунтування найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів, що поєднує корегування характеристик об'єкту розробки та ресурсів проекту, та модуль прийняття рішення про завершення або продовження виконання проекту, при цьому інтегральним показником якості є показник конкурентоспроможності об'єкту розробки, а вибір найбільш раціональної сукупності змін керуючих параметрів здійснюють за синтетичним критерієм доцільності, причому значення показників у модулях визначають шляхом поєднання розрахункових та експертно-евристичних процедур у єдиному алгоритмі, а за результатом їх виконання у кожному блоці формують сукупність вихідних даних для використання на наступному етапі. 5 UA 67754 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6