Модельно-алгоритмическое обеспечение для решения задач синтеза контуров и технологий проактивного управления жизнеспособностью сложных объектов

   Рассматривается обобщенный концептуальный и формализованный подходы к описанию и решению проблемы синтеза контуров управления, входящих в интегрированные информационно-управляющие системы (ИУС), которые, в свою очередь, встроены в вертикально интегрированную структуру объектов хозяйственной деятельности (ОХД). Синтезируемые с помощью предложенных подходов ИУС будут иметь возможность поддерживать ОХД в жизнеспособном состоянии (ЖС). Под ЖС принимается свойство ОХД, связанное с гарантированным поддержанием множества ключевых технологических, производственных и бизнес-показателей в требуемых диапазонах в течение жизненного цикла при нахождении под воздействием деструктивных факторов внешней (внутренней) возмущающей среды. Главной особенностью предложенного похода является учет многоструктурной макродинамики как ИУС, так и ОХД в целом, для чего использованы методологические и методические принципы проактивного наблюдения и управления сложными объектами произвольной природы. Данные принципы базируются на концепциях полимодельного описания, опережающего разнообразия, интеллектуализации управления и ориентированы на развитие так называемого принципа необходимого разнообразия для решения проблем управления сложностью. Разработанное на основе данных концепций и принципов модельно-алгоритмическое обеспечение (МАО) предполагает создание таких условий работы основных контуров управления ИУС, при которых снижается риск перехода ОХД в так называемое невозвратное состояние. Авторы статьи, базируясь на ранее полученных фундаментальных и прикладных результатах, показывают, как использование созданного МАО обеспечивает научно обоснованное решение задач планомерного, гибкого и эволюционного перераспределения управленческих функций между административно-функциональными группами и информационно-технологическими и программно-аппаратными комплексами применительно к конкретным структурам ОХД. В качестве прикладного примера применения описанного МАО представлены результаты синтеза структуры многоуровневой ИУС, реализующей подход к разделению совокупности иерархически организованных подсистем на контуры координации и самоуправления. В рамках данной иерархии динамика работы каждого нижестоящего контура самоуправления согласована (синхронизирована) с динамикой координирующих воздействий.

1. Meyer H., Fuchs F., Thiel K. Manufacturing Execution Systems: Optimal Design, Planning, and Deployment. NY: McGraw-Hill, 2009. 248 p.

2. Скурихин В. И., Забродский В. А., Копейченко Ю. В. Адаптивные системы управления машиностроительным производством. М.: Машиностроение, 1989. 208 с.

3. Münch C., Hartmann E. Transforming resilience in the context of a pandemic: results from a cross-industry case study exploring supply chain viability // Int. J. Prod. Res. Taylor & Francis Journals, 2023. Vol. 61, N. 8. P. 2544—2562.

4. Espinosa A. Sustainable Self-Governance in Businesses and Society. The Viable System Model in Action. NY: Routledge, 2022. 312 p.

5. Кимяев И. Т., Соколов Б. В. Методология обеспечения жизнеспособности сложного объекта на основе управления его структурной динамикой // Мехатроника, автоматизация, управление. 2024. Vol. 25, N. 4. С. 167—176.

6. Regev G., Hayard O., Wegmann A. What We Can Learn about Business Modeling from Homeostasis // Shishkov B. (eds) Business Modeling and Software Design. BMSD 2012. Lecture Notes in Business Information Processing. Vol. 142. Springer, Berlin, Heidelberg, 2013. doi: 10.1007/978-3-642-37478-4_1.

7. Кимяев И. Т. Онтологический нечётко-возможностный подход к созданию модели управления печью пиролиза // Онтология проектирования. 2023. Vol. 13, N. 1. P. 139—149.

8. Поспелов Г. С. Введение в теорию системно-программного планирования и управления. М.: МФТИ, 1974.

9. Артюхов В. В. Общая теория систем: Самоорганизация, устойчивость, разнообразие, кризисы. М.: Книжный дом "ЛИБРОКОМ", 2014. 224 с.

10. ГОСТ34.602—2020. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

11. Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Полимодельное описание и анализ структурной динамики систем управления космическими средствами // Труды СПИИРАН. 2010. Т. 15, № 4. С. 7—52.

12. Охтилев М. Ю., Соколов Б. В., Юсупов Р. М. Интеллектуальные технологии мониторинга и управления структурной динамикой сложных технических объектов. М.: Наука, 2006. 410 с.

13. Beer S. Cybernetics and Management. United Kingdom: English Universities Press, 1970. 240 p.

14. Спесивцев А. В. Формализация и использование явных и неявных экспертных знаний для оценивания состояния сложных объектов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб: СПИИРАН, 2019.

15. Потрясаев С. А. Синтез технологий и комплексных планов управления информационными процессами в промышленном интернете. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. СПб: СПИИРАН, 2020. 312 с.