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.
На стадии физической реализации проекта производственной системы задачи системы-субъекта связаны с реализацией производственной системы в пространстве и во времени (структура и процесс). Здесь исследовательские и проектные функции системы-субъекта связаны только с необходимостью корректировки проекта по ходу реализации производственной системы. На этой стадии нарастают функции управления производственной системой, в том числе управления развитием производственной системы. Появляются новые функции системы-субъекта, связанные с подготовкой проекта новой производственной системы, которая сменит рассматриваемую при ее моральном устаревании и выводе из обращения.
На постфизической стадии функции системы-субъекта по отношению к рассматриваемой системе сводятся к сохранению информации о ней на бумажных и компьютерных носителях и в форме образцов; система-субъект на данной стадии представляет собой архив или музей или банк данных.
Можно сказать, что модель системы-субъекта содержит такие подсистемы, как «аналитик», «исследователь», «проектировщик», «эксперт», «лицензиар», «управляющий производством», «система развития», «контролер», «архивариус», которые переживают разные стадии своих жизненных циклов в соответствии с задачами, которые выполняет система-субъект по отношению к рассматриваемой производственной системе.
• Проект. Проект – это наиболее полная модель производственной системы, пригодная для физического осуществления идеи создания и развития системы, и проектировщик – существенная часть модели системы-субъекта производственной системы, которая заслуживает отдельного рассмотрения. Функции проектировщика тесно связаны с инженерингом производства.
Проект системы является наиболее важным видом модели производственной системы, так как именно с помощью проекта система переходит от идеи ее создания к физической реализации. При проектировании систем различают: макропроектирование (внешнее проектирование) и микропроектирование (внутреннее проектирование).
Макропроект можно рассматривать, как совокупность моделей внешней среды, триады систем производственной системы, ее процесса и структуры в целом. Такая совокупность описывает роль производственной триады систем для внешней среды и роль внешней среды для производственной триады систем.
Микропроект можно рассматривать, как совокупность моделей производственной системы, а также ее подсистем, элементов, элементарных процессов, транспортно-складских взаимодействий между ними, описывающую роль элементов, элементарных процессов и взаимодействий для производственной системы, а также роль производственной системы для них.
При проведении инженеринга системная технология может использоваться, как методология проектирования и управления проектами производственной системы. Системная технология устанавливает взаимосвязи между данной производственной системой и всеми системами, с которыми она взаимодействует. Технологические системы производства вообще могут существовать только наличии управления проектом системы. Система управления проектом может быть эффективно только при качественном анализе, показывающем степень заинтересованности внешней среды в осуществлении проекта производственной системы и в его развитии.
