Разработка методики интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия

Автор: Гончаренко Алексей Николаевич

Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii

Статья в выпуске: 11, 2011 года.

Бесплатный доступ

В статье представлена методика отбора информационных технологий с целью создание единой структуры программных решений для повышения эффективности функционирования горнопромышленного предприятия.

Информационные технологии, эффективность бизнес-процессов, горное предприятие

Короткий адрес: https://sciup.org/140215245

IDR: 140215245

Текст научной статьи Разработка методики интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия

На сегодняшний день информационные технологии (ИТ) играют значительную роль при функционировании горнопромышленных предприятий. ИТ-подразделения стали полноценным фактором, влияющим на конкурентные преимущества и прибыль.

Основная специфика горного производства заключается в том, что при подготовке информационного сопровождения производственных бизнес-процессов (БП) должны быть использованы весьма разнородные модели и алгоритмы обработки информации. Это приводит либо к очень большому количеству узкоспециализированных программных продуктов и к необходимости иметь связующие программные компоненты, либо, сложная ИТ-система должна охватывать все информационные аспекты производственной жизни предприятия. В чистом виде эти варианты не встречаются, из-за изначально ограниченные функционально программы развиваются и расширяют сферы своего действия на смежные участки производственного предприятия, либо по причине крайней сложности проектирования, настройки и обслуживания такой системы. Поэтому задача создания структуры информационных технологий, исключающей данные недостатки на горнодобывающем предприятии является весьма актуальной.

В работе предложена методика создания оптимальной структуры информационных технологий, внедряемых в производственные бизнес-процессы горного предприятия, которая позволит повысить эффективность функционирование всего предприятия.

Процесс создания структуры информационных технологий осуществлялся в несколько этапов:

  • 1    этап. Формирование множеств проектов программы развития горного предприятия, бизнес-процессов горного предприятия и информационных технологий и определение на основе свойств информационных технологий соответствия проектов программы развития определенным бизнес-процессам горного предприятия и возможностей внедрения каждой информационной технологии в определенный бизнес-процесс;

  • 2    этап. Проведение факторного анализа взаимосвязей показателей эффективности    бизнес-процесса    и    параметров    интеграции

информационных технологий;

  • 3    этап. Формирование информационного базиса показателей эффективности бизнес-процессов горного предприятия

  • 4    этап. Обоснование выбора информационных технологий для внедрения в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия с учетом

основных оптимизационных критериев;

  • 5  этап .  Определение структуры информационных технологий

оказывающих наибольшее влияние на показатели эффективности бизнес - процессов.

На первом этапе в рамках сформированных множеств: проектов программы развития PRi ~ PR1 ~ PR2 ° PR3 ,i -1,2,".n горного предприятия ( PR1 - множество проектов, обеспечивающих выпуск товарной продукции, PR2 - множество проектов, обеспечивающих повышение эффективности деятельности рудника, 3 - множество проектов для удовлетворения требований государственных органов управления), бизнес-процессов Bpj ~ Bp1 Bp2 ,j ~1,2,—m горного предприятия ( Bp1 - множество основных бизнес-процессов, Bp2 -множество вспомогательных бизнес-процессов) и информационных технологий Itk - It1 ° It2 ° It3 ,k -1,2,...^, где It1 -множество реализации ИТ TECHBASE Professional Mining, It2 - множество реалицации систем диспетчеризации на ГДП, It3 - множество реализации ИТ Data Mining) с помощью сравнительно-сопоставительного анализа и метода экспертных оценок определялось соответствие проектов программы развития и бизнес -процессов горного предприятия и устанавливалась возможность внедрения каждой ИТ в определенный бизнес-процесс. Согласованность экспертов определялась с помощью рангового коэффициента конкордации.

На втором этапе использование методов системного факторного и корреляционного анализа позволило определить бизнес-процессы горного предприятия, наиболее чувствительных к внедрению информационных технологий. С помощью данных методов проводился предварительный статистический анализ исходных данных, где были определены значимые факторы, определяющие выбор показателей эффективности бизнес-процессов. Затем методом главных компонент, выражались показатели бизнес-процессов через некоторые факторы. Достаточное число факторов определялось на основе некоторого заданного уровня объясненной дисперсии исходных признаков с помощью факторов (>70%).[1]

Третий этап методики направлен на формирование информационного базиса, построенного на основе методов корреляционного и статистического анализа, куда вошли показатели эффективности бизнес -процессов горного предприятия, изменение которых наибольшим образом влияют эффективность функционирования горного предприятия в целом.

X    xk , xk ,V i   1...13, j   1...10, k   1,2

Пусть       i j                        - показатели эффективности бизнес-процессов, входящие в информационный базис, тогда для

X   Рэф1ИБ    Рэф2ИБ ,i  1,2,...13, j  1,2,...10, множества              i          j ,   , ,   ,    , ,   , можно записать следующие     показатели     эффективности     функционирования горнопромышленного предприятия:

  • •    производственный цикл ГДП, выраженный целевой функцией

fT (X ) min xi , x j X ;

  • •    производительность ГДП, выраженная целевой функцией

fQ(X)    max xik ,xkj X ;

  • •    себестоимость руды, выраженная целевой функцией

fC(X)    kk xi , x j X

,.

Явный вид этих функций находился методом группового учета аргументов, где определялась зависимость между показателями эффективности функционирования предприятия и показателями эффективности бизнес-процессов, входящих в информационный базис. [2]

На четвертом этапе определялись информационные технологии, которые оказывают наибольшее влияние на показатели эффективности бизнес-процессов, входящих в информационный базис. При реализации этого этапа использовались методы Байеса – Лапласа, Ходжа-Лемана, Вальда, Гермейера, Севеджа.[3] Поиск оптимального варианта ИТ производился с учетом соответствия наибольшего количества критериев оптимизации при внедрении определенного варианта информационной технологии в каждый бизнес-процесс горнопромышленного предприятия.

Таблица 1

Выбор информационных технологий для интеграции в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия

Виды БП и ИТ

Показатели эффективности БП

Критерии оптимизации

с w

н

S

р к

m

нн S Й S

S3 со S S

” а

Г)

2 о Рн о о я m

। S3

S3 О

О S3

S3 и ^

Я S3

X t=3

СТ R

R

m

СТ

о зК

Рн

S3 Р К И Рн

cd S Р о W

и

БП 1

ИТ 1

ИТ 11

Зн1 11

Зн1 12

Зн1 1n

P 11

БЛ 11

ХЛ11

КВ 11

КГ11

КГР 11

КС 11

ИТ 12

Зн1 21

Зн122

Зн1 2n

P 12

БЛ 12

ХЛ 12

КВ12

КГ 12

КГР 12

КС 12

БП 2

ИТ 2

ИТ 21

Зн2 11

Зн2 12

Зн2 1n

P 21

БЛ 21

ХЛ21

КВ21

КГ21

КГР 21

К С 21

ИТ 22

Зн2 21

Зн2 22

Зн2 2n

P 22

БЛ 22

ХЛ22

КВ22

КГ 22

КГР 22

КС 22

БП k

ИТ k

ИТ k1

Знk 11

Знk 12

Знk 1n

P k1

Б Л k1

ХЛk1

КВk1

КГk1

КГ Р k1

К С k1

ИТ k1

Знk 21

Знk 22

Знk 2n

P k2

БЛ k2

ХЛk2

КВk2

КГk2

КГР k2

КС k2

На заключительном этапе методики, используя методы структурнопараметрического синтеза, динамического программирования, определялась структура информационных технологий, состоящих из программных решений, которые оказывают наибольшее влияние на показатели эффективности бизнес-процессов.

Оценка методики создания системы информационных технологий проводилась на предприятии, которое осуществляет разработку сульфидного медно-никелевого месторождения.

В связи с наличием сложных горно-геологических условий, несовершенством учетной политики на ряде бизнес-процессов, особенностями климатических условий, предприятие на сегодняшний день столкнулось с нерациональным использованием материальных и других производственных ресурсов, что непосредственно сказалось на его финансово-экономических показателях.

При реализации методики результаты экспертных оценок показали, что интеграция информационных технологий в большей степени должна реализоваться в рамках проектов, обеспечивающих повышение эффективности деятельности горного предприятия, так как включают в себя проекты, направленные на внедрение ИТ на горном предприятии, так как большинство проектов по реконструкции и техническому перевооружение на сегодняшний день практически невозможны без внедрения ИТ.

Факторный анализ показателей эффективности бизнес-процессов позволил выделить бизнес-процессы горнопромышленного предприятия, которые наиболее чувствительны к внедрению ИТ - добычные работы, транспортировка горной массы.

Для формирования исходного информационного базиса факторов было выбрано >10 исходных показателей бизнес-процессов наиболее чувствительных к внедрению ИТ.

На основании анализа статистических данных и обработки исходной информации были рассчитаны коэффициенты корреляции Пирсона и построена корреляционная матрица взаимозависимостей (рис. 1).

В исходный информационный базис вошли показатели, коэффициент корреляции между которыми меньше 0,3, то есть взаимосвязь незначима. [4]

X 1

X 2

X 1

X 1

X 1

X 1

X 1

X 1

X 1

X 1

..

.    X m

X 1

1

0.21

0.03

0.02

0.19

0.14

0.03

0.08

0.55

0.02

..

.   0.85

X 2

0.21

( '

X 1

X 2

X 1

X 1

X 1

X 1

X 1

X 1

X

X .

.

.

X m

X 3

0.03

X 1

1

0.21

0.03

0.02

0.19

0.14

0.03

0.08

0.55

0.02   .

.

.

0.85

X 4

0.02

X 2

0.21

1

0.17

0.15

0.08

0.17

0.06

0.18

0.81

0.72   .

.

.

0.75

X 5

0.19

X 3

0.03

0.17

1

0.11

0.14

0.03

0.06

0.04

0.11

0.11   .

.

.

0.12

X 6

0.14

X 4

0.02

0.15

0.11

1

0.18

0.05

0.03

0.16

0.29

0.23   .

.

.

0.21

X 7

0.03

X 5

0.19

0.08

0.14

0.18

1

0.14

0.07

0.13

0.11

0.05   .

.

.

0.03

X 8

0.08

X 6

0.14

0.17

0.03

0.05

0.14

1

0.03

0.02

0.04

0.18   .

.

.

0.57

X 9

0.55

X 7

0.03

0.06

0.06

0.03

0.07

0.03

1

0.16

0.03

0.63   .

.

.

0.25

X 10

0.02

X 8

0.08

0.18

0.04

0.16

0.13

0.02

0.16

1

0.06

0.11   .

.

.

0.18

.

.

X 9

0.55

0.81

0.11

0.29

0.11

0.04

0.03

006

1

0.26   .

.

.

0.24

.

.

X m

.

.

0.85

лл

X 10

.

.

0.02

.

.

0.72

.

.

0.11

.

.

0.23

.

.

0.05

.

.

0.18

.

.

0.63

.

.

0.11

.

.

0.26 .

1.

.1

..

.

.

1

.

.

.

1

0.39

.

.

.

Xm

0.85

0.75

0.12

0.21

0.03

0.57

0.25

0.18

0.24

0.39   .

.

.

1

Рис. 1. Фрагменты корреляционных матриц показателей эффективности бизнес-процессов наиболее чувствительных к внедрению ИТ

Таким образом, в ходе прикладного исследования системных связей и полученных закономерностей был построен исходный информационный базис значимых показателей эффективности бизнес-процессов наиболее чувствительных к интеграции ИТ, что позволяет описать влияние этих показателей на эффективность функционирования горнопромышленного предприятия в целом (табл. 2).

Таблица 2

Показатели эффективности входящих в информационный базис

Бизнес-процесс

Наименова ние показателя

Показатели эффективности бизнес-процесса, входящие в информационный базис

Рэф 1 ИБ , i  1,2,... m ,

Бизнес-процесс

Наименован ие показателя

Показатели эффективно сти бизнес-процесса, входящие в информаци онный базис

Рэф 2 И j Б , j

Добычные работы

x 11

Объем добычи (факт.)

Транспортиро вка горной массы

x 12

Спис.числ. а/с

x 1

Фактические потери при добыче первичной руды

x 2

Загр.кузова

x 3

Объем добычи (план.)

x 2

Коэфф вых на лин.

x 14

Плановые потери при добыче руды

x 42

Колич. а/с в работе

x 5 1

Плановое разубоживание при добыче руды

x 5 2

План. к-во рабоч. Смен

x 1 6

Фактические показатели разубоживания

x 6 2

Коэф. исп. Самосвалов

x 1 7

Себестоимость по добыче (руб)

x 7 2

Время в движении а/c

x 8

Удельная себестоимость по добыче (руб/т)

x 8 2

Количество рейсов в смену на 1 а/с

x 9

Численность промышленнопроизводственного персонала (ППП)

x 9 2

Объем транспортир овки руды

x 10

Производительность по добыче (т/смену)

2 x 10

Индекс выполнения планового задания

x 11

Объем подготовительных выработок (п.м)

x 12

Объем нарезных выработок

x 13

Содержание полезного ископаемого в руде

Методом группового учета аргументов определяется зависимость между показателями эффективности функционирования предприятия (табл. 3)

В результате проведенного анализа были получены следующие целевые функции

Таблица 3

Зависимости целевых функций от показателей эффективности бизнес-процессов, входящих в информационный базис

Регрессионная модель

Коэф. детерминации R2

ПроверкаF-крите

рием

СКО

F

набл

F(m; n)т

p ур

fC ( X ) = 356341,7 – 3307,9 x 11 + 12,32 ( x 11 )2 12                       2

0,102( x 9 )2 + 194,6 x 9 – 6,83 10-3 ( x 1 )2

12                12

0,29 x 6 x 9 – 0,84 x 4 x 10

0,881

m=7; n=70

5,05

0,061

0,085

0,001

fQ ( X ) = 3958,78 + 103,05 x 113 + 0,57 x 11

2               22               1

392,32 x 6 + 5,18 x 6 x 4 + 0,95 x 6 – 1,37 10

11                        21

3 x 2 x 13 – 0,0179 x 3 x 5

0,942

m=7; n=70

3,56

0,059

0,085

0,001

fT БП ( X ) = 25711 – 96,58 x 31 – 14,45 x 9 x 10 +

11       2      2           1

3,02 x 11 x 12 + 88,47 x 9 +0,79 x 2 + 1,43 10-3 x 6

0,868

m=6; n=70

6,52

0,059

0,063

0,001

Методы структурно-параметрического синтеза, динамического программирования и полного перебора позволяют определить структуру информационных технологий, состоящих из ИТ, которые оказывают наибольшее влияние на показатели эффективности бизнес-процессов [5]

Таким образом, полученная структура информационных технологий отражена в табл. 4

Таблица 4

Оптимальная система программных решений для каждого бизнес-процесса наиболее чувствительного к внедрению информационных технологий

Виды БП и ИТ

Бизнес-процессы

Виды ИТ

Варианты реализации ИТ

1

Добычные работы

TECHBASE Professional Mining

Cross Sections

Statistics & Graphs

Data Storage

Mapping

Productivity Module

Системы диспетчеризации

Mineframe

ГИС K-MINE®

Подсистема управления скиповым подъемом

Data Mining

Статистические пакеты

Системы рассуждений на основе аналогичных случаев

Деревья решений (decision trees)

Генетические алгоритмы

2

Транспортировка горной массы

TECHBASE Professional Mining

Logs

Statistics & Graphs

Data Storage

Data Modeling

Productivity Module

Системы диспетчеризации

ГИС K-MINE®.

ID-Matrix»

Data Mining

Предметно-ориентированные аналитические системы

Статистические пакеты

Деревья решений (decision trees)

Применение данной методики на горнопромышленном предприятии позволило значительно улучшить показатели эффективности функционирование горного предприятия (табл. 5):

Таблица 5

Прирост эффективности функционирования горнопромышленного предприятия после внедрения информационных технологий

Показатель эффективности функционирования

горнопромышленного предприятия

Изменение эффективности

Время производственного цикла - Т БП

Уменьшилось на 15%

Производительность Q (количество обогащенной руды)

Увеличилась на 14%

Себестоимость руды, С

Уменьшилась на 10%

Таким образом, в статье представлены этапы методики создания системы информационных технологий на основе интеграции определенных    программных    решений    в    бизнес-процессы горнопромышленного предприятия, включающая в себя последовательные этапы:

Формирование множеств проектов программы развития горного предприятия, бизнес-процессов горного предприятия, информационных технологий; определение соответствия проектов программы развития определенным бизнес-процессам горного предприятия и возможностей 23

внедрения каждой ИТ в определенный БП на основе свойств информационных технологий; формирование множества показателей эффективности бизнес-процессов горного предприятия; анализ зависимости показателей эффективности бизнес-процесса от внедряемой ИТ и проведение факторного анализа показателей бизнес-процессов и параметров интеграции информационных технологий; отбор информационных технологий для внедрения в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия с учетом основных критериев оптимизации.

Оценка методики создания системы информационных технологий проводилась на предприятии, которое осуществляет разработку сульфидного медно-никелевого месторождения. Реализация данной методики позволила улучшить основные показатели эффективности функционирования горнопромышленного предприятия, такие как время производственного цикла, производительность горнопромышленного предприятия, себестоимость руды на 15%, 14% и 10% соответственно.

Список литературы Разработка методики интеграции информационных технологий в бизнес-процессы горнопромышленного предприятия

  • Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. -М.: Наука, 2008. -С. 156.
  • Федунец Н.И., Гончаренко С.Н. Оценка возможности управления производственными параметрами основных технологических циклов горнодобывающего предприятия/Горный информационно-аналитический бюллетень. -2007. -№9. -С. 233.
  • Поляк Б.Т. Введение в оптимизацию. -М.: Наука, 2009. -С. 68.
  • Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. -М.: Наука, 2008. -С. 49.
  • Исследование операций в экономике/Под ред. Н.Ш. Кремера. -М.: ЮНИТИ, 2009. -С. 82
Статья научная