ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОХОДНОЙ КОМПАНИЕЙ ("СУБ НОВОШИП")

Техническое решение относится к устройствам обработки данных для специального применения и может быть использовано для специфических функций по управлению и оценке деятельности предприятия или холдинга, преимущественно судоходной компании (пароходства).
В последнее время формализация административных, коммерческих, управленческих и других специфических задач привела к созданию специальных устройств для вычислений и обработки данных, блоков анализа и регистрации.
Известны устройства для решения различных задач по управлению хозяйственными структурами: информационная модель [9] финансового управления холдингом, система [8] управления параметрами организации, система управления проектами [7], информационно-аналитическая система [6; RU 16877 U1, 20.02.2001] для моделирования рациональной бизнес-системы компании, информационно-аналитические системы [5; RU 64795 U1, 10.07.2007], автоматизированная система [4] управления, интегрированные системы управления промышленным предприятием [3] и регионом RU 49295 U1, 10.11.2005, многоуровневая автоматизированная система [2; RU 64398 U1, 27.06.2007] управления для объектов газовой и нефтяной промышленности, системы планирования и контроля предприятий [1;RU 18782 U1, 10.07.2001].
Общим признаком устройств [1-9], содержащих, как правило, боки ввода, обработки и отображения информации, является компьютерная обработка данных, размещенных на материальных носителях запоминающих блоков (баз данных). При этом устройства управления (или моделирования) деятельности предприятия выполнены в виде автоматизированных рабочих мест (АРМ) оператора (менеджера, администратора, технолога, экономиста).
Так, система [3] для управления предприятием содержит АРМ, связанные с процессором обработки информации, при этом АРМ включает блок учета данных о производстве, блок планирования финансов и реализации продукции, а также блок учета кадров, блок бухгалтерского учета и блок начисления заработной платы. АРМ системы [3] выполнены на базе персонального компьютера с возможностью связи по шинам данных и управления с другими узлами системы.
Система [2] управления производственно-технологическими процессами в газовой и нефтяной промышленности по структуре аналогична системе [3] и выполнена многоуровневой.
Однако функциональные возможности систем [2, 3], как и других известных устройств [4-9] ограничены достаточно узким кругом задач, связанных, в основном, с экономическими и финансовыми аспектами производства и маркетинговыми товарно-денежными отношениями. Поэтому такие системы ограничены в применении к управлению реальных производств и предприятий промышленности, тем более они не могут быть использованы в управлении такого специфического комплексного предприятия, как пароходство (судоходная компания). Кроме того, состав ряда известных систем управления недостаточно адекватен для решения задач контроля качества, анализа, учета и планирования производственно-технической деятельности предприятия в режиме реального времени, поскольку основное (одностороннее) внимание в известных аналогах уделяется технологии обеспечения прибыли.
Принятая за прототип система [1] планирования и контроля деятельности предприятия холдинга содержит совокупность автоматизированных рабочих мест (АРМ) менеджеров, объединенных локальной вычислительной сетью (ЛВС) и связанных с объектами управления, причем система выполнена многоуровневой с иерархической структурой управления. При этом в системе [1] для управления узлами предприятия использованы блоки технического контроля, функция которых заключается в охране, контроле за людьми и материальными ценностями, учете материальных ресурсов и формировании холдинговой отчетности.
Таким образом, функциональные возможности системы [1] ограничены, в основном, управлением торговыми предприятиями холдинга и не могут быть использованы в системах управления судоходных компаний, имеющих специфику сложного комплекса участков (подразделений) предприятия, которые территориально рассредоточены в Мировом океане. Кроме того, системы типа [1-3] не предназначены для контроля и управления в реальном времени таких значимых для производства характеристик, как безопасность, энергоэффективность, профессионализм кадров и др. При этом известные устройства, в ряде случаев, имеют недостаточную оперативность в режиме реального времени и недостаточно корректны в оценке интегральной эффективности предприятий и холдинга в целом.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании интегрированной системы управления судоходной компанией (СХК), - специальное название: «СУБ Новошип»; СУБ - аббревиатура от «Система управления безопасностью»; разработана ОАО «Новошип», - реализующей на базе современной вычислительной техники и средств спутниковой связи синергию технического, эксплуатационного, кадрового и финансового многоуровневого управления судов СХК (пароходства).
Основной технический результат - автоматизация процесса управления флотом, которая при реализации назначения посредством расширения арсенала технических средств автоматического управления позволяет повысить надежность и быстродействие (оперативность) управления, обеспечить заданную (оптимальную) энергоэффективность и экологичность судов СХК. Предложенное техническое решение позволяет в отличие от известных устройств, включая прототип, реализовать систему с более широкими функциональными возможностями, соответствующими его назначению.
Технический результат достигается следующим образом.
Интегрированная система управления судоходной компании (СХК) содержит совокупность автоматизированных рабочих мест (АРМ) менеджеров, объединенных локальной вычислительной сетью (ЛВС) и связанных с объектами управления, причем система выполнена многоуровневой с иерархической структурой управления.
Отличительной особенностью системы является то, что СХК включает три подсистемы управления: подсистему стратегического управления верхнего уровня (ВУ), подсистему тактического управления промежуточного уровня (ПУ) и подсистему оперативного управления (ОУ), а объектами управления являются позиционирующиеся в Мировом океане суда СХК, на которых размещены бортовые модули контроля и управления (МКУ), связанные с АРМ менеджеров СХК посредством спутниковой системы связи. Подсистема стратегического управления ВУ включает АРМ руководителя (президента) СХК, АРМ старшего менеджера (топ-менеджера) по управлению флотом СХК, АРМ старшего менеджера по эксплуатации судов СХК и АРМ старшего менеджера по экономике и финансам. Подсистема тактического управления ПУ включает АРМ менеджеров-аналитиков (директоров департаментов, руководителей отделов), подсистема ОУ включает АРМ менеджеров-операторов и АРМ дежурных менеджеров (диспетчеров) подразделений СХК. Каждое из АРМ менеджеров включает соединенные управляющей шиной и шиной данных с возможностью обмена информацией блок экспертных данных (ЭД) СХК, блок памяти в виде базы данных (БД), модуль обработки и анализа данных (ОАД) по показателям эффективности подразделения СХК, а также блок отображения и документирования результатов (ОДР), при этом АРМ менеджеров подсистем ВУ, ПУ и ОУ выполнены в виде аппаратурно-программных модулей на базе персонального компьютера и снабжены модемом связи с ЛВС, причем АРМ подсистемы ОУ и АРМ подсистемы ПУ выполнены с возможностью измерения частных показателей эффективности подразделений СХК, а АРМ подсистемы ВУ выполнены с возможностью определения по совокупности частных показателей интегрального показателя эффективности производственно-экономической деятельности СХК в целом.
Отличием системы также является то, что подсистема ВУ дополнительно включает АРМ «назначенного лица» СХК по безопасности, экологии и взаимодействию с государственной морской администрацией, а также АРМ руководителя службы по чрезвычайным и аварийным ситуациям.
Особенность системы также заключается в том, что АРМ старшего менеджера по управлению флотом СХК соединено входами-выходами с АРМ директора департамента безопасности мореплавания в составе отдела безопасности, отдела качества и отдела взаимодействия со службой порта, с АРМ директора департамента информационных технологий в составе отделов информатики, связи и навигации, а также с АРМ руководителя отдела строительства новых судов.
Кроме того, система отличается тем, что АРМ старшего менеджера по эксплуатации судов СХК соединено входами-выходами с АРМ директора департамента по технической эксплуатации флота в составе отделов контроля, планирования, стандартизации и сертификации, а также с АРМ директора департамента по управлению персоналом и кадрами в составе отдела комплектования плавсостава и берегового персонала, отдела охраны жизнедеятельности и техники безопасности и отдела обучения и тренировки персонала.
Система также отличается тем, что АРМ старшего менеджера по экономике и финансам СХК соединено входами-выходами с АРМ директора департамента по судовому снабжению в составе отдела закупок и отдела внутреннего аудита, а также с АРМ директора департамента коммерческой эксплуатации флота в составе отделов фрахтования, претензий, страхования, юридической службы и службы разрешения конфликтов.
При этом отличием системы является то, что модули ОАД АРМ подсистем ОУ и ПУ включают спецвычислители, реализующие алгоритм вычисления частных показателей эффективности подразделений СХК в соответствии с выражением
i
где E - частный показатель эффективности 1-того подразделения СХК;
i
K - нормированные коэффициенты показателей технической, эксплуатационной, экономической и перспективной эффективности;
i
i
P - переменный индекс весомости или значимости соответствующего коэффициента K,
s
а модули ОАД АРМ подсистемы ВУ включают спецпроцессоры, реализующие алгоритм вычисления по совокупности частных показателей е| интегрального показателя E эффективности производственно-экономической деятельности СХК в целом в соответствии с выражением
где s - число подразделений (департаментов, отделов) подсистемы ПУ системы управления СХК.
Причем в системе бортовые модули МКУ судов включают блок определения энергоэффективности и блок экологического контроля, выходы которых через ЛВС судна подключены к входам комплекса сбора и обработки информации судовой системы управления, выполненной с возможностью обмена информацией с береговой системой управления СХК посредством спутниковой системы связи.
На фиг.1 представлена общая конструктивная схема интегрированной системы судоходной компанией «СУБ Новошип», на фиг.2 приведена обобщенная структурная схема АРМ на базе персонального компьютера.
На чертежах прияняты следующие обозначения:
1 - подсистема ВУ;
2 - подсистема ПУ;
3 - подсистема ОУ;
4 - суда СХК;
5 - АРМ руководителя (президента) СХК;
6 - АРМ топ-менеджера по управлению флотом СХК;
7 - АРМ топ-менеджера по эксплуатации судов СХК;
8 - АРМ топ-менеджера по экономике и финансам;
9 - АРМ «назначенного лица» СХК;
10 - АРМ руководителя службы по чрезвычайным и аварийным ситуациям (ЧАС);
11-13 - АРМ менеджеров-аналитиков (директоров департаментов) безопасности мореплавания, информационных технологий и строительства новых судов;
14-15 - АРМ менеджеров-аналитиков (директоров департаментов) по технической эксплуатации флота и по управлению персоналом и кадрами;
16-17 - АРМ менеджеров-аналитиков по судовому снабжению и коммерческой эксплуатации флота;
18 - АРМ отделов безопасности, качества и взаимодействия со службой порта;
19 - АРМ отделов информатики, связи и навигации;
20 - АРМ строительства новых судов;
21 - АРМ отделов контроля, планирования, стандартизации и сертификации;
22 - АРМ отдела комплектования плавсостава и берегового персонала, отдела охраны жизнедеятельности и техники безопасности, отдела обучения и тренировки персонала;
23 - АРМ отдела закупок и отдела внутреннего аудита;
24 - АРМ отделов фрахтования, претензий, страхования, юридической службы и службы разрешения конфликтов;
25 - блок экспертных данных (блок ЭД);
26 - база данных (БД);
27 - модуль обработки и анализа данных (ОАД);
28 - блок отображения и документирования результатов (ОДР).
Работа системы управления СХК заключается в следующем.
В каждом из АРМ 18-24 менеджеров-операторов (фиг.2) отделов подсистемы 3 ОУ информационные сигналы с выходов блоков 25 ЭД и 26 БД поступают на входы модуля 27 ОАД обработки и анализа данных, выполняющего функции экспертной системы. В блоке 27 ОАД осуществляется обработка размещенных на машинно-ориентированных носителях блока 25 ЭД и блока 26 БД информационных данных о соответствующих показателях работы данного подразделения СХК. Формирование данных и отчетности производится в иерархической структуре системы управления последовательно от объектов управления 4 (судов флота СХК, каждому из которых присваивается индивидуальный идентификатор) к подсистеме 3 ОУ оперативного управления и далее - к подсистеме 2 ПУ и подсистеме 1 ВУ верхнего уровня управления, АРМ которых выполнены в виде аппаратурно-программных модулей на базе персональных компьютеров и связаны с ЛВС модемами связи. Блок 28 обеспечивает отображение и документирование обработанной и проанализированной информации.
2
x
x
АРМ 18 служит для обработки информации по безопасности мореплавания, качеству и взаимодействию со службой порта, АРМ 19 обрабатывает информацию СХК по связи и навигации, АРМ 20 обеспечивает оперативное управление строительством новых судов. Данные, обработанные АРМ 18, 19, 20 передаются соответственно в АРМ 11, 12, 13 менеджеров-аналитиков (директоров департаментов) подсистемы 2 ПУ для обобщения, систематизации и анализа с последующим представлением отчетности в АРМ 6 старшего менеджера по управлению флотом СХК. Посредством спутниковой системы связи с объектов управления 4 (судов) на вход подсистемы 3 ОУ также поступают данные об энергоэффективности судов и выбросов газов CO, SO и NO, которые последовательно обрабатываются в АРМ подсистем 3 ОУ, 2 ПУ и 1 ВУ.
Посредством АРМ 21 менеджер-оператор осуществляет контроль, планирование, выполнение операций стандартизации и сертификации. АРМ 22 является аппаратурно-программным блоком для информационной поддержки менеджера отдела по комплектованию плавсостава и берегового персонала СХК, а также для мониторинга и координации мероприятий по организации менеджмента профессионального здоровья, медобслуживания, техники безопасности и обучения персонала и плавсостава. Данные АРМ 21 и 22 обобщаются соответственно в АРМ 14 и 15 менеджеров-аналитиков по технической эксплуатации флота и кадрам и передаются в АРМ 7 старшего менеджера по эксплуатации судов СХК подсистемы 1 ВУ.
АРМ 23 и 24 менеджеров-операторов подсистемы 3 ОУ совместно с АРМ 16 и 17 менеджеров-аналитиков подсистемы 2 ПУ служат для обеспечения судового снабжения СХК (закупки, внутренний аудит, фрахтование, страхование, юридическая служба, служба разрешения конфликтов). Общее управление АРМ 16, 17 осуществляется в подсистеме 1 ВУ посредством АРМ 8 топ-менеджера по экономике и финансам.
АРМ 5 руководителя (президента), входящее в подсистему 1 верхнего уровня иерархии управления СХК (фиг.1), осуществляет обобщение данных и отчетности, сформированных в АРМ 6(11, 12, 13), АРМ 7(14, 15) и АРМ 8 (16, 17), взаимодействует с АРМ 9 «назначенного лица» (контактного лица по вопросам безопасности мореплавания, здоровья и профессиональной пригодности плавсостава и экологии), а также с АРМ 10 руководителя службы по чрезвычайным и аварийным ситуациям. АРМ 5 в совокупности с АРМ6 - 10 подсистемы 1 ВУ и при поддержке АРМ 11-17 подсистемы 2 ПУ обеспечивает контроль технических характеристик работы судов СХК, развитие производственно-экономической стратегии СХК, позволяет принимать оперативные и перспективные решения, связанные с деятельностью флота СХК, включая формирование оценки интегрального показателя эффективности производственно-экономической деятельности СХК в целом (в том числе надежности, энергоэффективности, экологичности, безопасности, степени автоматизации и амортизации и др.). Оценка интегрального показателя эффективности формируется в соответствии с выражением (2) по совокупности частных показателей подразделений СХК, вычисленных в АРМ 11-17 подсистемы 2 ПУ в соответствии с алгоритмом (1), что позволяет наблюдать и регистрировать синергетическую динамику технического, эксплуатационного и кадрового управления СХК.
Структура АРМ подсистем 1-3, входящих в новую совокупность предлагаемой интегрированной системы управления «СУБ Новошип», может быть выполнена на базе известных устройств [2, 3, 5] с учетом специфики управления СХК и с использованием, в частности, аппаратурно-программной реализации входящих в нее блоков и экспертных систем (см. например:
- система автоматического управления движением судна, RU 2011101304 А, 20.04.2011;
- система поддержки стратегического управления предприятием, RU 48420 U1, 10.10.2005;
-технология измерения показателей качества, RU 2227320 С2, 20.03.2000;
- экспертная система, RU 13107 U1, 20.03.2000;
- система для оценки конкурентоспособности судовой аппаратуры, RU 2139554 С1. 10.10.1999;
- морской интеллектуальный тренажер, RU 2251157 С2, 27.04.2005;
- система разрешения конфликтов, RU 32283 U1, 20.09.2003;
- система мониторинга, RU 2011105835 А, реш. о выдаче патента от 16.03.2011;
- устройство дистанционного контроля параметров условий труда, RU 2335795 С1, 10.10.2008 и др.)
Из уровня техники не выявлено системы управления судоходной компанией с адекватной заявляемой совокупностью существенных признаков, что подтверждает ее соответствие условию патентоспособности - новизна.
Описание средств с помощью которых возможно осуществление предлагаемого технического решения, с реализацией указанного технического результата при использовании по указанному назначению подтверждает соответствие заявленной системы управления СХК условию патентоспособности - промышленная применимость. Промышленная применимость подтверждена также внедрением заявленного технического решения в практику управления танкерным флотом ОАО «Новороссийское морское пароходство» в 2010 г.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналоги:
1. RU 73516 U1, 20.05.2008 (прототип).
2. RU 2304798 С2, 20.08.2007 (аналог).
3. RU 64791 U1, 10.07.2007 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
4. RU 2321062 С1, 27.03.2008.
5. RU 37244 U1, 10.04.2004.
6. RU 2171498 С1, 27.07.2001.
7.RU47114 U1, 10.08.2005.
8. RU 2221265 С1, 10.01.2004.
9.RU26665 U1, 10.12.2002.
III. Источники по уровню техники приведены также в описании.