Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 131
Скачиваний: 0
ственных подразделений предприятия, существенно зави сит от точности решения задач календарного планирова ния.
Применение современных математических методов даже при условии применения ЭВМ встречает трудности при решении оптимизационных задач с учетом всех вход ных параметров реального производства. Поэтому произ водится укрупнение исходных данных, определенным об разом влияющее на точность и достоверность решения. Адекватное описание реального производства приводит к значительному усложнению схем управления, что обус ловливает необходимость подразделения общей для уп равляемого объекта задачи на ряд локальных задач для каждого структурного элемента схемы (производствен
ного |
подразделения). В создаваемых в настоящее вре |
мя |
системах управления предприятиями эти локаль |
ные задачи предполагается так логически увязать на каж дом этапе управления и обеспечить такое взаимодействие
между |
этапами, |
чтобы получить |
оптимальное |
решение |
|||||
для предприятия |
в целом. Одна из возможных схем орга |
||||||||
низации подобного процесса рассмотрена в § |
1.4. |
||||||||
Основным признаком современного производства яв |
|||||||||
ляется |
стохастичность |
процессов |
его |
функционирования |
|||||
и вероятностный |
характер всех |
его |
параметров. |
Только |
|||||
в тех |
случаях, когда |
дисперсия |
|
некоторых |
параметров |
||||
очень |
мала |
либо |
не оказывает |
существенного |
влияния |
||||
на выходные |
характеристики задач, |
можно |
пренебречь |
вероятностным разбросом параметров. Это обстоятельст во оказывает существенное влияние на характер ре шаемых задач при управлении производством. Учет вли
яния случайных параметров й характеристик |
отдель |
ных объектов значительно усложняет решение |
основных |
оптимизационных задач, хотя и не изменяет их целевых функций. Поскольку для решения каждой задачи управ ления требуется определенная математическая модель, необходимость учета вероятностной природы производ ственных процессов приводит к увеличению количества разнообразных моделей, на которых необходимо решать основные задачи управления.
Вместе с тем учет вероятностной природы процессов производства и управления приводит к таким решениям, которые также могут быть осуществлены с определен ной вероятностью. Например, задача оптимального ка-
лендарного |
планирования в этих условиях обеспечивает |
достижение |
цели при функционировании предприятия |
в силу того, |
что отдельные комплексы работ Vf выпол^ |
няются в определенные моменты времени ti со случайны ми отклонениями. По величине полученных вероятностей выполнения отдельных работ комплекса можно судить о степени надежности выполнения всего комплекса работ. Существенное влияние на характер решаемых задач уп равления оказывает тип производства. Например, мелко серийное производство из-за малых размеров партий и изменчивости номенклатуры продукции требует четкой календаризации всех работ: срыв сроков выполнения одной работы приводит к срыву остальных, зависящих от нее, работ. В крупносерийном производстве подобный срыв не приведет к серьезным последствиям, так как воз
можна быстрая |
замена одной детали |
другой. Поэтому |
в мелкосерийном |
производстве особая |
роль отводится за |
дачам оптимизации календарных планов запуска и вы пуска деталей и узлов, планов выпуска готовых изделий, планов материально-технического снабжения по кален дарным периодам с учетом возможных срывов поставок, планов технической подготовки производства и др.
В крупносерийном производстве основное внимание уделяется решению оптимальных задач распределения объемов выполняемых работ при соответствующих огра ничениях. К таким задачам относятся распределение объ емов выпускаемой продукции по календарным периодам, определение размера запасов на складах с учетом слу чайных срывов поставок. В случае, когда выпуск продук ции осуществляется с помощью конвейерной линии, возникает специфическая задача (не имеющая аналогии в других типах производств)—балансировки конвейер ной линии, т. е. определения производительности и запа сов ресурсов на основных и вспомогательных конвей ерных линиях, обеспечивающих заданный темп выпуска изделий. Решение задачи, как правило, производится с учетом случайных возмущений, влияющих на произво дительность конвейерной линии. Собственно серийному производству присущи черты как мелкосерийного, так я крупносерийного производства, поэтому для оптимально го управления предприятием такого типа могут быть ис пользованы все модели задач, решаемых при других типах производств.
Перейдем к рассмотрению задач планирования и уп равления комплексами Н И Р и ОКР. Для ОКР характер на строгая последовательность проведения отдельных этапов, существенная зависимость сроков выполнения всего комплекса от сроков реализации элементов послед него, вероятностный характер оценок длительности ра бот. При управлении такими работами большое внимание требуется уделять решению задач оптимизации календар ных планов при ограничениях на ресурсы. Не менее важ ной следует считать задачу оптимального распределения ресурсов при ограничениях на время выполнения работ, поскольку согласованное решение этих двух задач поз воляет организовать оптимальное управление данным специфическим видом производства. В отличие от опыт но-конструкторских работ научно-исследовательские ра боты носят в ряде случаев более стохастический харак тер; последнее связано с необходимостью принятия решений в условиях неопределенности. Эта неопределен ность проявляется в альтернативном выборе путей про ведения отдельных работ, вероятностном характере всех нормальных оценок работ и т. д. В этой ситуации зада чи управления совпадают с теми, которые возникли при управлении мелкосерийным производством в условиях неопределенности нормативных оценок. Для таких задач при календарном планировании оценивается вероятность выполнения отдельных работ и комплекса в целом к оп ределенным директивным срокам и решаются задачи пе рераспределения ресурсов, которое обеспечило бы вы полнение намеченного комплекса исследований. Особое значение приобретают решение вероятностной задачи вы бора того или иного альтернативного пути проведения работ и оценка параметров вариантов выполнения комп лекса разработок.
Задачи управления дискретно-непрерывным произ водством в основном совпадают с аналогичными задача ми управления серийным производством. Последнее обстоятельство объясняется тем, что именно в этом про изводстве объединяются черты типично дискретного мелкосерийного и почти непрерывного (поточного) крупносерийного производства. В то же время задачи управления рассмотренными типами производств имеют существенное различие, заключающееся в том, что для дискретного производства на каждом рабочем месте
г. д . и. Голенко
обработка полуфабрикатов производится с помощью одной операции, а потоки изделий, как правило, не пере секаются. Это позволяет применить в управлении дис кретно-непрерывным производством наряду с вышепере численными также задачи и математические методы мас сового обслуживания (МО).
В данной монографии мы не рассматриваем вопросы управления, связанные с прогнозированием результатов внедрения новой техники, подготовки кадров для буду щей деятельности и т. д., которые связаны с применением методов теории игр и статистических решений [1.6].
§1 . 3 . Математические модели и их место
вуправлении производством
Для решения задач управления производственным объектом необходимо иметь математическую модель функционирования этого объекта, отражающую его сос тояние и поведение. С помощью модели устанавливается такая связь между входными и выходными переменными, которая позволяет целенаправленно воздействовать на производственный объект, обеспечивая достижение задан ной цели функционирования.
В дальнейшем мы не будем рассматривать методоло гию построения и классификацию математических моде лей технико-экономических объектов, поскольку эти вопросы изложены в ряде работ [1.1, 1.4, 1.7].
В процессе создания математической модели произ водства учитывается структура и свойства объекта, т. е. классификация последнего. Решение различных задач управления требует различных описаний объекта, за частую не связанных между собой. Следовательно, сте пень идентификации объекта в основном определяется совокупностью задач, которые необходимо решить на основе полученной математической модели. Таким обра зом, под идентификацией объекта понимается построе ние символической модели, отображающей определенную зависимость между входными и выходными переменны ми объектами [1.3, 1.7]. Указанная модель служит для определения с наперед заданной точностью выходной переменной объекта по его входным переменным, причем в реальных объектах эта связь является по своей приро де стохастической.
Современное предприятие как система является одно временно техническим, экономическим и социальным объектом. Вероятностный характер всех основных пара метров в процессе функционирования производства тре бует построения стохастичеких моделей, которые более полно и достоверно отображают реальные процессы уп равления в сложной системе—- производственном пред приятии. Случайные факторы, определяющие стохасти ческий характер модели управления, можно выделить в две группы:
—факторы, связанные с вероятностным характером основных производственных процессов в системе;
—факторы, обусловленные случайным характером процессов управления производством.
Факторы первой группы носят в некотором смысле объективный характер. Сюда могут быть включены:
—разбросы параметров предметов труда (различие технико-экономических характеристик сырья, полуфабри катов, деталей и т. д., брак продукции и др.);
—отказы оборудования (сбои и выходы из строя обо рудования, износ и замена инструмента);
—колебания численности исполнителей (текучесть
кадров, невыходы |
на работу по различным причинам); |
|
— колебания |
индивидуальной |
производительности |
труда. |
|
|
Факторы второй группы имеют |
в определенном смыс |
|
ле субъективную |
природу. К ним |
относятся: |
—вариации учета (грубые измерения продукции, ре сурсов, затрат, запаздывание управленческой информа ции, погрешности учетных расчетов);
—вариации нормирования (укрупнение нормативов, старение норм, погрешности нормативных расчетов);
—вариации планирования (дисбалансы выпуска про дукции, затраты сырья и материалов, затраты времени работы производственных мощностей, временное рассог ласование функционирования производственных подраз делений, погрешности плановых оценок, директивные из менения плана);
—колебания параметров соответствия структуры ис полнителей выполняемым производственным операциям (флуктуационные изменения специализации, изменения структуры персонала, эргономические ошибки);
—изменения структуры выполняемых работ (моди-
2* |
19 |