Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 202

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

управления,

имеют то

положительное

СВОЙСТВО,

что

оптимальные

решения

с их помощью

могут быть

до­

стигнуты

значительно

быстрее,

чем при

использова­

нии

развернутых нестандартных имитационных моде­

лей

сложных

систем.

 

 

 

 

 

Последнее

обстоятельство

объясняется

достаточно

успешной

разработкой

методов

оптимизации

такого

ро­

да стандартных моделей. Однако методы оптимизации для каждой нестандартной имитационной модели при­ ходится разрабатывать индивидуально, и затраты ма­ шинного времени ЭВМ на проведение такой оптимиза­

ции,

как правило,

очень

велики.

 

 

 

В

последующих

главах

монографии

мы

подробно

рассмотрим

методы

построения

основных имитацион­

ных

моделей

различных

видов

и сформулируем кон­

кретные

задачи

управления

производством,

которые

могут быть решены с помощью этих моделей.

 

Как

правило,

математические

модели

для

решения

задач управления производством применяются в ком­ плексе математического обеспечения системы управ­

ления

предприятием.

Заметим,

что последняя

облада­

ет

всеми признаками

сложной

системы, рассмотренны­

ми

в §

1.1. В системе

управления производством

реше­

ние частных задач обычно осуществляется по этапам (перспективное планирование, текущее планирование, оперативное регулирование и др.), в свою очередь об­ ладающих сложной иерархической структурой. Сами этапы взаимодействуют друг с другом с помощью пря­

мых и обратных связей. Решение конкретных

задач

управления на

каждом

этапе осуществляется на

осно­

ве имитационных моделей,

заложенных

в

структуры

соответствущих

этапов.

Последние предусматривают

решение

двух

типов задач:

формализованных,

решае­

мых на

основе

имитационных моделей,

и

неформали­

зованных, реализация задач последнего типа осуще­ ствляется путем принятия решений руководителями различных уровней на основе накопленного опыта и интуиции.

Оптимальное функционирование сложной системы

управления достигается

путем

оптимизации задачи

управления для всей системы в

целом

и многократно­

го решения этой задачи только

для

двух

соседних

уровней иерархии [1.19].

Приведем краткое

описание


указанного процесса. В подсистему і-го уровня иерар­

хии от связанных с ней подсистем —1)-го уровня поступают информационные или материально-энергети­ ческие потоки, обеспечивающие формирование векто­ ра состояния данной подсистемы. По выбранному ло­ кальному критерию оптимизации для t-ro уровня, яв­

ляющегося глобальным по

отношению к

подсистемам

1)-го уровня, решается

оптимальная

задача управ­

ления, результаты которой используются для формиро­

вания

управляющих

воздействий

на

подсистемы

1)-го

уровня.

После

оптимизации

по

локальному

критерию задачи

управления

подсистемами

—1)-го

уровня

(на основе полученных

управляющих

воздей­

ствий)

осуществляется

передача

выработанных

пото­

ков

информации

посредством

обратной

связи

на і-й

уровень иерархии для повторной оптимизации с целью согласования локальных критериев двух соседних

уровней. Управление,

приемлемое

для

совокупности

последних, указывает,

что значения целевых функций

для подсистем рассматриваемых

уровней

близки к

оптимальным.

 

 

 

Реализация описанного процесса приводит к дости­ жению наилучшего режима функционирования по гло­ бальному критерию оптимальности для всей системы.

Один из возможных примеров управления многоуров­ невой системой — объектом серийного производства, в котором реализованы рассмотренные выше принципы оптимизации по общему критерию функционирования системы, описан в следующем параграфе главы. В этом же примере показано использование имитационных мо­ делей для решения конкретных задач управления.

§ 1 . 4 . Пример иерархической системы управления

серийным производством

Основные структурные элементы системы управления производством. В последнее время появилось описание ряда систем управления для отраслей народного хозяйст­ ва [1.10—1.12,1.15]. Такие системы обычно строятся как

трехуровневые

(предприятие — объединение — главк,

предприятие — главк — министерство),

причем

высший

уровень

включает функцию служб

главка

или

мини­

стерства.

В перспективе системы управления,

созданные


для отраслей промышленности и отдельных производст­ венных объектов, должны быть увязаны в единой систе­ ме управления народным хозяйством. Последняя призва­ на обеспечить сбор, обработку, передачу и хранение плановой, оперативной, учетной и статистической инфор­ мации и решение задач планирования и управления для всех звеньев и уровней народного хозяйства.

Иерархическая структура управления предприятием может быть построена в соответствии со структурой про­

изводства

по известной схеме:

завод — цех — участок.

В то же время па уровне участка

выполняются в основ­

ном функции оперативного регулирования

производства,

которые

в целях упрощения структурной

схемы могут

быть переданы на более высокие уровни системы. Поэто­ му система управления предприятием серийного произ­

водства может быть описана как двухуровневая

система,

в которой функции главка (или министерства)

выделены

как функции высшего директивного органа (ВДО). Нам представляется, что увеличение количества уровней в системах управления предприятием не дает существен­ ных преимуществ.

іКак известно, целью создания системы управления производством является обеспечение падежного выполне­ ния (с вероятностью, близкой к единице) производствен­ ных планов в директивные сроки при оптимальном ис­ пользовании ресурсов. Отсюда следует, что основными параметрами функционирования системы могут быть объемы работ, характеризующие различные производст­ венные планы-задания, ресурсы первого и второго рода1 , а также время. Центральной задачей системы управле­ ния производством является оптимизация основных пара­ метров функционирования объекта управления. В то же время оптимизация совокупности параметров одновре­ менно по нескольким критериям (показателям, функцио­ налам) невозможна, в связи с чем приходится проводить оптимизацию по одному из показателей, придавая осталь­ ным некоторые постоянные значения или ограничивая значения показателей сверху или снизу. Последнее об-

1 Ресурсы

первого

рода — ресурсы, потребляемые в

процессе

производства

без последующего восстановления

(например, сырье,

электроэнергия

и др.). В отличие от-них ресурси

второго "род-а- не

изменяются в

процессе

jix:потребления' .(людские

ресурсы;;

ї т а н к и ) ,


стоятельство позволяет выделить типы основных оптими­ зационных задач, используемых в процессе управления производством: оптимизацию по объемам работ, по ре­ сурсам и по времени при закреплении двух оставшихся свободных показателей (см. § 1. 2). Выделение основных оптимизационных задач и способ их решения требуют оп­ ределенных условий построения структуры системы уп­ равления производством.

В процессе управления заводом могут быть выделены следующие основные стадии:

перспективное планирование;

годовое планирование, включающее процессы тех­

нико-экономического и производственного планирования,

атакже технической подготовки производства;

оперативное управление;

сбор и обработка информации;

управление (планирование) материально-техниче­ ским снабжением.

Соответственно система управления расчленяется на ряд одноименных подсистем. Стадия перспективного пла­ нирования может быть исключена из структуры системы управления заводом при наличии действующей отрасле­ вой системы управления производством, осуществляющей функции перспективного планирования. Если же система отраслевого планирования и управления еще не введена в строй, то часть задач перспективного планирования мо­ жет быть решена на заводе с ограничением интервала перспективного планирования до 5 лет и с обязательным учетом перспективных заданий высшего директивного органа.

Рассмотрим общую схему управления производством серийного завода. Предварительно введем некоторые оп­ ределения. Точкой опроса назовем момент 7\- требования данных о ходе выполнения работ. Под отчетным подра­ зумевается период, в конце которого представляется от­

чет

о проделанной

заводом работе. Шагом

квантования

назовем интервал между последовательными

моментами

опроса Ti+i = Ti-\-AT

и Т{. Если конец очередного

отчетно­

го периода лежит между двумя точками опроса

ТІ и Т І + \ ,

то фактический

объем работ V (Т) в момент Т определя­

ется линейной

интерполяцией:

 

 

V(7') = V ( 7 ' i

) + . - 7 ^ - [ V ( r i + i ) - V ( r i ) ] . '