Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
Назовем точками контроля моменты текущего вре мени, в которые на основании поступающей информации принимается решение о продолжении работы по приня тому ранее плану или производится корректировка пла на. Предполагается, что информация образуется на ста дии сбора и обработки информации. Поскольку процесс сбора информации растянут во времени, точки контроля
не совпадают с моментами сбора информации о ходе вы полнения работ. Следует также заметить, что введенные ранее точки опроса [1.8—1.9] имеют тот же смысл, что и точки контроля, если предположить совпадение во вре мени функции опроса и контроля. Такие ситуации могут наблюдаться в массовом и крупносерийном производстве при использовании автоматических датчиков на стадии сбора и обработки информации. Назовем пороговыми
[1.21] состояния системы в моменты времени, когда об
наруживаются |
недопустимые отклонения хода |
произ |
водственного |
процесса от запланированного, требующие |
|
немедленного |
вмешательства. Это вмешательство |
осу |
ществляется органом управления путем принятия кон кретных решений и последующего воздействия на произ водственную систему. Поскольку между моментом сбора
информации ti для принятия решения |
и моментом |
управ |
||||||||
ляющего воздействия |
ti+i |
на ход производственного про |
||||||||
цесса проходит некоторое |
время, |
необходимо на |
стадии |
|||||||
оперативного управления |
сделать |
прогноз |
относительно |
|||||||
дополнительного |
объема |
работ |
AV (t), |
который |
будет |
|||||
выполнен за время At= ti+i—ti. |
Если.'принять, что |
|||||||||
dV.lt) |
|
|
|
|
V(ti+i)=V(ti)+AV(t). |
|
||||
A V ( f ) « |
|
то |
|
|
|
|
||||
Такой прогноз может быть сделан с помощью |
имита |
|||||||||
ционной модели |
производства |
или ж е с помощью |
корре |
|||||||
ляционных методов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перейдем к рассмотрению блок-схемы системы управ |
||||||||||
ления предприятием |
мелкосерийного |
производства. Та |
||||||||
кая схема состоит из некоторого |
количества |
прямоуголь |
||||||||
ников, отражающих |
работу |
отдельных |
стадий системы |
управления производственного комплекса. Главной фун кцией системы управления является переработка инфор мации о ходе производственных процессов и выдача оп тимальной управляющей информации для корректирова ния хода производства. Поэтому схема отражает основ-
ные функциональные и информационные связи между отдельными стадиями системы управления и управляе мым объектом — мелкосерийным производством. Основ» ная информация о ходе производственного процесса по ступает от ответственных исполнителей — начальников цехов, начальников участков, старших мастеров, плани ровщиков участков, начальников бюро подготовки произ водства (БПП), начальников планово-диспетчерских бю ро (ПДБ) и других, поэтому их функции в схеме отражены прямоугольником с надписью «ответственные исполнители». Часть информации может быть получена из цехов через специальные регистрационные датчики, расположенные на рабочих местах. Такая информация поступает непосредственно в систему в процессе работы на стадии сбора и обработки информации. Ответствен ные исполнители осуществляют воздействия на процесс производства, отображаемые на схеме информационны ми и управляющими связями.
В процессе производства система управления непре рывно функционирует только на стадии сбора и обработ ки информации; на остальных стадиях система функци онирует периодически в моменты вывода ее из порого вых состояний (например, на стадиях оперативного управления и материально-технического снабжения), либо циклически в моменты составления и утверждения планов на новый отчетный период (например, на стади ях годового планирования и перспективного планиро вания)-
Перечислим основные функции системы управления серийным производством и опишем функциональные связи в системе.
Перспективное планирование. Основная задача си стемы управления производством на этой стадии состо ит в выборе варианта развития производства исходя из установленных темпов выпуска продукции на несколько
лет |
вперед. |
Вследствие этого система |
функционирует |
на |
стадии |
перспективного планирования, |
как правило, |
не реже одного раза в пять-десять лет. На основе зада ния директивного органа по дальнейшему росту произ водства и увеличению номенклатуры изделий в ближай шие годы строится сводная математическая модель раз вития предприятия, как правило, имитационная, в кото рой формализованы основные характеристики и дииа-
мйка производства. Модель Должна отражать произ водственную структуру, связи и случайные возмущения, возникающие в процессе производства. Выбор модели зависит от степени детализации основных характерис тик производства, которые нужно получить при реали зации имитационной модели на ЭВМ.
К основным задачам перспективного развития
производства |
следует |
отнести |
задачи |
оптимального |
распределения |
ресурсов |
первого и второго рода по |
||
планируемым годам при заданном объеме |
производства |
|||
и оптимального |
распределения |
объемов |
производства |
по годам при заданном потреблении ресурсов. Решение первой из них позволяет определить динамику роста производственных мощностей, загрузку оборудования, потребности в ресурсах и ряд других характеристик производства. В результате решения второй задачи определяются максимальные объемы выполняемых ра бот при заданном росте производственных мощностей и расходовании потребляемых ресурсов. Важной функцией системы управления на стадии перспективного планиро вания является оценка эффективности построения различ ных технологических процессов. В перспективном планиро вании, по нашему мнению, основными математическими моделями распределения объемов производства явля ются статистические имитационные модели, которые также могут быть использованы и в текущем планиро вании (определение наилучшей загрузки оборудования, выбор размеров партий, обучение персонала методам управления и т. п.). Полученные на стадии перспектив ного планирования результаты, относящиеся к ближай шему плановому периоду (году), используются на ста
дии |
годового планирования для последующего уточне |
ния |
и детализации планов. |
Годовое планирование. Целью годового планирования является разработка оптимальных годовых календар ных планов выпуска продукции для всех производст венных подразделений заводаПланирование на год осуществляется на основе планового задания, утверж денного высшим директивным органом. В качестве ма тематических моделей годового планирования на выс шем уровне управления можно использовать имитаци онные модели завода, а также сводные модели много целевого сетевого планирования (для единичного
и мелкосерийного производства) с целью оптимального распределения объемов работ завода на год по всем производственным подразделениям. При этом сетевая
модель |
является |
более предпочтительной, |
поскольку |
||
дает |
возможность |
осуществить календарное |
планиро |
||
вание |
распределяемых |
работ. Последующая |
детализа |
||
ция |
распределяемых |
работ производится |
на низшем |
уровне управления производством, который отражает
функции цеховых |
планирующих служб. На этом уров |
не осуществляется |
оптимизация загрузки оборудования, |
запланированных |
ресурсов и времени выполнения ра- |
бот. В случае невозможности выполнения поставленных задач на низшем уровне формируется запрос к высше му для получения дополнительных ресурсов либо для уменьшения объема планируемых работ.
Математическими моделями для решения задач на низшем уровне (цех, участок) могут служить детализи рованные сетевые модели производства цеха или участ ка, либо имитационные модели этих же подразделений. Обе группы моделей обеспечивают детальное календар ное планирование распределяемых работ и потребляемых ресурсов. На стадии годового планирования реализация отмеченных выше оптимальных задач проводится по уров ням иерархии последовательно сверху вниз. Втом случае, если на нижнем уровне планы показывают принципиаль ную невозможность их осуществления, цикл оптимизации, повторяется, начиная с высшего уровня по новым ис ходным данным, полученным от функциональных служб
низшего уровня. Обращение |
высшего |
уровня |
системы |
|
к высшему директивному органу (ВДО) |
осуществляется |
|||
тогда, когда невозможно выполнить плановое |
задание |
|||
для системы в целом. |
Это обращение имеет цель полу |
|||
чить дополнительные |
ресурсы |
для выполнения |
плано |
вого задания либо частично уменьшить план. Обосно ванность обращения в ВДО должна подтверждаться ре зультатами решения оптимальной задачи.
Календарные планы-графики работы отдельных под разделений завода, разработанные на стадии годового планирования, используются и на стадии оперативного управления для выработки корректирующих команд управления.
В дальнейшем они передаются ответственным испол нителям цехов. Эти же планы используются на стадиях
3. Д . И. Голснко |
33 |
сбора и обработки информации для осуществления коптроля за ходом производства, па стадии материальнотехнического снабжения — для заказов оборудования и материалов.
Оперативное управление. Основной задачей опера тивного управления производством является корректи ровка хода производства в случаях выхода параметров системы за допустимые пределы. На стадии оператив ного управления система управления функционирует только в моменты пороговых состояний производствен ного комплекса. Поскольку пороговое состояние харак теризуется величинами отклонения от плановых харак теристик, для устранения таких состояний требуются воздействия различных уровней управленияОператив ное управление охватывает оба принятых нами уровня управления и допускает обращение к высшему дирек тивному органу (ВДО).
В случае, если система из порогового состояния мо жет быть выведена силами низшего уровня, то решение этой задачи производится без выхода на высший уро вень. Зачастую эта задача решается путем перераспре
деления ресурсов внутри цеха, |
введения дополнитель |
ных работ или интенсификации |
работ. В противном слу |
чае необходимо обратиться к |
более высокой ступени |
управления. На стадии оперативного управления в от личие от стадии годового планирования процесс опти мизации корректируемых планов идет снизу вверх. Ос новой для такой оптимизации может также служить сетевая либо имитационная модель производства. На низшем уровне эти модели строятся для участка или цеха, а на высшем — «сшиваются» в сводную мо дель завода. Варьируемыми параметрами для этих мо делей могут служить ресурсы, объемы работ разных подразделений, приоритетность заказов, степень ин тенсификации отдельных работ и т. д.
Обращение к ВДО допускается только при невоз можности выхода из порогового состояния силами заво да, причем необходимость данной процедуры должна подтверждаться также результатами решения оптималь ной задачи.
Процедуры оперативного управления производством связаны с деятельностью ответственных исполнителей, а также с процедурами на стадиях годового плапирова-
пия, управления материально-техническим снабжением, сбора и обработки информации.
Сбор и обработка информации. Основной задачей системы управления производством на данной стадии является сбор информации о ходе производства в мо
мент образования |
информации, |
сравнение |
в точках |
контроля фактической |
информации |
о ходе производства |
|
с плановой, контроль |
порогового |
состояния и |
выработ |
ка последующей точки контроля. , |
|
|
Информация о ходе производства непрерывно посту пает от ответственных исполнителей и непосредственно от датчиков, установленных на участках цеха. Инфор мация о плановых объемах работ поступает периоди чески в результате функционирования системы на ста дии годового планирования, а в случае коррекции годо
вого плана — на стадии |
оперативного |
управления. |
На |
основании плановой и |
фактической |
информации |
при |
помощи специального алгоритма (например, [1,8—1,9]) определяется последующая точка контроля. Дополни тельной задачей алгоритма является оптимизация ко личества контрольных точек. Такая оптимизация необ
ходима, |
поскольку |
каждое крупное |
вмешательство в |
||||
ход производства связано со значительными |
затратами |
||||||
на |
перестройку |
производственного процесса |
на |
заводе |
|||
в |
целом, |
не говоря |
уже о затратах |
на решение |
опти |
||
мальных |
задач. |
|
|
|
|
|
|
|
Изложенное |
выше позволяет различать два типа по |
роговых состоянии: когда нарушение хода производства достигает таких размеров, что требуется вмешательство высшего уровня системы управления производством, и когда нарушения производственных планов могут быть устранены силами низшего уровня системы. На наш взгляд, приведенные выше два типа пороговых состоя ний позволяют построить достаточно адекватную ими тационную модель каждого уровня и соответствующий алгоритм управления производством.
|
На стадии сбора и обработки информации в отличие |
|
от |
стадии |
оперативного управления не анализируется |
тип |
порогового состояния, а контролируется величина |
|
отклонения |
AV планового объема работ от фактического. |
В случае превышения установленного уровня ДУ0 , если AV>AVo, управление передается подсистеме оперативно го управления. Если ДУ^АУо, подсистема сбора и обра ботки информации продолжает свою работу до наступ-