Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Цільове призначення служби ТОР можна фактично сформулювати так [1]: підтримання безлічі параметрів, що характеризують технічний стан обладнання, на рівні, передбаченому нормативно-технічною документацією, протягом усього періоду використання обладнання за призначенням за рахунок цілеспрямованих дій людини (групи людей) і знарядь праці . У такому формулюванні процес технічного обслуговування і ремонту повністю відповідає поняттю управління. Отже, службу ТОР можна розглядати як систему управління технічним станом обладнання (СУТС). Відомо, що причиною відмови обладнання при його використанні за призначенням є несвоєчасне і неякісне проведення робіт з технічного обслуговування і ремонту. Отже, з точки зору підвищення ефективності робіт по ТОР актуальним є управління технічним станом об’єкта в режимі Профілактика .

Служба ТОР є організаційною системою, на всіх ієрархічних рівнях якої, за визначенням [2], знаходяться активні елементи (люди). Зрозуміло, що і керівництво (центр), і виконавці, як елементи СУТС, мають єдине уявлення про цільове призначення служби ТОР, проте їх уявлення про способи досягнення глобальної мети в тому чи іншому конкретному випадку можуть істотно відрізнятися в силу відмінності їх намірів, уподобань, мотивацій і т.п. Зіткнення зазначених подань призводить до виникнення конфлікту (конфліктної ситуації) [6–9], який може носити і прихований характер. Відомо, що спрощеною математичною моделлю конфліктної ситуації є гра [3]. Отже, рішення поставленого завдання необхідно шукати як рішення гри, що моделює взаємодію центру і виконавців у процесі їх спільного функціонування. Для цього, в свою чергу, необхідно розробити та дослідити ряд моделей, одна з яких модель виконавців.

Основу СППР складає комплекс взаємопов’язаних моделей з відповідною інформаційною підтримкою дослідження, експертні та інтелектуальні системи, що включають досвід вирішення завдань управління і забезпечують участь колективу експертів в процесі вироблення раціональних рішень. На рисунку 1 наведено архітектурно-технологічна схема інформаційно-аналітичної підтримки прийняття рішень.

Архітектурно-технологічна схема СППР

Рисунок 1 - Архітектурно-технологічна схема СППР
(анімація: 4 кадри, 7 циклів повторення, розмір - 652×157, 5,81 кілобайт)

1. Актуальність теми

На будь-якому підприємстві, в будь-якій організації прийняттям управлінських рішень займається людина (менеджер). Припустимо, є вже встановлена чисельність персоналу, менеджер знає про здібності кожного. При розподілі між співробітниками (виконавцями) завдань, доручень менеджер може бути суб’єктивним в силу своїх симпатій і антипатій, тому розподіл обов’язків станеться некоректним чином. Або ж інший випадок. У колектив надійшли нові працівники, а менеджер не знає ще про їхні здібності, а СППР вже містить у собі такі дані.

Іншим важливим аспектом є своєчасний ремонт обладнання та його технічне обслуговування.

У силу цих причин є актуальним розробка системи підтримки прийняття рішень з управління профілактиками об’єктів регулярно-періодичного використання.

2. Мета і завдання дослідження, плановані результати

Мета роботи – підвищення ефективності управління профілактичним обслуговуванням об’єктів регулярно-періодичного використання за рахунок дослідження і розробки системи підтримки прийняття рішень, що включає в себе моделі формування плану проведення та організації виконання профілактик в різних умовах.

Основні завдання дослідження:

  1. Вивчення особливостей функціонування служби технічного обслуговування та ремонту обладнання.
  2. Управління профілактиками в умовах визначеності та невизначеності.
  3. Розробка структури та алгоритму роботи СППР.

Об’єкт дослідження: система підтримки прийняття рішень з управління профілактичним обслуговуванням об’єктів регулярно-періодичного використання.

Предмет дослідження: моделі формування плану проведення та організації виконання профілактик в різних умовах.

Методи дослідження: системний аналіз, теорія управління, математичне моделювання.

В рамках магістерської роботи планується отримання актуальних наукових результатів, які полягають в практичному застосуванні СППР з управління профілактиками об’єктів регулярно-періодичного використання.

3. Огляд досліджень та розробок

3.1 Модель виконавця

Попередньо зробимо наступні припущення:

1. Вважаємо, що кожен виконавець володіє повними знаннями про технології роботи об’єкта (у бездефектної і дефектному станах) і його схемном або конструктивному виконанні.

2. Введено поняття обстановки x∈X, під якою розуміється [2] стан довкілля та поведінку інших виконавців, які працюють спільно з даним виконавцем. При цьому навколишнє середовище - це простір, що безпосередньо примикає до об’єкта, а параметрами її стану можуть бути, наприклад, температурний режим, скрутність робочого простору, наявність працюючого обладнання, що знаходиться в безпосередній близькості від об’єкту, і т.д. Оскільки тут розглядається модель одного виконавця, то в якості обстановки приймемо тільки стан навколишнього середовища.

3. Вважаємо, що в міру накопичення досвіду у виконавця виробляються свої процедури відновлення працездатності, тобто деякі стереотипи (в хорошому розумінні цього слова). Причому, кожен такий стереотип можна розглядати як індивідуальну норму в тому сенсі, що виконавець сам сформував дії, які він вважає за необхідне реалізувати в тій чи іншій ситуації. Важливо при цьому зазначити, що індивідуальна норма не виходить за рамки вимог, встановлених на конкретному підприємстві і визнаних усіма (наприклад, вимог безпеки). З урахуванням сказаного вважаємо, що у кожного виконавця сформувалася своя послідовність операцій з обслуговування k-го елемента об’єкта, тобто процедуру A KN можна представити у вигляді:

Akn = <akn1,akn2,…,aknj,…>
(3.1)

При цьому зауважимо, що для якихось фіксованих ситуацій порядок проходження операцій також строго фіксований, що дозволяє розглядати процедуру (3.1) як кортеж. У загальному ж випадку послідовність операцій при виконанні процедури A KN може змінюватися в залежності від конкретної обстановки, враховуючи притаманне людині властивість адаптації.

4. Для визначення часу t°k виділимо на осі часу t інтервал (t°k1, t°k2) межами якої є мінімальний час виконання процедури Akn, обумовлене фізичними можливостями виконавця t°k1, і час виконання зазначеної процедури, встановлене нормативними документами на даний об’єкт t°k2 [4].

Спочатку розглянемо детермінований випадок. Вважаємо, що n-му виконавцю відома конкретна обстановка x ∈ X при якій він повинен буде відновити працездатність k-го елемента об’єкта.

Отримавши завдання, n-й виконавець, як активний елемент системи, планує своє майбутнє поведінка при відновленні працездатності k-го елемента об’єкта. Для цього він подумки програє процедуру A kn , займаючи при цьому по відношенню до цього програванню позицію стороннього спостерігача. Цей процес називається авторефлексии [4]. При цьому виконавець не тільки формує програму своєї поведінки, а й проводить самооцінку, тобто встановлює для себе час t°kn , яке він припускає затратити на виконання процедури Akn. При цьому міркування виконавця можна представити так [4]: Я вже виконував процедуру Akn в подібних умовах і знаю, що мені знадобиться час, не меншу, ніж t°k1, але й не більше, ніж t° k2; цю процедуру я реалізую за проміжок часу, приблизно, від τ°k1 до τ°k2.

Оскільки інтервал (t°k1, t°k2) встановлюється самим n-му виконавцем, то можна стверджувати, що цей інтервал повністю відповідає його можливостям і перевагам. Отже, зазначений інтервал можна розглядати в якості норми n-го виконавця [4]. При цьому функція приналежності змінної t°kn до поняття (терму) Норма буде дорівнює:

(3.2)

Таким чином, n-й виконавець позиціонує себе як фахівець, нормою поведінки якого при обслуговуванні k-го елемента об’єкта в умовах визначеності є виконання процедури Akn за проміжок часу від τ°kn1 до τ°kn2.

Тепер припустимо, що n-му виконавцю невідома обстановка, при якій він повинен буде відновити працездатність k-го елемента об’єкта. Але, оскільки розглядається конкретний об’єкт обслуговування, то з повною впевненістю можна стверджувати, що, як мінімум, граничні значення обстановки є апріорі відомими. Більше того, можна стверджувати, що xmin є X (найбільш сприятливі умови) і xmax є X (найменш сприятливі умови) є постійними величинами. Тим самим маємо класичну задачу прийняття рішень в умовах інтервальної невизначеності.

Відомо, що єдиним об’єктивним рішенням даного класу задач є так званий гарантований результат, тобто результат, який може бути отриманий при найгірших умовах.

Будемо вважати, що n-й виконавець також дотримується зазначеного принципу. Далі покладемо, що часовий інтервал (t°k1, t°k2) охоплює всі можливі ситуації, пов’язані з обстановкою. І, нарешті, врахуємо, що при визначенні оцінок τ°kn виконавець міркував так: Я вже виконував процедуру Akn в подібних умовах ... . Тим самим можна припустити, що інтервал (τ°kn1, τ°kn2) є постійною величиною, але зміщується в межах інтервалу (t°k1, t°k2) залежно від обстановки.

Якщо з урахуванням усього сказаного покласти, що найгіршим умовам відповідає якийсь інтервал оцінок (τ°kn3, t°k2) ∈ (t°k1, t°k2), то нормою n-го виконавця (гарантованим результатом) в умовах невизначеності є час

τ°kn∈(τ°kn1, τ°kn2 )∈(τ°kn3, t°k2) | μN (τ°kn)=1.
(3.3)

Отже, в умовах невизначеності n-й виконавець позиціонує себе як фахівець, нормою поведінки якого при технічному обслуговуванні k-го елемента об’єкта є виконання процедури Akn за проміжок часу від τ°kn1 до τ°kn2, найближче розташований до правої кордоні інтервалу (t°k1, t°k2).

Дані моделі сформовані без урахування типу виконавця, тобто без урахування його рівня самооцінки. У той же час цілком обгрунтовано можна припустити, що n-й виконавець характеризується завищеною, заниженою або адекватною самооцінкою. Зрозуміло, що в разі завищеної самооцінки інтервал самооцінок (τ°kn1, τ°kn2) буде зміщений у бік нижньої межі інтервалу (t° k1, t°k2)., а при заниженій самооцінці - у бік верхньої межі інтервалу (t°k1, t°k2).

За визначенням, зробленому раніше, ремонтний персонал служби ТОР в структурній схемі СУТС представлений у вигляді блоку виконання управлінні БВУ. Для формування моделі БВУ на даному етапі покладемо, що ремонтний персонал складається виконавців одного типу. З урахуванням моделі будь-якого n-го виконавця та прийнятих позначень модель БВУ для конкретної обстановки x ∈ X прийме вигляд, представлений в таблиці 3.1.


Таблиця 1 – Модель БВУ


Виконавці
1 ... n ... N
Елементи
1 (τ°111,τ°112) ... (τ°1n1,τ°1n2) ... (τ°1N1,τ°1N2)
... ... ... ... ... ...
k (τ°k11,τ°k12) ... (τ°kn1,τ°kn2) ... (τ°kN1,τ°kN2)
... ... ... ... ... ...
K (τ°K11,τ°K12) ... (τ°Kn1,τ°Kn2) ... (τ°KN1,τ°KN2)

3.2 Модель центру

У теорії управління організаційними системами [5–8] під центром в загальному випадку розуміють ієрархічну структуру, що здійснює керівництво (управління) агентами (виконавцями), а учасників цієї ієрархічної структури називають менеджерами. Оскільки на даному етапі не розглядається функціональна взаємодія всіх менеджерів, які входять до складу керівництва служби ТОР, то в якості центру приймемо невизначену кількість менеджерів M = {m1, ..., mr,..., ms}, безпосередньо видають завдання виконавцям.

При формуванні моделей менеджерів врахуємо наступне [9]:

  1. Кожен r-й менеджер, як і виконавець, володіє повними знаннями про технології роботи об’єкта (у бездефектної і дефектному станах) і його схемном або конструктивному виконанні.
  2. Кожному r-му менеджеру, на відміну від виконавців, може бути відома конкретна обстановка, тобто відомо x ∈ X.
  3. Кожен r-й менеджер володіє знаннями про процедури обслуговування будь-якого k-го дефекту Ak .
  4. Кожен r-й менеджер має можливість контролювати результати роботи виконавців.

Згідно роботам [5–8] відносини центру і агентів в процесі їх спільного функціонування моделюються за допомогою трьох ієрархічних ігр Г1 , Г2 і Г3 . При цьому відомо, що у центру відсутній власний (не опосередковане агентом) результат діяльності, тобто результатом його діяльності є результат діяльності агента. Тому загальним для зазначених ігор є прагнення центру змусити агента виконувати саме ті дії, які найбільш вигідні центру, тобто всій системі в цілому. Для цього центр, користуючись своїм правом першого ходу, застосовує різні види управлінь інституційне, мотиваційний та інформаційне або їх поєднання [5–8, 10].

Таким чином, при інших рівних умовах єдиним дієвим способом підвищення ефективності робіт по ТОР є отримання правильного рішення задачі про призначення.

Покладемо, що і в розглянутій тут завданню центр пропонує виконавцям зробити заявки на виконання k-й роботи. Кількісною мірою таких заявок є самооцінки τ°kn, які виконавці, як передбачається, повідомляють центру. В результаті центр отримує інформацію про модель БВУ (див. Таблицю 1). При цьому зрозуміло, що зазначена інформація носить суб’єктивний характер, так як сформована самими виконавцями.

Звернемося тепер до пріоритетів, які, по суті, відображають ту репутацію, яка склалася у центру про те чи інше виконавця. Репутація, безсумнівно, є розпливчастою (нечіткої) характеристикою виконавця, оскільки при її оцінці використовуються такі градації (терми) як, наприклад, низька, середня, висока, дуже висока і т.п.

Відповідно до методу парного порівняння покладемо, що центр має можливість відповідати на запитання на кшталт: У скільки разів репутація i-го виконавця перевершує репутацію j-го виконавця?. Результати відповідей можна представити як деякі коефіцієнти переваги [11]:

(3.4)

де αi - репутація i-го виконавця; αj репутація j-го виконавця.

Для чисельної оцінки α ij найбільш придатною є "транзитивна" шкала типу [11]:

Звернемо увагу, що прийняті тут висловлювання типу, наприклад, сильне перевага є цілком природними для менеджерів.

В якості бази для кількісної оцінки коефіцієнтів переваги в роботі [11] пропонується використовувати αij = 1,5 або αij = 2. Оскільки раніше було прийнято, що всі виконавці служби ТОР мають приблизно однакову кваліфікацію, то для формування репутацій цілком придатною є базова оцінка, рівна 1,5.

Для кожного k-го елемента об’єкта введемо такі позначення:

Вважаємо, що показники репутації є позитивними відносними величинами, тобто 0 ≤ αkn ≤ 1, і тому для кожного k-го елемента має місце рівність:

(3.5)

Крім того, врахуємо, що

(3.6)

Отже, нехай r-й менеджер в результаті попарного порівняння виконавців висловив свою думку у вигляді коефіцієнтів переваги (α kij) r . Відповідно до формулами (3.4) і (3.6) визначимо

(3.7)

Потім, використовуючи формулу (3.6), визначаємо α kjr >. Провівши такі обчислення для K дефектів і N виконавців, отримаємо модель репутацій, яку можна представити у вигляді таблиці 2.


Таблиця 2 - Модель репутацій α Y KJR


Виконавці
1 ... n ... N
Елементи
1 α°11r ... α°1nr ... α°1Nr
... ... ... ... ... ...
k α°k1r ... α°knr ... α°kNr
... ... ... ... ... ...
K α°K1r ... α°Knr ... α°KNr

Подібним чином будуються моделі репутацій інших (s - r) менеджерів, і, отже, модель центру є s моделей репутацій.

Висновки

Проведен аналіз призначення, основних показників та організаційної структури служби технічного обслуговування і ремонту. Розроблено структури системи управління технічним станом обладнання та системи підтримки прийняття рішень. Також проведен аналіз завдань управління профілактиками. Розроблено рефлексивні моделі виконавців і менеджерів, що дозволяють обґрунтуванню планувати організацію проведення профілактик об’єктів регулярно-періодичного використання. Проведено алгоритми роботи основних елементів системи підтримки прийняття рішень.

Примітка

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2015 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

Перелік посилань

  1. Резников В.А., Суворова А.М. Качественные модели системы управления техническим состоянием оборудования // Искусственный интеллект. –2011. – № 1. – С. 229-235.
  2. Бурков В.Н., Коргин Н.А., Новиков Д.А. Введение в теорию управления организационными системами. – М.: Либроком, 2009. – 264 с.
  3. Садовин Н.С., Садовина Т.Н. Основы теории игр: Учебное пособие. Йошкар-Ола: Изд-во МарГУ, 2011. – 119 с.
  4. Резников В.А., Темник А.М. Нечёткая модель исполнителя системы технического обслуживания и ремонта в условиях определенности // Радiоелектроннi i комп’ютернi системи. – 2012. – № 4. – С. 201-205.
  5. Бурков В.Н., Новиков Д.А. Как управлять организациями: Учебное пособие для вузов. – М.: Синтег, 2004. – 400 с.
  6. Новиков Д.А. Теория управления организационными системами. – М.: МПСИ, 2005. – 584 с.
  7. Воронин А.А., Губко М.В., Мишин С.П., Новиков Д.А. Математические модели организаций: Учебное пособие. – М.: ЛЕНАНД, 2008. – 360 с.
  8. Бурков В.Н., Коргин Н.А., Новиков Д.А. Введение в теорию управления организационными системами. – М.: Либроком, 2009. – 264 с.
  9. Резников В.А., Сандул Ю.О. Модель организации профилактического обслуживания сложных технических объектов // Искусственный интеллект. – 2014. – № 4. – 151 с.
  10. Новиков Д.А. Институциональное управление организационными системами. – М.: ИПУ РАН, 2004. – 68 с.
  11. Черноруцкий И.Г. Методы принятия решений: Учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 416 с.