ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

На сьогоднішній день лідерство в промислових галузях немислимо без чіткого бачення і аналізу керівництвом усіх процесів, що відбуваються на виробничому підприємстві. Ефективна система управління випуском продукції на підприємстві — новий крок до перемоги в гострій конкурентній боротьбі і можливість закріпити вже завойовані позиції на ринку.

Особливо гостро на українських підприємствах (в силу різноманітних причин) стоїть проблема автоматизації системи управління випуском продукції на підприємстві. Відсутність досконалої автоматизованої системи саме в цьому сегменті управління значно впливає на такі показники діяльності підприємства як ліквідність, рентабельність, оборотність виробничих запасів, а також на тимчасові витрати через великі обсяги оброблюваної інформації.

У зв’язку з цим актуальними є питання, пов’язані з розробкою нових, більш ефективних структур і алгоритмів системи управління випуском продукції на підприємстві.

1. Цілі і задачі дослідження, практична значимість і наукова новизна роботи

Метою даної роботи є розробка структури та алгоритмів системи управління випуском продукції на підприємстві, які дозволять підвищити ефективність виробництва за рахунок оптимізації режимів роботи обладнання та мінімізації часу на переналагодження устаткування при випуску різних видів продукції.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

а) виділити рівні управління випуском продукції на підприємстві;

б) формалізувати змінні, що беруть участь у процесі системи управління випуском продукції;

в) здійснити постановку задач для кожного рівня управління;

г) визначити методи вирішення задач кожного рівня управління;

д) отримати чисельне рішення задач для кожного рівня управління;

е) розробити загальну структуру управління випуском продукції на підприємстві;

ж) розробити алгоритми роботи підсистем системи управління.

Практична значимість роботи полягає в економії витрат ресурсів.

Наукова новизна роботи полягає у синтезі структури динамічної математичної моделі, що дозволяє прогнозувати основні характеристики процесу випуску продукції з урахуванням часу на переналагодження устаткування в цеху.

2. Огляд досліджень і розробок

2.1 Огляд міжнародних джерел

Стан рішень на міжнародному рівні проблеми, що розглядається в роботі, добре освячений в статтях [1]–[2]. Методи ефективної роботи системи управління випуском продукції підприємства наведені в підручнику [3], де головним напрямком діяльності підприємства вважається концепція «безперервної поставки».

2.2 Огляд національних джерел

Проведем аналіз існуючих моделей і методів розв’язання задач управління випуском продукції на підприємстві.

В роботі [4] розглянуто облік і контроль в системі управління виробництвом продукції.

В роботах [5] та [6] представлені розроблені математичні моделі системи управління виробничими процесами на підприємстві.

Запропоновані в роботі [7] методи дозволяють кількісно оцінити нестабільність роботи підприємства з метою визначення моменту проведення її реорганізації; вбудувати регламентуючу документацію по реорганізації в комплект документів системи управління якістю.

Сукупність наукових і практичних результатів, зроблених автором роботи [8], може бути використана при розробці законодавчих і нормативно–методичних документів з удосконалення управління бізнес–процесами.

В роботах [9] та [10] досліджено питання оптимізації управління випуском продукції.

Однією з найбільш відомих автоматизованих інформаційних систем управління підприємством є система «ПАРУС», що є розробкою компанії «Корпорація ПАРУС». Програмні продукти «ПАРУС» дозволяють вирішити конкретні проблеми і оптимізувати діяльність комерційних підприємств і бюджетних організацій різного рівня, надаючи оперативну інформацію для прийняття управлінських рішень [11].

В роботі [12] були досліджені питання автоматизації системи управління збутом продукції.

Наукові результати, отримані в роботі [13], впроваджені для практичного застосування на підприємстві Домобудівний комбінат №2 м. Москви, ТОВ «Спецстройбетон 200», а також використовуються в навчальному процесі на кафедрі «Автоматизовані системи управління» МАДІ(ГТУ).

Основні результати дисертаційної роботи [14] по вдосконаленню процесів управління виробництвом продукції, проектування інформаційних баз даних, інформаційного забезпечення підготовки управлінських рішень та організації взаємодії структурних підрозділів апробовані і впроваджені на ряді підприємств приладобудування Орловської області: ЗАТ «Научприбор», ЗАТ «Протон», ЗАТ «ОРТЕП».

Питання автоматизації планування та управління ресурсами при формуванні виробничої програми промислового об’єднання розглянуті в роботі [15].

Робота з автоматизації виробничих процесів асфальтобетонного заводу на основі оптимізації інформаційного забезпечення системи управління представлена в роботі [16]. Матеріали роботи впроваджені і використовуються в навчальному процесі в Самарському архітектурно–будівельному університеті та Московському автомобільно–дорожньому інституті (ГТУ).

2.3 Огляд локальних джерел

У Донецькому Національному Технічному Університеті ведеться активна робота з питань автоматизації систем управління виробництвом.

В роботі [17] описані основні принципи розробки автоматизованої системи планування бюджетів підприємства та перерозподілу коштів з урахуванням дотацій недоходних підрозділів.

В роботах [18]–[22] автори пропонують своє вирішення проблеми автоматизації планування та прогнозування попиту і випуску продукції на підприємствах.

3. Розробка математичної моделі випуску продукції на нижніх рівнях управління виробництвом

На сучасних підприємствах як технологічних та економічних системах виділяють п’ять–сім рівнів організації виробництва [23]. На верхніх рівнях вирішуються зовнішні задачі планування, рішення за якими визначаються взаємовідносинами із зовнішніми організаціями. Розподілення програми випуску продукції з урахуванням отриманих на верхніх рівня показників, які характеризують кінцеву продукцію підприємства в цілому на весь плановий період, квартал, місяць, декаду, тиждень, добу відбувається на середніх рівнях. На нижніх рівнях здійснюються календарне планування та поточне управління, що включає визначення плану випуску кожної виробничої ділянки на найближчу зміну, виконуються поопераційне планування та управління інтенсивністю технологічних операцій усередині кожної виробничої ділянки.

Для визначення послідовності випуску продукції різного виду на кожній виробничій ділянці проведемо формалізацію вхідних та вихідних змінних.

Вхідними змінними моделі виступають замовлення на виготовлення продукції в плановому періоді:

де n — кількість замовлень;

zj — j‑е замовлення на виробництво продукції.

Кожне замовлення характеризується об’ємами необхідної продукції i‑го виду aij і терміном виконання замовлення tj:

де m — кількість видів продукції, що випускаються.

Замовлення на i‑ий вид продукції групуються з урахуванням термінів виконання замовлень zj:

де А — множина продукції, що випускається у плановому періоді.

де ai — кількість продукції i‑го типу в портфелі замовлень.

Вихідними змінними моделі нижнього рівня є планове завдання ділянкам на випуск продукції в наступному періоді у певній послідовності:

де A={ai} — множина продукції, що випускається у плановому періоді;

V=(v1,v2,...,vi,...,vm) — вектор пріоритетів випуску продукції;

vi — порядок випуску продукції i‑го типу, .

Виходячи з того, що випуск продукції різного виду вимагає переналадку устаткування, необхідно визначити такий порядок випуску продукції, щоб час, який витрачається на переналадку, був мінімальним.

Устаткування кожної ділянки поділяється на два види: устаткування, що потребує переналагодження, та устаткування, що не потребує переналагодження при виробництві продукції різного виду:

де O1={O1p} —множина устаткування, яке потребує переналагодження, ;

O2={O2q} — множина устаткування, яке не потребує переналагодження, .

Позначимо Tp матрицю суміжності, що характеризує час переналагодження p‑го устаткування при зміні випуску продукції з i‑го на k‑ий вид:

Тоді задача управління формально може мати вигляд:

де T — сумарний час переналагодження,

причому

Розв’язок задачі управління може бути здійснене шляхом зведення її до задачі мінімізації мережі, де вузлами виступає вид продукції, дугами — час переналагодження з i‑го на k‑ий вид продукції:

Мережеве подання матриці суміжності

Рисунок 3.1 — Мережеве подання матриці суміжності
(анімація: 11 кадрів, 6 циклів повторення, 70,8 кілобайт)
(tij — час переналагодження устаткування при зміні продукції з i‑го на j‑ий вид)

При допущенні, що переналадка устаткування з i‑го виду на k‑ий займає такий же час, що й переналадка з k‑го на і‑ий, тобто tik=tki, маємо неорієнтовану мережу. Якщо переналадка устаткування з i‑го виду на k‑ий займає різний час, тобто tik≠tki, — мережа орієнтована.

Тоді задача управління може бути сформульована наступним шляхом: необхідно знайти безперервний шлях найменшої довжини що сполучає усі вершини мережі, починаючи з тієї, на якій був закінчений випуск попереднього планового періоду.

Приведена задача є задачею комівояжера без повертання в початковий пункт. Для розв’язання сформульованої задачі можна використати метод гілок і меж, генетичні алгоритми або алгоритми мурашиної колонії.

При управлінні інтенсивністю технологічних операцій усередині кожної виробничої ділянки особа, що приймає рішення, використовує в якості критерію мінімум витрат таких ресурсів, як електроенергія, вода, газ при обмеженнях на строки випуску певного виду продукції.

Позначимо через О3 устаткування, для якого можлива зміна режимів роботи, через О4 — устаткування, що працює у постійному режимі. Тоді обладнання певної ділянки представимо у вигляді:

де

У загальному випадку

Вхідними змінними для даної задачі є вихідні змінні попередньої задачі:

де вектор (ai,vi) характеризує об’єм та порядок випуску продукції i‑го виду.

Вихідними змінними є режими роботи устаткування R(O3r) і витрати С на ресурси, що йдуть на виробництво продукції:

Задачею управління інтенсивністю технологічних операцій є визначення режимів роботи R(O3r) r‑го устаткування таким чином, щоб витрати на ресурси під час виробництва планової продукції були мінімальними, за умови, що план виконується у строк:

Сума витрат на виконання планового завдання може бути розрахована за формулою:

де w — кількість видів ресурсів, що використовуються під час виробництва;

Eu(R(O3r)) — норма витрат u‑го виду ресурсу в залежності від режиму роботи R(O3r), r‑го устаткування;

Cu — ціна u‑го виду ресурсу;

tr — час роботи r‑го устаткування.

Для розв’язку задачі управління інтенсивністю технологічних операцій розробляється імітаційна модель процесу виробництва продукції на ділянці (наприклад, у середовищі GPSS), яка дозволяє розраховувати сумарні витрати на ресурси та час виробництва в залежності від режимів роботи обладнання. Змінюючи режими роботи обладнання направленим перебором, визначаються мінімальні сумарні витрати.

Висновки

Магістерська робота присвячена актуальній науковій задачі розробки математичного апарату для автоматизації системи управління випуском продукції на підприємстві. У рамках проведених досліджень було виконано:

а) виявлено актуальність обраної теми, мета і задачі дослідження, практична значимість і наукова новизна роботи;

б) проведено аналіз літературних джерел з уже наявними результатами подібних досліджень, як на національному рівні, так і на світовому;

в) виділені рівні управління випуском продукції на підприємстві;

г) формалізовано вхідні і вихідні дані нижніх рівнів управління випуском продукції на підприємстві;

д) здійснена постановка задач нижніх рівнів управління;

е) обрані методи вирішення задач нижніх рівнів управління.

Подальші дослідження спрямовані на наступні аспекти:

а) отримання чисельного рішення задач для кожного рівня управління;

б) розробка загальної структури управління випуском продукції на підприємстві;

в) розробка алгоритмів роботи підсистем системи управління.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: січень 2013 року. Повний текст роботи та матеріали за темою можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

Перелік використаної літератури

  1. Erenkrantz J.R. Release Management Within Open Source Projects. In: Proceedings of the 3rd Open Source Software DevelopmentWorkshop / Erenkrantz J.R. — Portland, Oregon, USA, 2003. — p. 51–55.
  2. Hoek A., Hall R.S., Heimbigner D., Wolf A.L. Software release management, Proceedings of the 6th European conference held jointly with the 5th ACM SIGSOFT international symposium on Foundations of software engineering / Hoek A. — Zurich, Switzerland, 1997. — p. 159–175.
  3. Humble J., Farley D. Continuous Delivery / Humble J. — Addison Wesley, 2010.
  4. Ильина Т.А. Учет и контроль в системе управления производством продукции молочного скотоводства: дис. канд. техн. наук: 08.00.12 / Ильина Татьяна Александровна. — М., 2003. — 200 с.
  5. Косицын Д.П. Математические методы и модели формирования производственной программы промышленных предприятий с выпуском продукции на заказ: дис. канд. техн. наук: 05.13.18, 05.13.06 / Косицын Дмитрий Петрович. — Петрозаводск, 2007. — 162 с.
  6. Талакуев Н.П. Система управления производственными процессами по выпуску огнеупорных изделий: дис. канд. техн. наук: 0513.01 / Талакуев Николай Павлович. — М., 2002. — 176 с.
  7. Балахонова И.В. Развитие системы управления бизнес–процессами промышленного предприятия в условиях нестабильности: дис. канд. экон. наук: 08.00.05 / Балахонова Ирина Владимировна. — Пенза, 2003. — 263 с.
  8. Орлов Е.А. Управление бизнес–процессами на предприятии: дис. канд. экон. наук: 08.00.05 / Орлов Евгений Алексеевич. — М., 2009. — 160 с.
  9. Фогельгезанг А.В. Модели оптимизации выпуска продукции неплатежеспособного предприятия: дис. канд. экон. наук: 08.00.13 / Фогельгезанг Анатолий Викторович. — Санкт–Петербург, 2002. — 126 с.
  10. Аленина Е.Э. Оптимизация управления выпуском продукции на корпоративных предприятиях промышленности: дис. канд. экон. наук: 08.00.05 / Аленина Елена Эдуардовна. — М., 2005. — 149 с.
  11. Система ПАРУС — ДОНЕЦК [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://parusdon.donetsk.ua/
  12. Байкалов М.С. Разработка и автоматизация системы управления сбытом продукции на предприятиях пищевой промышленности: дис. канд. техн. наук: 05.13.10 / Байкалов Максим Семенович. — Барнаул, 2007. — 164 с.
  13. Пермяков А.А. Автоматизация процессов управления выпуском продукции и контроллинг ресурсов проектов на строительном предприятии полного цикла производства ЖБИ: дис. канд. техн. наук: 05.13.06 / Пермяков Андрей Анатольевич. — М., 2009/ — 183 с.
  14. Лазарев С.А. Управление производством продукции на промышленных предприятиях с применением современных информационных систем: дис. канд. экон. наук: 08.00.05 / Лазарев Сергей Александрович. — Орел, 2000. — 210 с.
  15. Зайцев Д.В. Автоматизация планирования и управление ресурсами при формировании производственной программы промышленного объединения: дис. канд. техн. наук: 05.13.06 / Зайцев Дмитрий Владимирович. — М., 2009. — 145 с.
  16. Михаленков С.В. Автоматизация производственных процессов асфальтобетонного завода на основе оптимизации информационного обеспечения системы управления: дис. канд. техн. наук: 05.13.06 / Михаленков Сергей Владимирович. — Самара, 2006. — 231 с.
  17. Анисимова М.Ю., Мичкивский С.Н. Автоматизированная система планирования бюджетов предприятия и перераспределения средств с учетом дотаций недоходных подразделений / Анисимова М.Ю. — Донецьк, ДУІіШІ, 2009. — с. 279–282.
  18. Автореферат магистерской работы Исмаила Хассана Хасcера «Разработка компьютеризированной системы прогнозирования спроса и выпуска текстильной продукции в условиях Сирии» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2007/kita/ismail/diss/index.htm
  19. Автореферат магистерской работы Андреенковой (Подоляки) Е.А. «Разработка компьютеризированной подсистемы планирования оптимальной загрузки оборудования машиностроительного предприятия» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2007/kita/andreyenkova/diss/index.htm
  20. Автореферат магистерской работы Солодухи О.В. «Разработка компьютерной подсистемы планирования и прогнозирования выпуска продукции в условиях швейного предприятия АОЗТ «ДОТИ» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2009/kita/soloduha/diss/index.htm
  21. Автореферат магистерской работы Гливки А.Г. «Разработка моделей и программных средств для оптимизации оперативного планирования производства в машиностроении» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2009/kita/glivka/diss/index.htm
  22. Автореферат магистерской работы Пащевского П.Д. «Разработка компьютерной подсистемы планирования и прогнозирования выпуска продукции» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://masters.donntu.ru/2011/fknt/pashchevskyi/diss/index.htm
  23. Первозванский А.А. Математические модели в управлении производством / Первозванский Анатолий Аркадьевич. — М.: «Наука», 1975. — 616 с.

Наверх