Введение к работе
Актуальность темы. Новые экономические условия требуют новые подходы к разработке технико-экономических обоснований как строительства новых предприятий и производств, так и технического перевооружения, реконструкции и реструктуризации действующих. Учитывая нынешнюю ситуацию в экономике России, следует ожидать развития производств ire за счет создания новых, а именно за счет второго направления по ряду причин, основными из которых следующие:
структура основных фондов предприятий стройиндустрии как в целом, так и их составляющих не соответствуют требованиям современной экономики - централизованно планируемая экономика предусматривала создание крупных предприятий, рассчитанных на массовое производство изделий ограниченной номенклатуры, что позволяло решать задачи экономического плана по снижению удельных показателей стоимости строительной продукции, а также задачи социального характера по снижению напряжения жилищной проблемы;
состояние активной части основных фондов характеризуется преобладанием физически изношенного (до 75-80 %), морально и экономически устаревшего оборудования;
на действующих производствах существует избыток производственных площадей, социальной инфраструктуры и т.д.;
в целом технический уровень производства и состояние организационной структуры не позволяют в подавляющем большинстве случаев выпускать конкурентоспособную продукцию.
При уменьшении объемов производства, а это - за редким исключением относится практически ко всем предприятиям отрасли, возрастают себестоимость, удельные энергозатраты, что является основной причиной кризиса в отрасли.
Выходом из такого состояния может быть реструктуризация предприятий, совмещенная с техническим перевооружением или реконструкцией.
Техническое перевооружение действующих производств позволяет до минимума сократить разрыв между достижениями научно-технического прогресса и их внедрением в производство за счет обновления, прежде всего, активной части основных фондов.
В отличие от новых производств техническое перевооружение должно обеспечивать замену физически изношенного, морально (функциональный износ) и экономически устаревшего оборудования новым на основе анализа
технико-экономического уровня находящегося в эксплуатации и прсдла- ~> гаемого для замены оборудования.
Наиболее важным этапом в этом процессе является выбор структуры технологического оборудования, при этом если ранее основным критерием для решения этой задачи был, как правило, максимальный коэффициент загрузки оборудования, то в настоящее время решение необходимо принимать по комплексу показателей в соответствии с новыми нормативно - методическими документами. При этом следует иметь в виду, что этот этап является определяющим в достижении приемлемых технико - экономических показателей всего проекта в целом. Являясь с математической точки зрения задачей целочисленного программирования на множестве значительной мощности, поиск оптимального решения представляет сложную задачу, для решения которой необходима разработка системы автоматизированного проектирования технологических линий для условий технического перевооружения, реконструкции и расширения действующих производств.
Работа выполнена в соответствии с одним из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета "САПР и системы автоматизации производства".
Целью работы является разработка моделей, алгоритмического и информационного обеспечения системы автоматизированного проектирования технологических линий в составе проектов реструктуризации, технического перевооружения и реконструкции предприятий строительной индустрии, позволяющих обеспечить конкурентоспособность продукции за счет повышения технико-экономических показателей при выборе рациональной структуры технологического оборудования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
провести анализ существующего процесса разработки проектов технологических линий при техническом перевооружении, выявить его особенности, источники информации и взаимосвязи между этапами этого процесса;
разработать оптимизационную модель выбора структуры технологического оборудования и метод поиска вариантов рациональной реструктуризации предприятий;
осуществить выбор и обоснование структуры баз данных в условиях многовариантности и многономенклатурности объектов проектирования;
разработать модель информационного обеспечения и провести исследования для получения количественных оценок его характеристик в САПР объектов стройиндустрии;
разработать методы и алгоритмы управления процессом автоматизированного проектирования в условиях коллектшшого пользования системой; осуществить практическую реализацию САПР технологической части проектов технического перевооружения действующих производств в условиях их реструктуризации.
Методика исследования. Решение изложенных выше задач выполнялось с использованием теории множеств и теории графов, аппарата математической статистики и мегодов комбинаторной математики и имитационного моделирования.
Научная новизна. К наиболее существенным новым научным результатам, представленным в работе, относятся следующие:
метод и алгоритм поиска оптимальной структуры технологического оборудования в условиях технического перевооружения, основанные на методе последовательного анализа выриантов и учитывающие аддитивность целевой функции модели;
модель информационного обеспечения САПР, основанная на реляционном подходе, позволяющая представлять структуры данных системы и прогнозировать временные характеристики информационного обеспечения до его реализации;
комбинаторный метод и алгоритмы управления процессом автоматизированного проектирования для САПР, структура которых описывается ориентированным графом, и отличающиеся условием логического взаимодействия отношений на входе процедур;
комплексное решение задач взаимодействия математического, программного, информационого и технического обеспечения, позволяющего реализовать САПР технологических линий проектов реструктуризации предприятий.
Практическая ценность работы заключается:
в разработке оптимизационной модели выбора структуры оборудования технологической линии в условиях реструктуризации и технического перевооружения для получения рационального проектного (практического) решения;
в создании проблемно - ориентированного программного комплекса на основе предложенного математического, алгоритмического и информационного обеспечения.
Научные результаты, изложенные в диссертации, внедрены в проектные работы при модернизации производств в стройиндустрии, в частности, в ОАО "ПСО Воронежпросктстрой" с ожидаемым экономическим эффектом 750.0 мли р. в ценах 1997 года.
Подсистема управления процессом автоматизированного проекгирова-1 ния, разработанная в диссертационной работе, используется в учебном процессе кафедры САПРиИС Воронежского государственного технического университета по курсу "Разработка САПР" для студентов специальности 220300 "Системы автоматизации проектирования".
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах:
Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение высоких технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1995);
Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1996); Всероссийском совещании-семинаре "Математическое обеспечение информационных технологий в технике, образовании и медицине" (Воронеж, 1997); Международной научно-практической конференции "Системные проблемы надежности, математического моделирования и информационных технологий" (Сочи, 1997); ежегодных научных конференциях профессорско - преподавательского состава Воронежского государственного технического университета и семинарах кафедры САПРиИС ВГТУ (1995-1997 гт).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, перечень которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 82 страницах машинописного текста, списка литературы из 96 наименований, приложения, содержит 10 иллюстраций и 6 таблиц.
