Введение к работе
Актуальность работы.
В условиях рыночных отношений происходит ужесточение внутриотраслевой конкуренции, когда каждый участник рынка стремится привлечь клиента наиболее выгодным предложением. Повышение качества обслуживания клиентов предполагает обеспечение на производстве основных принципов рациональной организации рабочих процессов (параллельность, пропорциональность, непрерывность и прямоточность), что, в первую очередь, требует улучшение качества планирования. На крупных предприятиях с дискретным производством и сложной высокотехнологичной продукцией, возникает серьезная проблема при календарном планировании - эффективно распределить множество технологических операций по имеющимся производственным мощностям (тактический уровень планирования). На предприятиях, как правило, используются не оптимальные, а лишь допустимые производственные планы, порождающие множество очевидных недостатков, что приводит к снижению прибыли предприятия. Задача повышения качества производственного планирования усложняется еще и тем, что часто невозможно четко сформулировать критерии оптимальности плана и соответствующие производственные ограничения на имеющиеся ресурсы предприятия.
Проблеме календарного планирования производства посвящены работы С.А. Бородича, В.А. Бородина, В.В. Цыганова, Д.А. Новикова, СВ. Питеркина, СВ. Севастьяновой, И.В. Сергеенко, Сох F., Blackstone J., Gaither N., Green J.H. Bermudez J. и других авторов.
Все вышеперечисленное свидетельствует о том, что повышение качества производственного планирования на крупных промышленных предприятиях является задачей важной и актуальной, так как адекватная система планирования может значительно повысить результативность (производительность, действенность) производственного процесса, особенно на крупных предприятиях.
В диссертационной работе поставлена актуальная научная задача разработки методики формирования оптимального операционного плана дискретного производства при нечеткой исходной информации.
Объектом исследования является система операционного планирования дискретного производства машиностроительного предприятия.
Целью данной работы является разработка операционной модели дискретного производственного процесса и методики оптимального календарного планирования дискретного производства на тактическом уровне. Модель должна работать в условиях нечетких ограничений и нечетких критериев оптимальности. Кроме того, модель должна быть реализована в виде программного комплекса, позволяющего экспортировать и импортировать данные из других информационных систем и изменять параметры планирования производства вручную.
Исходя из цели, определены следующие задачи исследования:
Построение модели дискретного производства (производственных подразделений), способной адекватно описывать укрупненные характеристики рабочих центров в условиях нечеткости исходных данных.
Построение модели производственного процесса на основе методологии планирования производственных ресурсов MRP II (Manufacturing Resource Planning). Разработка и математическое описание критериев и ограничений задачи оптимизации планирования производства. Постановка задачи оптимизации.
Разработка методики поиска оптимального детализированного календарного плана производства.
Разработка автоматизированной системы операционного планирования производства в рамках АСУП предприятия, основанная на методике поиска оптимального календарного плана производства.
Опытное внедрение автоматизированной системы операционного планирования на машиностроительном предприятии, анализ результатов.
Методы исследования. В процессе выполнения работы были использованы методы теории управления, линейной и нелинейной оптимизации, теории нечетких множеств, методы имитационного моделирования и поддержки принятия решений в условиях неопределенности.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
Разработана модель дискретного производственного процесса, отличающаяся учетом нечеткости ограничений на ресурсы предприятия.
Впервые разработана оптимизационная модель процесса производственного планирования на тактическом уровне с учетом нечеткости критериев оптимизации.
Разработана методика поиска оптимального плана производства, учитывающая особенности операционного планирования на тактическом уровне при нечеткой исходной информации.
Предложен новый эффективный алгоритм оптимизации допустимого плана производства на основании разработанного комплексного критерия оптимальности, построенного с применением аппарата теории нечетких множеств.
Практическое значение работы. Разработанные модели реализованы в виде комплекса программных средств, обеспечивающих автоматизацию формирования календарных планов производства в рамках единой информационной системы управления предприятием. Программный комплекс позволяет производить расчет календарного плана предприятия в автоматическом режиме. В качестве источника данных могут использоваться любые информационные системы класса MRP II. Разработанная система дает возможность настраивать параметры планирования с учетом важности критериев оптимизации. Встроенная система отчетности обеспечивает получение и вывод на печать результаты расчетов в той форме, которая удобна конкретному пользователю. Автоматизированная система планирования
производства внедрена в опытную эксплуатацию на предприятии холдинга ОАО «Мотовилихинские заводы» (г. Пермь).
