Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современное состояние вопроса. Цель и задачи исследования 10
1.1 Актуальность проблемы составления оптимального расписания 10
1.2 Постановка задач теории расписаний 20
1.3 Критерии построения оптимальных расписаний 27
1.4 Существующие средства оптимизации расписаний 28
1.4.1 Алгоритм оптимизации матрицы расписания 29
1.4.2 Алгоритм заполнения матрицы расписания 29
1.5 Выводы. Цель и задачи исследования ,... 33
Глава 2 Теоретические основы оптимизации решений задачи о расписании в АСУП 35
2.1 Постановка трудно решаемых задач теории расписаний 35
2.1.1 Производственная задача оперативно-календарного планирования... 35
2.1.2 Понятие проекта 43
2.1.3 Направленность на достижение цели 44
2.1.4 Координированное выполнение взаимосвязанных действий 45
2.1.5 Ограниченная протяженность во времени 46
2.1.6 Уникальность 47
2.1.7 Управление проектом 47
2.1.8 Жизненный цикл проекта 50
2.2 Формирование расписания работы оборудования методами линейного и динамического программирования 53
2.3 Основные понятия алгоритма оптимизации для задач составления расписаний 59
Глава 3 Реализация алгоритмов поиска решений 69
3.1 Общая структура производственного процесса 69
3.1.1 Описание модели производственной базы 69
3.1.2 Описание модели человеческих ресурсов 70
3.1.3 Описание схемы выработки производственных единиц 72
3.1.4 Модель производственного процесса 73
3.1.5 Общая информационная модель объекта исследования 75
3.2 Описание алгоритмов работы программы 75
3.3 Используемые структурные данные 91
3.4 Описание принципов работы и интерфейса программы «LogiPlan» 94
3.5 Пример работы программы 109
Глава 4 Области применение системы «LogiPlan» 115
4.1 Применение «LogiPlan» при управлении проектом 115
4.1.1 Общая характеристика Тюльганского угольного разреза 116
4.1.2 Существо проекта 118
4.1.3 Экономическая ситуация на Тюльганском угольном разрезе 120
4.1.4 Стратегия реализации проекта 120
4.2 Применение системы «LogiPlan» для составления карты типовой операции механической обработки 126
4.3 Применение системы «LogiPlan» для решения задач производственной логистики 132
Основные результаты и выводы по работе 135
Список использованных источников 137
Приложение А - Программный продукт LogiPlan 151
Приложение В - Акты внедрений 206
- Актуальность проблемы составления оптимального расписания
- Постановка трудно решаемых задач теории расписаний
- Общая структура производственного процесса
- Применение «LogiPlan» при управлении проектом
Введение к работе
Актуальность темы. При построении автоматизированных систем управления производством (АСУП) активно используются новые для отечественной практики управленческие технологии: управление проектами, управление ресурсами, промышленная логистика. Несмотря на различия в сфере применения данных технологий, цель их использования одна -оптимизировать использование имеющихся материальных ресурсов путем составления расписаний.
Однако, несмотря на то, что задачи составления расписаний достаточно глубоко рассматривались отечественными и зарубежными учеными, и результаты их исследований достаточно полно изложены в литературе, на практике расписание составляют, как правило, вручную. Эффективность составления расписания зависит от большого количества факторов, а известные методы предлагают решение лишь частных задач, общее решение задач теории расписания отсутствует.
В свое время был сформулирован класс так называемых трудно решаемых задач теории расписаний, для решения которых не найдено эффективных алгоритмов решения. Именно к таким задачам можно отнести большинство реальных задач производственного планирования.
При этом нужно учесть, что в последнее время по сравнению с серединой прошлого века появилось достаточно много мощных программных и аппаратных средств (языки программирования высокого уровня, современные персональные компьютеры), резко расширяющих возможности разработчиков методов решения задач календарного планирования.
Это делает актуальным возврат к решению задач оптимизированного составления расписания. Работа по теме выполнялась в рамках научно-технических программ «Компьютерные интегрированные производственные системы» (приказ Гособразования СССР № 349 от 23.05.90 г.);
программы № 50/24 «Технологии, машины и производства будущего» (1990-1996 гг., Государственный заказчик - Миннауки России); федеральной программы «Российская инжиниринговая сеть технических нововведений» (постановления Правительства РФ № 322 от 15.04.94 г. и № 1207 от 04.12.95 г.); госбюджетной научно-исследовательской темы «Синтез, реализация и исследование эффективности оптимальных технических и организационных систем» (ГР № 01890036607).
Цель работы: сокращение сроков и повышение обоснованности принятия решений при составлении расписаний в подсистемах АСУП.
Поставленная цель определила следующие основные задачи диссертационной работы:
анализ существующих методов решения задачи о расписании;
разработка формализованного подхода к решению широкого класса разнотипных задач;
разработка алгоритма оптимизации трудно решаемых задач оперативно-календарного планирования;
реализация разработанных алгоритмов в виде комплекса программ для автоматизированного составления расписаний;
оценка эффективности предлагаемого метода при составлении расписания для конкретных объектов.
Объект исследований - производственные процессы и процессы управления различными видами производственной деятельности.
Предмет исследований - процесс составления расписания для рассматриваемых видов деятельности.
Методика исследования: методы теории управления, теории расписаний, системной оптимизации, графов, объектно-ориентированного программирования.
Научную новизну составляют:
- новый подход к решению разнотипных трудно решаемых задач
планирования, позволяющий формализовать их описание единым набором
ф элементов;
совокупность входных данных, основанная на общих свойствах различных задач, необходимых и достаточных для однозначной интерпретации широкого круга процессов производства и управления при составлении расписаний;
унифицированная информационная модель, представляющая собой иерархическую структуру входных данных для решения разнотипных задач составления расписания;
т.
^ - алгоритм автоматизированного построения расписании для
процессов, описываемых с помощью разработанной информационной модели;
- алгоритм формирования оптимального расписания.
Практическая значимость состоит:
- в разработке метода формализованного представления задач
составления расписаний в областях управления проектами,
автоматизированной технологической подготовки производства, оперативно-
календарного планирования и производственной логистики;
- в разработке программного продукта «LogiPlan» и инструкции по его
W' применению для оптимального решения широкого класса трудно решаемых
задач составления расписания;
- в решении конкретных практических задач составления расписаний
для предприятий, чем доказана адекватность разработанных моделей и
алгоритмов и показана универсальность их использования.
Реализация результатов работы. Фрагменты результатов
исследования в виде программной системы «LogiPlan» (per. № 89 от 03.05.05
г.) использованы в ОАО «Оренбургуголь» при разработке проекта «Создание
Ф углепромышленной компании на базе Тюльганского угольного разреза», в
ЗАО «Уралэлектро-СТМ» при разработке календарного плана освоения нового изделия, в ООО КБ «Гидропресс» при разработке технологических процессов отдельных производств, в учебном процессе Оренбургского
государственного университета, приняты к использованию ООО «Фрэйм».
Апробация работы. Основные положения, материалы и результаты работы докладывались, обсуждались и были одобрены на межвузовской научно-методической конференции «Технологии образовательного процесса» (Оренбург, 1997), всероссийской научно-практической конференции «Качество профессионального образования: обеспечение, контроль и управление» (Оренбург, 2003), VIII международной научной конференции «Проблемы менеджмента и рынка» (Оренбург, 2003), VII международной научно-методической конференции «Университетское образование» (Пенза, 2003).
Основные положения, выносимые на защиту:
метод автоматизированного составления оптимальных расписаний для широкого класса процессов производства и управления;
унифицированный аппарат описания процессов в виде иерархии формальных понятий, свойств и правил их взаимодействия;
информационная модель исследуемых объектов в виде совокупности моделей производственной базы, человеческих ресурсов, выработки и процесса;
- алгоритм составления расписания процессов, описанных в
соответствии с разработанной информационной моделью;
- методика и результаты исследования эффективности разработанного
метода при решении различных задач;
- области возможного практического использования разработанного
программного средства в виде конкретных примеров в сфере управления
проектами, автоматизированной технологической подготовки производства
и промышленной логистики.
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 11 печатных работ, в том числе 6 статей в сборниках научных трудов и 1 учебное пособие, получено 1 свидетельство о регистрации программного средства.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает введение, четыре главы, основные результаты и выводы, изложенные на 136 страницах, 41 рисунок, 16 таблиц, список использованных источников из 134 наименований, приложения. Общий объем работы 211 страниц.
Во введении обосновывается актуальность проблемы, приводится общая характеристика работы и излагается ее краткое содержание.
В первой главе проводится анализ работ по развитию теории расписаний в нашей стране и за рубежом, описывается постановка задачи составления оптимального расписания, определяются цели и задачи настоящей работы. Проблемам теории расписаний посвящены работы видных отечественных и зарубежных ученых Бородича С.А., Севастьянова СВ., Тимковского В.Г., Шафранского Я.М, Джексона Д.Р., Гимади Э.Х., Григер В.А. и других. Методы математического моделирования задачи оптимального календарного планирования представлены в работах Сафроненко В.А., сетевым моделям в теории расписания посвящены работы Буркова В.Н., Танаева B.C., Сотскова Ю.Н., Струсевича В.А. Вопросы устойчивости оптимальных расписаний рассмотрены Мельниковым О.И., Окамурой К. Планированию, проектированию и управлению проектами посвятили свои работы Джойл М. Коппельман и Квентин В. Флемминг, который является основателем корпоративного стандарта управления проектами. В литературе достаточно полно рассмотрен широкий круг частных случаев задач теории расписания и календарного планирования, но в рассмотренных публикациях нет решения общей задачи теории расписания, отдельно приводятся труднорешаемые задачи. На основании анализа публикаций можно сделать вывод о том, что проблема определения эффективных методов решения задач теории расписания по-прежнему остается актуальной, особенно в связи с начавшимся возрождением промышленности.
На основании анализа состояния проблемы сформулированы цель и задачи исследования.
Во второй главе рассматриваются основные понятия теории
расписаний, классифицированы задачи построения оптимального расписания
и проанализированы существующие алгоритмы для их решения, выявлены
критерии и ограничения при построении оптимального расписания.
Анализируются задача календарного планирования работы
производственного участка и предлагаемый алгоритм оптимизации расписания.
В третьей главе описываются модели и алгоритмы задачи оперативного календарного планирования, а также принципы работы и интерфейса программы «LogiPlan», представлены схема процедуры сводного анализа производственной схемы для производственных процессов и схема процедуры построения графов производственных процессов.
В четвертой главе приведены результаты решения задачи оптимизации производственного ОКП, сформулированной во второй главе диссертации, а также рассмотрены вопросы применения разработанных моделей, алгоритмов и программного продукта «LogiPlan» для решения ряда практических задач составления расписаний. Представлены результаты использования «LogiPlan»: при составлении календарного графика выполнения работ по проекту; для автоматизированного формирования индивидуального технологического процесса механообработки; для решения типовой задачи производственной логистики.
#
Актуальность проблемы составления оптимального расписания
Одной из сфер применения современных компьютерных технологий является автоматизированное составление производственных расписаний, поскольку в условиях рыночной направленности современной экономики перед предприятием встает ряд вопросов, качественное и своевременное решение которых имеет большое значение для успешности его работы. Качество функционирования современного производства во многом определяется решениями, принимаемыми на этапах календарного планирования и оперативного управления /1,15,24,53,69,74,111/. Наряду с улучшением качества плановых решений все более жесткими становятся требования к сокращению сроков их выработки, повышению оперативности и гибкости управления. Автоматизированное формирование оптимальных планов для отдельных цехов, участков, является важной составляющей среднего уровня планирования производства.
Существенное повышение уровня автоматизации за последние десятилетия вызвало возрастание интереса к вопросам построения оптимальных расписаний для автоматизированных систем управления производством (АСУП). Подходы к решению некоторых из этих проблем, например, достижение сбалансированности производства со снабжением и сбытом, соответствие объема заказа материалов объему выпуска, оценка технологических мощностей отдельных участков могут быть получены с помощью методов календарного планирования.
С понятием расписания (календарного плана, распорядка дня, плана графика, режима работы и т.д.) каждый человек знакомится с самого начала осознанной жизни. Расписания движения самолетов, поездов, автобусов. Распорядки работы магазинов, мастерских, учреждений. Программы радио- и телепередач, расписание работы кинотеатров. Производственные планы на смену, сутки, неделю, квартал, год.
Каждый человек, по существу, ежедневно составляет расписание своей деятельности с учетом деятельности других людей. Для некоторых людей это становится профессиональной обязанностью. Им приходится разрабатывать календарные планы работы предприятий и учреждений, составлять расписание движения транспорта, организовывать учебный процесс и т.д. Временная увязка своего множества действий, сопряженных с достижением заданной цели, уже сама по себе достаточно сложная задача. Если же речь идет о построении наилучшего в том или ином смысле расписания, да еще в кратчайший срок, то сложность задачи неизмеримо возрастает.
В середине 50-х годов XX века начались систематические и весьма глубокие исследования по построению и анализу математических моделей календарного планирования и по разработке методов принятия плановых решений с использованием таких моделей. Среди первых успехов исследований следует отметить разработанные в те годы методы сетевого планирования /2,21,57,60,98,121/. Получен был также ряд интересных результатов в области изучения систем массового обслуживания /54,55,56/. В это же время появляется термин «теория расписаний» /19,24,40,47,66,91,109,113,115/.
Теория расписаний - это наука, занимающаяся исследованиями детерминированных обслуживающих систем на предмет оптимизации расписаний их функционирования. Теория расписаний исследует задачи, в которых необходимо определить последовательность выполнения совокупности работ, использования каких-либо средств, и т.д. Теория расписаний используется: - в управлении проектами - для выбора той или иной очередности выполнения работ /11,26/; - в оперативно-календарном планировании - при составлении план графиков загрузки оборудования /20,44,53/; - в системах технологической подготовки производства - для формирования маршрутно-операционных технологических процессов /12,13,53,87,131/; - в производственной логистике - для планирования объемов и мест складирования производственных заделов /38,53/; - в транспортной логистике - для составления оптимальных схем грузоперевозок; - при составлении расписаний занятий в вузе, приземления самолетов, движения поездов, обслуживании клиентов и т.д.
Теории расписаний использует характерный для исследования операций модельный переход к анализу реальных процессов. Изучаемые в рамках теории расписаний модели отражают специфические ситуации, возникающие при календарном планировании различных видов целенаправленной человеческой деятельности.
Классическая, наиболее распространенная задача теории расписаний, решаемая с применением компьютера, называется операционно-сетевой. Объект планирования - производственный участок, состоящий из нескольких групп разнотипных станков. Задан также план выпуска деталей по номенклатурам, количеству и срокам. Заготовки поступают партиями известного объема в плановые моменты времени. Необходимо найти расписание прохождения партий по участку с наименьшим отклонением от плана выпуска. Такая задача решается методом имитационно-расчетного моделирования работы участка на компьютере по характерным моментам времени (начало, окончание обработки каждой партии на каждой операции).
Постановка трудно решаемых задач теории расписаний
Для большинства видов задач оперативно-календарного планирования разработаны и успешно применяются различные методы принятия наилучших решений /9,12,22,25,31,68/. По мере возникновения новых приложений теории расписаний и усложнения моделей поставленных задач усложняются и методы принятия плановых решений с использованием этих моделей.
Наряду с известными полиномиально-разрешимыми задачами в теории расписаний имеется обширный спектр задач, для которых не удалось предложить эффективных алгоритмов решения, несмотря на многочисленные попытки/105,108/.
В данной главе приведено описание рассматриваемых задач и особенностей их решения.
Объект планирования - производственный участок, состоящий из нескольких групп разнотипных станков (например, токарных, фрезерных, сверлильных). План выпуска деталей по номенклатурам, количеству и срокам известен. Задача состоит в определении расписания прохождения партий по участку с наименьшим отклонением от плана выпуска (за задержки - штраф), если поступление заготовок осуществляется партиями известного объема в плановые моменты времени. Это классическая, наиболее распространенная задача теории расписаний, решаемая с применением компьютера. Задачи такого типа подробно изложены в /20,44,53,125/. Для их решения обычно используется метод имитационно-расчетного моделирования работы участка на компьютере по характерным моментам времени (начало, окончание обработки каждой партии на каждой операции). Решение задачи основано на выборе определенной партии в момент окончания обработки на станке с соответствующим технологическим номером предыдущей партии из очереди заготовок на технологическую операцию.
В реальных условиях выбор объемов партий и моментов их запуска в производство - постоянно решаемая задача оперативного планирования. От ее решения в значительной степени зависит эффективность работы участка. Увеличение объемов партии приводит к задержке выпуска номенклатур, «замораживаний» материалов в деталях, которые потребуются еще не скоро, а снижение объемов партии приводит к увеличению количества переналадок, т.е. потерям рабочего времени, фонда оплаты труда и к повышению вероятности выпуска некондиционных деталей.
Основными структурными элементами производственной системы являются производственные звенья - оборудование (станки, пресса и др.) и звенья хранения - склады.
Непосредственный переход с одной технологической операции на другую, т.е. выпуск другой номенклатуры детали, недопустим. Поэтому между ними ставится операция переналадки - смена инструмента, в ходе которой не осуществляется выпуск продукции, но требуются определенные временные затраты.
Длительность переналадки и объем затрат фиксируется для каждого вида технологической операции. Вид переналадки условно определяется только номером последующей за ней «налаживаемой» операции.
В качестве единицы оборудования может быть рассмотрен станок, пресс-автомат или полуавтомат, отдельная ручная операция.
Характеристики организации производственного процесса: - выпуск деталей непосредственно из исходного формата материала (например, листового металла) или необходимость предварительного изготовления заготовки (например, предварительная резка рулонного металла); - строгое закрепление номенклатуры за линией или возможность переброса на другие; - выполнение технологии на всей многостаночной линии или соответствующее группирование оборудования линии при выпуске ряда деталей; - необходимость синхронизации выпуска заготовок с выпуском деталей; - необходимость учета имеющегося в наличии количества единиц оснастки (инструмента, штампов, пресс-форм и др.). В качестве объекта планирования может рассматриваться условно выделенный одностаночный участок заготовительного производства (состав оборудования выделенной линии, внутренние передачи заготовок - не учитываются).
При постановке базовой задачи автоматизированного ОКП были приняты следующие допущения: - расход деталей со склада считается равномерным. В реальном производстве передача запаса со склада на конвейер (потребление) ведется периодически неравномерно, но это не влияет на допущение; - за каждой линией закрепляется определенная номенклатура деталей для выпуска. В дальнейшем будет рассмотрена процедура изменения таких закреплений, так называемый «переброс»; - не учитывается наличие и количество необходимых рабочих, иначе говоря, считается, что этот ресурс всегда обеспечен; - не учитывается наличие или отсутствие складских помещений. Однако считается, что может быть обеспечено складирование запаса по каждой из деталей размером, не превышающим принимаемый при планировании предел; - принят 3-х сменный рабочий день для производственного участка с возможностью задания (рекомендации) рабочих смен; - в зависимости от запаса на складе по каждой детали есть возможность включать ее в текущий план выпуска или не включать. В последнем случае учитывается только ее расход на нужды конвейера. а) исходные данные (постоянные параметры линии): - {MBj, j = 1,3} — интенсивности выпуска деталей (производительность) в единицу времени (смену, час); - {Ту, 1 = 1, L;j = 1,J} - затраты времени по линии 1 на наладку для выпуска j-ro типа детали; L — множество линий типа А. В виду того, что для выпуска деталей j-й номенклатуры требуется определенное оборудование и оснастка, считаем, что Ту эквивалентно Ту, - {НЛІ = (0,1), РЛІ = (0,1), 1=(1,2,3)} - матрица использования рабочего времени для выпуска РЛІ И (или) переналадок НЛ{ на 8-ми часовых интервалах времени суток /. Например, если выпуск изделий ведется в 1-ю и 2-ю смены, а переналадки в 3-ю, имеем: {НЛ{ = 0,0,1; РЛ( = 1,1,0}.
При смешанных сменах (выпуск и переналадка по графику) НЛ( = 1,1,1; РЛІ = 1,1,1. Если передача работ от смены к смене оговаривается осо 40 быми условиями, то они выделяются как дополнительные требования к системе планирования.
В базовой постановке для решения задачи планирования рассматривается непрерывная ось времени, на которой строится расписание от задаваемого момента (даты) начала цикла планирования - Тнпл. Иначе говоря, считается, что работа линии на выпуск или проведение наладок может быть выполнена в любой нужный интервал времени. Аналогично моделируется и постоянный (с определенной для каждого типа деталей интенсивностью) расход - потребление деталей конвейером. Однако в реальной ситуации, которая в дальнейшем моделируется разработанными пакетами программ, необходимо учитывать сменность работы линии, конвейера, возможные выходные. Поэтому в качестве исходных данных, подлежащих при необходимости интерактивной корректировке, учитывается реальный календарь года, месяца, а также статусы смен работы линий. Например, смена, разрешенная только для назначения наладки (как правило - ночная), смена, разрешенная для назначения выпуска и наладки, только для выпуска.
Общая структура производственного процесса
Структура реализации модели производственной базы представляет собой полный неориентированный граф в многомерной модели. Вершинами графа в настоящем случае служат ПЕ (рисунок 3.1), ребрами - абстрактные пути перемещения либо критерии приоритетности последовательности выполнения ПО. Некоторые из ребер графа в итоговой модели могут быть ориентированными (это происходит при наложении модели процесса производства, когда очередность некоторых ПО может быть определена с той или иной степенью вероятности).
Каждая ПЕ идентифицируется классификационным признаком (из которого следует список возможных к выполнению операций) и характеризуется следующими атрибутами: а) перечень параметров абсолютной производительности для каждой из возможных ПО на данной единице (имеет место только в многофункциональных узлах с различной производительностью для различных процессов); б) список абстрактных расстояний до других ПЕ в стандартных тактах производства (только для тех случаев, когда имеет место не полностью автоматизированный процесс производства либо для организации схемы приоритетов последовательности выполнения операций); в) наличие человеческих ресурсов.
Данная модель будет построена и применена для вычисления конечного результата в том случае, когда условие задачи включает в себя данные о требуемых либо необходимых человеческих ресурсах. Модель схемы человеческих ресурсов представляет собой неполное наложение на схему производственной базы (рис. 3.2). Она представляет собой также полный или неполный (в зависимости от реализации схемы процесса производства) подграф графа производственной базы. Результат операции прозрачного наложения первого графа на второй дает полную картину модели производственной базы с учетом человеческих ресурсов на организацию производства.
Человеческий ресурс может требоваться для функционирования ПЕ либо организации вне ПП (ребра графа производственной базы). Вершинами графа модели человеческих ресурсов также являются ПЕ, ребрами -внепроизводственные процессы.
Каждое из этих понятий в нашей модели характеризуется матрицей относительной производительности (МОП), необходимой для принятия решения о задействовании человеческих ресурсов и их количества (таблица 3.1). Если для какого либо процесса потребность в человеческом ресурсе отсутствует, для упрощения модели такая вершина либо ребро графа реализации схемы человеческих ресурсов МОП не снабжается.
Занято на производстве 1 ед. Занято на производстве 2 ед. Занято на производстве N ед. чел. ресурса
Если условие задачи предполагает неравномерный процесс производства, то есть такой процесс, в котором либо различные операции (операции, выполняемые на одной или нескольких ПЕ) имеют различный уровень выхода, либо на входе каких-либо ПЕ есть, так называемая единственно возможная партия для единовременной обработки, в таком случае необходима реализация модели выработки для ПЕ.
Этот модуль реализуется отдельно, так же, как и модуль реализации модели человеческих ресурсов, и подключается только в тех случаях, когда условия задачи того требуют. Таким образом, общий алгоритм не обременяется многими лишними факторами, за счет этого производительность программы в целом заметно возрастает.
При реализации такой схемы каждая ПЕ (или некоторые из них) снабжаются дополнительными характеристиками: минимальная партия на входе для каждой из возможных операций; выработка.
По умолчанию вся выработка считается абсолютной, то есть из одной заготовки получается один конечный продукт, но этот параметр может быть изменен в виде дробного параметра: например, из 4 единиц на входе на выходе получаем 3 единицы конечного товара.
Теперь перейдем непосредственно к процессу производства. Для каждой единицы изделия организуется свой процесс производства. Это позволяет распараллеливать процессы производства на одной и той же производственной базе одновременно.
По той же схеме могут реализовываться подпроцессы. Это нужно для упрощения создания сходных в той или иной степени ПП без их полного (порой практически альтернативного) описания.
Для реализации технологического процесса модель использует схему с явными и неявными приоритетами. Одна операция может быть выполнена только после окончания выполнения какой-либо другой, либо существует группа операций (либо все операции), последовательность которых не имеет значения либо градуируется шкалой приоритетов.
Необходимо учесть, что решение предполагает постоянное наличие на входе исходного материала (заготовок). Промежуточные же темпы производства и потребления будут рассчитаны. 3.1.5 Общая информационная модель объекта исследования
В общем виде информационная модель объекта (рис. 3.5) представляет собой совокупность моделей производственной базы, человеческих ресурсов, выработки и модель процесса производства или управления, реализация которых необходима для достижения конечной цели. Совокупность локальных моделей и связей между ними в конечном итоге дают полную картину принятой модели производства и позволяют реализовывать алгоритмы решения. Производственная база должна быть единой и перекрывающей все схемы человеческих ресурсов и процессов производства.
Для каждой схемы процесса производства должна быть своя схема человеческих ресурсов и своя схема выработки. Независимые процессы в производстве для одной задачи распараллеливаются для непрерывного и единовременного производства.
Конечные результаты - критерии приоритетности и необходимых условий, складывающиеся из весов выработанных штрафов (простои, например, или незанятость человеческого фактора в полном объеме).
Применение «LogiPlan» при управлении проектом
Управление проектами - сложная многопараметрическая задача, требующая от руководства принятия необходимых мер в нужное время при полном понимании последствий. Как грамотно организовать проект и отслеживать этапы его выполнения?
В настоящее время во многих ВУЗах России практикуется такая дисциплина как «Управление проектом». Выпускники данных ВУЗов могут грамотно организовать проект и отслеживать этапы его выполнения с помощью достижений современной науки и современных технологий и применения современных систем управления проектами. В качестве примера таких систем можно назвать CA-Super Project (Computer Associated), Microsoft Project (Microsoft), Project Scheduler (Scitor), SureTrak Project Manager (Primavera Systems), Turbo Project (IMSI). Среди российских разработчиков можно выделить продукт Spider Project компании «Технологии управления Слайдер».
Указанные системы попадают в ценовой диапазон $500-700 и в большинстве случаев предназначены для профессиональных пользователей или компаний, профилирующим направлением которых является управление проектами.
Для руководителей, которым время от времени приходится планировать простые проекты, предназначены менее сложные пакеты (до $200) например: FastTrack Scheduler (АЕС Software), Milestones Etc. (Kidasa Software), Visio Standard (Visio Corp.). К сожалению, эти относительно недорогие продукты абсолютно не представлены на отечественном рынке1.
В системе «LogiPlan» был произведен анализ сроков выполнения проекта ООО «Оренбургуголь» при разработке проекта «Создание углепромышленной компании на базе Тюльганского угольного разреза», подготовленного к реализации в Оренбургской области.
Тюльганское месторождение бурого угля является крупнейшим в Южно-Уральском буроугольном бассейне. Южно-Уральский бассейн объединяет многочисленные месторождения бурых углей. Палеоген его возраста расположенные на территории Башкортостана и Оренбургской области. Основная часть балансовых запасов угля бассейна сосредоточена в Оренбургской области-735 млн. тонн (74,4%). Остальные запасы в количестве 253 млн. тонн (25,6%) находятся в республике Башкортостан.
Степень освоения запасов по состоянию на 1.01.2001 года разрабатывается и подготовлено к освоению 567,6 млн. тонн балансовых запасов. На начало 2003 года в эксплуатации находится первый разрез Тюльганский. Разработка угля в настоящее время ведется на глубине 95 метров, максимальная глубина на период отработки месторождения достигнет 190 м. Балансовые запасы - 162,8 млн. тонн.
Тюльганское месторождение расположено в южной части Южно-Уральского буроугольного бассейна и в административном отношении входит в Тюльганский район Оренбургской области РФ.
Тюльганское месторождение находится в широкой межсыртовой долине меридиального направления, имеет вытянутую форму - длина по простиранию равна И км. Ширина в среднем 1,5 км. Площадь 1,6 тыс. га.
Промышленные запасы угля-153 млн. тонн (промышленные запасы меньше Балансовых запасов на величину проектных потерь) На резервных складах находится около 2,0 млн. тонн угля. Месторождение отрабатывается открытым способом. Месторождение разбито на 4 участка, в настоящее время отрабатывается запасы первого участка.
Разрабатываемая мощная верхняя залежь сложена рыхлым некрепким углем, выемка которого осуществляется без применения буровзрывных работ.
Уголь в цепике имеет высокую влажность 40-60 %. Залежь погружается с юга на север при одновременном падении на восток под углом 5-8 градусов (по величине угла падения пласта угля залежи разделяются на пологие до 18 градусов, наклонные на 19-35 градусов, крутонаклонные 36-55 градусов и крутые 56-90 градусов. Мощность залежи колеблется в значительных пределах от 1 до 90 м причем максимальные ее значения имеют место вдоль западной границы разреза. На, большей части поля залежь имеет простое строение с небольшим количеством породных прослоек и только на участках выклинивания наблюдается значительное расщепление залежи на отдельные пачки, переходящие в глинистый уголь и углистую глину.
Покрывающие буроугольную залежь породы вскрыши сложены суглинками, глинами, песками и галечниками. Максимальные мощности вскрыши имеют место в северо-восточной части участка. Подстилающими залежь породами являются углистые глины и глины. Породы склонны к разуплотнению в откосах уступов и отвалов.
Угленосность Тюльганского месторождения представлена двумя угольными залежами - верхний, расположенный среди осадков Куюргазинской свиты и нижней, залегающей в разрезе «Тюльганской» свиты. Обе угольные залежи имеют пластообразную форму залегания в виде слабовыраженного синклинального прогиба. Нижняя залежь отделена от верхней межпластием мощностью 40-70 м и имеет мощность угля в пределах от 0,8 до 18,3 м. В виду высокого коэффициента вскрыши запасы залежи отнесены к забалансовым и отработка их открытым способом не предусматривается.
Большие запасы угля, относительно благоприятные условия залегания, позволяющие осуществлять добычу бурых углей наиболее экономичным открытым способом. Уникальность физико-химических и технических свойств, ставят Тюльганские угли на видное место в качестве топлива и технологического сырья. В современных условиях перехода промышленности на рыночные отношения и разработки перспектив развития, ставится вопрос по комплексной переработке бурых углей на уровне энергосберегающих, экологически чистых современных технологий. Основные рассматриваемые направления переработки Тюльганского бурого угля: - добыча угля; - подсушка угля; - производство электроэнергии и теплоэнергии; - производство горного воска.
В настоящем проекте рассматривается возможность производства подсушки бурого угля, производство электроэнергии и горного воска. Комплекс по производству электроэнергии и горного воска предлагается расположить в районе железнодорожной станции Северной части разреза, используя незавершенное строительство экипировочного устройства котельной и двух скважин. Там же предлагается расположить комплекс по подсушке влагонасышенных бурых углей, подсушенный уголь который в дальнейшем может быть использован при производстве брикета.
Уголь после подсушки направляется на сжигание в теплоэлектростанцию мощностью 18 МВТ и завод горного воска. Электроэнергия и тепло, произведенное на теплоэлектростанции, будут использоваться для питания тяговой подстанции № 21 железнодорожного транспорта разреза, силовых и осветительных сетей разреза, на производство брикета и на производство горного воска. Утилизированная тепловая энергия в виде горячей воды и пара будет использоваться в технологических процессах по производству горного воска и подсушки угля, а также для отопления производственных помещений, вспомогательных производств.
