Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ и обоснование методов решения основных задач системы оперативного планирования в сортопрокатном производстве 15
1.1. Анализ существующей системы оперативного планирования и задачи его совершенствования. Актуальность рассматриваемых задач 15
1.2. Структура задач оперативного планирования в условиях интегрированной автоматизированной системы управления 26
1.3. Обоснование методов решения задач оперативного планирования 36
Глава П. Совершенствование методики расчета месячного плана поставок и план-графика прокатки 51
2.1. Ресурсы, ограничения и условия задачи формирования месячного плана поставок 51
2.2. Предлагаемая схема распределения квартального портфеля наряд-заказов по месяцам 62
2.3. Методика формирования месячного плана-графика прокатки ТЕ
Глава Ш. Совершенствование методики формрования суточного плана-графика прокатки и нормативной базы оперативного планирования SO
3.1. Методика расчета суточного план-графика прокатки 9о
3.2. Задачи совершенствования нормативной базы оперативного планирования. Система моделей расчета норм расхода металла НО
Заключение.
- Анализ существующей системы оперативного планирования и задачи его совершенствования. Актуальность рассматриваемых задач
- Ресурсы, ограничения и условия задачи формирования месячного плана поставок
- Методика формирования месячного плана-графика прокатки
- Методика расчета суточного план-графика прокатки
Введение к работе
Современный этап развития черной металлургии как отрасли промвшленности характеризуется высокой концентрацией производства, разнообразием выпускаемой продукции для нужд практически есєх отраслей народного хозяйства.
В настоящее Еремя на предприятиях черной металлургии производится около 5 тысяч сортовых и гнутых профилей, проката, более 22 тысяч профилеразмероЕ листоеого проката, свыше 80 тысяч размеров труб и 50 тысяч наименований мєтизое. Имеет место тенденция к увеличению единичных мощностей агрегатов, совершенствованию и интенсификации технологических процессов. Увеличение объема производства металлопродукции е ближайшие годы предусматривается достичь за счет строительства новых цехов и участков на действующих предприятиях, замены устаревшего оборудования новым высокопроизводительным, специализацией предприятий по выпуску определенной номенклатуры: изделий.
Металлургическому предприятию характерна многостадийность и сложность технологии, большое количество основного, вспомогательного и обслуживающего оборудования. Предприятие имеет сложную структуру с разЕетЕленными организационными, экономическими и технологическими связями между отдельными подразделениями и участками, где одновременно функционируют технологически "жестко " взаимосвязанные производства; еысокэ зависимость ритмичной работы основного производства от вспомогательного. Металлургические предприятия имеют как непрерывные, дискретные, так и непрерьгено-дискретные производства, при которых многим технологическим операциям свойственны случайные исходы.
Названные особенности металлургических предприятий- значительно затрудняют организацию управления производством и сущест-
венно его осложняют.
Большие масштабы производства приводят к большому числу уровней управления, в структуре металлургического предприятия как системы управления.
Систематическое расширение сортамента выпускаемой металлопродукции обуславливает рост зависимостей работы одних участков от других во времени.
В современных услоЕИях трудность управления, а такие ответственность органов планироЕзния и управления за принятые решения и их реализацию резко возросли и продолжают интенсивно возрастать, что связано со все увеличивающимися масштабами производства, усложнением производственных и хозяйственных связей, сложностью и динамичностью современной технологии. Это стэеит задачу организо-еэть е процессе производственной деятельности не только Еыбор наиболее еыгодного с точки зрения лучшего использования имеющихся ресурсов Еарианта плана, но и наилучшего способа его реализации из многочисленных способов осуществления. Любые отклонения от оптимального варианта и несвоевременная его реализация приводят к сверхнормативным и скрытым простоям осноеных агрегатов, Еыпуску низкосортной ( некондиционной ) продукции и штрафам, выплачиваемым по действующим положениям за несвоевременное выполнение плана поставки и нарушение договорных обязательств. Одной из основных причин этих потерь является несовершенство методологии разработки и текущей коррекции план-графиков, производимой в условиях непрерывно меняющейся ситуации на участках, что нарушает координацию в их деятельности.
Исходя, из этих обстоятельств,соЕершєнстЕование управления на металлургических предприятиях выступает как одна из актуальных задач.
Сущность организации управления производством была определена
6.
К.Марксом: " Всякий непосредстЕенно общественный или совместный труд, осуществляемый е сравнительно крупном масштабе, нуждается е большей или меньшей степени е управлении, которое устанавливает согласованность между индивидуальными работами и выполняет общие функции, возникающие из движения всего производственного оргэниз-мэ е отличие от движения его сэмостоятельных органов11 [I ] .
ДиаЛеКТИЧеСКОе еДИНСТЕО ПрОИЗЕОДИТеЛЬНЫХ СИЛ И ПРОИЗЕОДСТЕЄН-
ных отношений, базирующихся на общественной собственности на средства произЕодстЕа, создает необходимые предпосылки для систематического совершенствование упрэЕления социалистической промышленностью.
Для. повышения эффективности упрэвления металлугическим предприятием необходимо обеспечивать предупреждение отклонений от запланированных режимов его работы, предотвращать диспропорции, которые могут возникнуть при появлении таких отклонений. Это может быть достигнуто оперативным анэлизом возникающих изменений в ходе производства и своевременной корректировкой плэноеых задзний. Со-ЕершенстЕОЕэние управления должно обеспечиЕать ритмичное функционирование предприятия, равномерную и постоянную загрузку всех агрегатов и участков производства, э также постоянное улучшение технико-экономических показателей их работы.
В диссертационной работе рассматривается соеєршєнстеоезниє оперативного планироЕзния прокатного производства, одного из самых динамичных и сложных участков металлургического предприятия.
На этой стадии производства в срэЕнении с предыдущими переделами сортамент продукции еще больше возрастает ( количесто профиле-размеров сортового проката с учетом марок сталей, требований по качестЕу продукции составляет несколько тысяч), повышаются темпы производственного процесса, уЕеличиЕается число как прерывных, так к непрерывных потокое и имеет место " жесткая" ЗЭЕИ-
?
симость во времени работы одних участков от других. Это еще больше усложняет оптимизацию управления этим типом производства. Здесь целью управления становится организация последовательности прокатки партий металла с минимальным числом переналадок оборудования, минимизация простоев и обеспечение Еыпуска продукции Е требуемом сортаменте и е установленные сроки, т.е. стоит задача определить такую очередность прохождения заказов через основные производственные агрегаты, при которой обеспечивается наиболее эффективное выполнение поставок.
В работе исследуется соеєршєнстеоезниє расчетов оперативного планирования на примере сортопрокатного произеодстеэ. Выбор для рассмотрения оперативного планирования еызеэн следующими обстоятельствами:
во-первых, оперативное планирование - центральное звено среди четырех функции ( планирование, контроль, регулирование, учет) оперативного управления. Обусловлено это той ролью, которую Еыполняет оператиЕНое планирование, а именно установление программы действия ( план-графиков) для объекта управления < прокатного производстЕэ)и формированием расписаний работы его участков, агрегатов на предстоящий период в их Езаимной уеязкє;
Ео-Еторых , осноеной задачей оперативного планирования является определение очередности и сроков выполнения наряд-заказов;
—в-третьих, одной из задач оператиЕНого планирования является корректироЕка план-графикоЕ работы осноеных металлургических агрегэтоЕ, исходя из изменений к нэряд-заказам, изменений текущего состояния оборудования и незавершенного произеодстеэ.
Актуальность задач совершенствования оперативного плэнироЕэния прокатного произеодстеэ вызывается рядом обстоятельств.
Прежде Есего, планирование - один из основополагающих, исходных принципов социалистического управления. " Социализм, указывал
Ленин,- невозможен без планомерной государственной организации,
подчиняющей десятки миллионов людей строжайшему соблюдению единой
нормы в деле производства, распределения и других сфер жизни"
[ 2 ] , . .
Планирование при социализме осноЕьшается на всестороннем учете диалектики развития и взаимодейстЕИя. всех сфер общественной жизни.
Это становится возможным и достижимым при господстве общественной, прежде всего общенародной собственности на средства производства: " Мы теперь получили доеольно редкий в истории случай устанавливать сроки, необходимые для производства коренных социальных изменений, и мы ясно видим теперь, что можно сделать в пять лет и для чего нужны гораздо большие сроки" 3 ] ,
Планирование представляет собой основное средство использования социалистическим обществом экономических зэконое е процессе управления, т.к. в показателях плэное отражаются требования экономических законов и их взаимосвязи.
Кроме того, е6я система оперативного управления, как и система управления предприятием вообще, должна отвечать современному УРоеню производства, его требованиям, как это было намечено е материалах ХХУІ съезда КПСС и последующих Пленумах ЦК КПСС "Интенсификация экономики, - говорилось на ХХУІ съезде КПСС,- повышение ее эффективности , если переложить эту формулу на язык практических дел, состоит прежде всего е том, чтобы результаты производства росли быстрее, чем затраты на него, чтобы,вовлекая е производство сравнительно меньше ресурсов, можно было добиться большего. Решению этой задачи должно быть подчинено планирование, научно-техническая и структурная политика. На эффективность должны работать и методы хозяйствования, политика е области управления" [ 4 lt Генеральный секретарь ЦК КПСС т. К.У.Черненко на апрельском 1984г.
Пленуме ЦК КПСС сказал: " Мы приступили к всестороннему совершенствованию системы управления народным хозяйством, ищем новые формы и структуры экономической деятельности"t 7 1.
Новый этап развития экономики выдвигает более йеоткие требования, к формам и методам планирования, организации и порядку разработки планов. Ускорение научно-технического прогресса предполагает учет в планах быстрого изменения номенклатуры производимой продукции, состэез оборудования, технологии и т.п., определяет условие гибкости планов и повышает значение оперативного планирования е их рамках. " В 12-уго пятилетку мы должны войти с хорошо отлаженным хозяйственным механизмом, позволяющим полнее использо-еэть возможности нашей экономики"Г 5 ] ,
Решающее значение приобретает нацеленность всей системы планового управления на конечные народнохозяйственные результаты.
Экономика СССР характеризуется как единый народнохозяйственный комплекс, охватывающий есє звенья общественного производства и распределения продукции. Наличие высокоразвитого народнохозяйственного комплекса требует большей ориентации планирования на достижение конечных результатов. В соответствие с этой задачей должна быть приведена еся система плэное и их показателей.
Подготовка к экономическому эксперименту в отрасли требует совершенствования- системы оперативного планирования, придания ей большей оперативности и оптимальности.
"Форш хозяйствования, товарищи, должны отвечать современным требованиям. Этому, несомненно, поможет ряд проводимых сейчас экономических экспериментов. Суть их в том, чтобы дать больше прав предприятиям, повысить их ответственность, освободить от излишней опеки центра"С 6 ].
С расширением хозяйственной самостоятельности предприятий
меняется соотношение между централизованно устанавливаемыми заданиями и показателями, которые определяет сама организация. Это вызывает существенное изменение содержания и соотношения работ е области планирования на разных уровнях, в том числе и на оперативном.
Ныне в системе плановых показателей на первый план выдвигаются показатели, непосредственно характеризующие степень или полноту удовлетворения общественных потребностей.
Необходимость совершенствования оперативного планирования во многом определяется, сейчас повышением роли плана поставок, установлением этого показателя как директивного, необходимостью его безусловново выполнения, на что было указано на декабрьском (1983 г,), февральском (1984- г.) Пленумах ЦК КПСС, в выступлении Генерального секретаря ЦК КПСС т. К.У.Черненко при встрече с кол-лективов металлургического завода "Серп и Молот", на котором он отметил, что "Завод, к сожалению, не полностью выполняет договорные обязательства по поставкам продукции. Это порождает сбои е работе других коллективов". Основным способом уеязки плана и показателей одной организации с заданиями другой становится хозяйственный договор, выступающий для. металлургического предприятия инструментом формирования сортаментного плана производства. Установление плана поставок, как директивного, будет способствовать достижению конечных результатов производства и повышению его эффективности. При этом план поставок представляет не одну величину, а Есе множество наряд-заказов с полной характеристикой каждой позиции заказов по качеству поставляемой продукции, условиям поставки, объему и срокам поставки с указанием степени важности продукции и ее потребителя [51-53] . Б современных условиях оперативное планирование должно основываться на планах поставки.
Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР " О дополнительных мерах по расширению прав производственных объединений ( предприятий ) промышленности в планировании и хозяйственной деятельности и по усилению их ответственности за результаты ра-' боты" от 26.07.83 нацеливает на выполнение плана не е целом в тоннах, . штуках, литрах, а по сортаменту. Оценка хозяйственной деятельности предприятий осуществляется прежде Есего по выполнению плановых заданий по объему реализации продукции,исходя из обязательств по поставкам,по номенклатуре ( сортаменту), качеству, и е сроки в соответствии с заключенными договорами ( заказами). На выполнение этих требований нацеливает и постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от II апреля. 1983 годэ Ш 316 " 0 выполнении договорных обязательств по поставкам продукции'.'
По мере перевода народного хозяйства на рельсы интенсификации выполнение договорных обязательств становится одним из решающих звєньєе совершенствования хозяйственного механизма.
Сокращение потерь производства, вызванных недостаточностью информации о ходе производства, ее несвоевременностью, отсутствием многовариантности в выработке управленческих решений, такие определяет необходимость совершенствования оперативного планирования и управления.
Развитие хозяйственного механизма на современном этапе невозможно без СОЕершеНСТЕОЕЭНИЯ НОрМЭТИЕНОЙ бЭЗЫ, ЦЄЛВЮ КОТОРОЙ
является более глубокое выявление и использование резерЕОЕ производства, дальнейшее повышение эффективности общественного производства и как результат повышение сбалансированности, пропорциональности и научности плэное.
Все Еышеотмеченные факторы определяют актуальность рассматриваемых в работе вопросов.
Совершенствование оперативного планирования прокатного производства яеляєтся актуальной проблемой, так как оперативное планирование должно отвечать современному уровню производства, его требованиям, совершенствованию хозяйственного механизма управления экономикой, и, прежде всего, усилению роли планирования на современном этапе. Все это определяет необходимость придания системе оперативного планирования большей гибкости, динамичности, оптимальности, требует увеличения числа вариантов решения и Еыборэ лучшего из них.
В настоящее Бремя на металлургических предприятиях накоплен определенный опыт решения задач оперативного планироЕзния прокатного производства с использованием ЭВМ. Так, заслуживает изучения положительный опыт автоматизированной обработки заказоЕ, осуществленный ВНИИАчерметом для металлургического завода " Запоронсталь" и " Серп и Молот", ВНИТИ для НижнеднепроЕСкого трубопрокатного зэЕода им. К.Либкнехта С 64, 65] , методика распределения нэряд-заказоЕ по месяцам, разработанная ВНИТИ для трубных зэеодое [70,71]. Некоторые научно-исследовательские институты:ВНИТИ [77], институт Экономики промышленности АН УССР [62, 75, 76]- выполнили ряд езжных разработок оперативного планирования прокатного производства. Различным сторонам соеєршєнстеовзния оперэтивного планирования прокэтного производства посвящен целый ряд работ: Фельдмана В.К., Метса А.Ф., Бргоханенко Б.А., Айзенштейна Н.Д., Штецэ К.А. и других [44, 63, 58, 61, 62, 84, 81 ] .
Анализ этих работ, накопленного опыта показывает, что отдельные задачи оперативного планирования еще не получили окончательного решения. Это объясняется не только недостаточной изученностью специфики каждого отдельного объекта управления и сложностью перенесения целиком подходое на любой схожий объект ( полностью ана-
логичных объектоЕ нет), но и повышением комплексности разработок, проявляющейся в том, что акцент переносится на составление сменно-суточных заданий, на решение задач оперативного планирования в запросно-ответном ( диалоговом ) режиме, на создание единой информационной базы этих задач[ 69 ] , что и определяет правомерность другого подхода к их решению.
Целью работы является совершенствование методологии решения задач оперативного планирования сортопрокатного производства на базе средств вычислительной техники и методов экономико-математического моделирования е условиях интегрированной автоматизированной системы управления. В соответствии с указанной целью е работе поставлены и решены следующие задачи:
теоретически обосновано место оперативного планирования в системе планирования и управления производством;
осуществлен анализ существующей системы оперативного планирования для определения осноеных путей и методов ее совершенствования;
с учетом особенностей исследуемого объекта разработаны методы решения осноеных задач оперативного планирования сортопрокатного производства ( формирование месячного плана поставок, расчет месячного и сменно-суточного плана-графика прокатки);
предложен диалоговый режим производственного персонала и ЭВМ при решении задач оперативного планирования;
разработана система моделей определения расходных коэффи-центов, необходимых для решения задач оперативного планирования.
Предметом исследования яеляєтся сортопрокатное производство предприятий всесоюзных промышленных объединений "Союзспецсталь" и "Союзметэллургпром".
Научная ноеизнэ работы состоит в следующем:
предложен системно обоснованный комплекс задач оперативного планирования, разработанный применительно к сортопрокатному производству в условиях интегрированной автоматизированной системы управления и обеспечивающий ориентацию планирования на выполнение плана постэеок и договорных обязательств;
предложена и теоретически обоснована система комплексных оценок вариантов решений рассматриваемых задач;
разработана методика реализации задач оперативного планирования с использованием диалогового режима производственного персонала и ЭВМ;
даны методические рекомендации по совершенствованию формирования месячного плана поставок;
обоснована методика формирования месячного план-графика прокатки при двухразовом цикле запуска профилерэзмероЕ е течение месяца;
разработана методика расчета сменно-суточного план-графика прокатки с использованием эвристических правил и злементоЕ имитационного моделирования.
Анализ существующей системы оперативного планирования и задачи его совершенствования. Актуальность рассматриваемых задач
Актуальность разработок, рассматриваемых в диссертационной работе, обусловлена определенными недостатками, имеющими место Е практике планирования.
Основными документами, определяющими планирование прокатного производства служат: протокол загрузки СТЭНОЕ И планы производства [бі ] . Объем производства согласно протокола загрузки должен находиться Е пределах установленного плана производства. Однако Е практике планирования Е большинстве случаев не производится регулярный, систематический контроль соответствия плана производства сортаменту согласно наряд-заказов. Несоответствие между планом производства и сортаментом согласно наряд-закэзоЕ приводит к тому, что годовой и квартальный планы ПРОИЗЕОДСТЕЭ не соответствуют действительным возможностям металлургического предприятия. Кроме этого, Е практике планирования зачастую план по наряд-заказам не СООТЕЄТСТЕУЄТ мощности агрегатоЕ. Возможны ДЕЄ ситуации: ПЛЭНОЕЫЙ фонд времени больше расчетного фонда времени, необходимого для ПРОИЗЕОДСТЕЭ проката Е сортаменте, обусловленном заказами ( мощности прокатных СТЭНОЕ недогружены), и наоборот, что свидетельствует о том, что загрузка заказами производится без учета действительной трудоемкости сортамента и мощности стана. Расчеты, приведенные Брюханенко Б.А., подтверждают это Ц58 ] . Так, ЭЕТОР считает, что существующая практика загрузки станов отличается, по отдельным месяцам на 7-10$ , при этом Б одни месяцы программа может оказаться более легкой, Б другие-более трудной. ПреЕышение загрузки станов наряд-заказами по сравнению с мощностями оборудования СТЭЕИТ металлургические предприятия в положение, при котором отсутствует возможность выполнения Есех заказов и прежде Есего - трудоемких.
В целом сложившаяся практика формирования плана производства проката, при которой сначала устанавливаются задания по выпуску в укрупненной номенклатуре, а после утверждения плана, проводится детализация конкретного сортамента, не стимулирует выпуск металлургическими предприятиями более трудоемкой металлопродукции.
В связи с этим при формировании специфицированного плана производства ( портфеля наряд-заказов ) предприятия стремятся ограничить выпуск проката более трудоемкого сортамента, что приводит к неполному удовлетворению потребности в нем.
Для безусловного выполнения плана поставок необходимо полное соответствие сортамента и ПЛЭНОЕОГО задания по номенклатуре Еэжнейших ЕИДОВ металлопродукции.
Установление показателя- (объем поставки продукции-),как предлагают Бунич П.Г. [13] , Мунтян Ю.С. [14] , Валовой Д.И. [59], должно" позволить существенно устранить разновыгодность продукции. Объем поставки в этом случав должен выступать как ОСНОЕНОЙ пока-тель деятельности предприятий.
Для повышения заинтересованности коллективов предприятий в изготовлении трудоемкой продукции, создания равноЕыгодных условий производства проката для различного сортамента металлургические предприятия о 1984 года переведены на планирование производства проката по приведенным тоннам с учетом трудоемкости сортамента.
Действующая система планирования, при которой " тонна " выступала как основной натуральный показатвль производства и распределения металлопродукции, не стимулировала опережающие развитие экономичных видов и профилей металлопродукции, не заинтересовывала металлургические предприятия в увеличении производства легковесных, но более трудоемких видов продукции, вынуждала потребителей металлопродукции получать прокат больших сечений и приводила к неоправданному перерасходу металла и снижению эффективности его использования.
Осуществленный Гоопланом СССР, Госснабом СССР, Минчерметом СССР ряд мероприятий: по совершенствованию этой системы ( выявление потребности в дефицитных видах металлопродукции, утверждение заданий по производству экономичных видов металлопродукции, уточнение специализации станов и др. ) не устраняет ее следующего недостатка, выражающегося в том, что плановый объем производства проката той или иной позиции сортамента оказывались известными только после того, когда для.каждого прокатного стана определились наряд-заказы. Однако при этом общий план производства проката и его разбивка по номенклатуре, утвержденные до завершения формирования: портфеля, наряд-заказов, не могли соответствовать в полном объеме сортаменту проката, который необходимо было поставить потребителям металлопродукции.
Кроме этого,планирование металлопродукции по укрупненной номенклатуре не учитывало влияние сортэментных сдвигов на планируемый год по ;сравнению с предшествующим, внутри каждой номенклатурной группы содержится достаточно большое количество профиле-размеров, отличающихся по трудоемкости.
В загрузке металлургических предприятий наряд-заказами имеют место следующие особенности:
- перед началом планируемого периода ( квартала ) наряд-заказы выдаются не в полном объеме. В течение планируемого периода, перед началом второго и третьего месяца квартала, они продолжают поступать в пределах общего плана производства;
- Е ходе загрузки производства наряд-заказами могут иметь место изменения как по срокам поставки, объемам ПОСТЭЕКИ, так и по параметрам заказываемой продукции. Эти изменения вызываются различными причинами и могут быть признаны необходимыми Б СЕЯЗИ С изменением ситуации в народном хозяйстве ( уточнением народнохозяйственной потребности в металлопродукции).
Влияние вышеназванных недостатков и особенностей, имеющих место в практике планирования, существенно уменьшается при упорядочении загрузки мощностей прокатных станов и установлении плана поставок как директивного показателя.
Однако в этом случае необходимо обеспечивать максимальное сокращение числа замен сортамента в портфеле наряд-заказов.
Кроме противоречия между планом производства и сортаментом согласно наряд-заказам, в практике планирования имеет место и другое противоречие, выражающееся в несоответствии средних цен плана реализации и цен, которые определяются условиями наряд-зэказоЕ. Исследования БНИИОчермета подтверждают это положение [72, 73] .
Ресурсы, ограничения и условия задачи формирования месячного плана поставок
В соответствии о принятой-системой занарядки металлопродукции заказы на поставку металла оформляются на полугодие или год с определением объемов поставки на каждый квартал. Таким образом, металлургическое предприятие получает совокупность заказов, которая и определяет структуру металлопродукции, ее объем на квартал.
Металлургическое предприятие на основании квартального портфеля, наряд-заказов, протокола загрузки, директивных показателей; уоловий производства продукции и условий, поставки определяет объем поставок по наряд-заказам на кэждый месяц квартала.
Задача распределения квартального портфеля наряд-заказов по месяцам и оостоит в формировании меоячных планов поставок, которые предлагается определять не по трем месяцам квартала, а раосчиты гать на каждый! месяц. Это обуславливается следующими причинами
- формирование объемов поставок по трем месяцам квартала одновременно неэффективно вследствие неполноты объема квартальных заказов, полученных: к началу распределения ( 70-вО % объема заказов от общего объема поставок, запланированных, на квартал );
- определение объема поставок сразу на три месяца квартала неэффективно вследствие имеющихся случаев переносов сроков поставки заказов ( по указаниям Госонаба, прооьбам потребителей, из-за складывающейся производственной ситуации на металлургическом предприятии и т.п. );
- результаты распределения квартального объема поставок по трем месяцам квартала обесцениваются из-за большого числа изменений к наряд-заказам ( 30-35 ), Эта задача будет тем лучше приспособлена к учету изменения заказов, чем точнее их будет учитывать. Это может быть осуществлено не перед началом квартала, а перед началом второго и третьего квартала, так как в этот период продолжают поступать изменения к наряд-заказам. В ходе выполнения плана производства металлургическое предприятие в пределах хозяйственной самостоятельности маневрирования собственными ресурсами может менять сроки выполнения той большей части заказов, по которым директивно не определен конкретные месяц квартала. Такого рода корректировки осуществляются о учетом условий поставки металла, договоров с потребителями и имеют систематический хврактер. В соответствии с этим моментом результаты распределения квартального портфеля наряд-заказов по месяцам и формирования поставок сразу на три месяца не носят объективного характера, а являются предварительным распределением.
Все это определяет необходимосіь последовательного формирования плана поставок на каждый месяц квартала, то есть перед началом квартала - на первый, в первом месяце - на второй, во втором - на третий.
Формирование помесячных планов поставки базируется на ряде основных принципов и УСЛОЕИЙ, определяемых: действующими положениями. Так, объем поставки по каждому заказу определяется на предстоящий месяц квартала, при этом учитываются поступившие изменения к наряд-заказам, фактическое выполнение за прошлые месяцы квартала, досрочная отгрузка по заказам. При определении помесячного объема поставок по закэзу в целом и каждой его позиции необходимо учитывать как условия, поставки металлопродукции, так и условия производства. Эти условия зависят от производственных ресурсов, участвующих в распределении и выступают как система ограничений данной задачиШб]
Рассмотрим эти ресурсы и ограничения на примере сортопрокатного производства. Одним из основных производственных ресурсов этой задачи является протокол загрузки. Это обусловлено тем, что он являетоя основным документом, определяющим планирование прокатного производства и тем ресурсом, который устанавливает объем поставки по наряд-за-казам для каждого вида продукции ( позиции сортамента). Ограничения, учитывающие загрузку стана заказами в соответствии с протоколом загрузки, контролируют равенство числа тонн проката по всем заказам, включенным в каждый месяц квартала, числу тонн указанному в протоколе загрузки по каждой его позиции ( виду продукции) на данный месяц квартала.
В условиях планирования производства и поставок проката с учетом трудоемкости его изготовления загрузка прокатных станов должна осуществляться в полном соответствии с протоколом загрузки, в котором объемы производства устанавливаются по каждой позиции сортамента ( или по группе сортамента) в условном и натуральном тоннаже. Величины объемов конкретных позиций сортамента в протоколе загрузки должны обеспечивать равенство суммы времени, требуемого для прокатки металла каждой из запланированных для поставки потребителю позиций сортамента общему плановому фонду рабочего времени стана.
Другим ресурсом этой задачи является выполнение контрольных цифр по стоимости. При распределении квартального портфеля заказов необходимо стремитьоя обеспечить по каждому отдельному виду продукции примерное равенство по стоимости металлопродукции в каждом из месяцев квартала, чяо должно обеспечивать стабильные результаты производственно-хозяйственной деятельности металлургического предприятия. Если к моменту распределения имептся не все наряд-заказы, необходимо обеспечивать выполнение контрольных цифр по стоимости первых двух месяцах квартала или по крайней мере в первом месяце.
Одним из ресурсов, учитываемых в данной задаче, является месячный план производства по стану. В соответствии с этим ограничением суммарный объем поставок по заказам на каждый месяц квартала не должен превышать месячного плана производства по стану. В случае, если к моменту распределения имеются не ЕСЄ заказы, подлежащие выполнению Е течение ЕЕэртэлэ, распределение следует производить таким образом, чтобы Е начале полностью загрузить перЕый и второй месяцы или только первый месяц квартала.
Б условиях планирования производства и ПОСТЭЕОК проката с учетом трудоемкости его изготовления плэн производства рассчитывается и в условных тоннах, при этом выделяются объемы производства ГОТОЕОГО проката и металлопродукции предназначенной для дальнейшего передела [ 74 J .
Объем поставок по заказам на каждый месяц квартала регулируется Е соответстЕии с протоколом загрузки, а также общим планом Еыпуска металла по стану.
Эти условия являются основными ограничениями.
Важным ограничением данной задачи принято обеспечение соответствия общего объема распределения ЗЭКЭЗОЕ на каждый месяц величинам монтажных партий проката.
Выполнение этого ограничения должно позволить эффективнее использовать Еремя работы стана за счет уменьшения Бремени на пере-ЕЭЛКЭХ и перестройках ЕЭЛКОЕ. Кроме того, необходимо обеспечить примерное рЭЕеНСТЕО ЧИСЛЭ КОМПЛЄКТОЕ ЕЭЛКОЕ ДЛЯ ТЄХ ИЛИ ИНЫХ ПрО филеразмеров Е каждом из МЄСЯЦЄЕ квартала. Число тонн сортового металла по данному прошилеразмеру, ЕКЛГОЧЄННОЄ Е каждый месяц квартала, должно быть не меньше минимальной монтажной нормы прокатки данного профилерэзмера. В противном случае ЕСЄ позиции заказов данного профилерэзмера считаются немонтажными. Ограничение, учитывающее монтажные нормы прокатки, действительно только для заказов по тем профилеразмерам, для которых указана минимальная монтзжнэя норма.
Кроме этого, поставки следует распределять с учетом норм отгрузки [7l] . Ограничение, учитывающее нормы отгрузки используют при распределении квартального числа тонн каждой отдельной позиции закэза по месяцам. Соблюдение норм отгрузки ознечэет, что поставка заказоЕ осущестЕляется Е таком КОЛИЧЄСТЕЄ ТОНН, которое должно быть погружено Е один вагон, чтобы обеспечить нормальную его загрузку ( для поставки проката - обычно 62-65 тн.).
ПостэЕка по каждой позиции заказа и по заказу в целом планируется с учетом общего квартального объема заказа.
Методика формирования месячного плана-графика прокатки
Соглаоно условий: поставки подмножество наряд-заказов { / } распределяется равномерно по месяцам, то есть в каждый месяц квартала включаетсЕ т= -у транзитных норм, а подмножества наряд-заказов {Ak}, $},{MJ распределяются в соответствии с их: приоритетом с учетом следующего: л/д,} - в первый и второй месяц квартала включают по транзитной норме; {Л/з} - в первый месяц квартале включается норма отгрузки; tf/tf] - весь объем позиций ( заказа ) включается в первый месяц квартала. Эти подмножества заказов определяют этапы их распределения. В соответствии с определенными четырьмя подмножествами заказов организуют четыре этапа их распределения. Сначала по каждому виду продукции рассматривают л/ } , затем {л З , далее {A/J} И M/j . Это осуществляется в блоке 9, который последовательно организует каждый очередной этап распределения; и определяет заказы-претенденты на тот или иной этап распределения. На каждом этапе распределения объемы комплектуются, определенными заказами о учетом наиболее важных условиШ-ограничений и, прежде всего, - протокола загрузки. При таком подходе по каждому виду продукции определяется отклонение назначенных объемов поставки от планового объема по позиции протокола загрузки. __ Если Д nVp — Мщ— Пур Avp t имеет место перегруз заказами по гг -ому виду продукции в сравнении с аналогичной позицией протокола загрузки. Здесь Vyp - назначенные объемы поставок. В этом олучае необходимо последовательно уменьшать ранее произ веденное назначение. Последовательное уменьшение назначенного на рассчитываемый месяц объема осуществляется; таким образом: в начале в пределах рядовых малотоннажных заказов, воли они не обеспечивают 6. Пур = О уменьшают контрольные малотоннажные заказы. При достижении А р-Ц корректировка прекращается. Если &ПШ О и В vp ( нижнего предельного отклонения от позиции протокола загрузки), то имеет место недогруз заказами. В этом случае в первую очередь включают контрольные заказы, далее назначают рядовые малотоннажные заказы.
Установление соответствия суммы заказов на месяц протоколу загрузки обеспечивает выполнение равенства месячного объема заказов плану производства по стану.
Обобщая, можно отметить, что при планировании на первый и второй месяц любого квартала превышение плановых показателей только обязательными заказами практически невозможно, и последовательность включения наряд-заказов в месячный! план поставок выглядит следующим образом: наряд-заказы с указанием того месяца, на который рассчитывается план; невыполненные наряд-заказы предыдущего планового периода; директивные наряд-заказы; крупнотоннажные {hi,} и {д/г} малотоннажные Itfjj и {A/VJ
Если число крупных позиций заказов по определенному виду продукции (виду номенклатуры ) превышает требуемое количество согласно протокола загрузки, то из него в месячный план поставки необходимо включать только часть заказов и при том ту, которая наилучшим образом соответствует использованию ресурсов, плану производства, использованию фонда времени, стоимостным показателям и коэффициенту трудности сортамента.
Если заказов л/,} недостаточно для формирования месячного плана рассматривают следующую группу заказов л/ } . Если {л/ } велика, то из нее будет отобрана часть заказов, которая наилучшим образом отвечает условиям-ограничениям. В случав, если и Мь/ недостаточна для формирования месячного плана, в расчет включают третью группу заказов { л/з} При недостаточности этой группы заказоЕ рассматривают подмножества {л/Л . В нее Еключены Есе мелкие заказы, КОЛИЧЄСТЕО по позициям которых меньше ЕЭГОННОЙ нормы. В эту же группу включены и "остатки" от крупных заказоЕ, не кратные ЕЭГОННОЙ норме. Все неЕэгонные заказы необходимо рассматривать отдельно по каждой металлобазе. В случае, если по одному заказу из его мелких позиций набирается три и более ЕЭГОНОЕ, ТО Е месячный план необходимо ЕКЛЮЧИТЬ 1/3 этого количества - при планировании на перЕый месяц квартала. Такую же процедуру необходимо применить и для позиций, образующих ДЕЭ и более ЕЭГОНОЕ - при планировании на второй месяц кЕартэла. Если по одному заказу не удается сформировать-: необходимое КОЛИЧЄСТЕО ЕЭГОНОЕ, то его формируют за счет других заказов по той же металлобазе. Оставшиеся, не сформированные позиции разных заказов, необходимо объединить Е Еэгонные нормы. Если они объединяются, то все входящие Е ЕЭГОН позиции заказов необходимо ЕКЛЮЧИТЬ в месячный план. В протиЕНом случае эту группу позиций необходимо перенести Е план следующего месяца квартала.
Как ЕИДНО, месячный план подбирается наряд-заказами таким образом, чтобы удовлетворять целой группе технико-экономических ограничений. Оценкой такого плана ЯЕЛЯЄТСЯ многоцелевая экономическая оценка.
В случае, если есть Еыбор заказов-претендентов для включения их в тот или иной этап распределения, необходимо для таких заказов определить оценки распределения.
В качестве такой оценки (критерия) выбран функционал Wru,urt который определяет среднеЕзвешенную сумму отклонений промежуточной загрузки контролируемых параметров от плановых, показателей по всем ограничениям задачи для иг -го варианте распределения h, - го наряд-заказа. Такой оценкой ЯЕЛЯЄТСЯ &І HUT . Здесь Li -ве-совой коэффициент для t - го ресурса задачи; і с.иг = (4с,риг Ьірш) , где Ьіриг - плановый показатель і -го ресурса задачи в месяц р для иґ-vo варианта;
Ііриг -величина фактического использования і--го ресурса задачи в р месяце для иг-го варианта распределения.
Выбор такой оценки обусловлен противоречивостью ограничений рассматриваемой задачи, ее многокритериальвостью. Средневзешенная сумма отклонений фактического использования ресурсов от их плановых значений, при уточнении весового коэффициента каждого ресурса должна позволить Еыбрзть некоторое компромиссное решение из множества эффективных.
Эффективным определен такой ur-Ш вариант распределения данного заказа по месяцам квартала, для которого достигается минимальное значение вышеуказанной оценки.
Выбор такого критерия эффективности обусловлен стремлением учесть при распределении ограничены экономического, технологического и организационного характера, которые подчинены основной цели данной задачи - формированию плана поставок. Соглаоно этого критерия эффективности каждый наряд-закаэ распределяется! по такому варианту, при котором обеспечиБаетоя минимальная средневзвешенное отклонение используемых ресурсов, и прежде всего, протокола загрузки и контрольных цифр по отоимости.
Последующие блоки реализуют вышеназванные положения, так как расчитывают оценки для каждого допустимого варианта, сравнивают их и фиксируют лучший вариант.
Методика расчета суточного план-графика прокатки
Рассмотрим некоторые особенности формирования суточных плэн-графикоЕ для основных участков прокатного производства.
Как известно [62] основной.задачей недельных графиков ЯЕЛЯЄТОЯ корректировка месячных план-графиков с учетом фактического выполнения месячного плана на начало недели. Такая корректировка направлена на достижение выполнения плана производства и месячного плана-графика. Необходимость ее ЕЫЗЕЭНЭ отклонениями фактического производства от ранее намеченного.
Вместе с тем различные внешние и внутренние воздействия, неизбежно сопровождающие процесс производства, приводят к отклонениям от запроектированного недельными графиками хода процесса и вызы-ЕЭЮТ необходимость изменения плана. Исходя из этого положения, ОСНОЕНОЙ задачей суточных графиков и ЯЕЛЯЄТСЯ корректировка заданий, указанных недельным графиком с учетом отклонений фактических объемов производства от запроектированных ( намеченных ) ранее.
По выполняемым функциям недельные и суточные план-графики имеют отличия. Если недельные план-графики, Е основном, уточняют изменения Е последовательности и объемах производства ( переход на некоторые другие профилерэзмеры вместо намеченных, изменение объемов производства тех или иных профилей), то в суточных графиках рассчитывается отклонение фактического производства от намеченного недельным графиком и определяется конкретное задание на сутки, т.е. именно эти графики устанавливают более детализированные задания с указанием объемов производства по конкретным наряд-заказам, видам продукции, мэркопрофилеразмерам с их техническими характеристиками. Такая детализация план-графиков необходима для организации работы агрегатов и поэтому с точки зрения обеспечения хода производства суточные план-графики являются более оперативными.
Рассмотрение суточных графиков начнем с плана-графика прокатки, являющегося основным и определяющим ритм всех других участков производства.
Выбор для рассмотрения этого графика обусловлен следующими обстоятельствами: в прокатном производстве отан являетоя ведущим агрегатом. Отсюда и корректировка план-графика на ведущем агрегате обуславливает изменение выпуока продукции и режима функционирования на смежных участках и агрегатах.
Выше рассматривалась реализация месячных задач оперативного планирования о использованием эвристических правил, приемов. Такой подход предлагается использогать И при решении задач суточного планирования, используя при этом и элементы имитационного моделирования, которые, отражая протекание реального производственного процесса, позволяют изучать его в ускоренном масштабе времени и дают возможность осуществить прогнозирование его поведения [?2, 95]
Суточный график прокатки в работе рассчитывается в несколько последовательных этапов.
На первом этапе расчета необходимо осуществить целенаправленный подбор позиций к планированию. то есть масса металла для {а } ЗЭКЭЗОЕ, назначенных произЕодстЕу в р-ую неделю, должна СООТЕЄТСТЕОЕЗТЬ массе по j-му профилеразмеру в р -ую неделю.
После этого недельный МЭССИЕ ПЛЭНОЕЫХ позиций корректируется учетными данными на момент расчета, так как суточные план-графики рассчитываются по данным оперативного учета выполнения ЗЭКЭЗОЕ.
Пусть in"} - подмножество невыполненных ЗЭКЭЗОЕ по состоянию на 9 планируемые сутки. Исходя из этого, последовательность прокатки, определенная недельным графиком корректируется заказами, не прокатэнными Е назначенное предыдущими суточными грэ-фикэми время. Прежде всего для невыполненных ЗЭКЭЗОЕ устанавливается их принадлежность к той или иной монтажной партии.
Пусть Яг -величина % -ой монтажной партии. Наряд-заказ из подмножества {«."} включается Е план-график, если прокаткэ Р% еще не зэконченэ. Если 1 -ая монтажная партия прокатана, то зэкэзы из множестЕэ { "З не ЕКЛЮЧЭЮТСЯ Е плэв-грэфик. Это необходимо осуществлять Е целях сокращения потерь Бремени нэ переЕэлкзх и переходах. Решение о сроках назнэчения этого металла в прокатку принимается ЛПР при составлении следующего недельного графика. При расчете план-графика прокатки необходимо определить, наличие ресурсов, одним из которых является заготовка.
Пусть -ому типу заготовки марки стали соответствует /г -ый заказ. При назначении заготовки под позицию заказа в первую очередь необходимо выбрать размер заготовки, обеспечивающей наибольшую производительность стана. Однако в зависимости от вида зака-за ( приоритета /V ) подбирается определенная заготовка. Так, для экспортных и особо ответственных заказов подбирается определенная плавка. В этих целях при учете поступления заготовки каждой плавки при приемке должен быть указан признак, определяющий ее назначение.
