Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ В УСЛОВИЯХ АСУП
I.I. Место оперативного управления производством в системе управления народным хозяйством и его особенности в условиях действия случайных возмущений 8
1.2. Анализ существующих методов учёта влияния возмущений на производственный процесс 15
1.3. Проблемы сокращения затрат на оперативное управление производством в условиях АСУП 25
Выводы по первой главе 40
ГЛАВА II.МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ СЛУЧАЙНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
2.1. Квазигеометрическое распределение вероятностей как математическая модель производственного процесса 42
2.2. Статистическое оценивание параметра квазигеометрического распределения вероятностей 59
2.3. Применение квазигеометрического распределения вероятностей для решения конкретных задач повышения эффективности оперативного
управления производством 67
Выводы по второй главе 89
ГЛАВА III. ПРАКТИЧЕСКАЯ АПРОБАЦИЯ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АСУП В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ СЛУЧАЙНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ
3.1. Экспериментальное подтверждение целесообразности применения квазигеометрического распределения вероятностей в качестве статистической модели пооперационного выполнения технологического процесса изготовления сборочной единицы 92
3.2. Апробация экспериментального получения статистической оценки параметра Р 99
3.3. Апробация методики определения объёма производственного задания на плановый период 109
3.4. Апробация методики определения длительности минимального планового периода 118
3.5. Апробация методики оценки рассогласования плановых и реальных показателей при несовпадении во времени планового и производственного периодов 129
Выводы по третьей главе 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137
ЛИТЕРАТУРА 144
ПРИЛОЖЕНИЯ 153
- Место оперативного управления производством в системе управления народным хозяйством и его особенности в условиях действия случайных возмущений
- Квазигеометрическое распределение вероятностей как математическая модель производственного процесса
- Экспериментальное подтверждение целесообразности применения квазигеометрического распределения вероятностей в качестве статистической модели пооперационного выполнения технологического процесса изготовления сборочной единицы
Введение к работе
Возрастание роли научных методов в управлении производством, в решении технических, экономических и социальных проблем промышленности представляет собой проявление общественных закономерностей. В этой связи перед кибернетикой ставится задача определения и изучения наметившихся тенденций и разработка конкретных рекомендаций, направленных на повышение эффективности труда во всех сферах производства и прежде всего в сфере управления.
Как было отмечено на февральском пленуме ЦК КПСС К.У.Черненко: "В серьёзной перестройке нуждаются система управления экономикой, весь наш хозяйственный механизм" /7/.
Увеличение масштабов общественного производства в настоящее время сопровождается ростом сложности процесса управления. Это обусловлено, в основном, увеличением количества предприятий, ростом числа производственных связей между отдельными предприятиями, большой сложностью выпускаемых изделий, ускорением сменяемости изделий и т.д. Увеличение объёма информации, охватывающей все стороны процесса производства, приводит к значительному усложнению задач управления, вызывает разбухание управленческого аппарата. Влияние на процесс производства большого количества случайных и неучитываемых факторов усложняет процесс управления и приводит к материальным потерям.
Для решения проблемы растущей сложности управления необходимо коренньм образом усовершенствовать саму систему управления на основе использования современных достижений в области экономико-математических методов, а также современных средств сбора, передачи и обработки информации.
Существенный вклад в развитие теории и практики повышения эффективности управленческого труда внесли советские учёные: Л.В.Канторович, А.Г.Аганбегян, В.С.Немчинов, Г.В.Быстров, В.А. Трапезников, А.И.Берг, В.М.Глушков, Н.П.Федоренко, В.И.Дудорин, О.В.Козлова, В.С.Румянцев, А.А.Модин, В.С.Семенихин и другие. Из зарубежных исследователей нужно отметить Дж.фон Неймана, Н. Винера, М.де Гроота, Т.Ху, Г.Вагнера. Однако в современных условиях прогресса науки и техники повышаются дополнительные возможности решения этих проблем. В частности, недостаточно решены задачи учёта влияния случайных возмущений на производственный процесс. Для обеспечения широкого фронта работ по созданию автоматизированных систем управления предприятиями необходимо использовать такие методы их разработки, которые наиболее адекватно отражают состояние производственного процесса, максимально учитывают накопленный опыт, просты в использовании, позволяют сократить сроки разработки АСУП и существенно снизить затраты на её создание и эксплуатацию.
Актуальность вопросов совершенствования методов управления производством на базе применения экономико-математических моделей и средств вычислительной техники и предопределили направление диссертационного исследования. Поэтому целью диссертационной работы является решение такой важной для управления проблемы как учёт и нейтрализация негативного влияния случайных факторов (возмущений) в процессе оперативного управления машиностроительным производством. Для осуществления этой цели были поставлены и решены следующие задачи: проведено исследование производственного процесса как объекта управления; проведён анализ влияния случайных факторов на процесс управления; - б - проведён анализ существующих методов учёта и нейтрализации негативного влияния случайных факторов на процесс оперативного управления производством; разработана стохастическая математическая модель процесса пооперационного изготовления сборочной единицы; поставлен ряд имитационных экспериментов, доказывающих адекватность разработанной математической модели реальному производственному процессу; найдены и проанализированы формулы статистических оценок параметра математической модели процесса изготовления сборочной единицы, и предложена методика их практического определения; на основе разработанной математической модели получены методики решения практических задач: а) методика определения объёма производственного задания на оперативный плановый период; б) методика определения наиболее целесообразной периодич ности проведения расчётов производственных заданий цехам в ус ловиях АСУП; в) методика оценки рассогласования плановых и реальных по казателей при несовпадении во времени планового и производствен ного периодов; поставлены и проведены имитационные эксперименты, подтверждающие адекватность теоретических положений методик реальным производственным процессам; на основе методик решены конкретные задачи оперативного управления производством для машиностроительного завода.
Теоретической и методологической основой исследования послужили труды классиков марксизма-ленинизма, материалы ХХІУ, ХХУ, ХХУІ съездов КПСС, постановления ЦК КПСС и Советского пра- вительства по вопросам совершенствования управления народным хозяйством, политическая экономия социализма, исследования советских учёных в области теории управления общественным производством, экономики и организации социалистической промышленности, создания АСУ, отечественные и зарубежные разработки по вопросам экономико-математического моделирования и теории принятия решений.
Объектом исследования является процесс оперативного управления механосборочным цехом машиностроительного предприятия.
Научная новизна работы заключается в разработке простой математической модели технологического процесса изготовления сборочной единицы, учитывающей влияние случайных факторов. На основе применения этой модели получены практические, удобные в использовании методики, позволяющие повысить эффективность оперативного управления производством и сократить затраты на его организацию и эксплуатацию подсистемы оперативного управления производством АСУЇЇ.
Практическая ценность результатов, полученных в ходе исследования, состоит, во-первых, в простоте получения параметров методик,во-вторых, в простоте предлагаемых для применения формул, в-третьих, в актуальности решаемых задач.
Оригинальная часть заключается в создании нового математического аппарата, позволяющего учитывать негативное влияние случайных возмущений на ход производственного процесса.
Место оперативного управления производством в системе управления народным хозяйством и его особенности в условиях действия случайных возмущений
Основной задачей промышленности в одиннадцатой пятилетке является более полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в высококачественной продукции, обеспечении технического перевооружения и интенсификации во всех отраслях народного хозяйства. Решение этой задачи возможно на основе увеличения выпуска продукции, повьшения производительности труда, совершенствования структуры промышленности, широкого внедрения прогрессивных технологических процессов, передовых методов организации труда и производства. Увеличение масштабов хозяйства предъявляет всё более высокие требования к организации, управлению и планированию в объединениях и на предприятиях, как к одной из сторон интенсивного метода увеличения производства продукции. Совершенствование планирования, организации и управления производством в современных условиях требует широкого внедрения в практику экономико-математических методов, электронной вычислительной техники, средств организационной техники и связи. Появившаяся в последние десятилетия нашего века наука о наиболее общих законах управления - кибернетика, позволила значительно повысить эффективность управления экономическими процессами. Методы и идеи кибернетики нашли широкое применение в исследовании процессов управления народным хозяйством. Они являются основой автоматизации управления,научно--теоретической базой разработки АСУ в народном хозяйстве.
Автоматизированные системы управления предприятиями состоят из комплекса взаимосвязанных подсистем, каждая из которых характеризуется однородностью выполняемых функций. Одной из таких составляющих частей АСУЇЇ является подсистема оперативного управления производством.
Повышение эффективности оперативного календарного планирования имеет большое значение для народного хозяйства, поскольку оно является, с одной стороны, продолжением и завершением народнохозяйственного планирования, а с другой - средством реализации государственного плана и доведением его заданий непосредственно до исполнителей.
Оперативное планирование производства обычно подразделяется на межцеховое и внутрицеховое. В функции межцехового планирования входит составление производственных заданий для цехов, разработка календарно-плановых нормативов и оперативный учёт выполнения производственных программ каждым цехом. В задачи нижнего (внутрицехового) уровня оперативного планирования входят детализация и уточнение производственных заданий, полученных цехами из ПДО, и составление календарных графиков работы участков цеха и отдельных исполнителей. Функции внутрицехового планирования осуществляются планово-диспетчерскими бюро (ЦДБ), которые осуществляют также контроль за выполнением производственного задания участками цехов.
Квазигеометрическое распределение вероятностей как математическая модель производственного процесса
Широкое внедрение вычислительной техники в практику управления экономическими и организационными сторонами деятельности предприятия, позволяет решать новые задачи повышения эффективности производства, учитывать факторы, действие которых ранее не отражалось в расчётах, из-за сложности оценки их влияния. Современные математические методы, разработанные специально для решения конкретных вопросов управления технико-экономическими системами, при реализации их на ЭВМ позволяют вычислить оптимальные параметры функционирования и развития рассматриваемых объектов. Однако существуют широкие классы задач, для которых в настоящее время наиболее передовыми считаются эвристические методы, позволяющие найти в отличие от оптимального рациональный вариант решения. Строгие математические методы для них пока ещё не разработаны. К таким задачам относится учёт возмущений, имеющих стохастическую природу и влияющих на ход технологических процессов изготовления продукции непосредственно в цехах предприятий. Учитывать действие этих возмущений необходимо. В настоящее время нейтрализация их негативного влияния на течение производственного процесса является одной из главных задач управленческого персонала на предприятиях.
Ход производственного процесса в машиностроении носит вероятностный характер. Постоянное влияние непрерывно меняющихся факторов не даёт возможности предсказать на некоторую перспективу (месяц, квартал) ход производственного процесса в пространстве и времени. В статистических моделях календарного планирования состояние детали в каждый определённый момент времени должно задаваться в виде соответствующей вероятности (распределения вероятностей) нахождения её на различных рабочих местах. Вместе с тем, необходимо иметь в виду, что плановость ведения хозяйства в нашей стране обеспечивает детерминированность конечного результата деятельности предприятия. Это, в свою очередь, предполагает возможность при помощи детерминированных методов планировать определённые сроки нахождения деталей в производстве. Однако опыт показывает, что различные взаимосвязи и взаимопереходы реальных производственных процессов многообразны и многочисленны. При разработке детерминированных моделей это создаёт значительные трудности, которые можно условно разделить на три категории.
1. Трудности детерминированной идентификации системы. Эта категория трудностей порождается сложностью реальных производственных процессов, влиянием на результаты их функционирования огромного, практически бесконечного количества различных факторов. Построение полностью детерминированных моделей возможно только самых простых реальных систем. Для более сложных систем мы вынуждены абстрагироваться от некоторых зависимостей и тем самым отказаться от полной адекватности модели реальным производственным процессам. Неучитываемые связи в этом случае проявляются, как действие случнй-ных факторов.
Экспериментальное подтверждение целесообразности применения квазигеометрического распределения вероятностей в качестве статистической модели пооперационного выполнения технологического процесса изготовления сборочной единицы
Для исследования применимости результатов математического моделирования реальных производственных ситуаций необходимо первоначально подтвердить целесообразность применения исходной модели, используемой как основа моделирования - квазигеометрического распределения вероятностей. Очевидно, что подтверждение практическими наблюдениями над реально функционирующими производственными процессами в данном случае невозможно. Поскольку объектом математического моделирования является пооперационное изготовление сборочной единицы, для того чтобы исследовать закономерности соответствия этим процессам математической модели, нужно априорно знать вероятность выполнения каждой отдельной операции для каждой детали. Кроме того необходимо многократное повторение выполнения каждого технологического процесса в различных исходных условиях, то есть нельзя ограничиться случаем разового запуска в производство большой партии деталей. Поскольку исходная модель, упрощением которой является квазигеометрическое распределение вероятностей, полностью адекватна реальному производственному процессу по построению, то в первую очередь необходимо исследовать соответствие упрощенной статистической модели и исходной модели.
Наиболее наглядно это исследование можно провести, используя метод имитационного стохастического моделирования. /Метод Монте Карло в имитационном аспекте/.
В основу имитационного эксперимента, используемого для анализа правомерности замены естественного распределения вероятностей пооперационного выполнения процесса изготовления сборочной единицы квазигеометрическим, положен следующий принцип.
