Введение к работе
Актуальность темы
В девяностые годы XX века в экономике России произошли серьезные изменения, связанные с переходом на рыночные отношения, появлением новых собственников, повышением требований к качеству выпускаемой продукции и снижению ее себестоимости, обострением конкуренции среди промышленных предприятий В связи с этим особую актуальность приобрели проблемы эффективного планирования и управления предприятиями на всех уровнях производственного цикла
Переход от централизованной плановой экономики, необходимость выбора новой стратегии и тактики управления предприятиями и повышение требований к уровню научной обоснованности планирования и прогнозирования показали, что разработанные ранее отраслевые методы планирования и управления не всегда могут быть использованы для повышения эффективности современного промышленного производства Следует отметить особую актуальность разработки новых методик планирования и управления для промышленных предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, машиностроения, судостроения и других отраслей промышленности, в которых наметился переход от массового поточного производства к выпуску готовых изделий по требованиям конкретных заказчиков (производству на заказ) Это приводит к необходимости выпуска большого количества мелких (иногда единичных) и средних партий изделий, что ведет к резкому увеличению номенклатуры производимых предприятием видов продукции и серьезному усложнению процессов планирования и производства, требует новых подходов к решению задач планирования и управления дискретным многономенклатурным производством
В связи с бурным развитием вычислительной техники, средств программирования и телекоммуникаций за последние годы разработаны десятки интегрированных информационных систем управления промышленными предприятиями Большое внимание в данных системах направлено, в основном, на решение финансово-экономических задач, управление персоналом, управление материально-транспортными потоками, управление сбытом и другие В то же время в разработанных системах уделяется недостаточное внимание задачам планирования и управления конкретными
технологическими и производственными процессами, что также подтверждает актуальность выбранной темы диссертационного исследования
Цель диссертационной работы
Основная цель диссертационной работы состоит в исследовании проблемы планирования производства на заказ, разработке системы формирования производственной программы на всех уровнях планирования, математических моделей и методов, необходимых для разработки автоматизированной системы планирования и управления производством на заказ
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи
Провести системный анализ предметной области и сформировать описание задачи планирования производства промышленных предприятий рассматриваемого класса
Исследовать существующие методологии, концепции и математические модели планирования производства, а также их реализацию в автоматизированных системах управления
Разработать комплекс взаимосвязанных моделей процессов формирования производственной программы различных уровней планирования производства на заказ
Построить математические модели, описывающие поставленную комплексную задачу планирования производства, исследовать поставленную задачу и выявить ее особенности
Разработать и исследовать точные и приближенные алгоритмы решения поставленных задач планирования производства
Создать методику реализации предложенных алгоритмов планирования производства на заказ в виде программных модулей и внедрить автоматизированную систему управления и планирования производства на промышленных предприятиях России
Объект исследования
Объектом исследования является класс промышленных предприятий, выпускающих продукцию на заказ Выбор объекта исследования обусловлен практической необходимостью разработки
методов планирования и управления сложным производством на заказ с целью повышения эффективности его деятельности
Предметом исследования является система планирования и управления промышленными предприятиями с присущими им структурой и механизмами
На защиту выносятся следующие результаты
Определен комплекс взаимосвязанных процессов формирования производственной программы различных уровней планирования производства на заказ
Построены математические модели, описывающие комплексную задачу планирования производства, выявлены их особенности и предложены методы решения
Разработаны в виде программных модулей алгоритмы формирования производственной программы, в которых реализованы предложенные методы
Разработанные алгоритмы реализованы в автоматизированных системах управления производством со стратегией производства на заказ
Практическая значимость
Предложенные в диссертационной работе математические модели и методы формирования производственной программы предприятия по выпуску продукции на заказ разработаны с учетом требований современных методов управления, возможностей использования методов оптимизации и повышения эффективности его работы Основанные на этих моделях и методах алгоритмы планирования производства реализованы в составе автоматизированных систем управления, внедренных на ряде промышленных предприятий России Результаты внедрения автоматизированных систем планирования и управления на промышленных предприятиях, выпускающих продукцию на заказ, свидетельствуют о работоспособности и эффективности представленных методов
Методика исследований
Модели и методы планирования производства на заказ, представленные в работе, основаны на теории организационных
структур, системном анализе, используемых для исследования современных стандартах и методах планирования и управления производственными процессами и системами
Исследование производственных процессов, построение математических моделей планирования и управления производством и разработка алгоритмов решения соответствующих оптимизационных задач проводятся с использованием методов линейного, нелинейного и стохастического программирования, исследования операций, теории алгоритмов и структур данных При разработке автоматизированной системы управления производством использовались современные технологии проектирования информационных систем, методы структурного анализа, объектно-ориентированного программирования, теории реляционных баз данных
Реализация работы
Автор диссертации является научным руководителем и участником разработки автоматизированных систем управления производством, в которых в виде программных модулей были реализованы предложенные модели и алгоритмы планирования Разработанные системы внедрены на ОАО "Архангельский ЦБК" г Новодвинск, в ЗАО "БИ энд Кей Ист" г Светогорск (Светогорский ЦБК), в ОАО "Прибой" г Санкт-Петербург Разработка автоматизированной системы проводилась на базе Центра ПетрГУ-Метсо Систем Автоматизации в рамках хозяйственно-договорных тем между Петрозаводским государственным университетом и указанными промышленными предприятиями в 2001-2007 г г
Апробация работы и публикации
Результаты диссертационного исследования были представлены и обсуждались на Международных научно-практических конференциях "Новые информационные технологии в ЦБП и энергетике" (2000, 2002, 2004, 2006 г г.), "Новые информационные технологии в нефтегазовой промышленности и энергетике" (2003 г), научных семинарах ПетрГУ, конференциях руководителей механических и ремонтных служб предприятий ЦБП НТО "Бумдревпром" (2005, 2007 г г)
Разработанный на основе выполненного исследования программный продукт "Автоматизированная система управления
ремонтно-механическим производством" зарегистрирован в ФГНУ "Государственный координационный центр информационных технологий, отраслевой фонд алгоритмов и программ" № 6561 от 07 07 2006
Публикации
По результатам выполненных исследований опубликовано 9 печатных работ
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и трех приложений Общий объем работы составляет 164 страницы сквозной нумерации, из них 146 страниц основного текста, включая 7 рисунков, 2 таблицы и 3 приложения — 18 страниц Список литературы содержит 150 наименований
