Введение к работе
Актуальность Современная экономическая ситуация диктует жесткие требования участникам рыночных отношений Выживают только высокоорганизованные предприятия, в основу управления которыми положен принцип быстрой реакции на непрерывно изменяющиеся требования рынка. Мировая практика показала, что динамичные и гибкие производства строятся на базе современных информационных систем управления класса MES (Manufacturing Execution System - производственные исполнительные системы) Развернутым смысловым определением MES систем, соответствующим отечественной практике и терминологии (АСУ ПП -автоматизированные системы управления производственными процессами), можно считать следующее: системы оперативного планирования, оптимизации и управления производственными процессами
Эти системы определяют точные сроки выполнения заказов, степень загрузки оборудования, оптимальные маршруты обработки продукции, рациональное использование финансовых ресурсов, энергоресурсов и играют важную роль в эффективном производстве для снижения себестоимости выпускаемой продукции; сокращения издержек и производственных потерь; сокращения объемов материально-технических запасов и ресурсосбережения.
Диссертационная работа посвящена построению математического аппарата расчета производственных расписаний и распределения ресурсов различного характера Данный инструментарий может быть применен в системах класса MES. Его основой является циклическая стохастическая сетевая модель (GERT-сеть), являющаяся обобщением таких методов сетевого планирования как метод критического пути, PERT -сетей, обобщенных сетевых моделей.
Выбор GERT-сетей как основы для разработки алгоритмов ресурсно-временного анализа производственных процессов обоснован тем, что по сравнению со своими предшественниками GERT-сеть позволяет использовать многократное имитационное моделирование производственных процессов, временные параметры и внутренние логические связи которых могут иметь стохастическую природу.
Цель исследования Построение модельного описания
производственных процессов, позволяющего принимать обоснованные управленческие решения в условиях риска и неопределенности.
Указанная цель определила необходимость решения следующих задач.
Анализ подходов к оптимизации планирования и управления производственными процессами
Разработка модельных средств детерминированного формирования распределенных производственных процессов.
Стохастическое представление моделей формирования производственных процессов
4 Построение стохастической модели определения нормативных времен выполнения операций в условиях неопределенности.
5. Построение алгоритмов решения оптимизационных задач
Методы исследования. Системный анализ и методы теории оптимизации. Методы теории вероятностей и теории потоковых графов Методы детерминированного и стохастического анализа сетей Теория множеств, комбинаторика и теория графов
Научная новизна работы.
1 Разработана многокомпонентная сетевая модель с унифицированной GERT-подобной узловой логикой для формального представления и автоматизированного формирования операций распределенных производственных процессов.
Предложены три группы эвристических схем формирования распределенных производственных процессов, включающих периодичные операции с независимым распределением частоты, и проведено их относительное сравнение с применением моделирования.
Доказано существование допустимой реализации распределенного процесса, если сетевая модель его формирования ациклична и ее параметры удовлетворяют условиям GERT-подобной узловой логики.
4 Предложен новый алгоритм условной оптимизации псевдобулевых функций на несвязных областях с адаптацией по средней вероятности по схеме метода изменяющихся вероятностей.
5. Предложена модификация аддитивного алгоритма метода ветвей и границ для рассматриваемых задач псевдобулевой оптимизации.
Практическая ценность. Реализация предложенного формального аппарата GERT-сетевого моделирования производственных процессов в автоматизированных системах поддержки принятия решений при планировании и управлении производственными процессами позволит повысить эффективность и обоснованность принимаемых управленческих решений.
Апробация работы. Результаты диссертационного исследования обсуждались на IV всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в России», Кузнецк, 2007; на заочных электронных конференциях РАЕ «Управление стратегией развития производства», 2006, 2007; на международной научной конференции ИННОВАТИКА-2007, Ульяновск, 2007, на IV международной конференции «Методы и средства управления технологическими процессами МСУПТ-2007», Саранск, 2007; на VII региональной конференции «Теория и практика коммерческой деятельности», Красноярск, 2005, на научных семинарах КГТЭИ, НИИ СУВПТ и СибГАУ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Изложена на 128 страницах машинописного текста. Список источников содержит 82 наименования
Похожие диссертации на Оптимизационные модели GERT - сетевого планирования и управления производственными процессами
