Распределение производственной программы по месяцам

Техническое обеспечение

Социально-психологическое обеспечение

СПО - социально-психологическое обеспечение. Связано с совокупностью проблем, возникающих при внедрении ряда задач АСУП (слабая компьютерная подготовка пользователя), совокупность мероприятий по подготовке и переподготовке, агитации.

Техническое обеспечение – это комплекс технических средств для сбора, передачи, хранения и обработки информации.

Основные элементы технической базы - ЭВМ, которые обеспечивают накопление, хранение и обработку данных, циркулирующих в АСУ. ЭВМ позволяют оптимизировать параметры управления, моделировать производство, подготавливать предложения для принятия решения. Обычно выделяют два класса ЭВМ, используемых в АСУ: информационно-расчётные и учётно-регулирующие. Информационно-расчётные ЭВМ находятся на высшем уровне иерархии управления (например, в координационно-вычислительном центре завода) и обеспечивают решение задач, связанных с централизованным управлением объектом по основным планово-экономическим, обеспечивающим и отчётным функциям (технико-экономическое и оперативно-производственное планирование, материально-техническое снабжение, сбыт продукции и т.д.). Они характеризуются высоким быстродействием, наличием системы прерываний, слоговой обработкой данных, переменной длиной слова, мультипрограммным режимом работы и т.д., а также широким набором и большим объёмом запоминающих устройств (оперативных, буферных, внешних, односторонних и двусторонних, с произвольным и последовательным доступом). В СССР в 70-х гг. в качестве типовых информационно-расчётных ЭВМ для АСУ принята единая система ЭВМ (ЕС ЭВМ). Учётно-регулирующие ЭВМ, как правило, относятся к нижнему уровню управления. Они размещаются обычно в цехах или на участках и обеспечивают сбор информации от объектов управления (станков, складов и т.д.), первичную переработку этой информации, передачу данных в информационно-расчётную ЭВМ и получение от неё директивно-плановой информации, осуществление локальных расчётов (например, расписания работы каждого станка и рабочего, графика подачи комплектующих изделий и материалов, группировки деталей в партии, режимов обработки и т.д.) и выработку управляющих воздействий на объекты управления при отклонении режимов их функционирования от расчётных. Особенность учётно-регулирующих ЭВМ - хорошо развитая система автоматического сопряжения с большим числом источников информации (датчиков, регистраторов) и регулирующих устройств. Их вычислительная часть менее развита, поскольку первично обработанная информация передаётся в ЭВМ верхнего уровня для дальнейшего использования и длительного хранения.

Средства сбора и регистрации данных при участии человека включают различные регистраторы производства, с помощью которых осуществляются сбор и регистрация данных непосредственно на рабочих местах (например, в цехе, на участке, станке), а также датчики (температуры, количества изготовленных деталей, времени работы оборудования и т.д.), фиксаторы нарушений установленного технологического и организационного ритма (отсутствие заготовок, инструмента, материалов, неправильная наладка станков, отсутствие транспортных средств для отправки готовой продукции и т.д.).

Средства отображения информации предназначены для представления результатов обработки информации в удобном для практического использования виде. К ним относятся различные печатающие устройства, пишущие машины, терминалы, экраны, табло, графопостроители, индикаторы и т.п. Эти устройства, как правило, непосредственно связаны с ЭВМ или с регистраторами производства и выдают либо регулярную (регламентную), либо эпизодическую (по запросу или в случае аварийной ситуации) справочную, директивную или предупредительную информацию.

Аппаратура передачи данных осуществляет обмен информацией между различными элементами АСУ (между регистраторами производства и ЭВМ, между координационно-управляющим центром и цеховыми ЭВМ и т.д.), а также между АСУ и смежными управления уровнями (например, между АСУП и ОАСУ, между территориальными вычислительными центрами).

К технической базе АСУ относят также средства оргтехники (копировально-множительную технику, картотеки, диктофоны и т.д.), а также вспомогательные и контрольно-измерительные средства, обеспечивающие нормальное функционирование основных технических средств в требуемых режимах.

Требования к техническому обеспечению АСУ

1. Комплекс технических средств АСУ должен быть достаточным для выполнения всех автоматизированных функций АСУ.

2. В комплексе технических средств АСУ должны в основном использоваться технические средства серийного производства. При необходимости допускается применение технических средств единичного производства.

3. Тиражируемые АСУ и их части должны строиться на базе унифицированных технических средств.

4. Технические средства АСУ должны быть размещены с соблюдением требований, содержащихся в технической, в том числе эксплуатационной, документации на них, и так, чтобы было удобно использовать их при функционировании АСУ и выполнять техническое обслуживание.

5. Размещение технических средств, используемых персоналом АСУ при выполнении автоматизированных функций, должно соответствовать требованиям эргономики: для производственного оборудования по ГОСТ 12.049-80, для средств представления зрительной информации по ГОСТ 21829-76, в том числе для табло коллективного пользования из цифровых знакосинтезирующих электролюминесцентных индикаторов по ГОСТ 21837-76.

6. Технические средства АСУ, используемые при взаимодействии АСУ с другими системами, должны быть совместимы по интерфейсам с соответствующими техническими средствами этих систем и используемых систем связи.

7. В АСУ должны быть использованы технические средства со сроком службы не менее десяти лет. Применение технических средств с меньшим сроком службы допускается только в обоснованных случаях и по согласованию с заказчиком АСУ.

8. Любое из технических средств АСУ должно допускать замену его средством аналогичного функционального назначения без каких-либо конструктивных изменений или регулировки в остальных технических средствах АСУ (кроме случаев, специально оговоренных в технической документации на АСУ).

9. Технические средства АСУ допускается использовать только в условиях, определенных в эксплуатационной документации на них. В случаях, когда необходимо их использование в среде, параметры которой превышают допустимые значения, установленные для этих технических средств, должны быть предусмотрены меры защиты отдельных технических средств АСУ от влияния внешних воздействующих факторов.

10. Защита технических средств АСУ от воздействия внешних электрических и магнитных полей, а также помех по цепям питания должна быть достаточной для эффективного выполнения техническими средствами своего назначения при функционировании АСУ.

18. Математическое обеспечение. ОКП для дискретных эргатических производственных систем с маршрутной технологией. Методика «МАРТ»

В задачи планирования входит ряд функциональных систем АСУП:

ü ОПП - оперативно-производственное планирование (решаются задачи объемного планирования на год, квартал, месяц);

ü ОКП - детализация ОПП.

Здесь детализация плана идёт по направлениям:

- по подразделениям (от участка вплоть до единицы оборудования)

- по номенклатуре (от комплектующих (сборочных) изделий до узлов изделий вплоть до партий деталей);

- по временным отрезкам (этапам) (от месяца до декады, недели вплоть до пооперационным расписаниям (календарным графикам)).

Составить расписание запуска в производство партий детали на участке механической обработки.

1) Постановка задачи, исходные данные.

Задан объемный план на некоторый интервал времени (месяц) в виде набора партий деталей.

,

всего типов номенклатуры;

- партии.

Над каждой партией осуществляется ряд операций, заданных технологией.

Здесь для простоты - это порядковый номер детали и номенклатура детали.

порядковый номер операции в технологии.

т. е

т. е.

Все операции выполняются на оборудовании

- количество оборудования (количество единиц n оборудования)

Для задан календарный срок выпуска партии - (директивный срок).

Предварительная цель: следует составить расписание, т.е. порядок запуска на обработку, при котором хотя бы не нарушались сроки.

I. Описание операций.

1. обработка партии на операции происходит последовательно, т. е предусмотрена партионная обработка.

~

Выйдя на операцию ~ (),

~ перейти

- технологический номер оборудования (операция, на которую настроено оборудование),

- инвентарный номер станка.

II. Описание партий детали.

- количество деталей в партии.

Модель (программа ЭВМ) пересчитывает и сохраняет для каждой партии текущий момент завершения её предыдущей операции.

- для принятия решения о возможности назначения последующей,

- текущий момент.

III. Описание оборудования.

~.

Здесь оборудование не переналаживаемое.

~.

- коэффициент смешанности оборудования (max 1,2,3),

- загруженность оборудования (производительность).

Модель отслеживает, пересчитывает и сохраняет текущие моменты освобождения станка (оборудования) от предыдущей операции (от обработки текущей партии).

IV. Уточненная цель. Составить расписание, не нарушающее строки, и минимизирующее общее время его выполнения.

V. Критерий.

- аддитивный критерий, где

;

;

- перечислимое множество расписаний,

- число версий составленного расписания.

- штраф за нарушение

Иллюстрации к пояснению:

a) Пусть для некоторой во временном отрезке складывается ситуация:

штраф за нарушение срока выраженное в сумме часов (разность между двумя датами). Легко пересчитывается в денежном выражении.

b) Иллюстрация

Пусть при моделировании составляется 2 варианта расписаний (без штрафов).

Данный критерий – аддитивный, который мы должны уменьшить.

- максимальный срок, когда последующая партия ушла с участка.

Второе расписание возможно при уменьшении простоев оборудования.

Пример, который показывает важность последовательности на обработку.

Пусть партия;

;

Станки:

1) Порядок запуска (обработки)

2) Порядок:

Решение:

1 способ

Общая длина 32 единицы.

2 способ

Общая длина 28 единиц.

VI. Модель

Метод имитационного моделирования.

Здесь работа модели заключается в «проигрывании» во времени загрузки единиц оборудования.

Моделирование сложных систем, при котором модель (алгоритм, программа ЭВМ) отслеживает во времени ситуацию на объекте, принимает решение о текущей загрузке оборудования, принимает информацию о состоянии системы и продолжает процесс, как правило, с использованием эвристик называется имитационным.

Здесь принятие решения о загрузке выполняется в так называемые существенные моменты (моменты, когда в системе что-то изменяется). Эти существенные моменты будут нарастать во времени.

На каждом такте работы алгоритма образуется так называемая очередь станков. Эта очередь образуется в плане:, то для указывается порядковый номер в очереди, т.е.

После такого этапа определяется

.

Все множество ситуаций можно разделить на 2 типовые ситуации, реализуемые в модели двумя стратегиями загрузки:

Вообще говоря, для планирования задается некий временной интервал.

Пример: дата окончания планирования (31 день)

- можно прекратить текущее составление (эвристику),

либо { =Ø}- конец расписания!

Стратегия 1. Графическая иллюстрация

Ø;

~ (тильда) (обратный ход)

.

Стратегия 2.

Условие, при котором уходим на стратегию 2:

Ø

, i=1,2…

Некоторые функции предпочтения:

Функция предпочтения строится из приоритетных правил (признаков).

1. Правило FIFO: birst in birst off

Зачастую время нахождения партий может сказаться на качестве полуфабрикатов.

2. LIFO. Удобство накопления полуфабрикатов перед станком.

3. Правило особых признаков (приоритет).

4. Правило кратчайшей операции.

5. Правило максимальной операции

6. Усечённое правило кратчайшей операции

Использование правила 3 может некоторые достаточно длительные партии навсегда оставить лежать. Здесь ставится некоторый порог, до которого партия ждет и после которого партия получает наивысший приоритет.

7. Минимально свободное время на пролеживание.

- запас времени на пролёживание.

- директивный срок

- обобщенное суммарное время обработки партии до конца технологии.

Программа (ПМО) обеспечивает составление расписания, выдавая его на печать, а так же отражает значение критерия оптимальности.

k- выдается как дата (сумма штрафов +).

Кроме этого система (модель) накапливает информацию модели последнего анализа узких мест.

VII. Ограничения:

Ограничения:

1. количество оборудования { }

2. набор сроков { }

3. срок {z}

4. на ресурсы.

VIII. Информация о текущем состоянии объекта - модель пересчитывает и учитывает { }.

IX. Средства воздействия на объект

a) нематериальные средства (изменение функций подчинения)

b) материальные средства

ü увеличение сменности работы оборудования

ü добавить оборудование.

В дополнительном материале будет подробно рассмотрена задача ОКП для участка механической обработки дискретного мелкосерийного производства с маршрутной технологией на примере программного пакета «МАРТ».

Сформулированный оптимизационный годовой план может быть распределен по кварталам, месяцам с целью рациональной организации выпуска продукции. В одном случае используется распределительные задачи и различные математические методы (модели, структуры). Здесь все зависит от так называемого времени цикла исчисления.

1) Если длительность цикла исчисления существенно меньше планового периода, то используются математические методы, т.е. (задача линейного программирования)

2) Если - используют методы сетевого планирования, т.е. для выпуска каждого составляющего узла выделяются этапы, формируемые в виде сетевого графика.

Постановка распределительной задачи на месяц:

Распределительная задача на месяц:

индекс месяца,

количество изделий j -го типа;

Могут вводиться ограничения типа: по номенклатуре и числу выпускаемых деталей в месяц.

,

По пропускной способности оборудования, следующие ограничения:

,

,

Ограничения по наличию дифицитного лимитирующего сырья:

годовая программа =

Пример постановки и решения задачи о таком распределении ресурсов между двумя предприятиями, требующими различных вложений и приносящими различный доход, получается максимальным.