Моделирование производственных систем
Формализованное описание производственных систем
Основу их составляют производственные процессы, ориентированные на выпуск разнообразной продукции как в дискретном, так и непрерывном процессе.
Изготовление отдельных деталей, сборка узлов- агрегатов, окончательная сборка и контроль в процессе производства.
Современные производственные системы(ПС), основаны на использовании различных ТП, видов оборудования, способов организации.
Возникает проблема- создать мат модель, единообразно описывающую ПС. для создания модели необходим отслеживать информацию по ходу тех процесса и по ним учитывать правила построения очередей, последовательность выполнения операций и простои. При моделировании необходимо описать расписание работы персонала во времени.
Цель моделирования: определение оптимальных параметров и режимов работы.
Производственный процесс отображается как некоторый материальный поток, объединяющий продукты, которые есть в производственной системе.
При разработке мат модели выделяют 2 подхода:
Формально-математический- описание объектов ПС и отношения между ними.
Интерпретация- переход от реальных явлений к формализованным понятиям и обратно.
При построении модели необходимо учитывать ГОСТы, ISO, РД, РТМ. Условно предприятие делят на материально- производственную систему( производство), и информационно-управляющую систему. Деятельность производства связана с выполнением функциональных обязанностей работников производства и средств производства, работниками управления и УС. Качественно виды работников, средства производства, продукты- называют ингредиентами. Их множество конечно и каждому можно дать номер или код. При наличии классификатора, любой ингредиент может быть опознан по коду. Основу производства составляют технологические процессы, состоящие из ряда операций, и имеющие свои номера. Каждая операция характеризуется через отношения ингредиентов.
А-работники(исполнители)
Б-Тех средства
В- затрачиваемые операции(входные)
Г- выпускаемые операции(выходные)
Ингредиенты в одной операции(ВГ) называют продуктами. В качестве основных структурных элементов ПС рассматривают производственные звенья(агрегаты) и звенья хранения( накопители).
Накопители описываются: списком тех средств и исполнителей, списком продуктов, емкостью, материальными затратами на хранение в единицу времени.
Структурные элементы производственной системы
Качественно, структура представляется как результат объединения производственных звеньев, связанных через звенья хранения. Пополнение звеньев хранения относится к функциям системы снабжения и сбыта. функционирование ПС предопределяется его внутренним состояние и зависит от принимаемых решений- выхода ИУС. Сами эти решения являются результатами процессов обработки информации. Входами являются информация, частично поступающая из ПС(производственной системы). ПС и ИУС- единые замкнутые системы. Работу системы можно представлять в виде линейчатой диаграммы Ганта. Состояние системы в произвольный момент времени характеризуется не только количеством продуктов на складах, но и фазой выполняемой операции. При переходе на новую операцию необходимо учитывать время окончания старой операции.
ИУС(Информационно управляющая система)-Реализует функцию управления предприятием. Информация поступает от ПС и от источников не предприятий. Конечная информация из ИУС поступает в ПС и вне предприятия. Каждая операция реализуется каким-либо информационно управляющим звеном, работниками-исполнителями и тех.средств, используется входная информация, в результате получается выходная. Между операциями, информация может находиться в накопителе. Совокупность информационно-технологических схем составляет технологию обработки информации. Совокупность информационно-управляющих звеньев и накопителей- информационная структура. Информация направляется в ПС и задает программу управления:
Какие конечные продукты и их количество выпускать в определенный момент времени
Какая технология выпуска конечного продукта должна быть выбрана и какова программа развертывания тех процесса
Поскольку программа не обязательно реализуема в материальном виде, нарушения могут создать угрозу невыполнения плана, отсюда внешних обязательств. Поэтому должно срабатывать оперативное управление по определенным правилам.
Какие исходные продукты, в каких количествах и к какому моменту времени потребуют для реализации планового задания.
Особую роль в функционировании ИУС играют отношения с руководством. Функционирование ИУС в значительной мере определяется управляющими воздействиями руководства, которое представляет интересы экономической системы. ИУС- звено в цепи обмена информацией между предприятием и управляющим органом, получая от последнего управляющую информацию- исходную для ИУС, и передавая управляющему органу обработанную конечную информацию. Конечный продукт не дает экономической эффективности пока не найдет потребителя- оплата.
Сложность технологии обработки информации определяет факт, учитывающий, что ИУС состоит из многих информационно-управляющих звеньев + человек. Реальные предприятия- структуры и технологии изменяются, поэтому оно считается самоорганизующейся системой. Функции самоорганизации:
Создание новых технологических схем производства и ИУС
Изменение структуры производства и ИУС
В работе ИУС определяют 2 важных обстоятельства:
Роль регламентирующей информации- часть информации определяет содержание обрабатываемых массивов, а часть – алгоритм (правило обработки): регламентирующий механизм. В массивах выделяют текущую и справочную информацию. Построение регламентирующей информации, обеспечение справочной информации, создание систем получения текущей информации- 3 акта разработки ИУС.
Выделение объекта управления- в теории управления существует условная точка зрения: к объекту относят неизменную часть системы, т.е. принимается как данные. ПС можно отнести к объекту, учитывая что при анализе она не подлежит изменению, а становится элементом управления предприятием. С другой стороны, при изолированном изучении предприятия, большую часть ИУС относят к объекту управлению, поскольку она выполняет операции на базе неизменяемой регламентирующей информации, сами попытки изменения которой лишены смысла, если предприятие не рассматривается в качестве элемента экономической системы.