Инструментальные методы и математические модели решения задач оперативного планирования производства с заданной номенклатурой изделий

• Автор: Смирнов, Сергей Витальевич
• Шифр специальности: 08.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

1.1. Характеристики технологических процессов промышленного предприятия

1.2. Моделирование работы предприятия

1.3. Информатизация и автоматизация деятельности предприятия.

1.4. Требования, предъявляемые к предмету исследования и разработки

1.5. Разработка концептуальной модели системы оперативного планирования производства. Техническая постановка задачи

Глава 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

2.1. Контроль материальных потоков производства

2.2. Постановка задачи оптимального выпуска продукции с учетом различных технологий и используемых материалов.

2.3. Постановка задачи оперативного планирования производства

2.4. Постановка задачи оптимального выпуска продукции

с учетом финансовых ограничений

2.5. Сетевая модель технологического процесса производства изделий.
2.6. Постановка задачи определения минимального времени выполнения производственного плана и оптимизация загрузки оборудования
2.7. Различные сценарии оперативного планирования производства.
2.8. Алгоритмы и методы решения задач оперативного планирования производства .
2.8.1. Формы записи задач линейного программирования.
2.8.2. Методы решения задач линейного программирования.
2.8.3. Алгоритм решения задачи многокритериальной оптимизации
Глава 3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
3.1. Назначение и структура программного обеспечения
3.2. Концептуальная модель данных.
3.3. Структура базы данных информационноаналитической системы
3.4. Средства разработки
3.5. Интерфейс информационноаналитической системы
3.6. Описание блока переноса данных.
3.7. Организация подсистемы генерации отчетов.
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Планирование необходимых ресурсов для выполнения производственного плана
4.2. Построение оптимального плана производства продукции
4.3. Оценка дефицитности материальных и технических ресурсов.
4.4. Эффективное распределение оборотных средств предприятия.
4.5. Определение минимального времени выполнения плана.
Заключение.
Библиографический список.

Основные обозначения и сокращения
вектор готовой продукции количество комплектующих в изделии количество видов изделий количество видов материалов
количество видов оборудования, учитываемых отдельно количество различных возможных технологий изготовления изделия вида
матрица удельных величин расхода материала вида т при изготовлении изделия вида по технологии у матрица удельных величин времени работы оборудования вида к при изготовлении изделия вида по технологии у вектор значений материального ресурса вида т матрица удельного расхода энергии вида , необходимого для производства изделия вида по технологии у на оборудовании вида к
вектор количества располагаемой энергии вида
вектор количества рабочих часов использования оборудования вида к
количество изделий вида , производимых по технологии у
заказ производственный план для изделий го вида
выручка от реализации продукции
цена конечного продукта вида
себестоимость выпускаемой продукции
себестоимость изделия вида , изготовленного по технологии
СкСтС
Ик
У шах Ик
Н
СУБД
АСУП
ЛПР
стоимости единицы времени эксплуатации оборудования вида к, единицы материала вида т и единицы энергии вида I соответственно
Работа к го вида оборудования при обработке го комплектующего партии изделий го вида
время выполнения работы ,Д
норма времени обработки комплектующего при выполнении работы ,,
количество одновременно обрабатываемых комплектующих для работы ,Д
количество оборудования, которое используется на работе
максимальное количество оборудования, которое может быть использовано на работе ,,
норма времени выполнения ой технологической операции
на к м виде оборудования при изготовлении го комплектующего партии изделий го вида
скалярная целевая функция
векторная целевая функция.
база данных
система управления базами данных
информационноаналитическая система
автоматизированная система управления предприятием
автоматизированная система управления технологическими процессами
лицо, принимающее решения
по программное обеспечение
ОС операционная система
спо система построения отчетов
i i i
x, i, i
i
ivX
V Vi i ii
i i i
Многокомпонентная Модель Объек
I
Введение


Одно из направлений повышения производительности труда заключается в применении современных математических методов и технических средств, таких, как сетевое планирование и управление, исследование операций, математическое моделирование, вычислительная техника. Для эффективного анализа механизма явлений и управления производственными процессами необходимо выявить взаимосвязи между факторами, определяющими ход процесса, и представить их в количественной форме в виде математической модели. Математическая модель является математическим отображением наиболее существенных сторон процесса. Проблемы математического моделирования в настоящее время являются весьма актуальными, поскольку ускорение научнотехнического прогресса в соответствующих производствах основывается на совершенствовании технологических процессов, что, в свою очередь, требует системного решения задач автоматизированного проектирования и управления на основе комплексного математического моделирования и оптимизации. В данной работе изучается проблема оптимизации технологического процесса производства изделий. Для его моделирования составляются две различные модели сетевая модель и задача линейного программирования. В сетевой модели оптимизация производится по параметру времени, т. Задача линейного программирования решается с точки зрения максимизации получаемой прибыли основная задача. Автоматизация управления производством относится к наиболее эффективным направлениям применения информационных технологий. Сложные технологические процессы, быстрая смена цен на сырье и продукцию, часто меняющаяся ситуация на рынке труда заставляют руководство предприятия оперативно принимать оптимальное решение на основе анализа большого объема информации. Внедрение компьютерной техники в процессы информационных обменов между подразделениями предприятия не только ускоряет их, но и значительно уменьшает несогласованность документов, являющихся различными срезами одних и тех же данных. Разумная система безопасности и резервного копирования данных позволяет избегать потерь и несанкционированного доступа к важной информации. Привлечение математического аппарата позволяет получить не только качественные, но и количественные оценки ситуации, сложившейся на предприятии. Развитые системы построения отчетов дают возможность представлять как повторяющиеся с различной частотой, так и уникальные отчеты. Объект исследования система оперативного планирования производства предприятия с заданной номенклатурой выпуска изделий. Предмет исследования информационноаналитическое обеспечение и математические модели оптимального планирования производства изделий. Целью диссертационной работы является разработка информационноаналитической системы и математических моделей для решения задач оперативного планирования производства. Достоверность полученных результатов обеспечена использованием обоснованных математических моделей, апробированных алгоритмов решения задач оптимизации, а также использованием полученных решений в практике оперативного планирования выпуска изделий машиностроительного предприятия. Созданный программный комплекс используется в процессе обучения студентов факультета Прикладная математика по специальности Математические методы в экономике. Апробация работы и публикации. Всероссийской научной конференциисеминаре Теория управления и математической моделирование Ижевск, . Результаты работы отражены в 6 публикациях , 4. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 3 страницах машинописного текста, содержит рисунков, таблиц и список литературы из 4 наименований. Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач исследования, основные положения, выносимые на защиту, определяет практическую значимость, содержание и методы выполнения работы. В первой главе дан обзор существующих систем оперативного планирования производства, сформулированы требования, предъявляемые к предмету исследования и разработки. Представлена концептуальная модель системы оперативного планирования.