Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

РЕСУРСНО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ

Антамошкина Е.А. Золотарев М.Ю.
Среди задач объемно-календарного планирования и управления на цеховом и межцеховом уровнях на промышленных предприятиях выделим следующие задачи:
  1. Оперативное планирование - расчет производственных расписаний, основанных на специфике изделий и технологиях производства.
  2. Контроль состояния и распределение ресурсов - управление ресурсами производства: технологическим оборудованием, материалами, персоналом, документацией, инструментами, методиками работ [3].

Мы рассматриваем проблему календарного планирования производственного процесса, как комплекса взаимосвязанных работ в условиях риска и неопределенности при ограниченности некоторых ресурсов или наличия требований к динамике их потребления (например, требование равномерности).

Так называемая циклическая альтернативная сетевая модель была предложена Воропаевым В.И. Отличием ЦАСМ от моделей, реализованных в большинстве существующих программных продуктов, является возможность моделировать протекание производственного процесса по альтернативному пути, в том числе циклическое повторение (конечное число циклов) части процесса. При использовании ЦАСМ производится имитационное моделирование производственного процесса. Полученную модель можно "проиграть" во времени и получить статистику происходящих процессов так, как это было бы в реальности. В имитационной модели изменения процесса и данных ассоциируются с событиями. "Проигрывание" модели заключается в последовательном переходе от одного события к другому [2].

Исходными данными для составления производственного расписания с одновременным распределением ресурсов являются:

  1. Комплекс взаимосвязанных работ.
  2. Статистические данные (если они имеются) об отбраковках, отказах и т.д. Если таковых данных нет, то данные генерируются на основе экспертных оценок. Возможен комбинированный способ задания. Пункты 1 и 2 являются основой для создания матрицы смежности работ f [1].
  3. Нормировочные данные на каждую из производственных работ (длительность работы, трудоемкость работы и т.д.).
  4. Объемы каждого пула возобновляемых ресурсов (персонал и оборудование). Рабочие (оборудование) одного профиля объединяются в так называемые пулы ресурсов. На каждой работе требуется ресурсы лишь из одного пула.

Итак, некоторый производственный процесс представляется циклической альтернативной сетевой моделью f. Ω - множество событий производственного процесса. f- матрица смежности работ. f, причем pij=1 задает детерминированную дугу (i,j), а 0<pij<1 определяет альтернативное событие i, которое с вероятностью pij связано дугой с событием j.

Пусть f - количество ресурса из k-го пула возобновляемых ресурсов на работе (i,j), f - трудоемкость работы (i,j), потребляющей ресурс из пула k, f - объем k-го пула возобновляемых ресурсов, f. Здесь К - множество пулов возобновляемых ресурсов.

В соответствии с заданными распределениями и алгоритмом, описанном в [1], можно получить р-квантильные оценки величин нормировочных данных: f - р-квантильная оценка длительности работы (i,j),  f- р-квантильная оценка трудоемкости работы (i,j). Если нормировочные данные содержат не длительность работ, а их трудоемкость, то длительность ψij работы (i,j) можно вычислить следующим образом: f. Соответственно, f - р-квантильная оценка длительности работы (i,j), потребляющей ресурс из пула k.

Обозначим f - потребность в ресурсе из пула k в момент времени t, εk - множество работ, потребляющих ресурс из пула k, а f - множество работ, потребляющих ресурс k в момент времени t (f ).

Математическая модель задачи распределения ограниченных ресурсов на ЦАСМ и минимизации времени выполнения производственного процесса имеет вид:

Найти такие сроки начала и окончания работ (i,j) f  и f, а также такое распределение возобновляемых ресурсов по времени между работами, что

f  , для всех дуг (i,j); (1)

f  , для некоторых событий; (2)

f  , для всех t и k; (3)

f  . (4)

Здесь f и f - ранний и поздний сроки совершения события i.

Соотношения (1) задают взаимосвязи между всеми событиями сети, включая дуги-связи, дуги-работы и абсолютные временные ограничения.

Соотношения (2) задают абсолютные ограничения на момент реализации некоторых контрольных событий i. Здесь f и f - самый ранний и самый поздний сроки наступления . Событием i могут быть начало или завершение какой-нибудь работы.

Ограничение (3) учитывает ограниченность возобновляемых ресурсов, т.е. в каждый момент времени потребность в ресурсе из пула k не должна объема данного пула.

Целевая функция (4) обеспечивает построение расписания производственного процесса с минимальным временем.

Алгоритм решения поставленной задачи схож с алгоритмов, описанном в [1].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Воропаев В.И., Гельруд Я.Д. Циклические альтернативные сетевые модели и их использование при управлении проектами [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.sovnet.ru/pages/casm1.rar.
  2. Маклаков С. Имитационное моделирование с Arena [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.interface.ru/fset.asp?Url=/sysmod/ar1.htm.
  3. Системы оперативного управления производством [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mesa.ru/

Библиографическая ссылка

Антамошкина Е.А., Золотарев М.Ю. РЕСУРСНО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 3. – С. 26-27;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22375 (дата обращения: 20.07.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252