Система моделей для автоматизованого планування, проєктування і керування дискретним виробництвом

Анотація

Вступ. Крім процесів виробництва, планування яких відбувається з використанням моделей теорії розкладів та управління запасами, в системі керування підприємством відбуваються процеси проєктування, а також аналіз і коригування моделей, які використовуються і для планування, і для проєктування. Агреговані моделі виробництва представляють процеси у спрощеному вигляді, що дає змогу планувати на віддалені періоди часу, враховуючи лише суттєві обставини, які можуть впливати на поточні рішення. Результати обчислень агрегованих моделей дають змогу розділити складні детальні моделі на декілька слабозалежних моделей меншої розмірності. Детальні моделі виготовлення товарів та надання послуг використовуються для планування на ближчу перспективу і можуть мати специфічну структуру.

Побудовані детальні плани потребують узгоджень між собою і можуть бути використані як початковий стан для пролонгації агрегованих планів. Агреговані моделі конструкцій та технологічних процесів використовуються в задачах проєктування з аналогічною метою — декомпозиції складного проєкту на підсистеми. Крім того, планування виробництва в агрегованому вигляді може починатись ще до завершення детального проєкту — достатньо мати проєкт виготовлення товарів у агрегованому вигляді. Це дає змогу скоротити час від початку розробки проєкту до виготовлення товару.

Метою статті є розгляд системи моделей, які можуть бути використані для автоматизації процесів планування, проєктування і керування виробництвом. Кінцевою метою є створення інтегрованої комп’ютерної системи керування, що може функціонувати

без використання паперових носіїв інформації і з максимальним можливим звільненням управлінця, конструктора, технолога і оператора обладнання від рутинних функцій.

Методи. Робота базується на узагальненні процесів виробництва і проєктування, їх поданні в агрегованому та абстрактному вигляді. Моделювання використовується для перегляду і оцінки варіантів планів. Алгоритми планування виробництва і проєктування пов’язуються в багаторівневій системі керування складним виробничим процесом.

Результати. Розроблені алгоритми планування та проєктування, аґреґації та декомпозиції, які можуть бути застосовані для побудови багаторівневої (інтегрованої) автоматизованої системи керування виробничим підприємством. Алгоритм для об’ємного планування відрізняється від традиційних і може бути пристосований для планування товарів з тривалим циклом виготовлення. Динамічне пролонгування планів різних рівнів та їх ув’язування між собою підтримується системою розроблених алгоритмів.

Висновки. За межами статті залишились моделі календарного планування з альтернативними варіантами технологічних процесів їх виготовлення. До них належать моделі процесів: ремонту обладнання, проєктування, випробування дослідних зразків продукції тощо. Розглянуті алгоритми потребують доповнень і конкретизації. Деякі з них мають аналоги, які використовуються у наявних системах керування виробництвом. Нашою метою було показати їх взаємозв’язки у багаторівневій системі керування. Підходи до визначення параметрів описаних алгоритмів і системи керування (періоди планування, кількість рівнів керування, ступінь агрегування тощо), а також засоби підтримки прогнозування та експертних оцінок залишились за межами нашого розгляду. Для вирішення цих задач перспективними є засоби штучного інтелекту — еволюційні алгоритми, нейромережі, машинне навчання тощо.