Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Автоматизированные системы управления производством - файл Практика1.doc


Лекции - Автоматизированные системы управления производством
скачать (590.3 kb.)

Доступные файлы (14):

АСУТП.doc21kb.24.02.2004 10:28скачать
лекции, окон. вар..doc935kb.03.10.2003 13:29скачать
Лекция1.doc89kb.08.12.2002 18:12скачать
Лекция2.doc263kb.11.12.2002 19:19скачать
Лекция3.doc124kb.08.12.2002 18:14скачать
Лекция4.doc119kb.08.12.2002 18:15скачать
Лекция5.doc177kb.08.12.2002 18:16скачать
Лекция6.doc201kb.11.12.2002 19:24скачать
Лекция7.doc137kb.11.12.2002 07:08скачать
Практика1.doc114kb.13.12.2002 14:48скачать
Практика2.doc139kb.14.12.2002 01:20скачать
Практика3.doc297kb.29.12.2002 17:53скачать
Практика4.doc111kb.28.12.2002 00:26скачать
Практика5.doc164kb.22.01.2003 00:49скачать

Практика1.doc


Практика по дисциплине «АСУП» практика 1 страница

Практика 1

Модели задач управления производством

1.1. Задачи управления и их характеристики


Теоретически при управлении предприятием возникает только одна задача: определить управляющее воздействия для всего предприятия и его подразделений на весь период деятельности предприятия. Однако на самом деле нам приходится решать некоторую совокупность задач. В целом для предприятия число таких задач определяется спецификой этого предприятия и принятой структурой разложения общей задачи на подзадачи.

Определение оптимальной структуры разложения является самостоятельной задачей, тесно связанной с задачей разделения системы управления на подсистемы.

Среди множества задач управления можно выделить следующие характерные классы:

  • управление запасами;

  • распределение ресурсов;

  • составление расписания и упорядочение;

  • массовое обслуживание;

  • замена, ремонти обслуживание оборудования.

Практически все задачи, возникающие при управлении производством, могут быть отнесены к одному из перечисленных классов или к их комбинации.

Рассмотрим основные характеристики указанных классов задач.
^

1.2. Задачи управления запасами


При управлении производством нередко возникает следующая задача: определить, когда и в каких количествах приобретать материалы, заготовки, оборудование и т.д. Приобретение больших количеств материалов приводит к чрезмерным запасам их на складе, что связано с повышенными расходами на хранение, омертвлением капитала и т.д. Если заказы на приобретение выдавать слишком часто, то это приведет к повышенным расходам на оформление заказов и перестройку производства. Недостаточное количество материалов на складе может приводить к потерям, связанным с простоями оборудования, выплатай штрафов и т.п.

Н
а рис. 1 показана простая схема запасания, состоящая из трех элементов: поставщика, склада и заказчика.
Рис. 1. Структура системы запасания


Поставщик получает заказы на производство, изготавливает заказанную продукцию и поставляет ее на склад. На складе осуществляют оформление заказов на поставку продукции, хранение продукции, отгрузку ее заказчику. От заказчика на склад поступают данные о его потребностях (спросе).

Решения по управлению заключаются в выборе величин, определяющих срок выдачи заказа на поставку и количество заказываемой продукции. В качестве оценки эффективности решений обычно принимаются суммарные издержки, учитывающие потери поставщика при пере стройках производства, расходы на складские работы (хранение, оформление заказов и т.д.) и потери заказчика от задержки или невыполнение поставки (например, в форме штрафа).
^

1.3. Задачи распределения ресурсов


П
редприятие можно рассматривать в виде некоторой системы переработки ресурсов по участкам производства или операциям. В качестве ресурсов рассматривают материалы, средства труда, деньги. В качестве модели объекта при решении задач распределения ресурсов являются соответственно его производственная или операционная структура, которая охватывает элементы потребления рассматриваемых ресурсов. Например, производственная структура металлургического завода, приведенная на рис. 2, является моделью объекта управления при решении задачи определения загрузки производства во времени для выполнения заказов. В этом случае параметры загрузки производств (труд) являются ресурсом, который требует распределения.
Рис. 2. Структура металлургического завода


Таким образом, всегда имеется комплекс операций, а некоторые операции можно выполнить различными способами (с разным назначением ресурсов на операцию). Различают три типа задач распределения ресурсов.

Для задач первого типа характерно, что количество ресурсов задано и их достаточно для выполнения операций при некоторых способах их распределения, но не хватает для выполнения всех операций оптимальным способом. Задача состоит в определении такого распределения ресурсов по операциям, при котором достигается максимальная эффективность выполнения всего комплекса операций. В качестве критерия оценки эффективности распределения может быть принят уровень суммарных затрат (задача минимизации затрат) или общая прибыль при выполнении комплекса операций (задачи максимизации показателя эффективности).

Задачи второго типа отличаются тем, что количество ресурсов задано, но их не хватает для выполнения всех операций. Задача состоит в выборе комплекса операций, подлежащих выполнению, и таком распределении ресурсов по выбранным операциям, чтобы достигалась максимальная эффективность.

В задачах третьего типа задано исходное количество ресурсов, возможно изменение общего количества ресурсов и известны функции затрат, связанных с таким изменением. Задача состоит в определении размеров ресурсов, при которых достигается максимальная эффективность выполнения комплекса.
^

1.4. Задачи расписания и упорядочения


Эти задачи возникают тогда, когда требуется установить последовательность выполнения операций на различных агрегатах и определить время начала и окончания этих операций.

М
оделью объекта и в этом случае является его производственная и операционная структура. Например, на рис.3 приведена схема прокатки металла на сортовом стане, отражающая производственную структуру участка, для которого требуется определить расписание выполнения операций, при котором некоторый критерий оценки эффективности работы объекта, зависящий от параметров расписания (времени начала и окончания выполнения операций, последовательности выполнения операций на агрегатах) принимается экстремальное значение.

Рис. 3. Схема прокатки металла на сортовом стане


В
Прокат

качестве критерия эффективности может служить общее время выполнения комплекса операций (задача минимизации), общие затраты (задача минимизации), общая прибыль (задача максимизации) и т.п.
^

1.5. Задачи массового обслуживания


Эти задачи возникают тогда, когда имеется некоторое средство обслуживания, на которое поступает поток требований на обслуживание. Если мощность средства обслуживания недостаточна, то образуется очередь этих требований; если мощность средства обслуживания превышает потребности, определяемые потоком требований, то возникают простои средств обслуживания.

Наличие очереди требований приводит к увеличению времени ожидания обслуживания или даже к отказу от обслуживания, что связано с определенными потерями. Избыток мощности связан с дополнительными затратами на содержание средств обслуживания.

Схема объекта массового обслуживания представлена на рис. 4. В качестве требований в задачах массового обслуживания могут выступить детали, требующие обработки, заказы на выполнение работ и т.д. Как правило, особенностью задач массового обслуживания является то, что поток требований является случайным, и таким образом все характеристики решения задачи определяются как ожидаемые.


Обслуженные требования

^ Р
ис. 4. Схема системы массового обслуживания

Обычно возникает два типа задач массового обслуживания:

  1. определение оптимального (с точки зрения выбранного критерия эффективности) объема оборудования средств обслуживания;

  2. определение оптимальной дисциплины (порядка) обслуживания требований при заданном объеме оборудования средств обслуживания.

Критерий эффективности решения задачи массового оборудования средств массового обслуживания определяется обычно в виде суммарных затрат, которые включают содержание средств обслуживания, потери дохода при отказе от обслуживания, требования и потери, связанные с задержкой обслуживания.
^

1.6. Задачи замены и ремонта


Эти задачи всегда возникают на производстве, поскольку технические характеристики любого промышленного оборудования со временем или в результате эксплуатации ухудшаются, если не принимать мер по его ремонту и обслуживанию. В ряде случаев выгоднее не выполнять ремонт, а полностью заменить изношенное оборудование. Кроме того, необходимо ответить на вопрос, когда и как проводить ремонт, замену или обслуживание. Существует два типа задач замены и ремонта.

Первый тип задач связан с определением моментов времени, когда рассматриваемый агрегат (или комплекс) требуется вывести в ремонт. В качестве критерия эффективности таких задач рассматривают затраты, связанные с потерями дохода при выходе агрегата из строя или ухудшении его характеристик при длительном использовании, или затраты на проведение ремонта или замены.

Второй тип задач возникает тогда, когда момент выхода агрегата в ремонт уже определен и требуется определить график проведения ремонта при ограниченных ресурсах. В качестве критерия эффективности обычно принимается длительность ремонта, затраты ресурсов или общие затраты на проведение ремонта с учетом потерь дохода при простое ремонтируемого агрегата.

Как мы уже видели при описании задач управления, все они могут быть охарактеризованы как задачи оптимизации: при решении любой задачи управления мы хотим получить максимальную эффективность. Это их важнейшая особенность, характерная для научного подхода к управлению. Решению задачи оптимизации посвящен целый раздел прикладной математики, получивший название «Математическое программирование», в котором рассматриваются различные типы подобных задач и методы их решения. Задачи математического программирования являются удобными моделями задач управления производством.


Скачать файл (590.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации