Оптимизация интегрированного управления производственной деятельностью и техническим обслуживанием основных фондов на основе экономических показателей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Шендрик, Валентин Анатольевич

• Шендрик, Валентин Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шендрик, Валентин Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ.

1.1 Современные подходы к совершенствованию систем управления предприятием.

1.2 Анализ моделей планирования производственной деятельности.

1.3 Анализ методов интеграции систем управления производственной деятельностью.

1.4 Цель и задачи исследования.

ГЛАВА II. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИНТЕГРИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ И ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ ОСНОВНЫХ ФОНДОВ.

2.1 Разработка структурной модели интегрированного управления производственной деятельностью.

2.2 Разработка математической модели оптимизации комбинированного планирования.

2.3 Оценка алгоритмической сложности задачи оптимизации комбинированного планирования.

2.4 Выводы.

ГЛАВА III. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПОИСКА И ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.

3.1 Формализация процесса оптимизации для системы интегрированного управления производственной деятельностью.

3.2 Разработка генетического алгоритма поиска оптимальных решений для системы интегрированного управления.

3.3 Алгоритмизация процесса взаимодействия ЛПР и системы интегрированного управления.

3.4 Выводы.

ГЛАВА IV. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ

МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ.

4.1 Разработка функциональной архитектуры системы.

4.2 Разработка объектной модели системы.

4.3 Разработка структур данных интерфейсного взаимодействия с информационной средой систем управления предприятием.

4.4 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизация интегрированного управления производственной деятельностью и техническим обслуживанием основных фондов на основе экономических показателей»

Актуальность темы

Постоянное совершенствование подходов к организации и управлению производственной деятельностью является актуальным для современных предприятий. Совершенствование управления - одно из главных и перспективных направлений развития предприятия. Важнейшими задачами на пути повышения конкурентоспособности предприятия являются увеличение эффективности производства, общее снижение затрат, сокращение сроков производства.

В силу большого числа и сложности решаемых задач управления, системы управления структурированы как по уровням управления, так и по функциям, выполняемым на каждом уровне. Могут возникать ситуации, в рамках которых различные лица, принимающие решения (ЛПР), принимают конкурирующие управленческие решения.

Наряду с управлением на верхних уровнях, большое значение имеет эффективное управление на нижних уровнях, в частности на уровне тактического управления производственной деятельностью.

К основным задачам тактического управления производственной деятельностью относятся задачи планирования и управления процессом изготовления продукции, контроля исполнения заказов, управления основными фондами предприятия, в ходе чего в частности реализуется задача технического обслуживания и ремонта производственного оборудования. В ходе реализации функций управления необходимо решение задач тактического планирования производственной деятельности и планирования технического обслуживания основных фондов. Решение данных задач зачастую возложено на различные подсистемы системы управления предприятием. При этом координация управляющих воздействий на уровне тактического управления ухудшается.

Одной из важных особенностей систем управления предприятием с участием ЛПР является оперативное реагирование на внутренние и внешние возмущающие факторы. При этом эффективность реакции системы на подобные факторы может быть повышена посредством улучшения координации принимаемых ЛПР решений.

Для максимально эффективной работы ЛПР и наиболее адекватного управления производственной деятельностью необходимо рассмотрение экономических показателей в качестве основы для принятия решений.

Таким образом, актуальность диссертационного исследования определяется необходимостью совершенствования, оптимизации и интеграции тактического управления производственной деятельностью и управления техническим обслуживанием производственного оборудования, задачами моделирования и алгоритмизации взаимодействия лица принимающего решения с интегрированной системой управления для улучшения координации принимаемых ЛПР решений.

Работа выполнена в рамках ГБ НИР 10.19 «Интеллектуализация принятия решений в автоматизированных системах» и основного научного направления ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования

Целью работы является разработка комплекса моделей, алгоритмов и программных средств, позволяющих реализовать интегрированную структуру тактического управления производственной деятельностью и обслуживанием основных фондов предприятия на основе экономических показателей. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи;

- провести анализ существующих подходов к управлению производственной деятельностью и управлению техническим обслуживанием основных фондов на основе использования информационных технологий;

- разработать структурную модель интегрированного управления производственной деятельностью и обслуживанием основных фондов предприятия;

- разработать математическую модель оптимизации управления производственной деятельностью и процессами обслуживания основных фондов посредством интеграции функций планирования, отвечающую требованиям совместной оптимизации данных конкурирующих процессов на основе экономических показателей;

- разработать методы и алгоритмы поиска и оптимизации решений для задачи комбинированного планирования в соответствии с разработанной моделью, отвечающие требованиям адаптации к изменяющимся критериям оптимизации и оперативного изменения исполняемых решений;

- разработать алгоритмы взаимодействия ЛПР с разрабатываемой системой управления, отвечающие требованиям оперативного реагирования на возмущающие факторы;

- разработать программное обеспечение, позволяющее реализовать эффективный поиск оптимальных управленческих решений.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач использованы основные положения системного анализа, теории управления, методы исследования операций, теории расписаний, дискретной математики, математического моделирования и оптимизации.

Научная новизна.

В диссертационной работе получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

- структурная модель системы интегрированного управления производственной деятельностью и обслуживанием основных фондов предприятия, обеспечивающая интеграцию функций планирования и позволяющая включить разрабатываемую систему управления в структуру информационных систем управления предприятием;

- математическая модель многокритериальной оптимизации комбинированного планирования производственной деятельности и процессов обслуживания основных фондов для дискретной производственной системы, построенной по принципу цеха мелкосерийного производства, отвечающая требованиям совместной оптимизации данных конкурирующих процессов и позволяющая минимизировать возникновение конкурирующих управляющих воздействий;

- двухступенчатый гибридный генетический алгоритм оптимизации комбинированных графиков производства продукции и технического обслуживания производственного оборудования, реализующий эффективный поиск в многокритериальной среде, отвечающий требованиям к оперативному перепланированию в условиях изменяющихся критериев оптимизации и позволяющий выявлять наиболее эффективные управленческие решения;

- модель программного обеспечения, реализующего принципы интегрированного управления производственной деятельностью, характеризующаяся разработанной архитектурной структурой, объектной моделью системы;

- механизмы интеграции разработанной системы управления в информационную среду предприятия, алгоритмы взаимодействия системы управления и ЛПР, отвечающие требованиям оперативного реагирования на возмущающие факторы, позволяющие в удобной для ЛПР форме вести поиск оптимальных решений.

Практическая значимость работы.

В соответствии с предложенными принципами интеграции управления разработана модель программного обеспечения, реализующего информационную систему управления производственной деятельностью, позволяющую интегрировать функции управления процессами производства продукции и технического обслуживания производственного оборудования, производить формирование и оптимизацию комбинированных графиков производства продукции и технического обслуживания, производить поиск управленческих решений в удобной для ЛПР форме.

Теоретические и практические результаты работы внедрены в производственную деятельность ОАО «Работница» (г. Воронеж) и учебный процесс кафедры систем автоматизированного проектирования и информационных систем ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах», (Воронеж, 2008-2010), Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные системы» (Воронеж, 2008, 2009), Всероссийском конкурсе научных работ аспирантов и молодых ученых по направлению «Стратегическое партнерство вузов и предприятий радиоэлектронной промышленности» (Воронеж, 2009), семинарах кафедры систем автоматизированного проектирования и информационных систем ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» (Воронеж, 20072010).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в том числе 5 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В работах, опубликованных в соавторстве, лично автору принадлежат: математическая модель комбинированного планирования для многостадийной производственной системы [104], генетический алгоритм многокритериальной оптимизации комбинированных графиков [105], архитектура информационной системы [106], формальное описание процесса оптимизации [107], анализ задачи повышения эффективности управления производством, анализ существующих моделей управления и подходов к разработке моделей интегрированного управления [108, 109, 110, 111], анализ подходов и методов оценки результатов алгоритмов многокритериальной оптимизации [112, 113, 114, 115], алгоритмы взаимодействия системы управления с ЛГТР и с информационной средой предприятия [116, 117].

Объем и структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 118 наименований. Основной текст изложен на 130 страницах машинописного текста. Работа содержит 24 рисунка и 12 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Шендрик, Валентин Анатольевич

4.4 Выводы

1. В главе была произведена разработка функциональной архитектуры для системы интегрированного управления, рассмотрена структура основных информационных потоков, приведены базовые алгоритмы функционирования системы, детализированы основные блоки и модули системы, определена ее структура;

2. Разработана иерархическая объектная модель, позволяющая реализовать функциональную логику системы интегрированного управления, отличающаяся модульной структурой построения и соответствующая разработанной архитектуре системы;

3. Произведено проектирование структуры интерфейсной базы данных, служащей для взаимодействия системы интегрированного управления с информационной средой систем управления предприятием. Разработана и подробно детализирована структура таблиц интерфейсной базы данных, позволяющих полноценно включить систему интегрированного управления в информационную среду систем управления предприятием.