Разработка многоуровневых систем управления автоматизированным машиностроительным производством с целью повышения качества технологических процессов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, доктор технических наук Гришина, Татьяна Геннадьевна

• Гришина, Татьяна Геннадьевна
• доктор технических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор технических наук Гришина, Татьяна Геннадьевна

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основы обеспечения качества изделий

1.2. Взаимосвязь качества и этапов жизненного цикла изделия

1.3. Автоматизированная технологическая система как объект управления

1.4. Свойства автоматизированных технологических систем

1.5. Цель и задачи исследования

Глава 2. АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 2.1. Анализ используемых на практике факторов, влияющих на технологический процесс

2.2 Определение взаимосвязи между факторами, влияющими на технологический процесс

2.3 Выводы

Глава 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПЕРАТИВНОСТИ И ОБОСНОВАННОСТИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ

3.1 Факторы, влияющие на оперативность

3.2 Оперативность цикла выработки варианта

3.3 Оперативность цикла выработки решения

3.4 Оперативность цикла управления

3.5. Оперативность управления технологическими системами

3.6. Факторы, влияющие на обоснованность 100 3.7 Вариантный метод определения обоснованности 102 3.8. Метод определения обоснованности по внешнему критерию

3.9. Вероятностный метод определения обоснованности

3.10 Выводы

Глава 4. МОДЕЛИ ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ

4.1. Постановка задач оптимизации подсистем автоматизированного производства

4.2. Система массового назначения

4.3. Система уникального назначения

4.4. Система многоразового использования

4.5. Моделирование циклов управления

4.5.1 Модели выработки решений

4.5.2 Оптимизация цикла управления

4.5.3 Оптимизация цикла выработки решения 193 4.5.4. Оптимизация цикла выработки варианта

4.6. Выводы

Глава 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ РИСКОВ И КОНТРОЛЯ ПРИНЯТИЯ

РЕШЕНИЙ

5.1 Риск и управленческие решения

5.1.1. Сущность и выявление риска

5.1.2. Методы анализа и инструменты влияния на риск 1 * D - 220 5.1.3 Риск как неопределенность при принятии решении

5.2. Моделирование контроля решений 223 5.2.1. Структура контроля решений 223 5.2.2 Контроль по одному параметру

5.2.3. Контроль по нескольким параметрам

5.2.4. Обоснование продолжительности цикла управления 257 5.2.5 Оценка важности параметров целеполагания

5.3. Выводы 261 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка многоуровневых систем управления автоматизированным машиностроительным производством с целью повышения качества технологических процессов»

Все более жесткая конкуренция на международном и национальном рынке ставила и ставит перед промышленниками и предпринимателями практически всех стран, в том числе и в России, новые проблемы:

• проблема повышения качества процессов и производства; возможность «долечивания детских болезней» изделий и процессов резко ограничивается как конкурентными факторами, так и законодательством о защите прав потребителя;

• проблема сокращения сроков проектирования изделий и подготовки их производства; фактор времени наряду с фактором качества становится одним из важнейших факторов в конкурентной борьбе;

• проблемы, связанные с конкуренцией на рынке эксплуатационного обслуживания; поскольку качество сервиса рассматривается потребителями как важнейший компонент качества продукта;

• проблемы, связанные с непосредственным снижением затрат (прямые капитальные; накладные, оплата труда в производстве, в подразделениях логистики и т.д.).

В рыночной экономике производитель и потребитель сами находят себя на рынке, мотивация их деятельности основана на финансовом выигрыше и максимизации потребительского эффекта [127, 128]. При этом потребитель имеет выбор между наилучшими товарами различных производителей. Потребитель, приобретая товары и услуги, и являясь главной фигурой, определяет направления развития производства.

В мировой практике конкурентоспособность продукции определяется следующими факторами:

• соответствием качества продукции требованиям рынка и конкретного потребителя;

• совокупными затратами на закупку, доставку и эксплуатацию продукции;

• способностью предприятия выполнять поставки в сроки, удобные для потребителя;

• репутацией предприятия на рынке, наличием аргументов, подтверждающих надежность предприятия как партнера, и способность предоставить эти аргументы.

Способность предприятия достигать цели, обеспечивающие его конкурентоспособность, определяется действующей на нем системой организации производства и управления.

В последние годы в области качества произошла подлинная революция. Именно с помощью современных методов менеджмента качества многие известные зарубежные фирмы добились лидирующих позиций на различных рынках. Российские предприятия пока еще отстают в области применения современных методов управления качеством. Между тем повышение качества имеет поистине колоссальный потенциал. Однако повышение качества невозможно без изменения отношения к качеству на всех уровнях, пока руководители различных уровней не станут относиться к качеству как образу [44].

Между качеством и эффективностью существует прямая зависимость. Повышение качества способствует повышению эффективности производства, приводя к снижению затрат и увеличению доли рынка.

Следует также отметить, что теорию больших систем (к которым относятся технологические и производственные системы), отожествляют с кибернетикой, которая ранее, по Н.Винеру [19], трактовалась более узко -как теория управления и связи. Считается, что понятие сложной системы стало единой концептуальной основой для кибернетики. Выяснилось, что отдельные направления кибернетики, в том числе теории надежности, информации, управления, самоорганизации и т.п., объединение которых в рамках одной науки ранее представлялось конгломеративным, исследуют различные качества одного и того же целостного объекта - сложной системы. Центральным среди этих качеств является способность к управлению, „ I 1,1 I1 I I, I I . ) и 1 .■,>,,-> характеризующая не столько структуру, сколько поведение системы, возможность существования в ней актов решения, т.е. выбора из альтернативных вариантов действий. Некоторые авторы [125] именно по этому признаку - способности или неспособности систем к процессам принятия решения - делят их на сложные и простые [99]. В свою очередь, в классе сложных целесообразно выделить большие системы, в составе тех или иных подсистем которых функционирует человек. Поведение больших систем направлено на достижение некоторого предпочтительного состояния, называемого целью системы. Естественно, что лишь большие системы обладают целями и только в них реализуются процессы управления, с помощью которых эти цели могут быть достигнуты. Несмотря на наличие обширной литературы, посвященной изучению различных качеств больших систем, закономерности управления ими, вопросы разработки и использования математического аппарата теории управления при проектировании этих систем (в том числе систем автоматизированного производства) и комплексов их программного обеспечения, особенности процессов управления в связи с созданием специального математического обеспечения управления (СМОУ) [34], методы оптимизации функционирования контуров управления, которые образуются в любой большой системе в процессе ее разработки, использования и модернизации -все эти проблемы исследованы и освещены еще недостаточно.

Исходя из этого, определена основная цель работы, которая заключается в повышении качества изделий и эффективности технологических процессов на основе управления автоматизированными производственными системами.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Гришина, Татьяна Геннадьевна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Диссертация представляет научно-квалификационную работу, в которой на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технические и технологические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие страны.

2. Установлены связи между качеством и эффективностью технологического процесса, образующие организационную структуру производственной системы.

3. На основе установленных связей построены модели процесса производства, выполняющие анализ, исследование, проектирование, функционирование, управление, экспертизу и контроль.

4. Разработаны алгоритмы управления автоматизированными производственными системами, особенностью которых является оптимизация циклов управления, выработки решения, выработки варианта комплектации задачи.

5. Построено программно-информационное обеспечение системы поддержки принятия решений для различных этапов жизненного цикла продукции.

6. Показано, что эффективность управления автоматизированными машиностроительными производствами характеризуется внешними и внутренними критериями. Внешние критерии определяют эффективность технологических процессов, внутренние - характеризуют процесс управления, используются для его оптимизации и должны согласовываться с внешними критериями.

7. Оценка оперативности управления должна основываться на определении ожидаемых или гарантированных значений продолжительности выполнения цикла управления с учетом времени работы лиц, принимающих решения (лиц, осуществляющих реализацию) и технических средств, характеристик надежности вычислительных комплексов и каналов связи.

8. В работе доказано, что обоснованность следует измерять вероятностью выбора правильного (оптимального) решения. Сравнительный анализ значений обоснованности лежит в основе применения СМОУ для оптимизации работы органа управления.

9. Установлено, что оптимизация состава подсистем автоматизированных производств реализуются с помощью двухуровневой системы моделей. На нижнем уровне оптимизируется состав подсистем и строятся параметрические зависимости «ресурсы - эффективность» (РЭФ). Зависимости РЭФ интегрально характеризуют подсистему и являются основной информацией для решения задачи сбалансирования на верхнем уровне системы моделей.

10. Оценка качества управления должна производиться на сравнении заданных и фактических (прогнозируемых) значений параметров состояния и целеполагания, а также вероятностей осуществления предусмотренных событий с помощью специально вводимых функций.

11. Проведенные исследования рекомендуется использовать при разработке методик, структуры управления и использования автоматизированных машиностроительных производств; а также в учебном процессе высших учебных заведений, осуществляющих подготовку инженерных кадров по направлениям 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 221400 «Управление качеством». t

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Гришина, Татьяна Геннадьевна, 2012 год

1. Азгальдов Г.Г., Теория и практика оценки качества товаров (Основы квалиметрии), Москва, Экономика, 1982, 256 с.

2. Алиев Т.И. Основы моделирования дискретных систем. СПб:СПбГУ ИТМО, 2009.-363 с.

3. Балабанов И.Т. Риск-менеджмент. М.: Финансы и статистика, 1996, 192 с.

4. Балдин К. В. Риск-менеджмент: Учебное пособие. — М.: Эксмо, 2006. — 368 с.

5. Балдин К. В., Воробьев С. Н., Уткин В. Б. Управленческие решения:Учебник- 5-е изд.- М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко»,2008. 496 с.

6. Бартон JL, Шенкир Г., Уокер JI. «Комплексный подход к риск-менеджменту: стоит ли этим заниматься» М.: Изд. дом Вильяме, 2003 г., 208 с.

7. Бир Ст. Кибернетика и управление производством. /Пер. с англ.- М.: Наука, 1965.-391 е.-2-е изд., доп.

8. Бонгард М.М. Проблема узнавания. М.: Наука, 1967. - 320 с.

9. Борисов А.Б. Большой экономический словарь. — М.: Книжный мир, 2003. — 895 с.

10. Борман Д., Воротина Л., Федерманн Р., Менеджмент. Предпринимательская деятельность в рыночной экономике, Steuer- und Wirtschaftsverlag, Hamburg, 1992 г. 906 с.

11. Буренина Г. А., Николаева Е. В. Стратегический анализ и анализ рисков предприятия, под ред. д. э. н., проф. Петрова. СПб: Изд-во СПбГУЭФ, 2002. 93 с.

12. Бурков В.Н., Коргин H.A., Новиков Д.А. Введение в теорию управления организационными системами М.: Либроком, 2009. -264 с.13,14,15,1617,18