Совершенствование оперативного планирования и управления сталеплавильного производства завода качественной металлургии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 08.00.05, кандидат технических наук Сычев, Вячеслав Иванович

• Сычев, Вячеслав Иванович
• кандидат технических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат технических наук Сычев, Вячеслав Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

И УПРАВЛЕНИЯ НА СОВРЕМЕННОЙ ЭТАПЕ. II

1.1. Современное состояние оперативного планирования и управления сталеплавильного производства на металлургических предприятиях ц

1.2. Анализ применения имитационных моделей металлургического производства для оперативно-календарного планирования и управления

1.3. Анализ математических методов, применяемых при оперативном планировании.

1.4. Анализ методов решения задач оперативного управления сталеплавильным производством

1.5. Выбор критериев эффективности для оптимизации оперативного планирования и управления, определение экономической эффективности совершенствования оперативного планирования и управления.

1.6. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕМ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ЗАВОДА КАЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

2.1. Методика построения агрегативной модели сталеплавильного производства завода качественной металлургии.

2.2. Описание структуры модели сталеплавильного производства завода "Днепроспецсталь"

2.3. Построение локальных моделей участков сталеплавильного производства.

2.4. Результаты реализации модели на ЭШ.

2.5. Исследования, проводимые на модели.

Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОСТАВЛЕНИЯ СУТОЧНОГО ПЛАНА

ГРАФИКА СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА И ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ.

3.1. Этапы решения задачи суточного планирования сталеплавильного производства применительно к условиям завода качественной металлургии

3.2. Обоснование выбора критериев эффективности для задач оперативного планирования и управления

3.3. Постановка задач суточного планирования

3.4. Результаты реализации на ЭВЛ алгоритмов построения суточного плана-графика . НО

3.5. Разработка алгоритма оперативного управления . П

Выводы.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

ДЕЛОВАЯ ИГРА "ОПЕРАТИВНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА" . П

4.1. Изменение себестоимости стали. П

4.2. Изменение основных технико-экономических показателей сталеплавильного производства

4.3. Деловая игра "Оперативное планирование производства"

4.4. Порядок проведения деловой игры.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование оперативного планирования и управления сталеплавильного производства завода качественной металлургии»

В настоящее время весь комплекс проблем научного управления современным производством вызывает интерес все более широкого круга специалистов. Актуальность этих проблем и интерес к ним объясняются насущными потребностями повышения эффективности управления.

Управление на научной основе и создание автоматизированных систем управления является одним из основных направлений значительного повышения уровня общественного производства.

В директивах ХХУ и ХХУ1 съездов КПСС уделено особое внимание этим проблемам и намечена большая и конкретная программа их решения в самые ближайшие годы,

В постановлениях ШТ съезда КПСС отмечено: "Последовательно улучшать управление народным хозяйством с учетом возрастающих масштабов производства, усложняющихся экономических связей, требований научно-технической революции в целях максимального использования возможностей и преимуществ экономики зрелого социализма.

Обеспечить в планировании правильное определение первоочередности задач, выбор наиболее эффективных путей достижения высоких народнохозяйственных результатов".

На предприятиях черной металлургии, для которых характерны высокая концентрация производства, сложный и неустойчивый характер многих производственных процессов, весьма разнообразен ассортимент продукции, проблемы управления особенно сложны.

Масштабы металлургического производства оказывают решающее влияние на сложность проблемы управления. С масштабами производства связан объем капитальных затрат и материально-производственных запасов, более эффективное использование которых может обеспечить весьма значительную экономию средств.

Разнообразие продукции, выпускаемой крупным металлургическим заводом, характеризуется огромным количеством профилеразмеров проката, причем каждый из них может быть изготовлен из различных марок стали. Количество профилеразмеров сортового проката с учетом марок стали составляет несколько тысяч. Кроме того, на разнообразие продукции влияют требования, предъявляемые к ее качеству.

Неопределенность производственного процесса приводит к отклонениям фактического хода технологического процесса от планового, например, к отклонениям фактической марки стали от заданной или к отклонениям от графика выпусков по времени.

Все эти факторы, характерные для металлургического производства, приводят к значительным потерям по организационным причинам, вызванным следующими обстоятельствами: несвоевременностью поступления и недостаточностью информации о факторах, имеющих важное значение при решении соответствующих вопросов управления; недостаточностью времени для просмотра большого количества вариантов управления в темпе с процессом; отсутствием средств вычислительной техники для решения сложных планово-экономических задач, неоптимальным решением задач планирования и управления; неоптимальной периодичностью решения задач планирования и учета; неоперативностью поступления учетных данных.

Таким образом, создание автоматизированных систем управления металлургическими предприятиями представляет собой важную народнохозяйственную задачу, решение которой позволит значительно улучшить экономические показатели работы завода.

Для заводов качественной металлургии, которые характеризуются более разнообразным сортаментом и сложными связями между отдельными производствами, вышеперечисленные проблемы имеют свою специфику и трёЗуют разработки методов планирования и управления, отличных от применяемых для заводов, выпускающих рядовой металл.

В наибольшей степени эта специфика проявляется в сталеплавильном производстве. Это связано с тем, что в отличие от заводов большой металлургии, в электросталеплавильном производстве необходимо учитывать следущие факторы: более широкий сортамент марок стали, более высокие требования к ее качеству, разнообразие технологии выплавки, специализацию электросталеплавильных печей, невозможность выплавлять различные марки стали на одной печи в произвольной последовательности и другие.

Наибольшие возможности в реализации резервов повышения эффективности оперативного планирования и управления сталеплавильного производства завода качественной металлургии связаны в настоящее время с применением экономико-математических методов и ЭВЛ. Важно, что это позволит не только поднять на качественно новый уровень методы оперативного планирования и управления, но и даст возможность органически вписать их в рамки внедряемых автоматизированных систем управления производством.

Выбор суточного планирования объясняется тем, что этот раздел оперативного планирования является в настоящее время наименее исследованным, между тем именно на этапе суточного планирования в наибольшей степени проявляется специфика сталеплавильного производства завода качественной металлургии.

Исходя из изложенного, целью диссертационной работы является разработка методов совершенствования оперативного (суточного) планирования и оперативного управления сталеплавильного производства с учетом специфики предприятия качественной металлургии, основанных на применении современных экономико-математических методов и ЭМ.

Поставленная цель обусловила решение следующих задач:

- анализа основных факторов, влияющих на изменение технико-экономических показателей работы сталеплавильного производства при различных вариантах оперативных планов-графиков;

- обоснования выбора критериев эффективности для решения задач оперативного планирования и управления;

- разработки методики составления суточного плана-графика работы сталеплавильного производства;

- разработки и реализации на ЭВЛ имитационной модели сталеплавильного производства;

- разработки и реализации на ЭШ алгоритмов и программ оперативного планирования и управления;

- определения экономической эффективности совершенствования оперативного планирования и управления.

Решение данных задач базируется на следующих основных положениях:

I* Необходимость совершенствования оперативного планирования и управления сталеплавильного производства объясняется тем, что в настоящее время экономические потери из-за невозможности учета всех факторов, влияющих на изменение технико-экономических показателей, и недостатка времени на анализ большого количества вариантов без применения ЭШ значительны. Поэтому, разработка новых методик может принести существенный положительный эффект.

2. Исходя из типовой методики определения экономической эффективности и анализа факторов, влияющих на технико-экономические показатели работы электросталеплавильного производства, его специфики, локальные критерии эффективности должны обеспечивать снижение себестоимости продукции.

3. Необходимым этапом при разработке методики оперативного планирования и управления с применением экономико-математических методов и ЭШ является разработка имитационной модели, адекватной реальному объекту для его исследования и проверки эффективности разработанных алгоритмов.

4. Большая размерность задачи оперативного планирования вызывает необходимость поэтапного решения с целью снижения размерности на каждом этапе и достижения результата, близкого к оптимальному.

Методологической и теоретической основой исследования послужили важнейшие положения марксистско-ленинской теории, труды ведущих ученых в области экономики и внутризаводского планирования. В работе широко применялись современные экономико-математические методы и ЭШ.

При решении поставленных задач использовалась специальная экономическая литература, нормативная и технико-экономическая информация, отчетные данные о работе сталеплавильных цехов заводов: "Днепроспецсталь", "Электросталь", электрометаллургических цехов Челябинского металлургического завода.

Научная новизна работы заключается в разработке методики составления суточных планов-графиков работы сталеплавильного производства завода качественной металлургии.

При этом:

- впервые построена модель агрегативного вида сложного производственного комплекса, состоящего из трех сталеплавильных цехов, четырех дворов изложниц, отделений ремонта ковшей и путей транспортировки составов с изложницами,характеризующегося большим количеством марок стали, выплавляемых на печах, и сложными связями мевду участками;

- разработаны алгоритмы решения задач суточного планирования (по этапам) с применением метода целочисленного программирования и метода ветвей и границ;

- рассмотрены вопросы коррекции суточного плана-графика, его реализации;

- разработан алгоритм оперативного управления данным производством, произведено его опробование на реальных заводских данных;

- обоснован выбор критериев эффективности для решения задач суточного планирования и оперативного управления;

- на основе имитационной модели разработана деловая игра "Оперативное планирование".

Достоверность научных результатов обеспечивается большим объемом обработанной информации, оценкой статистической устойчивости полученных показателей,апробацией работы на семинарах кафедры экономики и организации производства МИСиС, на У Межведомственной научно-технической школе: "Применение активных методов обучения управлению" в г.Ленинграде в 1982 г. Результаты исследования изложены в 3 отчетах о научно-исследовательской работе, выполненной в МИСиС при участии в ней автора в качестве исполнителя; получены положительные отзывы заказчика.

Практическая значимость. Разработанная методика суточного планирования позволяет решать оперативные задачи большой размерности в условиях динамичности и неопределенности производственной ситуации, ограниченности времени на принятие решений.

Имитационная модель сталеплавильного производства позволяет в большом диапазоне варьировать изменение состава оборудования, технологии, поэтому может быть использована для определения технико-экономических показателей при их изменении.

Деловая игра "Оперативное планирование" в настоящее время внедрена в учебный процесс в Центральном институте повышения квалификации руководящих работников черной металлургии и в Московском институте стали и сплавов.

Полученные результаты могут быть рекомендованы к использованию научно-исследовательским и проектным организациям при разработке АСУ сталеплавильным производством заводов качественной металлургии, а также металлургическим ВУЗам при внедрении активных методов обучения и деловых игр в учебный процесс.

Заключение диссертации по теме «Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда», Сычев, Вячеслав Иванович

- 139 -ВЫВОДЫ

I* В результате реализации на ЭШ методики суточного планирования и оперативного управления сталеплавильного производства завода качественной металлургии, проверки устойчивости полученных результатов с использованием имитационной модели агрегатив-ного вида, получены следующие результаты: а) среднее снижение себестоимости продукции составляет 0,57 руб/т. При этом, затраты за счет уменьшения угара (в стоимостном выражении) и сокращения расхода электроэнергии снижаются на 0,31 руб/т, затраты за счет сокращения расхода топлива на нагрев слитков перед прокаткой снижаются на 0,26 руб/т. Наибольшее снижение затрат наблюдается для наиболее дорогих марок стали (типа Х18Н10Т и электротехнических). Для отдельных марок стали разброс снижения себестоимости заготовки составляет 0,39-2,35 руб/т; б) сокращение текущих простоев сталеплавильных печей составляет 1,07$ к номинальному времени; в) с учетом дополнительных капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с применением ЭШ для реализации разработанной методики, приведенные затраты снижаются на 0,47 руб/т. При различном сортаменте продукции разброс снижения приведенных затрат составляет 0,27-2,17 руб/т.

2. Деловая игра "Оперативное планирование производства" разработана на базе упрощенной математической модели сталеплавильного производства. Целью игры является закрепление у ее участников теоретических знаний и приобретение ими практических навыков по разработке оптимальных оперативных планов-графиков работы сталеплавильного производства завода качественной металлургии.

Игра носит соревновательный характер. Каждый из участников выполняет функции работников производственного отдела завода, ответственных за составление суточного плана-графика.

В процессе игры каждый участник разрабатывает свой вариант суточного плана-графика, при этш учитываются два фактора, которые действуют в различных направлениях: снижение, затрат на производство стали в цехе и снижение затрат на производство проката.

Получив вариант суточного плана-графика, наиболее близко по своим технико-экономическим показателям приближающейся к наилучшим возможным показателям, участники игры формируют основные правила составления суточного плана-графика.