В В Самсонов - Деякі процедури системної оптимізації формування виробничої програми підприємства - страница 1

Страницы:
1  2 

В. В. Самсонов, к. т. н. V. Samsonov ДЕЯКІ ПРОЦЕДУРИ СИСТЕМНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ ФОРМУВАННЯ ВИРОБНИЧОЇ ПРОГРАМИ ПІДПРИЄМСТВА SOME PROCEDURES OF SYSTEM OPTIMIZATION OF PRODUCTION PROGRAM BUILDING OF THE ENTERPRISE В статті розглядаються питання реалізації ідеології системної оптимізації, яка була запропонована академіком В. М. Глушковим, для задач формування виробничої програми підприємства. На практиці розв'язання задачі оптимізації виробничої програми не можливе, тому що директивні завдання не сумісні з існуючими можливостями підприємства. Виникає необхідність сумісного розгляду комплексу задач, який включає задачу оптимізації виробничої програми і задачі удосконалення виробничих потужностей та організації виробництва. Пропонується   людино-машинна   технологія   розв'язання цього комплексу задач у структурі багаторівневої ієрархічної системи, що відповідає реальному плануванню, розглянути формальні процедури цієї людино-машинної технології.

Ключеві слова: виробнича програма, системна оптимізація, багаторівнева ієрархічна система, задачі координації та самокерування, задача лінійного програмування.

The article deals with problems of implementation of the ideology of system optimization that was proposed by academician V. M. Glushkov for tasks of the company production program building. In practice, solving of optimization task for the production program is not possible, so that policy objectives are not compatible with the existing capabilities of the enterprise. There is a need for joint consideration of the complex tasks, including the task of production program optimization and the task of improvement of production capacity and organization of production. A human-machine technology to

solve this complex problem in the structure of multilevel hierarchical systems is proposed that meets with real planning. The formal procedures of this human-machine technology are considered.

Keywords: production program, system optimization, multilevel hierarchical system, problems of coordination and self-governing, linear programming problem.

Розглянемо процес формування виробничої програми підприємства в дворівневій ієрархічній системі, де перший рівень -виробничі підрозділи, а другий - керівництво (рис. 1). Система має наступні позначення: и - вектор керуючих впливів від підсистеми верхнього рівня; Z - вектор узагальненої інформації до керуючої підсистеми верхнього рівня; S - вектор прямих зв'язків підсистем одного рівня ієрархії; верхній індекс векторів позначає підсистему, з якої він виходить; ніжні індекси позначають номер рівня та підсистеми, в яку вектор входить. Під підсистемою 0, яка розташована поза системи, що розглядається, розуміємо директивний орган або «ринок», який формує директивні вимоги.

S1

Рис. 1. Дворівнева ієрархічна система керування підприємством

Перша підсистема другого рівня розв'язує дві типові задачі [1]: самокерування - формування заходів по удосконаленню організації виробництва  і   потужностей,   прогресивних  напрямів використання

ресурсів і фондів з метою виконання вектору директивних завдань и 2,і; координації - формування виробничої програми підприємства та директивних завдань для підпорядкованих підсистем нижчого рівня з урахуванням їх можливостей і зацікавленості в рішеннях, які формулюються. Підсистеми першого рівня розв'язують тільки задачі самокерування.

Задача координації першої підсистеми другого рівня (формування виробничої програми підприємства) може бути представлена як пошук вектору X випуску об'ємів продукції по сукупності лінійних критеріїв F

F = |f (x) = £cl]xJ - max, І є I = {l,...,M},І = і,-,n}, (1)

з урахуванням обмежень

D0x = jx: £ ajx] < b0, x} > 0, i є Q = {l,...,    }, j = l,..., nj, D0 = <Dmc = | x : £ a0Xj < b00, x] > 0, i є Q2 ={mx +1,..., m2}, j = l,..., nj, D7 = jx : £a0Xj > b0,x} > 0,i є Q3 = {m2 +1,...,m3}, j = 1,...,

(2)

G = |x : £ aqXj < bq, x] > 0,І є L = {l,...,H}, j = 1,..., nj, (3)

де D0 - область допустимих рішень, яка визначається наступними власними можливостями підприємства: D0ex- технологічними, котрі формуються по технологічним нормам виготовлення виробів по Ql видам робіт (групам обладнання, професіям робітників) підпорядкованих підсистем, а обмеженнями   b0 є вікові фонди часу їх праці; -

матеріально-технічного забезпечення, котрі формуються по нормах витрат    матеріальних та інших ресурсів по Q2  видах виробництвпідпорядкованих   підсистем,   а   обмеженнями   b 0   є   фонди, які

визначаються першою    підсистемою другого рівня;  D0tep  - техніко-

економічних показників, яки формуються по Q3 випускам виробництв

окремих підпорядкованих підсистем, а їх b 0 обмеження визначаються

підсистемою 0 третього рівня, міністерством або ринковими відношеннями; G - область допустимих рішень, яка визначається директивними  вказівками  0  підсистемою  третього  рівня;   a0,aq -

нормативні коефіцієнти використання /-их ресурсів і формування 1-их директив при виробництві у-го виробу; bq - кількісна міра 1-го директивного завдання.

Розв'язання задачі координації дозволяє визначити виробничу програму випуску фінальних виробів підприємства і додаткові обсяги виробництва структурних підрозділів, підсистем першого рівня.

До числа основних складностей розв'язання задачі (1)-(3) слід віднести:

- багатокритеріальність, коли за види ресурсів (2) і директивні вказівки (3) відповідальні різні функціональні служби підприємства, які мають свою зацікавленість у рішеннях, що приймаються. У тої же час задача (1)-(3), як правило, орієнтована на одну із служб (плановий

відділ);

- різко збільшується об'єм початкової інформації по відношенню до традиційно існуючих евристичних задач, більшої часткою якої "не володіє" особа, що приймає рішення (ОПР) або функціональна служба, в інтересах якої виконується комплекс розрахунків формування виробничої програми. Вони не можуть бути орієнтовані, як правило, на підготовку і формування початкової інформації для задачі (1)-(3). Все це визначає високу трудомісткість процесу збору, аналізу і підготовки початкової інформації і знижує ефективність розв'язання оптимізаційних розрахунків.

Внаслідок завдання високих темпів виробництва (вектор директив ь*), відхилення структури виробничих завдань (вектор X) від структури потужностей об'єкту (вектор ь°) розв'язання задачі (1)-(3) часто неможливо із-за несумісності систем обмежень (2) і (3), DonG=0. В цій ситуації перед підприємством стоїть не задача знаходження оптимального плану, а задача ефективного удосконалення організації виробництва і потужностей з метою виконання установлених директив, тобто досягнення стану, при якому DonG^0.

Врахування завдань удосконалення організації виробництва і потужностей в задачі (1)-(3) приводить до збільшення числа змінних, тобто крім вектору X необхідно включити матриці - технологічних, A0mtc - матеріально-технічних,    A0tep - техніко-економічних нормативних

витрат (на виконання, відповідно, технологічних видів робіт, використання ресурсів на виготовлення одиниці виробу або формування техніко-економічного показника), вектор С- коефіцієнтів цільових функцій та вектор b0 - фондів роботи працівників, обладнання, об'ємів ресурсів і значень техніко-економічних показників. В такій постановці задача стає нелінійною, розмірність її збільшується за рахунок опису областей зміни л0,C,b0, виникає проблема наявності ефективних математичних методів

її розв'язання. При наявності таких методів виникає необхідність завчасної підготовки всіх можливих варіацій змін зазначених параметрів моделі (опис областей зміни  л0, C, b0), що є не можливим в реальному

плануванні. Це можливе виконати лише цілеспрямовано в конкретних виробничих ситуаціях в процесі формування проекту плану, тобто задача може бути розв'язана в людино-машинній технології.

В свій час академіком В. М. Глушковим була запропонована системна оптимізація [2], яка дозволяє об'єднувати різни функціональні задачі в єдину технологію формування оптимальних планових рішень. В основі цієї людино - машинної технології складання і оптимізації планівзакладені наступні принципи: багатокритеріальність; цілеспрямована покрокова зміна області допустимих рішень Do; області директив G; міжрівневого погодження планових рішень по зміні пар (Do, G); послідовної агрегації нормативів в багаторівневій ієрархічної системі планування; проектування динамічних моделей в статиці.

Реалізація ідеї системної оптимізації можлива при створенні людино-машинної технології планування, де здійснюється не тільки процес оптимізації планових рішень при існуючих виробничих вимогах, але і цілеспрямована зміна цих вимог з метою досягнення заданих директив. Останнє повинно бути описано в технології, яка розглядається системою моделей, що і визначило назву цього підходу.

В основі технології лежать наступні типові задачі:

- базова оптимізаційна задача формування виробничої програми

(1) -(3);

- виділення множини Q0 обмежень (2), які не виконуються при заданих директивах (3);

- побудова області P необхідних змін параметрів a0, b0 обмежень

Qo;

- побудова нової області Di сумісної з G, яка включає задачі

оптимізації вибору варіантів окремих параметрів обмежень Qo або задачу оптимізації удосконалення організації виробництва і потужностей;

- побудова області P0 зміни параметрів обмежень Q0 із фізичних і економічних міркувань, pnp0 ф0;

- задача міжрівневої взаємодії, яка спрямована на зміну директивних завдань G або пари (D0, G).

Важливим моментом в процесі виділення множини Q0 обмежень

(2) , як і в послідовній технології формування виробничої програми є спосіб завдання бажаного рішення, області G. ОПР задає бажане для нього рішення через вектор X*  і значення критеріальних функцій

~f* = {f (x*),і є I} або тільки через бажані значення критеріальних функцій

F* = {f*,і є I}. При цьому X* £ d0 , тобто задача (2)-(4) не має рішення. При

першому способі завдання G технологія розв'язання включає наступні кроки: виділення Q0, які порушуються при підстановки xj = x*,j є{і,2,...,n} в

систему обмежень (2); виділення області P зміни параметрів обмежень Q0 такою, щоб точка X* стає допустимої в нової області D побудова області P0 здійснюється із фізичних можливостей зміні параметрів обмежень Q0; при pnp0 ф0 побудова області

Для знаходження змін параметрів Aa°pj,Ab°p,pєQ0 може бути, як

зазначене в [3], розв'язана задача

min с a, A b), A a, A b є P n P0, (5)

A a, A b

де A a = {Aa0pj, p є Q0, j = і,..., n} A b = {Ab°, p є Q0}, C - матриця витрат пов'язана з

змінами параметрів моделі. При неможливості побудови функції витрат (5) пошук Aap,Abp,p єQ0 зводиться до багатокритеріальної задачі, в якій

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

В В Самсонов - Деякі процедури системної оптимізації формування виробничої програми підприємства

В В Самсонов - Проблема та практика створення системи електронних навчально-методичних ресурсів навчальної дисципліни

В В Самсонов - Системний підхід до розробки моделі керуванняпроцесом навчання