Delist.ru

автоматизация и управление поставками продукции предприятий с использованием распределенноцй информационной системы. (17.12.2008)

Автор: Подпорин Дмитрий Игоревич

- разработка методов и средств автоматизации и управления поставками готовой продукции промышленных предприятий;

разработка комплексной структуры данных по предметной области «Поставки продукции». Проектирование базы данных распределенной информационной системы «Поставки продукции»;

- реализация и экспериментальное исследование разработанных методов и алгоритмов автоматизации и управления поставками готовой продукции. Проектирование локальной вычислительной сети предприятия.

Логическая структура диссертационной работы соответствует решению перечисленных задач в указанной последовательности.

Методы исследования. Результаты диссертационной работы получены на основе комплексного использования методов теории графов, теории множеств, теории баз данных, методов исследования операций и теории вычислительных сетей. в качестве теоретической основы для создания системы в условиях реального функционирования, многочисленных неопределенных факторов и неодинаковой степени информированности органов управления разных уровней использовалась общая теория иерархических многоуровневых систем.

Научная новизна диссертации состоит в разработке принципов, моделей, алгоритмов и средств построения распределенной информационной системы, ориентированной на решение пользовательских задач по сбыту и реализации продукции промышленного предприятия, включая вопросы нахождения кратчайших и оптимальных путей доставки продукции потребителям на транспортной сети города. Разработанные научные принципы, методы и средства позволяют автоматизировать работу по управлению поставками продукции и дают возможность информационной системе работать в условиях распределения рабочей нагрузки и одновременного доступа множества удаленных пользователей.

Положения, выносимые на защиту:

методика автоматизированного выбора параметров функциональных подсистем предприятия в условиях многокритериальности и неопределенности;

методы и средства автоматизации и управления поставками готовой продукции промышленных предприятий;

комплексная структура данных по предметной области «Поставки продукции»;

разработанная семантическая модель и реляционная схема базы данных предметной области.

Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов. Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, обеспечивается корректным использованием в работе современных математических методов при анализе и оптимизации разрабатываемых алгоритмов. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена результатами экспериментальных исследований и положительными результатами внедрения разработок на предприятиях.

Практическая ценность и реализация результатов работы. Результаты работы имеют реальный практический выход в виде функционирующих моделей, методики автоматизации и отлаженных программных средств, внедренных в ряде предприятий. Использование результатов работы позволяет повысить эффективность производства в среднем на 5-10%. Модульная структура программного обеспечения предоставляет возможность независимого решения любой из рассмотренных частных задач с учетом их взаимосвязи, позволяя проводить всестороннюю оценку функциональных характеристик системы. Практическое применение разработанных моделей, методов и алгоритмов, эксплуатация программных средств и полученные с их помощью результаты, подтверждают практическую приемлемость, эффективность и достоверность разработанных методов и средств автоматизации, улучшающих эффективность функционирования предприятия. Разработанные методы и алгоритмы прошли апробацию и внедрены для практического применения в ОАО «Асфальтобетонный завод №1» г. Москва, ЗАО НПВФ «СВАРКА» г. Чебоксары,. а также используются в учебном процессе в МАДИ(ТУ).

Апробация результатов. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ (ГТУ) 2006-1008 годах, на республиканских межрегиональных и международных научно-технических конференциях, симпозиумах и семинарах (2005-2008 гг.).

Публикации. Отдельные положения диссертации отражены в 8 печатных работах.

Объем работы и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав основного текста, заключения, списка использованной литературы и приложения.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении приводится краткая характеристика диссертационной работы. Обоснована актуальность выбранной темы, сформулированы цель и основные задачи исследования, научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту. Излагается краткое содержание глав диссертации.

В первой главе диссертационной работы проводится анализ существующих подходов к решению выделенного перечня задач и обосновывается необходимость выбора и использования наиболее эффективных методов их решения. Предлагается использовать системный подход к решению рассматриваемой проблемы, заключающийся в разработке комплекса иерархических моделей, который позволяет с учетом существующих взаимосвязей решать весь перечень задач, возникающих в процессе функционирования промышленного предприятия. Определено множество задач, оказывающих наиболее сильное влияние на эффективность функционирования предприятия, а также исследована их взаимосвязь и процедурная вложенность. Проведена функциональная декомпозиция предприятия за счет выделения трех функциональных подсистем. Анализ и построение модели промышленного предприятия с помощью формального аппарата общей теории систем (ОТС) позволяют подобрать совокупность критериев эффективности функционирования, сформулировать конкретные задачи оптимизации параметров функционирования, провести декомпозицию задачи на ряд взаимосвязанных подзадач. При этом координация (согласование) результатов решения частных подзадач содействует достижению целей более высокого уровня.

Любое предприятие с позиций системного подхода включает в свой состав не только производство, но и поставщиков материальных ресурсов, различных обеспечивающих организаций, и, прежде всего, транспорт, а также проектировщиков системы, определяющих образ системы и выпуск проектно-сметной документации. Поэтому в систему должны войти теми или иными свойствами все отмеченные объекты, что позволит применить комплексный подход к управлению производством с использованием методов общей теории систем. Такой подход к управлению поставками продукции отражен на схеме модели управления, которая позволяет выявить “узкие” места предприятия и предложить мероприятия по их устранению. Функционирование предприятия протекает в условиях случайных внешних воздействий, при наличии средств производства, финансовых и трудовых ресурсов, и характеризуется объемом и качеством продукции, а также величиной получаемой прибыли.

Системный анализ является важным инструментом проектировщика и позволяет определить и структурировать цели и задачи проектирования, определить множество возможных проектных решений. Схема модели управления предприятием представлена на рис.1.

Рис.1.4. Схема модели управления предприятием.

Под функциональной декомпозицией понимается представление предприятия в виде совокупности раздельно-связанных элементов, выполняющих определенные функции, и введем три типа функциональных элементов предприятия, а именно:

- функциональный элемент ограничения нагрузки, формирующий портфель заказов предприятия, с учетом ее возможностей и ресурсного обеспечения:

то есть, реализующий функцию управления потоком заказов;

- функциональный элемент маршрутизации

реализующий функции выбора маршрутов движения автотранспортных средств при движении от склада производителя к потребителю;

- функциональный элемент обслуживания

реализующий функции выполнения предприятием принятых договорных обязательств,

Во второй главе проведен анализ задач организации планирования и управления поставками продукции, который показал, что в терминах теории управления, подсистема управления сбытом продукции (ПУСП) является сложной нелинейной дискретной системой, в которой переменны запаздывания и случайны коэффициенты усиления. Запаздывания вызываются тем, что от момента отгрузки до оформления счетов проходят различные отрезки времени: от одного дня до двадцати пяти суток. Запаздывания велики и в цепи обратной связи при оплате счетов в банке и пересылке денег в банк поставщикам. Случайность коэффициентов усиления вызывается тем, что распоряжение об отгрузке может не выполняться несколько суток, а затем может быть отгружено несколько суточных норм. Функционирование ПУСП происходит в условиях большого числа возмущений (неритмичность подачи транспорта, срывы производства, смена потребителей и условий поставки и т.д.). Расчет квартального (с разбивкой по месяцам) плана поставок по потребителям на внутренний рынок в натуральном стоимостном выражении предлагается производить по следующим формулам:

- квартальная и месячная поставки i – го изделия j – му потребителю;

- заказ по Z – му договору i – го изделия j – му потребителю;

- цена единицы i – го изделия.

, который покрывает ожидаемое значение суммы реализации с заданной вероятностью.

Предлагаемый в работе алгоритм использует вероятностную целевую функцию. Поэтому утверждать, что полученный путем многократных подсчетов план является оптимальным, можно лишь с определенной вероятностью. Прогноз суммы реализации на конец планируемого периода также носит вероятностный характер.

Проведен обзор существующих алгоритмов и методов планирования поставок. Показано, что в настоящее время в литературе вопросам построения оптимальных моделей планирования поставок уделено недостаточное внимание. Актуальность задачи оптимального планирования поставок для повышения эффективности работы предприятия определило необходимость создания формализованной модели процессов поставок продукции, вывода аналитического выражения целевой функции и разработки алгоритма оптимального планирования поставок.

Выполнено формализованное описание процессов поставок готовой продукции с учетом зависимости от объема недопоставок и денежных средств, поступающих на расчетный счет поставщика как оплата за отгруженную продукцию. Предложена схема функционирования ПУСП (Рис.2).

Рис.2. Комплекс задач ПУСП.

Помимо внутренних потоков, на схеме (см. рис.2) учтены входные и выходные потоки, отражающие связь ПУСП с другими подсистемами или их элементами. Тогда, согласно [2], [23], ПУСП можно рассматривать как открытую систему. Это отражено и в соответствующих уравнениях, описывающих входные и выходные потоки денежных и материальных средств для каждого выделенного элемента.

Эффективность деятельности каждого из элементов экономической системы может быть оценена коэффициентом передачи материальных и денежных средств. Эффективность службы сбыта при сборе готовой продукций оценивается коэффициентом

загрузка...