В производственной деятельности повышение эффективности реально достижимо за счет внедрения систем менеджмента качества (СМК), интеграции СМК с общим менеджментом и администрированием, развитием компьютерных сетей и, в том числе, с применением CALS(ИПИ)-технологий (технологии информационной поддержки жизненного цикла изделий).

Указанные обстоятельства предопределяют актуальность настоящей диссертационной работы, ориентированной на решение рассматриваемой проблемы автоматизации и повышения качества единого технологического процесса производства работ на протяженных автодорожных объектах.

1.2. Цель и основные задачи исследования

Целью диссертационной работы является разработка моделей и методов автоматизации технологических процессов обеспечения и производства работ на протяженных объектах, обеспечивающих, в том числе, повышение качества объектов и позволяющих учесть взаимосвязь основных механизмов их развития в условиях многокритериальности и неопределенности ресурсных и критериальных ограничений.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- исследовать технологические процессы производства работ по созданию протяженных объектов. Осуществить функциональную декомпозицию системы производства работ по созданию протяженных объектов на взаимосвязанные подсистемы;

- разработать методику автоматизированного синтеза параметров систем производства работ (СПР) на примере ПАДО в условиях многокритериальности и неопределенности;

- разработать систему и процедуру согласованного функционирования полученных функциональных подсистем;

- разработать комплекс моделей и методов выбора оптимальных параметров функциональных подсистем;

- разработать методику создания единого информационного пространства (ЕИП) для предприятий, участвующих в работах по созданию ПАДО;

- разработать методику использования систем управления данными (PDM) о ПАДО для информационной поддержки систем менеджмента качества (СМК) ПАДО с целью повышения эффективности и качества объектов;

- реализовать разработанные методы в виде комплекса программ и разработать методику его использования.

1.3. Методы исследования

В качестве теоретической основы для создания СПР в условиях реального функционирования, многочисленных неопределенных факторов и неодинаковой степени информированности органов управления разных уровней для разработки формализованных моделей исследуемых процессов использовалась общая теория иерархических многоуровневых систем, теория нечетких множеств, теория возможностей и классический теоретико-множественный аппарат. Для решения поставленных в диссертационной работе задач использовались методы математического программирования, математической статистики, статистического моделирования, теории информации, общей теории систем.

1.4. Научная новизна

В диссертации получены и выносятся на защиту следующие основные научные результаты:

- предложена методика автоматизированного синтеза параметров СПР ПАДО в условиях многокритериальности;

- разработано формализованное описание модели технологического процесса производства работ по созданию ПАДО и проведена ее функциональная декомпозиция;

- разработана методика внедрения PDM-систем для предприятий – организаторов производства ПАДО, что позволяет существенно улучшить эффективность потока работ на протяжении всего жизненного цикла ПАДО;

- разработана структура процедурно-технологического модуля данных (МД), позволяющего установить правила проведения технического обслуживания ПАДО ресурсами виртуального предприятия (ВП);

- предложены модели и методы оптимизации параметров функциональных подсистем СПР ПАДО.

1.5. Достоверность научных положений и выводов

Обоснованность научных положений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, обеспечивается современными математическими методами, корректно используемыми в работе при анализе и оптимизации разрабатываемых алгоритмов и систем управления, проверкой согласования результатов эквивалентных по формализации аналитических и имитационных моделей промышленных предприятий. Достоверность положений и выводов диссертации подтверждена положительными результатами внедрения результатов работы в ряде промышленных предприятий.

1.6. Практическая ценность работы

Разработанные модели и методы и реализованные на их основе средства могут быть использованы как для синтеза параметров СПР ПАДО на этапе предварительного общесистемного проектирования протяженных автодорожных объектов так и, самое главное, на этапах организации и управления технологическим процессом производства работ по возведению подобных объектов и на стадии их эксплуатации.

Разработаны методы, модели и алгоритмы, обеспечивающие автоматизацию процессов и подпроцессов в системе производства работ (СПР) на ПАДО.

Проведена реализация и экспериментальное исследование разработанных методов и алгоритмов автоматизации технологических процессов производства работ на ПАДО.

1.7. Апробация работы

Материалы и результаты диссертационной работы были изложены автором на научно-методических конференциях (2004-2008 г.г.), а также на заседании кафедры «Автоматизированные системы управления» МАДИ (ГТУ) (2008 г.).

2.СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности темы диссертации, отмечена научная новизна и практическая ценность результатов, изложено краткое содержание работы по главам.

В первой главе проведен анализ существующего положения при создании объектов дорожного строительства (ОДС). На основании анализа сделан вывод о том, что цельная общепризнанная методика автоматизации технологического процесса производства работ на подобных протяженных объектах в настоящее время отсутствует.

В настоящее время выделяют следующие основные проблемы проектирования СПР ПАДО:

- структурный синтез параметров СПР ПАДО (определение ее структуры и функциональных возможностей, обеспечиваемых её параметрами);

- разработка методов и средств регулирования поставок грузов (грузопотоков) и управления транспортировкой и распределением грузов для возведения ПАДО.

В качестве одного из важных уровней проектирования СПР ПАДО выделяют уровень процедурного или системного проектирования, когда рассматриваются и исследуются организационное и функциональное построение СПР ПАДО.

С формальных позиций проектирование СПР ПАДО следует рассматривать как совокупность двух основных задач: анализа, связанного с построением моделей изучаемых показателей качества, и синтеза, которая в свою очередь делится на задачи синтеза структуры и синтеза параметров элементов данной структуры. Наиболее широко формальные методы используются для решения задачи синтеза параметров, а средства автоматизированного проектирования могут предоставлять проектировщикам аппарат для вариации параметров или выбора оптимальных параметров, удовлетворяющих заданным требованиям.

Проведенный анализ основных этапов и задач организации технологических процессов производства работ на ОДС позволяет сделать следующие выводы:

- этап синтеза параметров ОДС является необходимым и во многом определяющим этапом технологического процесса производства работ на ПАДО;

- в настоящее время, очевидно, отсутствует методика комплексной автоматизации технологического процесса производства работ на ПАДО с учетом нескольких показателей эффективности. Единственным критерием оптимизации на системном уровне является соблюдение сроков поставки грузов.