Учет нестационарных факторов в задачах управления технологическими и финансовыми потоками предприятия

производством.Задача оперативного оптимального управления производством с учетом нестационарности является одной из важнейших для предприятий химической отрасли. Функционирование предприятий в современных экономических условиях ставит их перед новыми проблемами. Одной из наиболее ярко выраженных тенденций в производстве в настоящее время является постоянный рост цены решений, принимаемых руководством предприятий. Поэтому необходимы как постоянный мониторинг рынков сырья и продукции, так и своевременное реагирование на уже свершившиеся или ожидаемые изменения. Объемы выпуска продукции и цены на нее приходится определять с учетом текущей ситуации на рынке и ее прогноза. Сложность таких задач затрудняет их решение и делает целесообразным применение математических методов оптимального управления. Химическое предприятие, как и любую производственную единицу (завод, химический реактор, тепловую машину и т. д.), можно рассматривать как некоторый преобразователь одного • вида материального или энергетического потока в другой. Такое преобразование связано с получением целевой величины (прибыли, механической работы и т. д.) и необратимыми потерями. Химическое предприятие включает в себя производство, склады, отделы снабжения и сбыта, и административно-управленческий комплекс: отдел управления, бухгалтерию, отдел маркетинга, отдел труда и заработной платы (рис.1). Параллельно работает предприятие, занимающееся ремонтом оборудования, со схожей организационной структурой.Рис. 1. организационная структура предприятия. Химическое предприятие рынок Р+ X² Продажа Р2 -% склад С, Рх до закупка Р] до рынок р. — оборудование — сырье Ремонтное предприятие Рынок потребителей п (1-т) п{1} Ремонтные стенды где Р-(1) и P](t) — минимальная и фактическая цены закупки ресурса на первом рынке, P+(t) и P2(t) — максимальная и фактическая цены продажи ресурса на втором рынке. Рх — цена хранения на складе единицы продукции, С (1) — общий запас продукции на складе, Ц1 — потоки ресурсов, п (1) — поток отремонтированного оборудования, п (1-т) — поток оборудования, требующего ремонта, т — время ремонта оборудования на предприятие. Проблематика управления производством обширна и ставит множество непростых задач, которым посвящен ряд работ [1−7]. В данной работе рассматриваются задачи, представляющие наибольший интерес с точки зрения управления предприятием: 1. оптимальное управление и оценка предельных возможностей предприятия в условиях нестационарных цен- 2. управление заменой технологического оборудования- 3. управление запасами продуктов с ограниченным сроком годности- 4. особенности управления ремонтным предприятием. Все эти задачи связаны между собой учетом нестационарных факторов производства. В рыночных условиях предприятие как объект управления включает не только управление производством, но и управление финансовыми потоками. Связь производственного процесса предприятия с внешними факторами, определяется спросом на продукцию, предложением сырья, рабочей силы, другими факторами производств. В том случае, когда эти внешние факторы стабильные, выбор оптимальных значений технологических потоков сводится к решению экстремальной задачи планирования. Если же внешние факторы нестационарны, управление предприятием сводится к построению системы, изменяющей производственные показатели таким образом, чтобы средняя эффективность работы предприятия была максимальна. В условиях функционирования предприятия в нестационарном окружении возникает вопрос о рациональном использовании складов, выбора их объема. Управление осуществляется выбором цен и объемов производства. Предприятие как элемент открытой микроэкономической системы является объектом управления (рис. 2).Рынок производственных факторов P.(t) 4ф С1 оборот с. Система управления пр Рынок продукции Рис. 2. Структура системы управления финансовыми и производственными потоками. Данный объект управления характеризуется следующими основными группами переменных: -переменные, характеризующие состояние объекта (прибыль предприятия) — - регулирующие переменные (цены) — - возмущающее воздействие (состояние рынков).Наша задача подобрать такое регулирующее воздействие (цены покупок, продаж, стоимость обслуживания, время закупки, объем партии, размер склада и т. д.), которое с учетом всех возмущений (состояние рынков, потребности в обслуживании, действия поставщиков, стоимости хранения) поддерживает состояние объекта на заданном уровне или изменяет по заданному закону (максимизация прибыли предприятия, уменьшение эксплуатационных затрат).Управление Объект управдени"нрибыль Рис. 3. Структурная схема объекта регулирования. В рыночных условиях одним из основных показателей успешной работы предприятия является прибыль, накапливаемая в результате его хозяйственной деятельности. Другими критериями эффективности работы могут служить себестоимость продукции, доля предприятия на рынке, выход конечного продукта и т. п. Однако прибыль является, пожалуй, наиболее универсальным показателем. Поэтому в ходе данного исследования именно она была выбрана в качестве критерия оптимальности в рассматриваемой задаче оптимального управления. В качестве управлений в этой задаче можно рассматривать различные факторы. В частности, ими могут быть потоки закупок сырья и выпуска продукции (под потоком понимается количество ресурса, закупаемого или продаваемого в единицу времени). Управлениями могут быть также закупочные цены сырья и отпускные цены готовой продукции. Т.к. предприятие осуществляет свои операции на рынке, то этим ценам, как правило, соответствуют определенные значения предложения сырья и спроса на товар. Множество этих значений при различных значениях цен определяет кривые спроса и предложения. Па разных рынках кривые спроса и предложения могут иметь различный вид. В качестве управлений можно рассматривать и другие показатели. Например, инвестиции в увеличение производственных мощностей или затрат на рекламу. Однако учет слишком большого числа управлений значительно усложняет решение задачи. Задачу приходится решать в условиях действия большого количества возмущений. К их числу относятся прогнозируемые сезонные изменения спроса на продукцию, действия поставщиков сырья и т. д. Как известно, в общем случае прибыль предприятия представляет собой разницу между его доходами и расходами, накапливаемую в течение рассматриваемого интервала времени. Доходная составляющая прибыли зависит от объема продаж продукции и ее цен. Расходная составляющая зависит от затрат на приобретение сырья и хранение сырья и продукции. Объем продаж продукции зависит от спроса на нее и наличия товара у предприятия и определяется меньшей из этой величин. Издержки хранения, как правило, принимаются пропорциональными объему ресурса, находящемуся на складе. Существуют также различные ограничения (на объем производства, объем складов, цены на сырье и продукцию и т. д.). Точное аналитическое решение такой задачи затруднительно ввиду ее сложности. Поэтому, как правило, эту задачу решают либо численно, либо путем декомпозиции на ряд более простых задач. В ряде случаев какими-либо из связей и ограничений можно пренебречь. Также можно ввести допущения, которые несколько сужают класс реально существующих систем, соответствующих модели, но при этом значительно упрощают постановку оптимизационной задачи. В частности, можно предположить, что во многих случаях спрос на продукцию зависит только от ее цены, и можно не учитывать влияние других факторов.

Основные результаты работы.

1. В работе дана постановка и предложен метод решения задачи об оптимальной деятельности предприятия, с учетом нестационарности векторов цен на рынках ресурсов и потребителей продукции. Получены оценки предельной прибыли, найдены объем склада и оптимальный начальный запас ресурса, при которых верхняя оценка оказывается достижима. Сформулировано правило выбора оптимальных цен. Найдена максимальная прибыль при случайно изменяющихся характеристиках рынков с учетом стоимости хранения.

2. Рассмотрена задача о выборе закупаемого оборудования, сроках его эксплуатации и целесообразности его обновления. Предложен показатель, позволяющий обоснованно решить вопрос о выборе закупаемого оборудования, сроках его эксплуатации и целесообразности его обновления.

3. Получено уравнение, характеризующее изменение времени пребывания продукта на складе и для продуктов с ограниченным сроком годности с учетом запаздывания поставки и дисконтирования. Полученные соотношения позволяют выбирать объемы закупаемого продукта и величину минимально необходимого запаса на складе, при котором необходимо сделать заказ новой партии.

4. Решена задача о получении предельной прибыли предприятием по ремонту оборудования. Найдены оценки максимальной прибыли предприятия, оптимальная стоимость ремонта оборудования и количество ремонтных стендов, когда изменение потребности в обслуживании детерминированный и случайный процесс.

5. Для каждой задачи предложены алгоритмические структуры их решения в рамках АСУ предприятия и разработаны программные модули, входящие в состав АСУ и решающие поставленные задачи. Разработанные алгоритмы позволяют определить все необходимые оптимальные параметры.

— 120.

Работоспособность алгоритмов нахождения решений задач подтверждена численным примером.

6. Решение задачи о выборе и обновлении оборудования получило практическое применение на хлебозаводе № 38 г. Зеленограда.

— 121.