Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Совершенствование оперативного управления основным производственным процессом серийного машиностроения с помощью имитационных моделей

Диссертация: Совершенствование оперативного управления основным производственным процессом серийного машиностроения с помощью имитационных моделей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Выявлена инвариантность средней величины межоперационного задела в трудовом выражении к алгоритмам решения задачи календарного планирования при фиксированном значении среднего коэффициента загрузки, что позволило использовать мгновенное значение этого параметра в качестве характеристики изменения коэффициента загрузки под влиянием возмущений в будущие периоды времени. Использование различных… Читать ещё >

Совершенствование оперативного управления основным производственным процессом серийного машиностроения с помощью имитационных моделей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСНОВНЫМ МЕХАНООБРАБАШВАЩИМ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ПРОЦЕССОМ СЕРИЙНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
    • 1. 1. Характеристика производственных процессов исследуемого класса
    • 1. 2. Анализ существующих систем оперативного управления II
    • 1. 3. Характеристика принятого подхода к совершенствованию системы оперативного управления
  • Выводы
  • 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ ЦЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ
    • 2. 1. Основные требования к модели и характеристика подхода к её построению
    • 2. 2. Описание динамической стохастической имитационной модели объекта управления
      • 2. 2. 1. Общая характеритика схемы формализации объекта
      • 2. 2. 2. Асинхронный конечный автомат, как средство формализации динамики объекта управления
      • 2. 2. 3. Программная реализация имитационной модели на языке моделирования GPSS
  • Выводы
  • 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
    • 3. 1. Постановка задачи исследования производственного процесса
    • 3. 2. Анализ чувствительности к действию возмущений и управляемости производственного процесса
    • 3. 3. Анализ устойчивости объекта в адаптивной СОУ
    • 3. 4. Байесовский подход к параметрической идентификации в темпе реального процесса
  • Выводы
  • 4. АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ
    • 4. 1. Постановка задачи оперативного управления
    • 4. 2. Алгоритм адаптивного управления
    • 4. 3. Методика применения имитационногоо имитационного комплекса для совершенствования оперативного управления
    • 4. 4. Составляющие экономического эффекта оспользования имитационного комплекса моделирования системы оперативного управления
  • Выводы

В В Е Д Е Н И Е Актуальность проблемы. В условиях интенсификации современного производства проблемы совершенствования управления стали одними из центральных во всех отраслях народного хозяйства. В решениях ХХУ1 съезда КПСС указывается на необходимость обобщать и активнее внедрять црогрессивные методы и передовой опыт в управлении, а также на обеспечение дальнейшего развития и повышения эффективности сети автоматизированных систем управления. Недостаточная эффективность существующих систем управяения производством обусловлена неполным соответствием црименяемых методов уцравления особенностям динамики современного производства. Это объясняется тем, что в настоящее время отсутствуют необходимые для создания систем управления научные разработки, учитыващие динамические закономерности производственных цроцессов. С целью повышения эффективности управления при рациональном использовании имеющихся ресурсов к разрабатываемым системам управления предъявляются новые требования автоматизация исследований закономерностей производственных процессов как объектов управления, и учет их динамического и стохастического характера при разработке алгоритмов управления. Большое разнообразие механообрабатывающих производственных процессов в серийном машиностроении вызывает необходимость разработки типовой методики построения систем оперативного управления (СОУ) на основе адаптивного подхода, применимой sк любому объекту выделенного класса производственных процессов. Реализация адаптивных СОУ сократит как сроки их разработки для конкретных цроизводственных объектов рассматриваемого класса, так и позволит управлять при условии неполноты исходной информации. Объектом исследования является класс основных механообрабатывающих цроизводственных процессов серийного машиностроения, реализуемых в рамках групповых поточных линий и предметно-замкнутых участков с типичным взаимозаменяемым оборудованием и жестким закреплением номенклатурных позиций планового задания за грзшпами оборудования. Целью работы является разработка комплекса типовых имитационных алгоритмов и программных модулей для моделирования СОУ, црименимого к классу основных механообрабатывающих производственных процессов с учетом влияния на их динамику возмущающих воздействий. Научная новизна- 1. Разработан комплекс имитационного моделирования СОУ, включающий динамическую стохастическую модель исследуемого класса цроизводственных процессов. 2. Предогожена методика формализации построения динаглическойимитационной модели с применением аппарата теории автоматов. 3. Разработана типовая методика исследования производственных объектов на управляемость и чувствительность к действию возмущении. 4. Экспериментально показана инвариантность ряда контролируемых характеристик объектов рассматриваемого класса относительно различных алгоритмов решения задачи календарного планирования при р1ксированном значении среднего коэффивдента загрузки производственного.

Выводы.

1. Сформулирована постановка задачи оперативного управления в классе задач адаптивной стабилизации программного движения в условиях действия возмущений и неопределённости априорной информации об объекте управления.

2. Разработан алгоритм адаптивного управления, включающий регулятор основного контура, идентификатор и адаптор, настраивающий регулятор на работу с конкретным объектом управления.

3. Предложен метод идентификации объекта управления в реальном времени на основе формальной процедуры байесовского предсказания, выведены расчётные формулы для определения прогнозных значений целевой функции.

4. Рассмотрены этапы работы созданного алгоритма управления,.

5. Описаны возможности разработанного имитационного комплекса, а также методика работы с ним в режимах исследования и управления.

6. Произведён расчёт составляющих экономического эффекта использования имитационного комплекса для совершенствования системы оперативного управления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. В работе сформулирован новый подход к совершенствованию системы оперативного управления основным механообрабаты-вающим производственным процессом, позволяющий осуществлять их разработку в классе адаптивных систем управления.

2. Обоснована целесообразность построения адаптивных.

СОУ.

3. Разработан имитационный комплекс типового моделирования СОУ, включающий динамическую стохастическую модель объекта управления, который применим как для исследования, так и для управления.

4. Дано формализованное описание объекта на основе аппарата теории автоматов.

5. Построена типовая динамическая модель объекта, позволяющая учесть необходимые возмущения и управление.

6. Предложена типовая методика исследования производственного процесса как объекта управления.

7. Проведены исследования объекта на чувствительность к действию возмущений и уцравляемость. Установлено, что:

1) значения основных выходных параметров объекта увеличиваются под влиянием возмущений, что приводит к срыву выполнения в срок планового задания;

2) диапазон изменения выходных параметров объекта зависит от типа вероятностной модели (закона распределения веро ятностей) учитываемых возмущений;

3) использование различных алгоритмов решения задачи календарного планирования, параллельно-последовательного вида движения партий деталей, дробления партий деталей имеет предельные возможности по обеспечению достижения цэли СОУ;

4) достижимость целей СОУ в условиях действия на объект возмущений зависит от наличия достаточных ресурсов управления (фонда сверхурочных работ, дополнительных рабочих мест).

8. Сформулированы условия обеспечения практической устойчивости объекта управления, выполнение которых необходимо для реализации СОУ адаптивного типа.

9. Выявлена инвариантность средней величины межоперационного задела в трудовом выражении к алгоритмам решения задачи календарного планирования при фиксированном значении среднего коэффициента загрузки, что позволило использовать мгновенное значение этого параметра в качестве характеристики изменения коэффициента загрузки под влиянием возмущений в будущие периоды времени.

10. Предложена целевая функция работы СОУ, направленная на обеспечение выполнения планового задания в срок с учетом влияния возмущений.

11. Показана возможность использования байесовского подхода к идентификации в реальном времени значений целевой функции и выведены формулы для расчета ее прогнозных значений.

12. Осуществлена постановка задачи оперативного управления в классе задач адаптивной стабилизации программного дви жения в условиях неполноты информации о динамике объекта и условиях его функционирования.

3. Разработан алгоритм адаптивного управления, применимый к любому объекту исследуемого класса с учетом действия возмущений, позволяющий организовать оперативное управление на основе прогнозирования конечных состояний всей совокупности партий деталей, находящихся в обработке. Он позволяет в режиме диалога принимать обоснованные решения о целесообразности введения дополнительных ресурсов для достижения цели СОУ.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. — М.: Политиздат, 1981. -223 с.
  2. Материалы Пленума ЦК КПСС 14−15 июня 1983 года. М.: Политиздат, 1983. — 52 с.
  3. Автоматизация проектирования систем управления. Сб. статей /Под ред. В. А. Трапезникова. М.: Статистика, 1978. -196 с.
  4. Актуальные проблемы управления. М.: Знание, 1972. -120 с.
  5. А.А., Костина Н. И., Яровицкий Н. В. Имитационное моделирование в экономике. Киев: Наукова думка, 1978. — 304 с.
  6. А.И., Черняк Ю. И. Информация и управление. М.: Экономика, 1966. — 63 с.
  7. Бар Ст. Кибернетика и управление производством. М.: Наука, 1965. — 310 с.
  8. Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978. — 400 с.
  9. В.И. Распознающие системы. Справочник. Киев: Наукова думка, 1983. — 422 с.
  10. П.А. Статистические методы оперативного управления производством. М.: Статистика, 1978. — 240 с.
  11. Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. Пер. с англ. М.: Наука, 1983. — 340 с.
  12. Э.И., Стебловцева Т. Л. Применение математических моделей для исследования методов каленрадного планирования. Механизация и автоматизация управления, 1983, № I, с. 4−9.
  13. А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М.: Наука, 1979. — 236 с.
  14. Всесоюзное совещание по проблемам управления (Минск, 25−25 ноября 1977 г.). Тез. докл. М.: ЙПУ, 1977. -700 с.
  15. Ю.В. О некоторых аспектах применения и конструирования имитационных моделей. Экономика и математические методы, 1982, т. ХУШ, вып. 3, с. 424−435.
  16. В.В. Основы безбумажной информатики. М.: Наука, 1982. — 552 с.
  17. А.А., Колесников Д. Н. Теории больших систем управления. Л.: Энергоиздат, 1982. — 288 с.
  18. Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. Пер. с англ. М.: Мир, 1976. — 511 с.
  19. А. Баейесовские методы в эконометрии. М.: Статистика, 1980. — 437 с.
  20. Ю.М., Макаров В. Л., Шейхетов В. М. Опыт разработки и использования имитационных моделей на цромышленном предприятии. Экономика и математические методы, 1979, т. ХУ, № 6, с. II55-II70.
  21. Исследование операций. Модели и применение. М.: Мир, 1981. — 677 с.
  22. Календарное планирование. ёМ.: Прогресс, 1966. -465 с.
  23. Да. Большие системы. Сложность, связность и катастрофы. Пер. с англ. М.: Мир, 1982. — 216 с.
  24. И.Е. Статистическая теория систем управления в пространстве состояний. М.: Наука, 1975. — 432 с.
  25. Л. Вычислительные системы с очередями. М.: Мир, 1979.
  26. Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. Вып. 2. М.: Статистика, 1978. — 335 с.
  27. А.Н., Оленев И. Д., Соколицын С. А. Организация и планирование производства на машиностроительном предприятии. Л.: Машиностроение, 1979. — 462 с.
  28. А., Крюон Р. Массовое обслуживание. Теория и приложения. Пер. с франц. М.: Мир, 1965. — 303 с.
  29. М., Лемуан 0. Введение в регенеративный метод анализа моделей. Пер. с англ. М.: Наука, 1982. — 104 с.
  30. Л.Т. Основы кибернетики. Математические основы кибернетики. М.: Энергия, 1973.
  31. .И., Дуболазов В. А. Организация и оперативно-календарное планирование машиностроительного производства в АСУП. Л.: Изд. ЛГУ, 1978. — 238 с.
  32. Л.И. О критериях оптимальности в задаче календарного планирования. В кн.: Исследование операций и АСУ. — Киев: Наукова думка, 1975, вып. 5, с. 24−28.
  33. В.Н. Современное диспетчерское управление: законы противоречия и координации. Вопросы радиоэлектроники, 1978, J& 2, с. 63−67.
  34. В.Н. Современное диспетчерское управление: система управления ходом цроизводства. Вопросы радиоэлектроники, 1979, $ 2, с. 37−46.
  35. В.Н. Современное диспетчерское управление: целевая функция, функции адаптивного управления. Вопросы радиоэлектроники, 1979, J6 I, с. 40−47.
  36. В.Н. Динамическая оптимизация управления производственным процессом: постановка задачи, надежное резервирование управления. Воцросы радиоэлектроники, 1980, JS 2, с. 73−79.
  37. В.В., Колин К. К., Серебровский Л. А. Математическое обеспечение управляющих ЦВМ. М.: Сов. радио, 1972.
  38. А.Л., Мальц Э. А. Статистическое моделирование систем массового обслуживания. М.: Сов. радио, 1978. -247 с.
  39. Методика определения экономической эффективности автоматизированных систем управления предприятиями и производственными объединениями. М.: Статистика, 1979. — 62 с.
  40. Модели оперативного планирования в дискретном производстве. М.: Наука, 1978. — 320 с.
  41. А.А. Основы разработки и развития АСУ. М.: Наука, 1981. 279 с.
  42. Математико-статистические модели в экономическом анализе и планировании. /Под ред. Б. Б. Розина. Новосибирск: Наука, 1983. — 254 с.
  43. Н.Б. Экономико-математические методы календарного планирования. Новосибирск: Наука, 1973.140 с.
  44. Н.Н. Математические задачи системного анализа. -М.: Наука, 1981. 488 с.
  45. У. Наука об управлении. Байесовский подход. Пер. с англ. М.2 Мир, 1971. — 304 с.
  46. В.А., Игнатьев М. Б., Перовская Е. И. Модели планирования и уцравления цроизводством. М.: Экономика, 1982. — 231 с.
  47. Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1975. -500 с.
  48. Пакет прикладных программ: Система моделирования дискретных процессов. ППП СЩЩ-В. Калинин, 1982.
  49. В.А. Групповое производство и автоматизированное оперативное управление. Л.: Машиностроение, 1975. -310 с.
  50. Т.П., Португалл В. М., Татаров Р. А., Шкурба В. В. Эвристические методы календарного планирования. Киев:1. Техника, 1980. 140 с.
  51. Проблемы программно-целевого планирования и управления. /Под ред. Г. С. Поспелова. М.: Наука, 1981. — 460 с.
  52. В.А., Масленников А. Н., Осипов Л. А. Опыт использования оптимизированных графиков в оперативном управлении производством. Л.: ДВДТП, 1979. — 33 с.
  53. Основы автоматизации управления производственными процессами. /Под ред. О. М. Овчинникова, В. В. Рякина. М.: Сов. радио, 1980. — 360 с.
  54. Л. А. Инженерные методы выбора варианта производственной структуры с заданным качеством процесса. В кн.: Автоматизированное проектирование организационных форм производства. — М.: Изд. стандартов, 1981, вып. 16, с. 12−32.
  55. Л.А., Токарева Н. Н., Наумов В. А. Определение путей повышения эффективности и качества работы производственных подразделений на основе моделирования. Технология машиностроения, 1983, вып. 9, с. 4−8.
  56. К.Ю. Введение в стохастическую теорию управления. -- М.: Мир, 1973. 321 с.
  57. Н.С., Чадеев В. М. Адаптивные модели в системах управления. М.: Сов. радио, 1966. — 159 с.
  58. Л.А. Современные принципы управления сложными объектами управления. М.: Сов. радио, г 1980. — 222 с.
  59. Л.А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинат-не, 1981. — 375 с.
  60. Л.А. Адаптация сложных систем. Рига: Зинат-не, 1981. — 375 с.
  61. Т. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Сов. радио, 1971. — 520 с.
  62. Дж. Самоорганизующиеся стохастические системыуправления. Пер. с англ. /Под ред. Я. З. Цыпкина. М.: Наука, 1980. — 400 с.
  63. А.И., Португалл В. М. Задачи теории расписанийв календарном планировании и мелкосерийного производства. М.: Наука, 1972. — 183 с.
  64. Л.И. Оперативно-календарное планирование. Модели и методы. М.: Экономика, 1979. — 133 с.
  65. Современные методы идентификации систем. Пер. с англ. /Под ред. П.Эйкхоффа. М.: Мир, 1983. — 400 с.
  66. С.А., Дуболазов В. А. Автоматизированные систе мы управления машиностроительным производством. Л.: Изд. ЛГУ, 1980. — 283 с.
  67. В.Г. Адаптивное управление. М.: Наука, 1981.- 384 с.
  68. В.Г. Теория адаптивных систем. М.: Наука, 1976. — 320 с.
  69. B.C., Шкурба В. В. Введение в теорию расписаний.- М.: Наука, 1975. 256 с.
  70. Теория расписаний. Пер. с англ. М.: Наука, 1975. -360 с.
  71. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи. М.: Радио и связь, 1983. — 248 с.
  72. А.В. Роботы и искусственный интеллект. М.: Наука, 1978. — 192 с.
  73. А.В. Построение адаптивных систем управления программным движением. Л.: Энергия, 1980. — Вып. 610,
  74. Библиотека по автоматике. 88 с.
  75. В.В. Оптимизация принятия решений в управлении производством. Новосибирск: Наука, 1981. — 269 с.
  76. Ту Дж., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов. Пер. с англ. М.: Мир, 1978. — 411 с.
  77. Н.П., Овсиенко Ю. В., Астраков Н. Я. Планомерность и проблемы совершенствования хозяйственного механизма и управления. Экономика и математические методы, 1983, т. XIX, вып. 3, с. 397−406.
  78. Н.П. О разработке системы оптимального функционирования экономики. М.: Наука, 1968. — 244 с.
  79. В.Н., Фрадков А. Л., Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. М.: Наука, 1980.
  80. Фу К. Последовательные методы в распознавании образов и обучении машин. Пер. с англ. М.: Наука, 1972. — 256 с.
  81. Э. Искусственный интеллект. М.: Мир, 1978. -558 с.
  82. Р. Имитационное моделирование систем искусствои наука. Пер. с англ. М.: Мир, 1978. — 418 с.
  83. К.Н., Пантелеев В. Н., Репьев Ю. М. Процессы интеграции в АСУ. М.: Финансы и статистика, 1982. — 224 с.
  84. И.П. Моделирование механизма принятия решений.- М.: Наука, 1976. 274 с.
  85. Экономико-математические модели в организации и планировании промышленного предприятия. /Под ред. Б. И. Кузина.- Л.: Изд. ЛГУ, 1982. 334 с.
  86. Экономико-математические модели в системе управления предприятием. /Под ред. Н. П. Федоренко, И. П. Шубкиной. -М.: Наука, 1983. 390 с.
  87. Д.Б. Математические методы управления в условиях неполной информации. -.М.: Сов. радио, 1974. 220 с.
  88. Экономическая кибернетика. М.: Экономика, 1982. -407 с.
  89. Fit /С. 5., JVdkokc L.T.a study, of fajininf systems opvut -tinq in ц, а&(ъотлГп e. n/vuiofirmfitrMv.)JR-&S^D J9&&.
  90. Jtcuikarii ?. L, SktdhrL &. S. Rig&rwiativt simulations ojf usponsc times in rubier oils of (j^uzLues. Lteturu. notes in zontiol and ifiyuiztrin^ stiatcZj <26 -в.7 HeiolMotf, Sp^nyvi, /980.
  91. Pebt&CL И, SuJjtctivc pzoSaJUitf аррчо&ск Ъ> ual-tcmtidtntificodiofb) Ргос. Ц-tk IMC symposium on* icbrt -tijLcaUon a, nd, system, ралатЖг e.stirrux.tiorL9 StJLsb1VSSR7Vol. S1im, pp. 8Ш .
  92. Sse. L.oji-SkabmY. &-гъ aotivt aAoLptiv-c contiol jot okscntte. time, systems uiih. г&пАот. ропатеieas. IEEE fouis. Jubauriu Contzo6. /Щ AC-/8(Z)? pp. № -U7.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!