автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Информационная система подготовки и планированияпроизводства приборов радиационного мониторинга (напримере завода "Импульс" г. Пятигорск)

Московская Государственная Академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова

Информационная система подготовки н планирования производства приборов радиационного мониторинга (на примере завода "Импульс" г.Пятигорск).

'5.13.16 Применение вычислительно» техники , математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

На правах рукописи

РР6 ОН

Болгова Галина Евгеньевна

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1

Москва - 2000 ?

Работа выполнена на приборостроительном заводе "Импульс" г.Пятигорск Ставропольский край и в Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова ;

Научный руководитель - к.х.н., доцент Богатиков Борис Федорович Научный консультант - к.т.н. Кулыгина Марина Михайловна

Официальные оппоненты - д.т.н. проф. Чарышев Шамиль Фаттахович

- к.г.н. Тихомиров Виктор Александрович

Ведущая организация - ГУП ВНИИ Химической Технологии Минатома РФ

Защита состоится 30.05.2000 в 14 часов на заседании диссертационного совета К 063.41.02 в Московской государственной академии тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова по адресу Москва, проспект Вернадского ,86

(

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МИТХТ (Москва , VIалая Пироговская,!)

Реферат разослан "27" апреля 2000 г. Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук Бурляева Е.В.

Общая характеристика работы.

Актуальность темы.

•. В условиях многономенклатурного производства, характеризующегося наличием разветвленных параллельных технологических ветвей, насчитывающих сотни тысяч операций, возникает необходимость в планировании и оптимизации процессов производства, что невозможно осуществить без применения информационных технологий. Существенное сокращение сроков изготовления продукции может быть достигнуто благодаря использованию информационных систем при подготовке технической документации, составлении расписаний изготовления комплектующих' деталей для рабочих мест* планировании работ и т.д.

Создание информационных систем и их внедрение на современном этапе в России характеризуется следующими особенностями. Во-первых, за начальные годы реформ были практически полностью остановлены многие предприятия , особенно мелкие и средние , и высококвалифицированный персонал этих предприятий разбежался. В связи с восстановлением в последние годы потенциала предприятий на них были набраны новые неопытные рабочие , что привело к значительному увеличению сроков выпуска продукции и росту её себестоимости. Во-вторых, ранее вычислительно-информационную базу предприятия составляли вычислительные машины класса ЕС и СМ, а новые информационные системы повсеместно создаются на основе локальных вычислительных сетей на персональных компьютерах на платформах IBM PC 486 и Intel Pentium .

Проблеме управления большими проектами уделяют особое внимание ведущие мировые фирмы по производству программного обеспечения, такие как Microsoft , Symantec , Apple и т.д.

На международном рынке программного обеспечения существовует более 150 программных пакетов , позволяющих расчитывать временные параметры сетевых моделей и

4 . *

анализировать сети с применеием метода критических

путей или ПЕРТ-метода. На российском рынке представлены две наиболее популярных информационных системы - Time Line 1.0 for Windows компании Symantec и Microsoft Project 4.1.

Однако анализ перечисленных информационных систем показал, что они непосредственно без предварительной адоптации не могут быть использованы для планирования и оптимизации процессов производства приборов для радиационного мониторинга, характеризующихся иерархической структурой и наличием параллельных технологических ветвей, состоящих из десятков тысяч комплектующих деталей, на изготовление которых требуется сотни тысяч технологических операций.

Основные причины это: ограничение на допустимое количество работ проекта - 10 ООО для Time Line и 2000 для Microsoft Project, следовательно, данные программы можно применить только к относительно простым изделиям; ограничение на иерархическую структуру задач для Microsoft Project - до 10 уровней, а это означает, что узлы, входящие в изделие должны состоять не более чем из 10 комплектующих деталей, что противоречит большинству технологических процессов и самое главное, все эти системы предназначены только для расчета параметров сети и ее оптимизации и не решают проблем подготовки технической документации .

Таким образом,_____необходимость создания новой

информационной системы для всесторонней подготовки процессов производства, учитывающих конкретные условия производства, безусловно является актуальной.

Цель данной работы - создание информационного и программного обеспечения системы подготовки и планирования процессов производства, характеризующихся сложной иерархической структурой с параллельными непересекающимися технологическими ветвями насчитывающими десятки тысяч комплектующих деталей , сотни тысяч механических, электрохимических и химических операций на примере производства приборов радиационного мониторинга на заводе "Импульс" г.Пятигорск.. Конечной производственной целью является выпуск партии готовых изделий за минимальное время

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

^. провести анализ информационньрс. потоков, используемых при изготовлении дозиметрических и оптических датчиков, радиометров газов, бета-радиометров, спектрометрических и индикаторных приборов выпускаемых Пятигорским приборостроительным заводом "Импульс"; ^ провести анализ современных методических и программных средств ввода, накопления, обработки и оптимизации информации при планировании и реализации проектов;

^ разработать принципы построения и архитектуру сетевой многопользовательской информационной системы (ИС) ввода, накопления и обработки информации; разработать программно-технические средства и внедрить их в производство. Научная новизна

В диссертационной работе автором получены следующие научные результаты:

на основе анализа технологической, конструкторской и экономической информации разработан эвристический алгоритм, позволяющий с помощью сложных иерархических графов с параллельными ветвями определять порядок выполнения работ при изготовлении изделия, состоящего из десятков и сотен тысяч комплектующих деталей; * : '

разработана информационная система, предназначенная для всестороннего информационного обеспечения процессов подготовки и планирования производства, формирования конструкторской, экономической и технологической документации (сводные спецификации, комплектовочные ведомости, сдаточные накладные, наряды на работы в цехах и т.д.); ^ предложен ряд новых способов повышения надежности хранения и обработки информации при работе с

пользовательскими^ системами

базами данных и технологией "файл-сервер".

управления

Практическая значимость работы заключается в:

■S разработке и внедрении комплекса алгоритмов, используемых для оптимизации процессов производства приборов радиационного мониторинга; создании модифицированных баз данных, предназначенных для информационного обеспечения и технической подготовки процессов производства;

S внедрении программного интерфейса ;

S создании библиотеки подпрограмм, позволяющей быстро & создавать многооконный интерфейс, ' пользовательские панели инструментов , определять и фиксировать сетевые . имена пользователей , работающих с ИС ;

S внедрении реального графика выпуска изделий, который привел к сокращению времени изготовления продукции в среднем на 15-20%;

■S разработке информационной системы, и внедрении её на Л Пятигорском приборостроительном заводе "Импульс" (Ставропольский край).

Публикации и апробация работы:

Эффективность предложенного метода , алгоритмов , технических решений и программно-аппаратных комплексов подтверждается результатами эксплуатации информационной системы в течении 19982000 гг. на заводе "Импульс" г.Пятигорск.

Основные результаты работы были доложены на ежегодной региональной научно-практической конференции "Роль информационных технологий в устойчивом развитии ( региона Кавказских Минеральных Вод" , Ессентуки 23-24 марта 2000г. По теме диссертации опубликовано 4 научных работы.

Структура н объем диссертации: Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и приложения, изложенных на 170 страницах, включает 23 рисунка, 6 таблиц и список литературы из 37 наименовании.

Содержание работы. I

В ведении обоснована актуальность темы диссертации, формулированы цель и основные задачи работы, дана общая арактеристика работы.

Первая глава посвящена обзору работ по информационным истемам накопления, обработки и представления данных, беспечивающей комплексную информационную поддержку процессов юдготовки и планирования производства. : ,

- ; Поскольку основу информационных систем составляют базы гднных, то в начале главы подробно рассмотрены существующие в тстоящее время модели баз данных , орисаны способы поддержания злостности в базах данных , приведены сравнительные характеристики >бработки данных в архитектурах "клиент-сервер" и "файл-сервер". Далее рассматриваются типы и особенности создания информационных :истем , построенных на основе систем управления базами данных, ^формулированы основные цели и задачи моделирования процессов функционирования производства и приведена в общем виде постановка вдачи моделирования производственных процессов.

Далее представлено описание системы сетевого планирования управления, методика расчета параметров сетевой модели, аналитический, секторный и графический способы расчета этих параметров, методы анализа и оптимизации сетевой модели.

В заключительной части главы приведены выводы по литературному обзору. На основе литературных данных был выявлен традиционный метод составления календарного:плана-графика загрузки оборудования для заводов с мелкосерийным и: единичным характером производства. В данном методе получение оптимального плана-графика осуществляется следующим способом: строится некоторый допустимый график, а затем улучшается путем локальных преобразований, направленных на сокращение суммы возможных простоев оборудования и сокращения продолжительности общего цикла обработки всех деталей. Недостатками такого метода является жесткая привязка сетевого графика к рабочим местам, что приводит ;к увеличению объемов незавершенного производства, неустойчивости выполнения плановых сроков и, в конечном итоге, к увеличению времени изготовления конечной продукции. 1

Таким образом, имеются основания считать актуальной и важной задачей создание информационной системы всесторонней подготовки и планирования процессов производства приборов радиационного

, -, 8

мониторинга, характеризующихся сложной иерархической структурой с параллельными непересекающимися технологическими ветвями насчитывающими десятки тысяч комплектующих деталей, сотни тысяч механических, электрохимических и химических операций.

Во второй главе приведена модель временного анализа графа сборки. представлена математическая постановка задачи и математическое описание метода определения порядка выполнения работ в сложных иерархических графах с параллельными ветвями.

Выбор метода изготовления сложного изделия тесно связан с конструктивными особенностями этого изделия. Он определяется схемой комплектования, которая может быть представлена схемой сборки .

Предположим, что изделие состоит из ш деталей, и узлов, для изготовления которых требуется выполнить ряд последовательных технологических операций (механических, электрохимических, химических и т.д.). В принятой схеме для простоты и детали и узлы будем называть деталями, не разделяя на простые и сложные , а так же объединим все последовательные технологические операции по каждой детали, абстрагируясь от их технологической сущности, -в единую работу по данной детали.

Схему сборки можно изобразить в виде графа сборки или описать на языке теории множеств.

На рис. 1 представлен граф сборки, где вершины графа соответствуют деталям к).к; кт из которых собирается изделие, а дуга (к1:к| ) характеризует соединение деталей к; и к; (деталь к; входит в сложную деталь к;).

При построении графа сборки изделия мною были выявлены основные комплектующие узлы (так называемые "высшие сборки"), которые образз'ют конечное изделие на заключительном этапе сборки. При этом каждый из узлов представляет из себя сложное изделие, для которого так же может быть построен отдельный граф (подграф). Тогда можно сказать, что итоговый граф представляет из себя объединения подграфов, состоит из параллельных ветвей и имеет иерархическую структуру с одной вершиной, соответствующей готовому изделию. Рассчитав удаленность каждого элемента графа от вершины, представим окончательную модель сборки как иерархический граф уровней с общей вершиной.

Эта модель наглядна и если бы размерность графа была мала, то его можно было бы обрабатывать в ручную. Однако, такая модель непригодна для компьютерной обработки.

Рис 1. Сетевой график производства с параллельными технологическими ветвями. Серым цветом обозначены работы, лежащие на критическом пути, а работы по изготовлению "высших сборок" изображены заштрихованными .

Для расчета на компьютере зададим граф двумя множествами: Первое множество \¥: Множество работ н', , каждая из которых характеризуется парой чисел (¡Д) - где 1 индекс детали к„ а I - время ее гборки (на самом нижнем уровне - время изготовления )

Второе множество К : множество дуг (у) , определяющее отношение вхождения детали к| в Ц .

'Такой способ описания сети следует из ее графического построения ( рис. 1). Возможен и обратный путь , т.е. графическое изображение сети по заданным двум множествам , т. к. фактически эти множества характеризуют работу по монтажу детали к, в к; ,

Для каждой работы опредилим подмножество \У,' с ^^ непосредственно предшествующих работ

(1)

где т - общее количество работ. Подмножество, предшествующее начальным работам, пустое, а \¥тц+ состоит из завершающих работ.

Кроме множества работ определим множество событий Тэ , и каждой работе V/, е поставим во взаимно однозначное соответствие упорядоченную пару событий -начальное и конечное ((к), т.е.

-» О^Дс) или \ -> 0,к) • (2) Сетевой график . заданный множествами \¥ и Те , является

Г !

моделью производственного процесса , если \У - подмножество

работ сетевого графика с сохранением отношения порядка.

Отображение (2) дает отношение порядка в XV через Т$ Ь < < и, (3)

т.е. начал}' работы предшествует событие ^ , а концу работы V/-событие

Задача - собрать готовое изделие за минимальное время. Для решения поставленной задачи был предложен метод, блок-схема которого приведена на рис 2.

На начальном этапе из баз данных содержащих конструкторскую, технологическую и экономическую информацию для всей номенклатуры (408 наименований) производится отбор данных для- построения конкретного изделия. Так как, чтобы несколько упростить граф сборки, мы решили объединить все последовательные технологические операции по каждой детали в единую работу по данной детали, то на следующем этапе необходимо рассчитать длительность выполнения

такой работы. -----

Эта длительность рассчитывается в рабочих сменах и равна времени изготовления деталей определенного вида по всем технологическим операциям на весь заказ плюс функция от технологического цикла детали

Дтя того, чтобы несколько упростить граф сборки, объединяем все последовательные технологические операции по каждой детали в единую работу по данной детали. Расчет длительности выполнения такой работы осуществляется следующим образом:

^ Г -ГГизг г' ХТ(ТЦЦ) 1

где ( у. длительность изготовления для каждой детали в сменах, которой ставится в соответствие работа по ¡-той детали по I технологическим операциям ;

21Т,пг ¡)=(КцзГ ,.ТШГ у)/(Крм ]*ТСМ)

Т,,,, „ - время изготовления деталей определенного вида по всем

последовательным технологическим операциям на весь заказ,

кМЧ1, - изготавливаемое количество деталей одного вида,

Тшт и - время на изготовление одной детали по j последовательным

технологическим операциям.

Кг., , - количество рабочих мест, на которых выполняется ¡-ая технологическая опреация

Рис. 2. Блок-схема метода определения порядка выполнения работ в сложных иерархических графах с параллельными не пересекающимися ветвями (дополнение к методу критических путей).

Тсм - длительность смены.

—Р'тцд> 1 функция от технологического цикла детали равная ^ 1) если ТЦД=<8часов .то £Р(тщш=тцд/8 ; * '

2) если 8=<ТЦД=<120 (Т5 смен * 8 часов = 120 часов), то

ГР(тцд) I =ТЦД/8-(ТЦД)/24 где (ТЦД)/24 - нерабочее время в течении суток.

3) если ТЦД>!20 часов, то 1Т(Т1Щ), =ТЦД/8-(Тида4)-(6*ТЦЦ/120) , где 6*ТЦД/120 - нерабочее время в течении выходных.

Так как в базах данных содержатся перечень работ, требующихся для изготовления конкретного изделия, а так же логические связи межу работами, то в результате получаем сложный иерархический сетевой граф с параллельными непересекающимися ветвями, л' Поскольку полученный граф имеет слишком сложную структуру, то для удобства обработки разделяем его на подграфы (отдельные сетевые графики), причем количество подграфов п равно количеству "высших сборок" составляющих конечное изделие.

Расчет временных параметров сетевых графиков для каждого из подграфов проводится по стандартному аналитическому алгоритму Форда-Фалкерсона. Результатом расчета является определение для каждой работы ранних и поздних начал и окончаний работ, резервов времени, выявление критического пути и определение его продолжительности.

После расчета временных параметров отдельных сетевых графиков проведем процедуру сшивания сетей в одну общую сетевую модель. Сама процедура не представляет сложностей, но ясно, что последовательное выполнение работ, входящих в отдельные сетевые графики, не эффективно. Необходимо определить очередность выполнения работ непараллельных ветвей.

Для решения этой задачи в настоящей работе предложен эвристический алгоритм, позволяющий быстро определить порядок выполнения работ (деталей) в сложных иерархических графах с параллельными ветвями, состоящих из десятков тысяч вершин, отождествляемых с деталями, на изготовление каждой из которых требуется порядка десяти технологических операций. Блок-схема алгоритма изображена на рис.3 л

Рис.3 Блок-схема эвристического алгоритма,

являющего составной частью метода определения порядка выполнения работ в сложных иерархических графах с параллельными не пересекающимися ветвями

. Алгоритм делится на три последовательных этапа. После проведения всех трех этапов оптимизации ' каждая деталь получает уникальный верхний индекс хуг , соответствующий номеру очереди ( приоритету изготовления ), в соответствии с которым и поступает в работу. - !) ' \

Первый этап. На этом этапе каждому из отдельных подграфов, отображающему параллельные технологические ветви, присваивается номер приоритета, обозначаемый верхним индексом х. по следующему правилу : сравниваем продолжительности критических путей каждого отдельного сетевого графика и присваиваем первый номер всем работам, входящим в сеть с максимальным временем критического пути и-тах,.п{ Ц },

второй номер работам , входящим в ¡-уго сеть с Ц и <1 ]' и Ц, 1; > I „р ¡о. П) . где I ф (о. п) - продолжительности критических путей всех сетей за исключением 1-ой и сети, которой на начальном этапе был присвоен первый номер , и т.д.

. Второй этап. На втором этапе оптимизации объединим работы, принадлежащие одним уровням графа, но разным путям в так называемые ступени вхождения Б. Ступень вхождения работы определяется удаленностью этой работы от конечного события и равно количеству работ, лежащих на пути между рассматриваемой работой и конечной. Если работа ] принадлежит пути т1) , где Ш|- количество работ, принадлежащих данному пути, то ступень вхождения ] -ой работы будет равна 5^гг)1-.| ■ '

Определяем ступень вхождения для каждой работы. Очевидно, что чем больше ступень вхождения Б,, тем дальше расположена работа от конечного события и тем раньше ее необходимо выполнить. В соответствии с этим правилом присваиваем второй номер приоритета, который обозначим вторым верхним индексом у.

Третий этап. В результате предыдущих двух этапов все работы по изготовлению изделия разделены на небольшие подгруппы, имеющие одинаковые верхние индексы ху. Эти группы объединяют работы, принадлежащие одним и тем же подсетям и лежащие на одной ступени вхождения, для примера, на рис.1 работы такой группы выделены жирным контуром. Задача третьего этапа - упорядочить работы внутри подгрупп в зависимости от трудоемкости и присвоить каждой работе третий верхний индекс г , "по следующим правилам:

1) чем выше длительность изготовления работы 1 ^ , тем раньше её необходимо начать выполнять;

2) если деталь поступила в изготовление , то все операции по ней проводятся последовательно и непрерывно. , ч/;

Пусть Он - количество работ , входящих в группу с одинаковыми верхними индексами ху , но отличных по длительности изготовления работы I . Распологаем эти работы по убыванию I у, первый номер присваиваем работе с максимальной длительностью изготовления I „ет1=шах1 ци I „ . второй номер работе с 1ху2< I цху1 но I ц 42 > I у хуг, где 1 „ 472 - длительности изготовления всех работ , входящих в группу Оь кроме работ , с уже присвоенным номером и самой рассматриваемой работы.

Итак, в результате проведенной оптимизации сетевой модели каждая работа представлена в виде 1ху2

где I „ - длительность изготовления ¡-ой работы по ] технологическим операциям :

хуг- уникальный номер очереди для каждой работы (детали) .причем : х - определяет к какой из высших сборок принадлежит деталь, указывает на порядок изготовления высшей сборки; *

показатель глубины расположения работы в сетевой

годели , зависит от ступени вхождения детали; - номер очереди изготовления детали среди деталей с одинаковыми [ндексами ху , зависит от частичного резерва времени работы и срока её гозднего окончания.

редств сетевого планирования, описаны алгоритмы, использованные [ри создании информационной системы. Приведены описание структур ¡аз данных и связей между ними ( рис.6 ), и описание созданной в ipouecce разработки ИС дополнительной библиотеки подпрограмм, ниверсальной для любых версий языка FoxPro 2.x, позволяющей ¡btcrpo создавать многооконный интерфейс, пользовательские панели (нструментов, определять и фиксировать сетевые имена пользователей, »аботающих с ИС. Библиотека написана с использованием языка С, а так ке встроенного языка FoxPro 2.6.

Так как информационная система была создана для конкретного (редприятия ( приборостроительный завод «Импульс» г.Пятигорск Ставропольского края ) , то выбор СУБД FoxPro2.6 for Windows в :ачестве программного средства разработки был сделан , исходя из 1меющихся в распоряжении скромных аппаратных средств и традиций, ложившихся при создании программных продуктов такого типа.

Использование новой библиотеки подпрограмм позволило создать гнтуитивно понятный пользователю интерфейс информационной :истемы. Структура ИС представлена на рис 4.

В третьей главе выполнен анализ современных программных

Информационная система

Процедурные программы

К

БАЗЫ ДАННЫХ Г)ВР-ф;ншы

>

Интерфейс : набор экранов и меню

МЕМО-файлы

Внешние программы, библиотеки

Индексные файлы Текстовые файлы

Отчеты и запросы

/V

п

Рис.4 Основные компоненты информационной системы "Производство"

Для повышения надежности хранения информации и поддержания внутреннего логического соответствия данных при работе с пользовательскими базами данных и технологией "файл-сервер" были предложены следующие методы:

1. создание "системных"1 баз данных и соответствующих им глобальных процедур для обеспечения сущностной и ссылочной целостности баз данных;

2. разграничение правил доступа к данным для пользователей с разными приоритетами осуществляется двумя взамиодополняемыми способами:

♦ путем разделения больших проектов на более мелкие таким образом, чтобы каждая группа пользователей располагала только необходимой ей информацией.

Главной частью информационной системы являются базы данных. Проекты взаимодействуют с базами данных в соответствии с правилами доступа, заложенными в каждом из них. Таким образом достигается разделение прав пользователей , работающих с ИС. л/у

♦ Кроме того, у каждого пользователя, работающего с ИС есть свой пароль, который запрашивается при входе с систему. В соответствии с этим паролем пользователю становятся доступны строго определенные пункты главного меню проектов;

3. При возникновении сбоев в работе системы, связанных с внешними воздействиями ( например, скачки напряжения в электрической "сети ) для предотвращения потери данных используется вызов внешних процедур - стандартных утилит Norton Utilités , причем вызов такой процедуры осуществляется самой информационной системой сразу после сбоя, что увеличивает вероятность полного восстановления данных и при этом не требуется прекращения работы с ИС.

В заключении третьей главы представлены описание и интерфейс новой информационной системы. Один из примеров многооконного интерфейса информационной системы представлен на рис.5

Базы данных такого рода названы системными по аналогии с таблицами подобного назначения . используемыми в корпоративных базах данных построенных на основе технологии "клиент-сервер".

{^jMinrmtjft f imPio

ЕШШ

f<tt Min«* » ft» M j * Ь i.

'не 5.Пример многооконного интерфейса информационной системы

В четвертую главу в качестве примера вошло описание ехнологического процесса производства двухсторонних печатных плат входящих в состав всех электронных приборов , производимых штигорским заводом "Импульс", а так же структура и технико--кономические показатели завода .

Как уже отмечалось ранее, завод ч "Импульс" является федприятием по изготовлению приборов радиационного мониторинга «лко-серийнымн и единичными партиями. Завод имеет полный амкнутый, технологический цикл и технологические процессы, ¡беспечивающие выполнение производственных задач.

В 1999 году было выпущено 21 наименование продукции , гапример УСТАНОВКА РАДИОМЕТРИИ.' Р&С-07П . УСТАНОВКА СОНТРОЛЬНАЯ РЗБ-05 . ДОЗИМЕТРЫ ДБГ-ОШ иДКГ-ОШ , БЕТА-'АДИОМЕТР РУБ-01П6 , УСТАНрВКА РЗБ-07С . ПРИБОР ШДИКАТОРНЫЙ ППР, УСТАНОВКА РАДИОМЕТРИЯ. РКС-07П , 1ЛОК ДЕТЕКТИРОВАН.БДМГ-08Р-03 , УСТРОЙСТВО ДЕТЕКТИР 'ДАС-02П , ДАТЧИК ОПТИЧЕСКИЙ ОД1 и др.- всего 6874 изделия .

Запуск изделия определенного вида в производство существляется примерно раз в две недели VI к момент}' запуска нформационно-вычислительный центр подготавливает базу данных-

выборку из главных технологических БД для

изготавливаемого изделия ( так называемый "разворот", содержащий максимально подробную информацию о данном изделии), по которой выпускается вся необходимая техническая документация, а так

же рассчитываются уникальные номера очереди изготовления комплектующих деталей, которые в дальнейшем проставляются на нарядах, выдаваемых на работы в цеха.

Для конкретного изделия, прибор индикаторный' ГТПР, приведены основные информационные потоки на рис 6.

Из рисунка 6 видно, что из основных баз данных, содержащих информацию о комплектующих, крепеже, изделиях изготавливаемых по спецификации и базе технологических маршрутов для всех когда-либо изготавливаемых заводом деталях, делается база-выборка для конкретного изделия , в частности , для прибора индикаторного ППР , и далее на основе этой базы-выборки и вспомогательных баз данных (справочников , ведомостей расхода материалов , шифраторов и т.д ) рассчитываются уникальные номера изготовления и формируется вся техническая документация , требующаяся для изготовления партии конкретных изделий.

Вспомогательные БД .

1. L0025, LÜ024, L0028, L0006, К0013! К0001 и др. -Справочники видов работ , наименований изделий , ценники на комплектующие и т.д.

2. L0008, LOO 17, L0018 и др. - Ведомости норм расхода материалов

3. L0141. L0129 и др. - Шифраторы оборудования, единиц измерения и т.д.

Рис. 6 Основные информационные потоки процессов подготовки и ланнропаиия производства прибора пнднкагорного ППР

В таблице 1 представлено количество комплекту ющих деталей 1ля этого изделия с указанием имен баз данных . откуда взята эта шформация.

Таблица 1. Количество и классификация комплектующих деталей для Прибора индикаторного ППР

Наименование комплектующего Количество на одно готовое изделие БД из которой - получена информация

Сборочные единицы 47 Ь0001

Детали 498 Ш)01

Стандартные изделия 125 ШЮ1

Комплекты поставляемые 228 Ь0002

Крепеж изготавливаемый 104 ьоооз

Крепеж покупной 189 Ь0041

Надо отметить . что не существует принципиальных различий в схеме информационных потоков для других изделий , изготавливаемых заводом.

Схема технологических связей между цехами представлена на рис Т Последующие три года эксплуатации данной И.С. показали за счет новой организации процессов производства удалось сократить сроки изготовления продукции на 15-20%.

Результаты, отражающие сокращение сроков изготовления продукции после внедрения новой информационной системы представлены, в таблице 2.

Исходя из анализа результатов следует, что с увеличением количества комплектующих деталей сокращение срока изготовления продукции увеличивается, а это значит, что использованный при написании ИС метод определения порядка выполнения работ в сложных иерархических графах с параллельными ветвями особенно хорошо подходит для сложных изделий с количеством комплектующих деталей от ста до десятков тысяч, на изготовление каждой из которых-требуется порядка 10 технологических операций.

Рис 7 Схема технологических связей между цехами.

Таблица 2 Сокращение сроков изготовления продукции после внедрения информационной системы "Производство".

Кол Колич Общее Мини Фактич Факт Со*

ичес ество количе мальн еское ическ mei

тво компл ство ое Время ое сро

нзде ектую техноло время изготов Время изго

ЛИИ щнх гическ нзгото ления нзгото лен

в детале их влени издел и влени

Наименование парт й в операц я в я до я

1Ш , одном ии по смена внедре издел

шт готов ом издел ИИ ,шт одному готово му нздели 10 ,шт X расче тное ния ИС ия после внедр енмя ИС

ДОЗИМЕТР ДКГ-ОШ 50 166 780 155 200 165 17,5

УСТРОЙСТВО ДЕТЕКТИР, УДАС-02П_ _ 3 1677 . 10529 83 110 90 18,1

УСТРОЙСТВО ДЕТЕКТИР, УДАБОЗП 3 1541 8848 72 100 80 20,0

УСТАНОВКА РАДИ0МЕТРИЧ. РКС-07П 3 4454 26485 112 180 130 27,7

БЛОК ДЕТЕКТ. АЭС БДАС1 10 705 4462 78 100 80 20,0

БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ БДМГ-ОЗР 50 63 528 128 145 133 8,2}

ПРИБОР ИНДИКАТОРНЫМ ППР 20 363 1904 ИЗ 150 120 20,0

БЛОК ДЕТЕКТИРОВАН.БДМГ-08Р-03 50 233 1234 110 145 119 17,9

БЛОК ДЕТЕКТИРОВАН. БДМР08Р-04 50 219 1188 101 140 110 21,4

БЛОК ДЕТЕКТИРОВАН.БДМГ-08Р-05 50 223 1187 103 140 111 20,7

БЛЕНКЕР Т-3 20 25 196 10 10 10 0,0(

Среднее значение сокращения срока изготовления продукции по всем представленным в таблице, изделиям 17,44% Среднее значение сокращения срока изготовления продукции по сложным изделиям представленным в таблице для которых количество комплектующих деталей больше 100 шт 20,39% Среднее значение сокращения срока изготовления продукции по сложным изделиям представленным в таблице для которых количество комплектующих деталей меньше 100 шт 4,14%

Основные результаты. !

[

1. Проанализированы с точки зрения сокращения срока изготовления изделий процессы производства многономенклатурной продукции на примере изделий завода "Импульс" г. Пятигорск. I. Математически сформулирована и решена задача изготовления изделия за минимальное время. Причем это изделие имеет сложный граф сборки, характеризующийся иерархической структурой с одной вершиной соответствующей готовому изделию, и состоящий из параллельных непересекающихся технологических ветвей.

На основе комплексного анализа информации о структуре многономенклатурного производства, технологических маршрутах и продолжительности технологических процессов был разработан эвристический алгоритм, позволяющий с помощью сложных иерархических графов с параллельными ветвями определять порядок выполнения работ при изготовлении изделия, состоящего из десятков тысяч комплектующих ; деталей, сотен тысяч технологических операций.

Разработана новая сетевая многопользовательская информационная система "Производство", предназначенная для всестороннего информационного обеспечения процессов подготовки и планирования производства приборов радиационного мониторинга.

». Разработанная информационная система была внедрена на приборостроительном заводе "Импульс" • г. Пятигорск, что

подтверждено отзывом на новую информационную систему. При этом сроки изготовления продукции сократились в среднем на 1520%. Все это благоприятно сказалось на экономических показателях завода. . ' с

1редставленные информационная система и СШо^м!^ могут быть [рименены не только к процессам изготовления приборов адиационного мониторинга, но и к изготовлению любых изделий, [меющих подобную структуру графа сборки и соответствующую сходную информацию. Список публикаций

1. Болгова Г.Е. Информационная система "Производство". Межвузовский сборник научных работ "Вузовская наука в образовании , бизнесе и производстве" Ессентуки 1999 с. 90-93

2. Богатиков Б.Ф. Болгова Г.Е. Информационное обеспечение многономенклатурного производства. Информационно-

ф

аналитический бюллетень "Ученые записки МИТХТ"

Вытек 1 . Москва 1999 с.76-78

3. Болгова Г.Е. Метод определения порядка выполнения работ в сложных иерархических графах с параллельными ветвями. Сборник тезисных докладов региональной научно-практической конференции "Роль информационных технологий в устойчивом развитии региона КМВ" Ессентуки 2000 с.49-53 (

4. Богатиков Б.Ф. Болгова Г.Е. Принципы повышения надежности хранения и обработки информации при работе с пользовательскими базами данных и технологией "файл-сервер". Информационно-аналитический бюллетень "Ученые записки МИТХТ" Выпуск 2 . Москва 2000 с.48-52.

I [одписано к печати 24 апреля 2000 г., чакач 18 , тираж 100 -на. Издателыжо-полиграфичеекии центр МИТХТ , г. Москва , просп. Вернадского , 86