автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модели и методы планирования загрузки оборудования участка ГПС при решении задач оперативного управления

Министерство образования и науки Российской Федерации

Новосибирский государственный технический университет

На правах рукописи

Секаев Виктор Гилячевич

МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАГРУЗКИ ОБОРУДОВАНИЯ УЧАСТКА ГТТС ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2006

Работа выполнена на кафедре "Автоматизированные системы управления" Новосибирского государственного технического университета.

кандидат технических наук, профессор Мамонов Владимир Иванович

доктор технических наук, профессор Василий Васильевич Губарев

кандидат технических наук, Владислав Юрьевич Щеколдин

НИИ Автоматики и электрометрии СО РАН

Защита состоится" 13 " йи^ела. " 2006г. в часов

на заседании диссертационного совета Д212.174.03 при Новосибирском государственном университете по адресу: 630090, Новосибирск, ул.Пирогова, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного университета.

Автореферат разослан "_"_" 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук Ю.И.Еремин

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

э

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Повышение качества оперативного управления является наиболее существенным фактором эффективности гибких производственных систем (ГПС). В рамках оперативного управления одной из важнейших проблем является проблема планирования загрузки оборудования. Значимость и сложность задач управления обусловлена их иерархической структурой, функциональными особенностями, динамичностью, необходимостью эффективного использования дорогостоящего оборудования.

Заметное в последнее время возрастание интереса к вопросам построения оптимальных расписаний для различных обслуживающих систем обусловлено существенным повышением уровня автоматизации всех видов человеческой деятельности, в том числе и управления этой деятельностью. Качество функционирования современного производства во многом определяется решениями, принимаемыми на этапах календарного планирования и оперативного управления. Наряду с улучшением качеств плановых решений все более жесткими становятся требования к сокращению сроков их выработки, повышению оперативности и гибкости управления.

Основной характеристикой системы оперативного управления ГПС будем считать скорость реакции на изменения условий функционирования производства без потери гибкости. Проблемы планирования (формирования оперативно-календарных планов) являются достаточно сложной задачей, т.к. на нее в наибольшей степени воздействует среда. Календарный план-расписание формирует информационную модель, которая становится базой для диспетчирова-ния операций в реальном времени, т.е. для Оперативного управления.

Разработке методов гибкой технологии управления посвящены работы Васильева В. Н., Емельянова С. В., Павлова А. А., Соломенцева Ю. М., Ску-рихина В. И., Бобко И. М. и ряда других авторов.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 1 БИБЛИОТЕКА < |

от^1;

Основополагающие результаты по проблемам управления в иерархических системах, полученные в работах Буркова В. Н., Гермейера Ю. Б., Мако Д., Месаровича М., Моисеева Н. Н., Такахара И., позволили обосновать использование математического аппарата теории игр, иерархических систем для решения задачи оперативного управления в гибком производстве.

В работах Макарова В. Л., Танаева В. С., Португала В. М., Шкурбы В. В. и других авторов получили развитие методы решения задач календарного планирования.

Метод декомпозиций для решения комбинаторных задач упорядочения и распределения ресурсов предложен Батищевым Д.И., Норенковым И.П., Гуд-маном Э.Д., Прилуцким М.Х. Авторами проработаны методы комбинирования эвристик, включающие в себя как генетические, так и эвристические процедуры решения задач упорядочения. Цель работы.

Целью работы является: разработка моделей, алгоритмов и программ, обеспечивающих планирование загрузки производственных модулей участка ГПС при решении задач оперативного управления. Основные задачи исследования

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1. Сформулирована и поставлена задача планирования загрузки оборудования участка ГПС для трехуровневой иерархической системы на основе анализа основных направлений исследования оперативного управления.

2. Решена задача выбора структуры оборудования с согласованием целей иерархических уровней на основании теории игр.

3. Предложены целевые функции для коалиционных структур каждого иерархического уровня и коэффициенты согласования целей на основе понятия гибкости ГПС.

4 Разработан алгоритм расчета календарного плана участка с использованием: - приоритетного распределения работ;

- на основе генетического метода решения многостадийных задач структурного синтеза (комбинирования эвристик).

5. Предложены эвристики, позволяющие улучшить получаемый календарный план загрузки оборудования с представлением его в виде графика Ганга и в матричном виде.

6. Осуществлена апробация разработанного программного продукта в задачах оперативного управления производственных участков предприятий машиностроительного профиля и предприятий с дискретно-непрерывным производством.

Методы исследования

Теоретические исследования, выполненные в работе, базируются на общих принципах теории игр, теории оптимизации, теории иерархических систем, теории информации.

Выносимые на защиту результаты

На защиту выносятся следующие результаты, полученные автором:

• алгоритмы и программы выбора структуры производственных модулей при планировании загрузки оборудования;

• система условий согласования иерархических уровней участка ГПС;

• алгоритмы и программы формирования календарного плана при приоритетном распределении работ и при использовании метода комбинирования эвристик.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:

• впервые сформулирована задача планирования загрузки оборудования для трехуровневой иерархической системы, включающей оборудование различной стоимости и производительности, а также имеющей различные типовые структуры компоновки;

• предложен игровой подход решения задачи выбора структуры, поставлена и решена задача согласования целей для трехуровневой иерархической системы управления;

• предложены целевые функции и коэффициенты согласования целей каждого иерархического уровня;

• разработан и реализован алгоритм расчета календарного плана участка с использованием приоритетного распределения работ и на основе генетического метода решения многостадийных задач структурного синтеза (комбинирования эвристик);

• предложены эвристики, позволяющие улучшить получаемый календарный план.

Практическая ценность результатов:

Решение задачи планирования загрузки оборудования позволяет сократить совокупную длительность цикла производства деталей при наиболее рациональном использовании средств производства. Оптимальные сроки запуска для каждой операции планового задания существенно сокращают межоперационные пролеживания деталей и уменьшают объем незавершенного производства. Методика решения задач планирования загрузки оборудования использовалась в комплексном автоматизированном производстве пластмассовых изделий, в проекте комплексной автоматизации дрожжевого производства, при расчете календарного плана производства станочных плит машиностроительного предприятия. Разработанная методика и программное обеспечение могут быть использованы в различных иерархических системах управления дискретных и непрерывно-дискретных производств, а также в социотехнических системах. Программное обеспечение используется также в учебном процессе Новосибирского государственного технического университета. Внедрение результатов диссертационной работы подтверждается соответствующими актами.

Апробация работы

Основные положения, результаты и выводы были доложены на следующих совещаниях, семинарах и конференциях:

- на Региональной научно- технической конференции "Проблемы повышения

эффективности создаваемых и внедряемых АСУ" (Омск, 1988 г.);

- на 3 Всесоюзной научно- технической конференции "Методы синтеза типовых модульных систем обработки данных" (Кишинев, 1989 г.);

- на Всесоюзной научно- практической конференции "Проблемы создания и внедрения гибких производственных и робототехнических комплексов на предприятиях машиностроения" (Одесса, 1989 г.);

- на 2 Всесоюзной научно- технической конференции "Проблемы и перспективы автоматизации производства и управления на предприятиях и в организациях приборомашиностроения" (Пермь, 1990 г.);

- на 4 Международной научно- технической конференции "Проблемы комплексной автоматизации» (Киев, 1990 г.);

- на международной конференции "Информационные системы и технологии" (Новосибирск, 2003 г);

- на научных семинарах кафедры АСУ Новосибирского государственного технического университета, Новосибирск, 1989- 2003 годы.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы содержатся в 17 печатных работах, из них: в центральных и других изданиях, рекомендованных ВАК - 6 работ, сборниках научных трудов - 4 работы, трудах международных конференций - 2 работы, тезисы докладов конференций - 4 работы, отчетах НИР - 3 работы.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитированной литературы из 117 наименований, 6 приложений на 27 страницах, 162 страниц текста, иллюстрируемого 35 рисунками и 12 таблицами.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цели исследования, анализируется научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе рассмотрены научно- технические проблемы в ГПС, характерные особенности оперативного управления в ГПС, определены основные направления исследований оперативного управления в ГПС и осуществлена постановка задачи исследования.

Во многих работах в качестве имитационной модели представлены типовые структуры ГПС. Однако, использование Систем имитационного моделирования СРББ, СИМУЛА, СИМФОР требует участия квалифицированных специалистов. Для упрощения процедур моделирования предлагается использовать модифицированные сети Петри, которые могут отображать конфликтные ситуации, описывать параллельные процессы и логические взаимосвязи событий в системе, но малопригодны для моделирования событий с приоритетами. Кроме того, это требует создания комплекса имитационных моделей на основе иерархической структуры, моделирующих более высокие уровни управления с учетом основных связей системы и детально моделирующих подсистемы и отдельные участки.

Рассматривая участок ГПС как открытую систему, выполняющую функции Ф(гО, Ф(г2), ...Ф(гп), где

г, - ресурс, потребляемый конкретной функцией Ф,, причем

Взаимодействие функций системы имеет особенности:

1. Увеличение интенсивности выполнения любой из функций возможно за счет деградации другой в силу общности К,.

2. Реализация любого процесса требует реализации всех остальных процессов, а прекращение любого из процессов ведет к деградации системы.

Резервирование производственных мощностей не снимает проблемы, т.к. они становятся потерями, если по тем или иным причинам не используются. Результаты исследований говорят о том, что необходимо 20% недоиспользова-

п

1=1

функционирование системы можно представить в виде

Ф(0 = (Ф1,Ф2, ...,Ф„).

ние ресурса для строгого выполнения календарного плана при наиболее неблагоприятных производственных условиях.

Существует два подхода к решению задач динамического планирования в

ГПС:

- первый обеспечивает прохождение требуемых на сборке деталей в минимальные сроки при максимальной загрузке станков при минимальных запасах исходных материалов и практически без заделов;

- другой состоит в пропорциональной загрузке используемого оборудования в соответствие с его стоимостью. Дорогое, более квалифицированное оборудование должно загружаться наиболее сложными деталями в первую очередь.

В работе предлагается учесть оба подхода:

1. Выбирать состав станочных модулей с учетом стоимостных показателей и с учетом пропорционального распределения ресурса системы между иерархическими уровнями для номинального функционирования системы.

2. На выбранном составе оборудования решать задачу временного упорядочения прохождения партий деталей в минимальные сроки.

В заключение главы осуществляется постановка задачи планирования загрузки оборудования участка ГПС.

Задан участок ГПС, представленный трехуровневой иерархической структурой, включающий оборудование различной стоимости и производительности в различных типовых структурах компоновки. Имеется следующий набор исходных данных. Конечное множество К, = {1,2,.. ,к) требований (деталей) и конечное множество N = 2,■■■,"} приборов (станков). Процесс обслуживания требования ¡еК, включает п стадий. При этом каждому требованию I е К1 и каждой стадии q, его обслуживания сопоставляется некоторое

множество приборов Л^ В зависимости от типа обслуживающей системы требование 1 на стадии q либо может бьггь обслужено любым из приборов Ь е Ы', (но не более чем одним одновременно), либо должно одновременно

обслуживаться всеми приборами из множества N .Обычно предполагается, что каждый прибор одновременно может обслуживать не более одного требования.

В системах с различным порядком (маршрутом) прохождения приборов требованиями рассмотрим системы с последовательными приборами. В этих системах для каждого требования ' е К, задается своя, специфическая для этого требования последовательность Г =(.£',£',,...,£)его обслуживания приборами. Требование 1 сначала обслуживается прибором I',, затем прибором Иг и т.д. , пока оно не будет обслужено прибором I',. Последовательности обслуживания могут быть различными для разных требований, и могут содержать повторения приборов.

Если требование \ на стадии q должно быть обслужено прибором £ = , то предполагается заданной длительность tlL > 0 его обслуживания этим прибором. Обычно предполагается, что каждое требование не может одновременно обслуживаться двумя и более приборами и каждый прибор не может одновременно обслуживать более одного требования. При этих предположениях расписание можно рассматривать как совокупность {/г, (/), /г2 (Г),..., /гЛ. (?)} кусочно-постоянных непрерывных слева функций, каждая из которых задана на интервале 0 < г < со и принимает значения 0,1.....п. Если ) = '>0, то в момент времени 1 прибор Ь е N обслуживает требование г е /Г,. Иногда вместо функций (0, Ь е N, описывающих функционирование каждого прибора, используют аналогичные функции А,(0, описывающего процесс обслуживания каждого требования (/¡,(/ ) = £, если в момент времени I требование 1 обслуживается прибором Ь). Оценка качества расписания осуществляется следующим способом. Каждое допустимое расписание Ь однозначно определяет вектор ¿(Л) = (/¡(А),/2 (А),.(й)) моментов завершения обслуживания требований. Задается некоторая действительная не-

убывающая по каждой из переменных функция F(t) = F(tx,t2,..., tn), и качество расписания h оценивается значением этой функции при t = t(s). Из двух расписаний лучшим считается то, которому соответствует меньшее значение F(t). При построении оптимального по быстродействию расписания F(t) = max {/,}. в этом случае F(t(h)) = ~tm3I(h)i где i(ä) = max {/" (А)}.

ISiäA

Маршруты прохождения приборов Ii ={L\,Ll2,...,L'l.) предполагаются заданными для всех требований is.К, и могут быть различными для разных требований. Каждый прибор обслуживает требования последовательно, причем не более одного требования в каждый момент времени. Процесс обслуживания требования состоит в последовательном выполнении операций. Каждая операция характеризуется упорядоченной тройкой чисел (i, L, q), i eK,,L е N ,1<д <rt. Длительности tlLq > 0 выполнения всех операций предполагаются заданными. Трудоемкость обработки i-ой детали на j-ом станочном модуле по р-ой операции, т.е. tiJP = t^p +Ту!)р+Т|1др/Пь где t^p - штучное время, мин; TyiJp - время захвата установки, снятия и укладывания детали, мин; TH1JP - время наладки j-oro станочного модуля на i-ой партии деталей по рой операции; С, - стоимость j-oro производственного модуля; М, - емкость инструментального магазина i-oro производственного модуля; Т, - суточный фонд рабочего времени i-oro производственного модуля; Pj - количество деталей j-ого типа, обеспеченных заготовками и инструментом; ©у - время обработки детали j-oro типа инструментом 1-ого типа; Т| - стойкость инструмента 1-ого типа; 2ji - количество деталей 1-ого типа, обрабатываемых на i-ом производственном модуле (ГПМ); Y,i - количество инструмента 1-ого типа, имеющегося на i-ом производственном модуле. Для заданного участка определить состав и структуру S„ станочных модулей и конечный срок календарной занятости каждого рабочего места G = 1, где Т, j р - время окончания обработки i -ой

партии деталей на j- ом станочном модуле по р- ой операции от начала отсчета времени. Расписание должно быть оптимальным по быстродействию. Главная

цель заключается в организации согласованного во времени и маршрутно - ориентированном пространстве движения частей и изделий в производстве.

Вторая глава описывает задачу согласования для трехуровневой иерархической системы управления участком ГПС с выбором целевой функции и коэффициентов согласования целей каждого уровня.

Участок ГПС представляет собой трехуровневую иерархическую систему. К первому уровню можно отнести локальные системы. Второй уровень СУ ГПС образуют СУ основных подсистем: СУ автоматизированного склада (АСС), транспортной системы (АТС), автоматизированной технологической системы (АТСи). Третий уровень - это уровень всей ГПС в целом.

Предлагается до решения задачи упорядочения осуществлять выбор модулей из имеющегося парка станочных модулей с учетом стоимостного ресурса элемента системы А1 (производительность в стоимостном выражении 1-го модуля в единицу времени) и с учетом распределения этого ресурса по уровням иерархии для обеспечения номинального функционирования системы. При распределении ресурса производственного модуля/ по уровням иерархии выявляются те элементы (модули), которые своими ресурсами участвуют в достижении целей более высоких уровней иерархии («эгоисты» ранга 0, 1, 2). На выбранном таким образом оборудовании решается задача упорядочения в соответствие с заданной производственной программой.

Пусть I - совокупность из п обрабатывающих центров. Коалиция- любое непустое подмножество I тех обрабатывающих центров, которые выполняют обработку изделий одного комплекта. Коалиционная структура Я - это множество коалиций, удовлетворяющих условиям

I еЯ;{1} е Я; VI е Я; Б п Т е {0, в, Т} ; Ув, Т е Я; Р (\) - множество коалиций, в которые входит 1 - й обрабатывающий центр. В распоряжении 1 -го центра находится векторный ресурс А' =( а'1, а'г,..., а'"|) > 0. Задача состоит в том, чтобы выбрать стратегию распределения ресурса А1 между коалициями из

множества Р (i). Множество стратегий i - го центра имеет вид х' = { Xs>, | XSJ = а' у xs,, > 0}. Для каждой коалиции S задана целевая функция

f s (х s). С помощью этих функций определяется функция выигрыша каждого i - го обрабатывающего центра U, (X) Х\ f s (х , ) , где Xks - интерес каж-

дого уровня иерархии для тех групп S, в которые входит i - й обрабатывающий центр. Алгоритм вычисления множества сильных ситуаций равновесия для трехуровневой системы опишется следующим образом: Имеется процедура Ф, которая позволяет для любой коалиции S уровня К построить число Wk (S) по системе чисел

W"" (Т), определенных для всех Т из R таких, что Тс S. Числа W* (Т) определяются по формуле Wk (Т) = min (Wk (S) Wk+1 (T)). Для определения сильных ситуаций равновесия необходимо решить

A.ks f s (х s) = W°(S), S € R. Решение задачи координации позволяет решить стоящие перед нами проблемы: определить вклад каждой группы оборудования в цели различных уровней иерархии участка; определить фактическую структуру участка ГПС на текущий момент. Если после решения задачи выясняется, что часть оборудования не участвует своими ресурсами в достижении целей участка более высоких уровней, то это оборудование рекомендуется выделить в качестве резервного ( при условии , что технологический маршрут обработки изделий позволяет исключить данный тип оборудования). Целевая функция системы f(x) должна удовлетворять условиям монотонности, непрерывности и, кроме того, f(0)=0. В качестве такой функции рассмотрим стоимостной показатель системы. Стоимостной показатель удовлетворяет вышеперечисленным условиям, предъявляемым целевой функции и является аналогом ресурса элемента системы. Соизмерение целей отдельных элементов и иерархических уровней осуществляется параметром Х\. Введем для нижнего уровня системы для каждого i-ro элемента показатель А,2;, пропорциональный стоимости единицы оборудования. Для наиболее дорогостоящего оборудования зададим X2, = 1, тогда

Л°, = Cj/Cj = INJ * j, для остальных единиц 1 J max где С „их - стоимость доро-

гостоящего оборудования; С} • стоимость остальных единиц оборудования. Для уровня, характеризующего работу ГПМ, введем параметр согласования в виде

Ä^^kJNJ^N

' где k„i —коэффициент использования оборудования,

учитывающий уровень организации производства, а N -число ГПМ, причем

кц~ 1/ (1+П1 +П2 + П3 + П4 ) ni=tno/(tmTK+tnB)

tjjo - потери времени по организационньм причинам; 1штк - штучно-калькуляционное время; tjiß - потери времени на восстановление работоспособности модуля; n2 = *пв / W, Пз = tnn / tun- > где tirri - время оперативной технической подготовки производства (подготовительно-заключительное); traT - штучное время. П4 = tm?/ ton ) , где tun - время периодической технической подготовки производства (обслуживание оборудования); ton - оперативное время. Для следующего уровня ( уровня 0), включающего уровни АС, АТС, АСС, в качестве коэффициентов согласования рассмотрим следующие величины: для АС и АТС рассмотрим коэффициент технологической гибкости

j = Tadj / (Tpj + Tadj), где Tpj - время работы системы; Tad, - время адаптации системы к изменяющейся номенклатуре деталей. Для АСС в качестве коэффициента согласования рассмотрим j =кц,

где Kij - коэффициент структурной гибкости типовой структуры компоновки j -ой ГПМ. Предложенные целевые функции и коэффициенты согласования коалиционных структур различных иерархических уровней позволяют решить задачу согласования и выбрать состав станочных модулей по величине вклада модуля в ресурсы различных уровней иерархии. Использование в качестве коэффициентов согласования показателей гибкости системы и стоимости станочных модулей позволяет легко адаптировать получаемый динамический план к текущему состоянию системы.

В третьей главе для выбранной структуры участка ГПС предлагается упорядочение работ методами календарного планирования. Рассматриваемая задача упорядочения относится к классу NP-полных задач. Предложены два

способа упорядочения работ: на основании правил приоритетов и с использованием метода комбинирования эвристик.

В зависимости от производственной программы и текущего состояния участка ЛПР может использовать различные правила приоритетов. Проранжиро-ванные ЛПР партии деталей получают коэффициент приоритетности в соответствие с некоторым правилом, разбивающим все множество деталей на непересекающиеся подмножества. В этом случае рассматриваемая задача может быть представлена как задача целочисленного программирования со следующей системой ограничений:

¿т„1 = Ц1 , Т,*у„ в,у **,,,/ = мГ/ = 1~7Г, г^О

/-1 1

х = 1 ,п\) = 1 ,к\ у 11^0 I = 1 ,п;1 = \,Ь . Рассмотрим случай, когда распределение заданий должно осуществляться по критерию выпуска деталей с максимальным приоритетом, тогда

я _____ _

- = к = Хцз >0 , / = 1, и,; у = 1,к; = где х^ - количество де-

ы

талей ]-го типа в-го уровня приоритета, направляемых на ьй ГПМ; р15 - количество заготовок для деталей .¡-го типа в-го приоритета; N - количество уровней приоритета. Пусть наиболее приоритетные детали относятся к первому, а наименее приоритетные к N -му уровню. Введем коэффициент приоритетных деталей в-го уровня Яз. Наименее приоритетным деталям назначим величину этого коэффициента Им = 1, а для остальных деталей будем вычислять этот коэф-

* N

фициент по рекуррентному соотношению = X ¿С Д- * ^¡г+ Ъ э < КГ-1. При

Г-1+1

этом коэффициент приоритетности детали в-го уровня оказывается больше суммы коэффициентов приоритетности всех деталей, отнесенных к более низ-

я к N

ким уровням. Целевая функция будет иметь вид = X X ^ * хч> ^ тах

1=1 №1

Таким образом, в данном случае изменение критерия влияет как на вид целевой функции, так и на форму записи ограничений. Для поиска решения следует

применять такие методы, которые обеспечивают на промежуточных этапах нахождение хотя бы допустимого решения. При бесприоритетном распределении работ предлагается метод комбинирования эвристик.

Метод комбинирования эвристик заключается в применении на каждом шаге синтеза расписаний наилучшей из множества "быстрых" эвристик, каждая из которых строит допустимое расписание, а поиск оптимальной комбинации эвристик реализуется с помощью генетических алгоритмов. Специфика рассматриваемой задачи отражена в эвристиках построения расписания. Каждая эвристика включает в себя правило выбора очередной операции и правило ее назначения на определенную машину (модуль):

- выбирается операция с наименьшим временем окончания обслуживания на предыдущей стадии;

- выбирается машина, на которой обслуживание данной операции закончится раньше, чем на других машинах;

- выбирается операция с наибольшим временем окончания обслуживания на предыдущей стадии;

- выбирается операция с наименьшим временем окончания обслуживания на текущей стадии;

- выбирается операция с наибольшим временем окончания обслуживания на текущей стадии;

- выбирается операция с наименьшим временем длительности всех работ;

- выбирается операция с наибольшим временем длительности всех работ;

- выбирается операция с наименьшим временем длительности оставшихся работ;

- выбирается операция с наибольшим временем длительности оставшихся работ.

- выбор откладывается на следующий шаг.

При этом должны быть учтены следующие технологические условия: технологические операции не имеют приоритетов; время выполнения операций является детерминированной величиной; на каждом модуле в любой момент

времени может выполняться операция, относящаяся только к одному виду работ; маршрут выполнения работ каждой детали известен; каждый модуль одновременно не может выполнять более одной операции; каждая операция выполняется на модуле без перерыва. Задача заключается в определении такого расписания, в котором операции закрепляются за модулями и определяется порядок их выполнения, причем общая длительность выполнения всех операций должна быть минимальной.

В четвертой главе приведено описание практической реализации систем, разработанных в рамках проведенных исследований. Представленные в работе модели и методы нашли практическое применение в качестве отдельных решений в системе оперативного управления комплексного автоматизированного производства пластмассовых изделий, в системе оперативного управления складским модулем, при разработке проекта комплексной автоматизации дрожжевого производства, в расчете календарного плана цеха производства станочных плит машиностроительного предприятия .

Комплексное автоматизированное производство пластмассовых изделий (КАП) представляет собой участок, оснащенный автоматическими роторными линиями (АРЛ). Технологический процесс термического прессования изделий осуществляется на 16 АРЛ указанных типов, каждая из которых имеет 24 позиции прессования. Выбрана двухуровневая иерархическая реализация стратегии управления. Основные функции нижнего уровня: автоматический съем, регистрация и предварительная обработка текущей информации; реализация координирующих воздействий, поступающих с верхнего уровня; блокировка выполнения технологической операции в критических ситуациях; автоматическая стабилизация заданного состояния технологической среды; контроль параметров энергетических потоков, обеспечивающих технологический процесс. Функции верхнего уровня: контроль состояния ТТТ в целом и по основным функциональным частям; формирование и коррекция структуры КТС системы, формирование и коррекция параметров ТП и структуры роторных линий. Результаты эксплуатации системы на машиностроительном предприятии показа-

ли эффективность предложенных технических и программных решений. Идеология построения гибких автоматизированных производств обусловливает необходимость автоматизации управления и входящих в их состав складских систем, у которых появляются новые важные функции : автоматическое обеспечение производственных процессов необходимыми элементами по командам, поступающим с верхнего уровня управления; автоматическое представление информации о хранимых на складе объектах для решения задач учета, оперативного планирования и управления.

Проект комплексной автоматизации дрожжевого производства предусматривал оперативное управление основньм производством получения дрожжей для семи дрожжерастильных аппаратов. Результатами внедрения проекта являются: увеличение выхода продукта - товарных дрожжей на один дрожже-растильный аппарат; увеличение производительности за счет программной настройки любого параметра и значения регламента с компьютера и регулирования параметров; высокая оперативность управления. Структура системы управления построена по двухуровневой схеме. На нижнем уровне используется промышленный контроллер фирмы SIEMENS, на верхнем уровне - персональный компьютер. Регулирование всех параметров осуществляется по технологическим программам согласно регламенту с возможностью корректировки заданий начальником производства.

3.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Впервые сформулирована задача планирования загрузки оборудования для трехуровневой иерархической системы, включающей оборудование различной стоимости и производительности, а также имеющей различные типовые структуры компоновки.

2. Предложен игровой подход решения задачи планирования загрузки оборудования (выбора структуры), поставлена и решена задача согласования для трехуровневой иерархической системы управления.

3. Для участка ГТ1С предложены целевые функции, удовлетворяющие условиям монотонности и непрерывности, а также коэффициенты согласования целей каждого иерархического уровня, отражающие стоимость оборудования, коэффициент использования оборудования, технологическую и структурную гибкость реальных ГПС.

4. Разработан алгоритм расчета календарного плана участка с использованием: приоритетного распределения работ; на основе генетического метода решения многостадийных задач структурного синтеза (комбинирования эвристик).

5. Предложены новые эвристики, позволяющие улучшить получаемый календарный план загрузки оборудования с представлением его в виде графика Ганта и матричном виде.

6. Методика проектирования систем оперативного управления использовалась для разработки комплексного автоматизированного производства пластмассовых изделий, управления автоматизированного складского модуля ГАП, в проекте комплексной автоматизации дрожжевого производства, в расчете календарного плана цеха производства станочных плит машиностроительного предприятия.

7. Научные и методологические результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть взяты за основу при разработке математического и программного обеспечения систем оперативного управления.

Основные положения, выводы и результаты диссертации отражены в Следующих работах:

1. Секаев В.Г. Особенности иерархических структур автоматизированных систем управления. // Промышленные АСУ и контроллеры.-2005.-№2.-С.22-25.

2. Секаев В.Г. Опыт использования генетических алгоритмов при построении оптимальных расписаний обслуживающих систем. Сборник научных трудов НГТУ. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. - Вып.2 (40). С.41-52.

3. Кляуз А.П., Секаев В.Г., Шахлин Е.В. Разработка и внедрение проекта комплексной автоматизации технологического процесса на Новосибирском

дрожжевом заводе.// Промышленные АСУ и контроллеры.-2004.-№3.-С.12-15.

4. Секаев В.Г. Разработка h внедрение проекта комплексной автоматизации технологического процесса на Новосибирском дрожжевом заводе. Труды международной конференции «Информационные системы и технологии». Новосибирск. 2003, том 1, С. 67-71.

5. Секаев В.Г. Выбор элементов структуры гибкого производства. Сб. научных трудов НГТУ.-2002.-№1(27). С. 51-58.

6. Секаев В.Г. Решение задачи координации в ГПС в рамках интеллектуальной системы управления: Межвуз. сб. научных трудов : НЭТИ.- Новосибирск. 1991. С. 21.

7. Секаев В.Г. Распределение заданий при оперативном управлении в ГПС. //Тезисы докладов 2 Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы и перспективы автоматизации производства и управления на предприятиях и в организациях приборомашиностроения."-Пермь. 1990. С.32-33.

8. Секаев В.Г., Ренин C.B. Оптимизация распределения заданий между модулями ГПС с использованием диалога.// Диалоговые системы в задачах управления: Межвуз. сб. научных трудов. НЭТИ,- Новосибирск. 1989. С 14.

9. Качальский В.Г., Ренин C.B., Секаев В.Г. Автоматизированный склад как модуль ГПС. //УСиМ-1988,- №5.-С. 105-108.

10. Качальский В.Г., Секаев В.Г., Хоменко В.М. Автоматизированная система управления линиями роторных машин.//Приборы и системы управления.-1991.-№ 5.-С. 4-6.

11. Мамонов В.И., Дахер М., Козак Д.А., Секаев В.Г., Шегал Б.Р. Проблема разработки гибких автоматизированных технологий управления.//Труды 4 Международной научно-технической конференции "Проблемы комплексной автоматизации". - Киев. 1990. С. 17-18.

12. Козак Д.А., Мамонов В.И., Секаев В.Г. Проблемы разработки гибких автоматизированных технологий управления. // Тезисы докладов Всесоюзной научно- технической конференции "Проблемы создания и внедрения гибких

производственных и робототехнических комплексов на предприятиях машиностроения". - Одесса. 1989. С. 7-8.

13. Разработка алгоритмического и программного обеспечения комплекса задач для АСУТП КАП: Отчет о НИР/НЭТИ, Руководитель Качальский В.Г.,-ГР 01870015402,- Новосибирск. 1989.-120с. Исп.: Качальский В.Г., Секаев В.Г.

14. Разработка научных принципов и методологий создания интеллектуальных технологических систем в машиностроении: Отчет о НИР/НЭТИ, Руководитель Филимоненко В.Н., -ГР 01870124302. -Новосибирск, 1989. -112с. Исп.: Филимоненко В.Н., Секаев В.Г. и другие.

15. Исследование и разработка системы управления ГАУ цеха механообработки: Отчет о НИР/НЭТИ, Руководитель Качальский В.Г -г р. 01860032753,- Новосибирск,1986.-120С. Исп.: Качальский В.Г., Секаев В.Г. и другие.

16. Качальский В.Г., Секаев В.Г., Попов C.B. Управление модулями в ГПС.// Тезисы докладов Региональной научно-технической конференции «Проблемы повышения эффективности создаваемых и внедряемых АСУ». Омск. 1989. С.28-29.

17. Качальский В.Г., Секаев В.Г., Хоменко В.М. Модульный принцип построения систем обработки данных при автоматизации управления технологическими процессами.// Тезисы докладов 3 Всесоюзной конференции "Методы синтеза типовых модульных систем обработки данных". Кишинев. 1988. С. 7

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, тел. 346-08-57 формат 60x84/16, объем 1,5 п.л., тираж 100 экз., заказ № 371, подписано в печать 10.03.06 г.

-fçts

Ц8-6 9 б 3

i

Введение

1. Проблемы оперативного управления в гибких производственных системах 11 1.1 .Научно-технические проблемы в ГПС

1.2. Содержание оперативного управления в ГПС.

1.3. Характерные особенности оперативного управления в ГПС.

1.4. Основные направления исследований оперативного управления в ГПС

1.5.Цели и задачи исследования 38 1.5.1. Постановка задачи планирования загрузки оборудования участка гибкой производственной системы

1.6. Выводы и заключение по первой главе

2. Автоматизированное оперативное управление в гибкой производственной системе как многоуровневая система управления

2.1. Трехуровневая система управления гибкими производственными системами

2.1.1. Описание модели.

2.2. Задача согласования для трехуровневой иерархической системы управления

2.3. Выбор целевой функции и коэффициентов согласования целей

2.4.Выводы и заключение по второй главе

3. Календарное планирование и оптимизация распределения заказов между модулями ГПС

3.1. Приоритетное распределение работ

3.2. Построение субоптимальных план- графиков с использование эвристик

3.3. Выводы и заключение по третьей главе

4. Реализация процедур планирования загрузки оборудования в системах оперативного управления

4.1. Требования к практической реализации модулей системы оперативного управления

4.2. Разработка программно-информационных средств поддержки процесса оперативного управления в системах комплексного автоматизированного производства

4.2.1. Описание технологического объекта управления

4.2.2. Функции и задачи системы управления

4.2.3. Анализ комплекса технических средств управления технологическим процессом

4.2.4. Общий алгоритм работы системы управления 101 # 4.3. Автоматизированный склад как модуль гибкой производственной системы 105 4.3.1. Программное обеспечение АСС

4.4. Разработка и внедрение проекта комплексной автоматизации технологического процесса дрожжевого производства

4.4.1. Характеристика технологического объекта управления

4.4.2. Требования к системе

4.4.3. Требования к техническим средствам

4.4.4. Требования к программным средствам 114 Ф 4.5. Расчет календарного плана цеха производства станочных плит машиностроительного предприятия «Сиблитмаш». 120 4.6. Выводы и заключение по четвертой главе 127 Заключение 128 Библиографический список использованной литературы 130 * Приложение 1. Пример выбора структуры участка решением задачи согласования иерархических уровней 140 f Приложение 2. Модель объемного планирования производства

Метод комбинирования эвристик генетического

Эвристики, рассматриваемые в работе

Примеры решения тестовых задач

Акты внедренных работ.

Актуальность темы.

Повышение качества оперативного управления является наиболее существенным фактором эффективности гибких производственных систем (ГПС). В рамках оперативного управления одной из важнейших проблем является проблема планирования загрузки оборудования, т.е. определения структуры комплекса технических средств (модулей) и упорядочение работ на выбранной структуре производственных модулей (календарное планирование). Планирование обеспечивает взаимодействие совокупности элементов управляемого объекта для достижения заданных целей, главная из которых заключается в организации согласованного во времени и маршрутно-ориентированном пространстве движения частей и изделий в производстве. Значимость и сложность задач управления обусловлена их иерархической структурой, функциональными особенностями, динамичностью, необходимостью эффективного использования дорогостоящего оборудования.

Заметное в последнее время возрастание интереса к вопросам построения оптимальных расписаний для различных обслуживающих систем обусловлено существенным повышением уровня автоматизации всех видов человеческой деятельности, в том числе и управления этой деятельностью. Качество функционирования современного производства во многом определяется решениями, принимаемыми на этапах календарного планирования и оперативного управления. Наряду с улучшением качеств плановых решений все более жесткими становятся требования к сокращению сроков их выработки, повышению оперативности и гибкости управления.

Основной характеристикой системы оперативного управления ГПС будем считать скорость реакции на изменения условий функционирования производства без потери гибкости. Проблемы планирования (формирования оперативно-календарных планов) являются достаточно сложной задачей, т.к. на нее в наибольшей степени воздействует среда. Это одна из динамичных систем и поэтому, помимо проблем оптимизации оперативно-календарного планирования, здесь должны быть созданы средства, повышающие устойчивость оперативно- календарных планов и средства адаптации реализуемых планов к изменяющимся условиям производства. Календарный план-расписание формирует информационную модель, которая становится базой для диспетчирования операций в реальном времени, т.е. для оперативного управления.

Разработке методов гибкой технологии управления посвящены работы Васильева В. Н., Емельянова С. В., Павлова А. А. , Соломенцева Ю. М. , Скурихина В. И., Бобко И. М. и ряда других авторов.

Основополагающие результаты по проблемам управления в иерархических системах, полученные в работах Буркова В. Н., Гермейера Ю. Б., Ма-ко Д., Месаровича М., Моисеева Н. Н., Такахара И., позволили обосновать использование математического аппарата теории игр, иерархических систем для решения задачи оперативного управления в гибком производстве.

В работах Макарова В. JL, Танаева В. С., Португала В. М., Шкурбы В. В. и других авторов получили развитие методы решения задач календарного планирования.

Метод декомпозиций для решения комбинаторных задач упорядочения и распределения ресурсов предложен Батищевым Д.И., Норенковым И.П., Гудманом Э.Д., Прилуцким М.Х. Авторами проработаны методы комбинирования эвристик, включающие в себя как генетические , так и эвристические процедуры решения задач упорядочения. Цель работы.

Целью работы является: разработка моделей, алгоритмов и программ, посредством которых обеспечивается планирование загрузки производственных модулей участка ГПС при решении задач оперативного управления.

Диссертационная работа является самостоятельной частью исследований, проводимых в рамках исследований кафедры АСУ Новосибирского государственного технического университета по направлениям: " Системный анализ проблем разработки и внедрения новых информационных технологий в сферу охраны окружающей среды", "Системный анализ проблем разработки и внедрения новых информационных технологий в сферу высшего образования", а также в рамках научно- исследовательских работ, выполняемых для ряда производственных предприятий г. Новосибирска с целью разработки принципов, моделей и методов оперативного управления в условиях неблагоприятных ситуаций.

Основные задачи исследования

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:

1. Сформулирована и поставлена задача планирования загрузки оборудования участка ГПС на основе анализа основных направлений исследования оперативного управления.

2. Решена задача выбора структуры оборудования с согласованием иерархических уровней на основании теории игр.

3. Предложены целевые функции для коалиционных структур каждого иерархического уровня и коэффициенты согласования целей на основе понятия гибкости ГПС.

4. Разработан алгоритм расчета календарного плана участка с использованием: приоритетного распределения работ; на основе генетического метода решения многостадийных задач структурного синтеза (комбинирования эвристик).

5. Осуществлена апробация разработанного программного продукта в задачах оперативного управления производственных участков предприятий машиностроительного профиля и предприятий с дискретно-непрерывным производством.

Методы исследования

Теоретические исследования, выполненные в работе, базируются на общих принципах теории игр, теории оптимизации, теории иерархических систем, теории информации. Выносимые на защиту результаты

На защиту выносятся следующие результаты, полученные автором:

- алгоритмы и программы выбора структуры производственных модулей при планировании загрузки оборудования;

- система условий согласования иерархических уровней участка

ГПС;

- алгоритмы и программы формирования календарного плана при приоритетном распределении работ и при использовании метода комбинирования эвристик.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что:

• впервые сформулирована задача планирования загрузки оборудования для трехуровневой иерархической системы, включающей оборудование различной стоимости и производительности, а также имеющей различные типовые структуры компоновки;

• предложен игровой подход решения задачи выбора структуры, поставлена и решена задача согласования целей для трехуровневой иерархической системы управления;

• предложены целевые функции и коэффициенты согласования целей каждого иерархического уровня;

• разработан и реализован алгоритм расчета календарного плана участка с использованием приоритетного распределения работ и на основе генетического метода решения многостадийных задач структурного синтеза (комбинирования эвристик);

• предложены эвристики, позволяющие улучшить получаемый календарный плац.

Практическая ценность результатов:

Решение задачи планирования загрузки оборудования позволяет сократить совокупную длительность цикла производства деталей при наиболее рациональном использовании средств производства. Оптимальные сроки запуска для каждой операции планового задания существенно сокращают межоперационные пролеживания деталей и уменьшают объем незавершенного производства. Методика решения задач планирования загрузки оборудования использовалась в комплексном автоматизированном производстве пластмассовых изделий, в проекте комплексной автоматизации дрожжевого производства, при расчете календарного плана производства станочных плит машиностроительного предприятия. Разработанная методика и программное обеспечение могут быть использованы в различных иерархических системах управления дискретных и непрерывно-дискретных производств, а также в социотехнических системах. Программное обеспечение используется также в учебном процессе Новосибирского государственного технического университета. Внедрение результатов диссертационной работы подтверждается соответствующими актами. Апробация работы

Основные положения, результаты и выводы были доложены на следующих совещаниях, семинарах и конференциях:

• на Региональной научно- технической конференции " Проблемы повышения эффективности создаваемых и внедряемых АСУ" (Омск, 1988 г.);

• на 3 Всесоюзной научно- технической конференции " Методы синтеза типовых модульных систем обработки данных" (Кишинев, 1989 г.);

• на Всесоюзной научно- практической конференции " Проблемы создания и внедрения гибких производственных и робототехнических комплексов на предприятиях машиностроения" (Одесса, 1989 г.);

• на 2 Всесоюзной научно- технической конференции " Проблемы и перспективы автоматизации производства и управления на предприятиях и в организациях приборомашиностроения" (Пермь, 1990 г.);

• на 4 Международной научно- технической конференции " Проблемы комплексной автоматизации"(Киев, 1990 г.);

• на международной конференции "Информационные системы и технологии" (Новосибирск, 2003 г);

• на научных семинарах кафедры АСУ Новосибирского государственного технического университета, Новосибирск, 1989- 2004 годы.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы содержатся в 17 печатных работах, из них: в центральных и других изданиях, рекомендованных ВАК — 6 работ, сборниках научных трудов - 4 работы, трудах международных конференций - 2 работы, тезисы докладов конференций - 4 работы, отчетах НИР — 3 работы.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитированной литературы из 117 наименований, 6 приложений на 27 страницах, 162 страниц текста, иллюстрируемого 35 рисунками и 12 таблицами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Впервые сформулирована задача планирования загрузки оборудования для трехуровневой иерархической системы, включающей оборудование различной стоимости и производительности, а также имеющей различные типовые структуры компоновки.

2. Предложен игровой подход решения задачи планирования загрузки оборудования (выбора структуры), поставлена и решена задача согласования для трехуровневой иерархической системы управления.

3. Для участка ГПС предложены целевые функции, удовлетворяющие условиям монотонности и непрерывности, а также коэффициенты согласования целей каждого иерархического уровня, отражающие стоимость оборудования, коэффициент использования оборудования, технологическую и структурную гибкость реальных ГПС.

4. Разработан алгоритм расчета календарного плана участка с использованием: приоритетного распределения работ; на основе генетического метода решения многостадийных задач структурного синтеза (комбинирования эвристик).

5. Предложены новые эвристики, позволяющие улучшить получаемый календарный план загрузки оборудования с представлением его в виде графика Ганта и матричном виде.

6. Методика проектирования систем оперативного управления использовалась для разработки комплексного автоматизированного производства пластмассовых изделий, управления автоматизированного складского модуля ГАП, в проекте комплексной автоматизации дрожжевого производства, в расчете календарного плана цеха производства станочных плит машиностроительного предприятия.

7. Научные и методологические результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть взяты за основу при разработке математического и программного обеспечения систем оперативного управления.

1. Автоматизированные системы управления предприятием и объединением. / Под ред. В. П. Терещенко. К.: Техника, 1978. —491 с.

2. Автоматизированное проектирование иерархических распределенных систем управления / Под ред. В.В. Солодовникова, В.Ю. Зверева. М.: МГТУ, 1991. - 168 с.: ил. - (Тр. МГТУ; N 547).

3. Автоматизация проектирования дискретных систем : Материалы второй междунар. конф., 12-14 нояб. 1997 г., Минск. Минск. - Т. 3. - 1997. - 256 е.:

4. Адаптивная АСУ производством. / Под ред. Г. И. Марчука, М.: Статистика, 1981.-176 с.

5. Анисимов П. А., Маричук Н. Н. Системы оперативного управления дискретным производством. Кишинев, 1984. -152 с.

6. Алексеев Г. Н. Энергоэнтропика, М.: Знание, 1983. -179 с.

7. Батищев Д.И., Власов С.Е. Решение задачи "слепого" упорядочивания с помощью генетических алгоритмов. // Труды конференции по генетическим алгоритмам. -М.: 1996. -С. 32-35.

8. Батищев В.К. Гудман Э.Д. Норенков И.П. Прилуцкий М.Х. Метод декомпозиций для решения комбинаторных задач упорядочения и распределения ресурсов. // Информационные технологии. 1997. № 1. — с.29-33.

9. Батищев В.К. Гудман Э.Д. Норенков И.П. Прилуцкий М.Х. Метод комбинирования эвристик для решения комбинаторных задач упорядочения и распределения ресурсов. // Информационные технологии. 1997,- №2. -с.29-32.

10. Ю.Беклешов В.К., Морозова Г.А. САПР в машиностроении: организационно- экономические проблемы. JL: Машиностроение, 1989. -123 с.

11. Берсуцкий Я. Г. Информационная система управления производственными объектами. Киев, 1986.- 153 с.

12. Бирюков Б.Б. Кибернетика и методология науки. М.: Наука, 1974. —98 с.

13. И.Бобко И. М. Автоматизированные системы управления и их адаптация. Новосибирск, Наука, СО АН СССР, 1978. -198 с.

14. Бобрышев Д.И. Основные категории теории управления. М.: Статистика, 1987.-67 с.

15. Бурков В.Н. Основы математической теории активных систем. -М.: Наука, 1977.-255 с.

16. Бурков В.Н., Кондратьев В. В. Механизмы функционирования организационных систем. М.: Наука, 1981. -230 с.

17. Васильев В.Н. Садовская Т.Г. Организационно- экономические основы гибкого производства. М.: Высшая школа, 1988. -310 с.

18. Васильев В.Н. Организация, управление, экономика гибкого интегрированного производства в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1986. -312 с.

19. Волкова В.Н. и др. Теория систем и методы системного анализа в управлении и связи. -М.: Сов. радио, 1983. -125 с.

20. Виногрой Э.Г. О формировании подхода к созданию оптимальных систем. -В кн. Проблемы системных исследований, Новосибирск, 1985. -140 с.

21. Введение в информационную теорию систем. М.: Наука, 1987. -220 с.

22. Вилкас Э.Т., Майминас Е. 3. Решения: теория, информация, моделирование. М.: Радио и связь, 1981.-173 с.

23. Венда В.Ф. Методологические принципы исследования психологических факторов сложности решения оперативных задач. / Методология инженерной психологии, психологии труда и управления. М.: Наука, 1981. с. 15-29.

24. Гермейер Ю.Б. Игры с непротивоположными интересами. М.: Наука, 1976. -165 с.

25. Гермейер Ю.Б., Ватель И.А. Игры с иерархическим вектором интересов.// Техническая кибернетика 1974. - №3. - с20.

26. Глушков В.М. Введение в АСУ. Киев.: Техника, 1974. -176 с.

27. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. М.: Мир, 1987.-360 с.

28. Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. М.: Мир, 1985.-270 с.

29. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы системологии. М.: Сов. радио, 1976.-245 с.

30. ЗЗ.Зайцев Б.Ф. Система методов управления. М.: Наука, 1987.-154с.

31. Имитационное моделирование автоматизированных комплексов с использованием системы GPSS: Методические рекомендации. М.: ЭНИМС, 1982.-97с.

32. Исследование и разработка системы управления ГАУ цеха механообработки: Отчет о НИР/ НЭТИ, Руководитель Качальский В.Г. Г.Р. 01860032753 - Новосибирск, 1986. -120с. исп.: Качальский В.Г., Секаев В.Г. и др.

33. Каган М.С. Система и структура. В кн.: Системные исследования, 1983.

34. Качальский В.Г., Ренин С.В., Секаев В.Г. Автоматизированный склад как модуль ГПС. // УсиМ 1988.- №5. - с. 105-108.

35. Качальский В.Г., Попов С.В., Секаев В.Г. Управление модулями в ГПС. // Тезисы докладов Региональной научно-технической конференции "проблемы повышения эффективности создаваемых и внедряемых АСУ". -Омск, 1988.

36. Канальский В.Г., Секаев В.Г., Хоменко В.М. Автоматизированная система управления линиями роторных машин. // Приборы и системы управления. 1991. -№5, -с 4-6.

37. Кацура А.В. Научное познание и системные закономерности. В кн: Системные исследования. 1985.-470с.

38. Комков Н.В. Модели программно-целевого управления. М.: Статистика, 1981.-130с.

39. Котик М.А. Ошибки управления. М.: Наука, 1985.-97с.

40. Лескин А.А. Алгебраические модели гибких производственных систем. -М.: Наука, 1986.-189с.

41. Лищинский Л.Ю. Структурный и параметрический синтез гибких производственных систем. М.: Машиностроение, 1990.-312с.

42. Макаров И.М. Управление робототехническими системами и гибкими автоматизированными производствами: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1986.-330с.

43. Мамонов В.И. Дахер М., Козак Д.А., Секаев В.Г., Шегал Б.Р. Проблема разработки гибких автоматизированных технологий управления. // Труды 4 Международной научно-технической конференции "Проблемы комплексной автоматизации". Киев, 1990.

44. Морозов А.А., Скурихин В.И. Проблемы создания и функционирования комплексных автоматизированных систем управления. // УсиМ -1981. №3 с. 3-8.

45. Морозов А.А., Скурихин В.И. Комплексные АСУ. // УСиМ -1987. №6 с. 7-17.

46. Меньшиков И.С., Меньшикова О.Р. Сильные ситуации равновесия и N-ядро в играх с иерархическим вектором интересов.// Вычислительная математика и математическая физика. 1985. - №9.

47. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. -М.: Мир, 1973.-344с.

48. Моисеев Н.Н. Математика управление - экономика. - М.: Знание, 1970.

49. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. М.: Молодая гвардия, 1990.-351с.

50. Мильнер Б.З. Организация программно-целевого управления. М.: Статистика, 1984.-175с.

51. Мильнер Б.З. и др. Системный подход к организации управления. М.: Экономика, 1983.-353с.

52. Микропроцессорные средства производственных систем. / Под ред. В.Г.Колосова. Л.: Машиностроение, 1988.-153с.

53. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования : Учеб. для вузов по направлению подгот. дипломир. специалистов "Информатика и вычислительная техника". М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 359 с.

54. Норенков И.П. Генетические алгоритмы синтеза расписаний и планов. // Техника, экономика. Серия "Автоматизация, проектирование". М.: ВНИИ межотраслевой информации. 1995. Вып.1-2. с.11-15.

55. Норенков И.П. Генетические методы структурного синтеза проектных решений. // Информационные технологии. 1998.- №1. — с. 9-13.

56. Норенков И.П. Эвристики и их комбинации в генетических методах дискретной оптимизации. // Информационные технологии. 1999. №1.- с.2-7.

57. Норенков И.П. Методы оптимизации в задачах концептуального проектирования и логистики. // Информационные технологии. 2000. №9. - с.9-14.

58. Нормативные и дескриптивные модели принятия решений. / Ломов Б.Ф. и др. М.: Наука, 1981.-274с.

59. Нечеткие множества и теория возможностей. / Под ред. Р. Ягера, М.: Радио и связь, 1986.-189с.

60. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. М.: Машиностроение, 1985.бб.Олицкий А.А. О деятельностном подходе и его место в структуре знаний. В кн.: Системные исследования, 1985.-278с.

61. Перегудов Ф.И. Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. М.: Высшая школа, 1989.-367с.

62. Петров В.А., Масленников А.Н., Осипов JI.A. Планирование гибких производственных систем. Л.: Машиностроение, 1985.-199с.

63. Португал В.М. и др. Организационная структура оперативного управления производством. М.: Наука, 1986.-299с.

64. Планкет Л., Хейл Г. Выработка и принятие управленческих решений. -М.: Мир, 1984.-230с.

65. Подиновский В.В. Ногин В.Д. Парето оптимальные решения многокритериальных задач. - М.: Наука, 1982. -256с.

66. Поспелов Г.С. Системный анализ и искусственный интеллект. М.: Наука, 1981.-322с.

67. Проблемы программно-целевого планирования и управления. / Под ред. Г.С. Поспелова, М.: Наука, 1984.-278с.

68. Прангишвили И.В. Амбарцумян А.А. Основы построения АСУ сложными технологическими процессами. М.: Энергоатомиздат, 1994. - 304с.

69. Проблемы создания гибких автоматизированных производств. / Под ред. И.М. Макарова, М.: Наука, 1987.-97с.

70. Разработка алгоритмического и программного обеспечения комплекса задач для АСУТП КАП: Отчет о НИР/ НЭТИ, Руководитель Качальский В.Г. -Г.Р. 01870015402. Новосибирск, 1989. -120с. Исп.: Качальский В.Г. Секаев В.Г. и др.

71. Разработка научных принципов и методологий создания интеллектуальных технологических систем в машиностроении: Отчет о НИР/ НЭТИ,

72. Руководитель Филимоненко В.Н. Новосибирск, 1989. Исп.: Филимо-ненко В.Н., Секаев В.Г. и др.

73. Радиевский М.В. Оперативное управление промышленным производством.-Минск: 1985.-434с.

74. Растригин JI.A. Адаптация сложных систем. Рига.: Зинатне, 1981.-219с.

75. Ренин С.В., Секаев В.Г. Оптимизация распределения заданий между модулями ГПС с использованием диалога. // Диалоговые системы в задачах управления: Межвуз. сб. научных трудов. Новосибирск: НЭТИ, 1989. с.23-28.

76. Росин М.Ф., Булыгин B.C. Статистическая динамика и теория эффективности систем управления. М.: Машиностроение, 1981.-318с.

77. Рыбаков Ф.И. Системы эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. -М.: Радио и связь, 1985.-213с.

78. Секаев В.Г. Решение задачи координации в ГПС в рамках интеллектуальной системы управления.// Диалоговые системы в задачах управления: Межвуз. сб. научных трудов./ НЭТИ. Новосибирск, 1991.

79. Секаев В.Г. Выбор элементов структуры гибкого производства. Сб. научных трудов НГТУ.-2002.-№ 1 (27). С. 51-58.

80. Соломенцев Ю.М., Кутин А.А., Шептунов С. А. Оценка гибкости автоматизированной станочной системы. // Вестник машиностроения. — 1984.-№1.

81. Соломенцев Ю.М., Сосонкин B.JI. Управление гибкими производственными системами. М.: Машиностроение, 1987.-454с.

82. Смолянинов В.В. От инвариантов геометрии к инвариантам управления. В кн.: Интеллектуальные процессы и их моделирование. М.: Наука, 1987.-235с.

83. Соломатин И.Е. и др. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством. М.: Статистика, 1984.-327с.

84. Современное состояние теории исследования операций. / Ред. Н.Н.Моисеев и др. -М.: Наука, 1979.-345с.

85. Скурихин B.JL, Морозов А.А. проблемы создания и функционирования комплексных автоматизированных систем управления. // УСиМ, 1987, №3, с.3-8.

86. Структура и динамика познавательной деятельности. Труды ВНИИТЭ. -М.: Наука, 1988.

87. Танаев B.C., Сотсков Ю.И., Струсевич В.А. Теория расписаний. Многостадийные системы. М.: Наука, Гл. ред. физ. -мат. лит., 1989. -328с.

88. Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП: Тр. меж-дунар. науч. конф. Control-2000, 26-28 сент. 2000 г., Москва / Редкол.: Аракелян Э.К. и др.. М.: МЭИ, 2000. - 206 с.

89. Теория выбора и принятия решений. // И.М.Макаров и др. М.: Наука, 1982.-367с.

90. Тимофеев А.В. Адаптивные робототехнические комплексы. JL: Машиностроение, 1988.-478с.

91. Титов В.В. Оптимизация функционирования промышленного предприятия. Вопросы методологии и моделирования. Новосибирск, Наука, 1987.-212с.

92. Управление гибкими производственными системами. / Под ред. С.В. Емельянова. М.: Машиностроение, 1987.-423с.

93. Управление в организационно-кибернетических системах. М.: Труды ВНИИТЭ, 1987.

94. Успенский В.А., Семенов A.JI. Теория алгоритмов: основные открытия и приложения. М.: Наука, 1987.-189с.

95. Федулов А.А., Федулов Ю.Г., Цыгичко В.Н. Введение в теорию статистически ненадежных решений. М.: Статистика, 1979.-256с.

96. Чачовадзе Г.Г. Автоматизация проектирования систем оперативного управления. М.: Энергия, 1980.

97. Чачко С.А. Таксономия ошибок человека в САПР. В кн.: Проблемы и системы управления, 1983, №10, с. 10-11.

98. Червинский Р.А. Методы синтеза систем в целевых программах. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.

99. Чудаков А.Д., Фалевич Б.Я. Автоматизированное оперативно-календарное планирование в гибких комплексах механообработки. М. Машиностроение, 1986.

100. Чудаков А.Д. Системы управления гибкими комплексами механообработки. М.: Машиностроение, 1990.

101. Шарин Ю.С., Тишенина Т.Н. Гибкие производственные системы. Свердловск.: Средне-Уральское книжное издательство, 1988.

102. Шеридан Т.Б., Феррел У.Р. Системы человек-машина. М.: Машиностроение, 1980.

103. ЭВМ в проектировании и производстве. / Под редакцией Г.В.Орловского. JL: Машиностроение , 1987.

104. Эффективность гибких производственных систем. / Э.Г.Гудушаури, П.И. Чинаев, В.Е. Болнокин, В.В. Чередников. М.: Наука, 1990.

105. Ямпольский JT.C., Банашек 3. Автоматизация проектирования и управления в гибком производстве. Киев.: Техника, 1989.

106. Buzacott G. A. Yao D.D. Flexible Manufactur and Systems: ariview of analytical Models Management Science. V.32. №7, 1986.

107. Cheng T.C. Simulation of flexible manufacturing systems // Simulation. — 1985. Vol. 45 - P.299-302.

108. Lenz J.E. MAST: a simulation tool designing computerized metal working factories // Simulaton. 1983. - Vol.40 - P. 51-58.

109. Mellichamp J.M. Wahab A.F. Process planning simulation: An FMS modeling tool for engineers // Simulation. 1987 Vol. 48 - P. 186 -192.

110. Shannon R.E. Knowledge based simulation techniques for manufacturing // International Journal of Production Research. 1988. - Vol. 26 - P. 953973.

111. Shannon R.E., Mayer R., Adelsberger H.H. Expert systems and simulation // Simulation. 1985. - Vol. 44. - P. 275-284.