автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Организация процессов планирования и оперативного управления приборостроительным предприятием с использованием автоматизированных переналаживаемых производственных структур

Р( НЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК И}.:п уг проблем управления

На правах рукописи БАТАЛИК Александр Сергеевич

УДК 681.3.06

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПЛАНИРОВАНИЯ

И ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРИБОРОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТРУКТУР

Специальности: 05.13.10—Управление в организационных

и экономических системах

05.13.06 — Автоматизированные системы управления

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Москва — 1993

Работа выполнена в Институте проблем управления и на заводе «Фиолснт» (г. Симферополь)

Научный руководитель — д. т. н., профессор Таль А. А.

Официальные оппоненты: академик РАЕН, д. т. н., профессор Бурков В. Н.,

д. т. н., профессор Клещев Н. Т.

Ведущее предприятие — ЦНИИ «ЛрлыЬин»

па заседании Специализированного совета № 5 (Д002.68.03) Института проблем управления по адресу: 117806, г. Москва, ул. Профсоюзная, 65 Телефон совета: 334-93-29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем управления.

Защита состоятся

Автореферат разослан

Ученый секретарь Специализированного совета к. т. н.

С. А. Власов

Актуальность проблеммы

Жизнеспособность любого производственного предприятия в условиях складывающихся рыночных отношений предполагает постоянное развитие на предприятии процессов модернизации, обеспечивающих конкурентноспособность продукции при достаточно высоких показателях экономической эффективности (рентабельность, производительность, фондоотдача и др.), что в конечном итоге ведет к повышению жизненного уровня работников предприятия. Стратегия модернизации составляет содержание проводимой на предприятии технической политики, опирающейся на новейшие достижения науки и техники.

Данная работа отражает те стороны технической политики, реализуемой на приборостроительном заводе "Фиолент", которые связаны с проблемой автоматизации и открывающимися в рамках этой проблемы новыми возможностями.

Современное состояние микроэлектроники и вычислительной техники позволило расширить фронт работ по автоматизации разнообразных процессов, протекающих на производственных предприятиях, в том числе и на машиностроительных.

До недавнего времени главными объектами автоматизации в машиностроении было технологическое и транспортно-складское оборудование. Сейчас актуальной проблемой автоматизации является ее распространение на все этапы так называемого жизненного цикла изделия, к которым относятся научно-исследовательские работы, конструирование, разработка технологии, технологическая подготовка производства, собственно изготовление изделий, а также контроль и испытание готовой продукции.

Процессы, протекающие в пределах каждого этапа, можно разделить на ава типа.

< первому из них относятся процессы выполнения специфических для папа работ. Таковыми, например, будут процесс конструирования, троцесс разработки технологии, технологический процесс изготовления чзделий и другие. Эти процессы практически не имеют между собой шчего общего и при их автоматизации создаются специализированные :истемы автоматизированного управления. В их числе 1втоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы 1втоматизированного проектирования конструкции и технологии (САПР-:онструктора и САПР-технолога), автоматизированные системы управления ехнологическими процессами (АСУТП) и автоматизированные системы онтроля и испытаний (АСКИ).

1торой тип процессов связан с организацией работ внутри каждого этапа ;изненного цикла, включающий планирование, учет и диспетчирование оперативное управление). В отличие.от процессов первого типа, эти оследние слабо отличаются при переходе от одного этапа жизненного икла к другому. Поэтому принципы и методы управления этими роцессами, установленные для какого-нибудь одного этапа, могут в сновном переноситься и на другие этапы жизненного цикла,

На завора "Фиолент" проводились разработки по обоим типам упомянуты) процесссз, что и отражено в структуре рассматриваемой работы.

Целью сзботы является разработка принципов, методов, моделей и инструментальных средств организации процессов учета, планирования, оперативного управления производства приборостроительного типа, а также решение задач автоматизации изготовления изделий в условиях оперативно-перенастраиваемого (гибкого) характера производства.

Научная новизна работы заключается в обосновании и исследовании принципов, методов и средств организации производства, управления и автоматизации, ориентированных на иерархическую организацию гибкого приборостроительного производства.

Предложены подходы к задаче оперативного управления производственными единицами, использующие принципы агрегации и уменьшающие размерности задачи и позволяющие рассматривать систему оперативного управления на уровне цеха многономенклатурного дискретного производства как систему управления с обратной связью по

Для выбора и обоснования вариантов построения рационального автоматизированного производства изделий приборостроения в диссертации предложен подход, обобщающий опыт приборостроения.

На основании этого подхода предложен и реализован проект автоматизации цеха, использующий агрегатно-модульный принцип построения средств автоматики, разработанный в Институте проблем управления РАН.

Достоверность основных . теоретических положений, выводов и практических рекомендаций подтверждена корректным обоснованием и практической реализацией разработанных алгоритмов и программ, а также результатами практического использования разработок в решении задач автоматизации различных уровней производства завода "Фиолент".

Практическая ценность и реализация результатов работы. Результаты работы позволили на основе предложенных подходов, методов, алгоритмов создать систему управления цеха многономенклатурного производства. Система санкционирует на заводе "Фиолент" И может быть рекомендована к тиражированию на других заводах аналогичного типа.

Создана также ГПС для участка токарной обработки электрических микрома1иин (ЭММ). За счет внедрения указанной ГПС производительность участка возросла в 2,6 раза, увеличился показатель фондоотдачи в 1,8 раза, сократилось число обслуживающего персонала за счет введения в состав одного из модулей ГПС станков с ЧПУ, промышленных роботов, систем автоматического контроля и регламентации времени подстройки станков, брак на деталях ЭММ снизился в 1,4 раза.

Годовой экономический эффект от внедрения ГПС токарной обработки ЭММ составил в 1988 г. 32 тысячи рублей.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на международной конференции "Компконтроль-87", на II Всесоюзном совещании по роботам и ГПС (Челябинск, 1988), на отраслевых семинарах и совещаниях, на научно-технических семинарах Института проблем управления РАН.

Содержание работы. В первой главе содержатся результаты, относящиеся к организации работ (планирование, учет и оперативное управление) и их автоматизация. Вторая глава посвящена работам по автоматизации технологических процессов изготовления деталей.

Глава 1. Организация производства и управление. Как уже было отмечено, основные проблемы организации работ на различных этапах жизненного цикла изделий имеют много общего. Но так как этап изготовления (собственно производство) является во-первых, центральным (без него не существует производства), а во-вторых и наиболее трудным с точки зрения организации и управления, то дальнейшее изложение результатов работ по проблеме организации производства и управлению (планированию, учету и оперативному управлению) ведется применительно к этому этапу.

более того, в. рамках этого этапа без ущерба для существа дела можно, как будет показано ниже, рассматривать задачи планирования, учета и оперативного управления не для всех уровней иерархически организованного производства, а лишь для цехового уровня, имея в виду юзможность использования полученных решений на других уровнях. Для )боснования этого рассмотрим предварительно некоторые общие вопросы >рганизации производства и управления.

■ 1. Общие вопросы организации производства и управления. 'ассмотрение задан организации и управления производством, решаемых 1а различных уровнях предприятия - на самом верхнем (на уровне |редприятия), на уровне цехов или какого-либо их объединения, на уровне частков цеха или каких-нибудь других структурных образований -озволяет подметить их общие черты. А это, в свою очередь, делает озможным использовать имеющийся опыт решения задач управления рименительно к структурным образованиям, относящимся к различным ровням иерархии. «

азвивая такой подход мы будем пользоваться представлением о роизводственной единице (ПЕ). ПЕ - это такая часть производства, эторая сама по себе может рассматриваться как самостоятельное роизводство. Примерами ПЕ являются участок или подразделение внутри эха, весь цех и, конечно, все производство в целом.

г прочих частей производства ПЕ отделяют первичный и вторичный слады; ту часть, которая остается от ПЕ после отделения от не названных сладов, будем называть производственной частью ПЕ(Рис. 1).

зрвичный склад - это накопитель материалов, комплектующих изделий, »луфабрикатов, инструмента и приспособлений,* т.е. всего того, что ¡обходимо для работы производственной части ПЕ.

-оричный склад - это накопитель изделий, полуфабрикатов, подлежащих [льнейшей обработке В' этой части ПЕ, а также использованных !Струментов и приспособлений. Реально оба

Рис. I.

' эти склада могут быть совмещены в едином накопителе, что не изменяет схемной структуры ПЕ.

Стрелками на рис. 1 показаны реализуемые в ПЕ материальные потоки, в том числе и те (вход и выход), с помощью которых ПН включается в производственную сеть (ПС), определяемую организационной структурой производства.

Простейшая ПС представляет собой такую ПЕ, производственная часть которой состоит из одного технологического объекта. Именно так обстоит дело, например, в случае гибкого производственного модуля (ГПМ). По существу это еще не производственная сеть, а лишь первичная ячейка такой сети (рабочее место).

Важнейшее значение для дальнейшего будет иметь так называемая двухуровневая производственная сеть (рис. 2). Она представляет собой некоторое множество производственных единиц нижнего уровня, объединенных в производственную часть производственной единицы второго (верхнего) уровня. В частности, если все ПЕ нижнего уровня являются упомянутыми выше простейшими ПС (первичными ячейками), то ПЕ верхнего уровня двухуровневой производственной сети будет соответствовать участок цеха. В общем случае ПЕ нижнего уровня двухуровневой ПС сами могут быть двухуровневыми сетями, что ведет к порождению многоуровневых ПС. В качестве примера на рис. 3 представлена четырехуровневая ПС, различным уровням которой соответствуют рабочие места (Нижний уровень), участки, цеха и производство в целом (верхний уровень). Такая структура (производственная сеть), хотя и широко распространена, однако не является единственно возможной, но исследование встречающихся структур выходит за рамки настоящей работы.

Цля различения ПЕ входящих в разные уровни, будем осуществлять их ранжирование. При этом ПЕ, соответствующей рабочему месту, присвоим нулевой ранг, а ранг всякой ПЕ верхнего уровня в какой-либо двухуровневой ПС будем считать на единицу большим, чем ранг входящих в »ту ПС производственных единиц нижнего уровня.

]ля производственной сети по рис. 2 ранги образующих ее ПЕ указаны в 1ерхнем индексе. ПС такого вида соответствует либо участок цеха с "к" шбочими местами (г=1), либо целиком целый цех с "к' участками (г=2), [ибо, наконец, все производство с "к" цехами (г=3).

I каждой ПЕ производится управление материальными потоками и оследовательностью технологических операций, реализуемых в пределах той ПЕ.

; отличие от непрерывных производств в рассматриваемых дискретных роизводствах материальные потоки осуществляются порциями путем ередачи от одного структурного элемента к другому. Применительно к роизводственной сети по рис. 2 — мы ее будем называть типовой вухуровневой производственной единицей (ПЕГ), - материальные потоки существляются передачами от первичного склада к производственным циницам нижнего уровня (передачи типа С/^ПЕ/"1), от них ко вторичному . сладу (передачи типа ЛЕ| —>- Сг ), а от него '

ш

||Щ

либо снова к производственным единицам нижнего уровня(пёредачи тип С2Г-*-ПЕ(Г"'), либо на выход. Заметим, что цепочка передач ПЕ|Г"Ц. Сгг-ПЕ^ , которой соответсвует режим работы через склад, в режиме прямой взаимодействия между производственными единицами нижнего уровн: преобразуется в передачи типа ПЕ^'^ПЕ/ .

Управление в пределах ПЕ-,Г реализуется за счет указаний какие и в какие моменты следует делать передачи. Такие указания для всех внутренни; элементов ПЕ (для С/, С2 , и для всех ПЕ(Г"') формулируются в виде плановых заданий (ПЗ). В форме планового задания (ПЗ ) представляютс! также данные, определяющие передачи на выходе и входе ПЕГ V используемые при управлении в качестве исходного задания.

Главная задача при управлении в ПЕГ состоит в назначении для все) внутренних элементов производственной единицы таких плановых заданий, исполнение которых обеспечивает выполнение ПЗГ.

Для достижения этой цели организуется двухкаскадная система управление с обратной связью. Ее структура и возникающие в ней информационные потоки представлены на рис. 4 (материальные потоки на этом рисунке изображены двойными линиями).

В первом каскаде ПЗ1" преобразуется в так называемый план-графи» работ, то есть в ПЕ/" . Это преобразование, осуществляемое в блоке "Планирование", учитывает и текущее состояние производства, которое фиксируется в блоке "Учет".

Полученный план-график работ уже дает возможность определить искомые плановые задания для внутренних элементов ПЕ\ Однако, для компенсации возникающих во время работы отклонений от плана-графика, полученные плановые задания периодически подвергаются коррекциям, формируемым в блоке "Оперативное управление", включенном во второй каскад системы управления.

Таким образом, мы описали общую структуру двухкаскадной системы управления типовой двухуровневой производственной сети. Для ее реализации необходимо разработать алгоритмы функционирования трех основных блоков системы (блоков планирования, учета и оперативного управления). В следующем параграфе это делается применительно к случаю, когда двухуровневой сетью является цех, а ее внутренними элементами - подразделения цеха.

1.2. Организация производства и управления в цехе. Исторически сложившаяся организация производственного .процесса в многономенклатурном производстве такова, что в рамках АСУП на верхнем уровне решается задача составления производственной программы предприятия из "портфеля заказов" с разбивкой ее по плановым периодам {кварталам, месяцам). Такое внутризаводское планирование ведется, как правило, объемно-календарными методами, в результате чего на плановый период всем цехам устанавливаются общие объемы выпускаемой продукции, номенклатура основных изделий и планируемые затраты.

ПЕ1

ПИН

I ПЛАНИРОВАНИЕ

А

^ПЛАН-ГРАЧЦК ПЕРЕДАЧ

f ОПЕРАТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ }-

НЧЕТ

*-

f'СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ('ГРАФИК WK1

Рис. ч.

Распределение работ внутри цеха обычно осуществляется его руководителем в ходе производственного процесса по мере фактического выполнения технологических операций и без предварительного планирования расписания работ. При этом „каждая технологическая операция после выполнения предшествующей операции устанавливается в очередь к соответствующему технологическому оборудованию. Когда это оборудование оказывается свободным, оно загружается следующей операцией, взятой из очереди. Порядок размещения операций в очереди определяется моментами их поступления и управляющими воздействиями администрации цеха. Такой способ организации производства в цеху называют динамическим.

При динамическом способе организации производства в условиях мелкосерийности и многономенклатурности, ввиду большого количества деталей, находящихся в цехе, диспетчерский контроль за выполнением номенклатурного плана цеха и загрузкой оборудования осуществляется главным образом при комплектации изделий на сборку, а сквозной контроль по всем технологическим операциям выполняется лишь в исключительных случаях для особо важных заказов. В результате часто, с одной стороны, на внутрицеховом складе накапливается большое количество готовых деталей, а с другой стороны, по некоторым деталям обнаруживается дефицит, который к концу планового периода возрастает. В такой ситуации оперативное управление в цехе, реализуемое посредством назначения приоритетов операциям в очередях на обработку, осуществляется, главным образом, в условиях "возрастающего дефицита", а выполнение плана в большой степени зависит от квалификации главного диспетчера. Имеет место неритмичность производства, неоправданно затянутые сроки выполнения заказов, большой объем незавершенного производства, частые простои и неполное использование оборудования (в машиностроении -15-20% рабочего времени) и т. д.

Исследование процессов при динамическом способе организации производства требует привлечения методов теории массового обслуживания. Однако, поскольку цех представляет собой сложную сеть массового обслуживания, включающую не один десяток взаимосвязанных систем массового обслуживания, аналитические исследования процессов в сети ограничены возможностью решения лишь узкого круга задач.

Вместе с тем, известен и другой способ организации производственного процесса в цехе, называемый плановым или статическим.

При статическом способе осуществляется плановое распределение работ в цехе до фактического запуска производственного процесса, например, с помощью предварительного решения задачи оперативно-календарного планирования. Применение статического способа, в общем случае, опирается на методы теории расписаний и отличается следующими основными достоинствами:

1) возможностью оптимизировать производственный процесс в смысле какого-либо одного или нескольких критериев за счет распределения работ в плановом периоде;

2) возможностью заранее, до начала производственного процесса, предсказать что и какие моменты времени будет проходить обработку и что будет выполнено к концу планового периода.

Несмотря на такие существенные преимущества, " в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства статический способ используется значительно реже динамического, в первую очередь потому, что статический способ организации производства принципиально невозможно применять без использования ЭВМ (в силу сложности расчетов оперативно-календарного плана), а динамический способ допустим и без использования ЭВМ. Кроме того, по нашему мнению статический способ в традиционной постановке не получил широкого распространения из-за того, что, с одной стороны, расчет оперативно-календарного плана требует больших затрат времени работы ЭВМ, а с другой стороны, получаемые в результате пооперационные календарные планы сохраняют силу лишь на начальном интервале планового периода,-поскольку в реальном производственном процессе всегда возникают и накапливаются отклонения от составленного календарного графика работ. Эти облсятельствс приводит к необходимости частых повторений трудоемких расчетов оперативно-календарных планов.

В настоящей работе применяется такой подход к задаче оперативного управления в цехе, при котором отмеченные выше преимущества статического способа сохраняются, а недостатки практически не проявляются, благодаря тому, что: 1) при составлении календарного плана используется принцип агрегатизации, уменьшающий размерность задачи, и 2) оперативное управление ведется так, что календарный план работ, составленный в виде плановых заданий подразделениям цеха, сохраняет силу на весь плановый период.

Общие принципы предлагаемого подхода к оперативному управлению в цехе иллюстрируются схемой, представленной на рис. 4.

Периодически, например, ежемесячно, цех получает из планово-диспетчерского отдела предприятия "Плановое задание". На основе планового задания и фактического текущего состояния производства в цехе составляется расписание работ, обеспечивающее выполнение планового задания цеху и соответствующие этому расписанию плановые задания подразделениям цеха.

Ежесуточно в цехе осуществляется учет фактического выполнения работ подразделениям цеха и, при необходимости, корректирование плановых заданий для них (формирование оперативных планов). Коррекция плановых заданий подразделениям осуществляется лишь в том случае, если имеет место отклонение от расписания работ и направлена на уменьшение этого отклонения.

При таком подходе к организации производства в цехе в системе управления должны быть реализованы три основные функции: планирование, учет и оперативное управление (диспетчирование). Качество функционирования системы будет определяться алгоритмами реализации этих функций. Далее в этом разделе предлагается описание возможных алгоритмов решения задач планирования и оперативного управления.

.....■■ Внутрицеховое планирование.

Будем предполагать, что цех административно состоит из участков, руководимых мастерами; каждый участок разбит на непересекающиеся группы единиц однотипного оборудования, обслуживаемого определенным коллективом исполнителей. Такие группы будем называть далее подразделениями и рассматривать их в качестве производственной единицы при планировании и управлении. Каждое подразделение характеризуется одним или несколькими видами проводимых работ (технологических операций), продолжительностью рабочего дня, предельным дневным ресурсом, т.е. ожидаемыми ежедневными трудозатратами, предельно допустимыми для данного подразделения и нормативным временем "пролеживания" при передаче в другое подразделение.

Исходной информацией для составления плана-графика (расписания) работ в цехе являются:

1) данные о цехе - его структура и ресурсы подразделений;

2) данные планового задания цеху - номенклатура заказов (изделий), подлежащих изготовлению в цехе и требуемые сроки выпуска продукции, а так.*, с сроки постам. заготовок, материалов и комплектующих;

3) данные о заказах (изделиях) - состав каждого заказа и технология его производства.

Задача календарного планирования в цехе формулируется следующим образом. Из числа заказов, имеющихся в плановом задании цеху на текущий и последующие плановые периоды, а также заказов, переходящих из предыдущего планового периода, учитывая фактическое состояние производственного процесса в цехе на момент начала расчета плана, необходимо составить расписание работ подразделений цеха по дням на два последующих плановых периода, обеспечивающее выполнение планового задания и являющееся "наилучшим" из возможных по нескольким заданным показателям (критериям), при этом предполагается, что производственный процесс следует считать непрерывающимся, т.е. во время решения задачи календарного планирования - сутки, двое, трое -цех должен работать по расписанию, составленному в предыдущем периоде.

Принципиальные особенности настоящего подхода к внутрицеховому календарному планированию заключаются в том, что,

во-первых, задача календарного планирования понимается как многокритериальная, с формализованным отбором нескольких вариантов плана для предъявления руководству цеха;

во-вторых, календарное планирование работ ведется до уровня групп единиц однотипного оборудования (подразделений) с учетом их дневных ресурсных ограничений.

В такой постановке точное решение оптимизационной задачи в условиях нескольких критериев может быть получено лишь полным перебором всех возможных вариантов расписаний. Однако, размерность задачи, определяемая количеством технологических операций порядка десятков тысяч, делает невозможным ее решение на ЭВМ за приемлимое время.

Приближенное решение поставленной задачи календарного планирования с допустимой для практики точностью можно получить матричным методом.

Расчеты выполняются тремя последовательными этапами.

На первом этапе осуществляется предварительная обработка и агрегирование информации для последующих расчетов. В качестве входных документов используются спецификации всех сборок заказа и технологические маршрутные карты изготовления деталей и сборок с учетом транспортно-складских операций. По спецификациям строится "граф состава", устанавливающий входимость каждой сборки или детали в более сложные сборки. В совокупности с технологическими маршрутными картами такой граф (см. пример на рис. 5), определяет очередность выполнения всех технологических операций для всех деталей и сборок заказа и дает возможность рассчитывать сетевой график поздних сроков начала и окончания работ по данному заказу, характеризующийся минимальным производственным циклом и минимальным незавершенным производством в любой момент времени. На рис. 6 представлен сетевой грлфи»- для закат, присланного нз рис 5 по рергикали цифр-зми от ! до 8 обозначены подразделения цеха, а по горизонтали - время (дни), вектора отмечают сроки начала и окончания технологических операций, а цифра над вектором обозначает трудоемкость (длительность) операции; горизонталям, на которых расположены вектора, соответствуют подразделения, в которых эти операции выполняются.

Далее, информация, содержащаяся в сетевом графике, агрегируется и представляется в виде матрицы загрузки подразделений: каждая строка матрицы соответствует своему подразделению, а каждый столбец -некоторому дню, отсчитанному от условного (нулевого) дня начала работ по заказу. Значение элемента аШ|| матрицы загрузки, находящегося на пересечении т-ой строки и 1-го столбца, равно сумме дневных затрат рабочего времени на операции в т-ом подразделении, приходящиеся на ¡~ ый по порядку день от начала работ по данному заказу. В таблице 1 приведена матрица загрузки для сетевого графика, представленного на рис. 6.

Сетевые графики работ по заказам, представленные в агрегированном виде (в виде матриц загрузки), используются на следующем этапе планирования.

На втором этапе составляются варианты план-графика работ подразделений цеха, в котором для каждой работы (технологической операции) назначается день ее начала и день окончания. Сначала с помощью определенной процедуры устанавливается очередь включения заказов в план-график, а затем, в порядке очереди, для каждого заказа определяется момент его запуска в работу ближайший к началу планового периода, при котором не нарушаются ресурсные ограничения подразделений цеха.

Алгоритм расчета плана-графика организован так, чтобы не допускать каких-либо смещений работ внутри сетевого графика заказа; при планировании матрица загрузки заказа остается неизменной. Такой подход позволяет, во-первых, сохранить минимальный технологический цикл изготовления заказа, т.е.

ДЕТ A-Ib 2

\

ФРЕЗЕРНОЕ - о,з\

ШгШ0ВА1ЬН.~ 1Î0

ОТК 0,3

ДЕТЯ/íb з О— 3 СБОРКЛ 3

ФРЕЗЕРНОЕ - 2,0 ЭЛЕКТРОХИМИЯ - 0,5 CilECrtPHÜ-СБ0Р0ЧН0Е - 5,0

Рис. 5.

0 1 , 2 3 4- s 6 7 .8 ? 10 11 12 13 14 15 16 1? 1» 1? 20

Рис. 6.

минимизировать незавершенное производство и, во-вторых, существенно сократить перебор при упорядочении работ в план-графике в условиях ресурсных ограничений, так как обычно число матриц заказов на один -два порядка меньше общего числа работ (технологических операций) в этих заказах. Предложенный алгоритм наиболее эффективен при наличии большого количества заказов с разнообразными сетевыми графиками, так как в этом случае проявляется статистический эффект - достигается достаточная для практических целей равномерность загрузки подразделений по дням планового периода.

Назначение очереди при включении -заказов в план может выполняться случайным образом или какой-либо детерминированной процедурой.' Разные очереди приводят к разным вариантам план-графика. Расчет одного варианта на ЭВМ осуществляется достаточно быстро (около одной минуты для ста подразделений и тысячи заказов), а общее число получаемых вариантов выбирается исходя из имеющихся ресурсов времени работы ЭВМ.

машинный выбор наилучшего. Каждый план-график оценивается по нескольким критериям, таким, например, как:

1) общая трудоемкость заказов, завершаемых в первом плановом периоде - товарный выпуск цеха;

2) величина незавершенного производства на конец первого планового периода - "задел" на будушее;

3) объемная загрузка цеха в первом плановом периоде;

4) процент выполнения номенклатурного плана цеха в первом плановом периоде;

5) процент выполнения номенклатурного плана цеха во втором плановом периоде;

6) количество "опаздывающих" заказов, то есть заказов, для которых выпуск по план-графику намечается позже директивных сроков.

Процедура многокритериальной оптимизации предполагает расчет большого количества вариантов план-графиков и человеко-машинный выбор из них "наилучшего". Значение критериев каждого вновь получаемого варианта сопоставляется со значением критериев для ранее рассчитанных вариантов. Варианты сравниваются по Парето: очередной вариант сохраняется для обработки, если среди ранее построенных нет ни одного варианта, который был бы лучше очередного по всем критериям, а из ранее отобранных вариантов исключаются все те, по сравнению с которыми полученный вариант лучше по всем критериям. После завершения процесса'отбора приемлимых вариантов календарного плана полученное множество вариантов представляется руководству цеха для выбора (по усмотрению руководства) подходящего. Чтобы сделать результат машинного отбора обозримым, руководству цеха предлагается не все отобранное множество, а лишь ограниченное число вариантов (три четыре) план-графиков в совокупности "достаточно хорошо" представляющих все множество. Рассматривая каждый вариант как вектор в пространстве критериев, можно процедурой автоматической классификации разбить все множество вариантов отобранных по Парето, на заданное число групп "схожих" вариантов и выделить "типичного" представителя каждой группы.

Выбор лучшего варианта из выделенных типов представителей осуществляется руководством цеха на основе их неформальной оценки. Если все представленные варианты оказываются неприемлимыми, то возможны два пути продолжения процедуры планирования. Либо какой-то из предъявленных вариантов план-графика принять за основу и последующими локальными коррекциями (изменениями сроков начала работ по отдельным заказам) довести план-график до приемлимого варианта, либо возможно повторение процедуры планирования при измененных начальных условиях (перераспределение ресурсов подразделений цеха, изменение приоритетов заказов и так далее).

1.2.2. Оперативное управление в цехе.

После того, как календарный план-график работ в цехе выбран и утвержден руководством цеха, начинается этап его реализации. В реальном производственном процессе как правило, возникают отклонения от составленного план-графика работ обусловленные как внутренними, так и внешними по отношению к цеху обстоятельствами, к числу которых стмогстг^ няирим^г, ¡»ч^^згнь'е1 ноттоикч при

расчете трудоемкости (продолжительности) отдельных технологических операций, поставки заготовок, и инструмента плохого качества или с нарушением срока и так далее.

Оперативное управление в цехе предназначено для управления производственным процессом на внутрицеховом уровне и осуществляется следующим образом: периодически (например, еженедельно) проводится контроль фактического состояния производственного процесса в цехе, определяется отклонение от календарного плана и, в качестве управляющего воздействия на производственный процесс, формируются автономные производственные задания подразделениям цехе на последующую неделю, мимнимизирующие отклонения от календарного плана.

Напомним, что календарный план является промежуточным цеховым документом и подразделениям цеха не сообщается. Каждое подразделение получает: 1) в начале планового периода производственное задание на весь плановый период (например, месяц) с разбивкой его на недельные плановые задания, а также 2) каждую неделю оперативный план -скорректированное плановое задание на очередную неделю планового периода.

Рассмотрим более детально основные понятия и способ формирования плановых заданий подразделений.

Отклонения от календарного плана. Центральным при составлении планового задания подразделениям является понятие об отклонении фактического состояния производственного процесса в цехе в некоторый момент 1 от состояния, предусмотренного на этот же момент календарным планом.

Для вычисления показателя отклонения от календарного плана припишем каждой ¡-ой работе положительное число чь определяющее сложность, трудоемкость или важность этой работы на фоне множества других работ

календарного плана. Назовем - индексом значимости |-ой работы Д) календарного плана.

Пусть {М{} - множество работ, которые по календарному плану должн были быть выполнены к моменту 1, но оказались невыполненными.

Рассмотрим только работы из этого множества. Обозначим(^)* - плановь день выполнений ¿-ой работы. Тогда мера отклонения от календарно! плана определяется как сумма индексов значимости невыполнение работ, помноженных на коэффициенты, равные времени запаздыванк работы ло отношению к календарному плану:

где суммирование проводится по всему множеству невыполненных работ.

Индекс значимости работы. Выбор индекса значимости работы д^ являете |1и.'.6слес Си«',., к- г Ир;' с"с~с~;и-*г о-стег/.

Учитывая то обстоятельство, что в рассматриваемом типе произведет заказы, как правило, не повторяются и, следовательно, индексы рабе приходиться назначать каждый раз заново, а количество работ календарном плане достигает десятков тысяч, очевидно, что процедур расчета индексов значимости работ должна быть автоматизированной, основу алгоритма расчета индексов могут быть положены соображение связанные с трудоемкостью (длительностью) работы, с количество! последующих работ, которые будут задержаны, если данная '¡-ая работа н будет выполнена в срок, с приоритетом изделия, для которог выполняется эта работа и так далее. От того, каким выбран алгорип назначения зависит и величина и содержательный смысл оценки £ отклонения от календарного плана и, соответственно, результа оперативного управления. Например, если трудоемкость ]-ой работы, т отклонение от календарного плана существенно зависит от трудоемкое^ работ, невыполненных в срок, если все то на меру отклонени

основное влияние оказывает количество невыполненных работ и так далее Алгоритм подсчета у не может быть одинаковым для всех случаев, , должен устанавливаться руководством производства в зависимости о структуры заказов, от того, какой содержательный смысл руководство цех; предпочитает вкладывать в понятие "отклонение от календарного плана (повидимому, на начальном этапе, пока еще не накоплен опыт, следуе использовать в качестве значений индекса привычные значени! трудоемкости этих работ).

Алгоритм оперативного управления. Для того, чтобы составит! оперативный план на некоторый момент времени 1, необходимо знап календарный план на этот день, отклонения от календарного плана нг конец предыдущего дня и полный список работ, которые фактически могут быть начаты в этот день. В оперативный план этого дня прежде всегс включаются работы из календарного плана на этот день, которые фактически могут быть начаты. Далее подсчитывается оставшийся неиспользованный дневной ресурс подразделения и в пределах этого оставшегося ресурса в план включаются работы из множеств опаздывающих работ {М^}.. Выбор работ из {М^} осуществляется таким образом,' чтобы обеспечить минимизацию - отклонения от календарного

плана. После того, как из множества работ {Mt--j} будут включены в оперативный план все работы, которые могут быть начаты в рассматриваемый день и если еще останется неиспользованным дневной ресурс подразделения, то из списка работ, которые могут быть начаты, в оперативный план t-ro дня включаются работы из календарного плана на последующие (t+IJ-ый, (t+2)-oA дни и так далее.

Заметим, что алгоритм оперативного планирования обеспечивает локальное, в каждый момент времени, t уменьшение s^ - отклонение от плана при условии, что технологические процессы, по которым не было ранее отклонений от календарного плана, продолжают развиваться в соответствии с планом. i

Оперативный план спускается каждому подразделению в виде перечня рабрт, в котором для каждой работы дополнительно указывается число |st)J=qj(t-(tj)*), равное той доли отклонения от календарного плана, . которое возникло бы из-за невыполнения j-ой работы в указанный день t.

Таким образом, В paCliMaipnScieMOn C-rtCTeMö КаЛепДарпи.й iL,all flippe! fjyw программного задания в системе управления производством, а последовательность оперативных планов играет роль своеобразной обратной, связи, замкнутой по отклонению от задания (календарного плана) и действующей в сторону уменьшения этого отклонения. Само по себе, как и в обычной системе регулирования, замыкание системы обратной связью не гарантирует в динамике реализацию программы; динамическая сходимость обеспечивается лишь настройкой системы с помощью предусмотренных в ней параметров. В рассматриваемой системе такими параметрами в пределах описанного алгоритма являются предусматриваемые при календарном планировании 1) неиспользуемые (свободные) дневные ресурсы подразделений и 2) времена пролеживания деталей на промежуточных складах при передаче из одного подразделения в другое.

1.2.3 Реализация оперативных планов.

Обратим внимание на то, что сама идея управления цехом с помощью оперативных планов, спускаемых периодически подразделениям, гарантирует автономность каждого подразделения в течении этого периода, то есть, обеспечивает принципиальную возможность подразделению выполнить свой оперативный план независимо от работы других подразделений. Это связано с тем, что в оперативный план включаются лишь работы, подготовленные к запуску на момент составления оперативного плана, и учитывающие дневной ресурс подразделения.

Благодаря этому выполнения плана подразделения зависит только от самого подразделения.

Напомним теперь, что в цаху могут быть подразделения двух типов: обычные и типа гибких производственных систем (ГПС). Рассмотрим их порознь.

В случае ГПС оператор подразделения, используя программное обеспечение, обеспечивает работу ГПС, гарантирующую выполнение оперативного плана.

В обычных подразделениях диспетчер (или мастер участка) при получении оперативного плана распределяет работы по исполнителям и во времени и осуществляет текущий контроль за ходом выполнения оперативного плана подразделения.

Заинтересованность персонала подразделений в выполнении планов обеспечивается системой материального стимулирования. В основу этой системы кладется ежедневное поощрение за сам факт выполнения календарного плана и штрафы, которые осуществляются пропорционально весам (б^ по всем работам оперативного плана подразделения, которые должны были быть выполнены на день но оказались невыполненными. При такой организации работ весь персонал подразделения оказывается заинтересованным в выполнении оперативного плана, а при. случайных его срывах в том, чтобы выполнить работы с наибольшими (5{Я, и тем самым уменьшать возникающее отклонение от календарного плана цеха.

Таким образом, в работе предлагается рассматривать систему оперативного управления на уровне цеха многономенклатурного дискретного производства, как систему управления с обратной связью по отклонению. Фактическое состояние производства может отличаться от запланированного и качестве регулирующих воздействий на производство, осуществляющих оперативное управление, предлагается использовать корректируемые с помощью ЭВМ и выдаваемые подразделениям оперативные планы, которые составляются с учетом фактических ресурсов подразделений, фактического состояния производства и того состояния, которое предписано календарным планом. Вся система построена так, что в пределах недели каждое подразделение автономно, то есть может работать независимо от других подразделений. 'Система поощрений и наказаний строится так, чтобы стимулировать выполнение оперативных планов.

Использование предложенного метода организации системы оперативного управления в производственных системах позволяет обеспечить ритмичность производственного процесса при хорошей загрузке оборудования и умеренном объеме незавершенного производства.

Глава 2. Автоматизация процессов изготовления изделий. Определяющей тенденцией в автоматизации технологического оборудования является создание и применение оперативно-леренастраевомого (гибкого) основного и транспортно-складского оборудования, с использованием робототехники и современной вычислительной техники (ЭВМ). Самостоятельное значение получило направление, в котором названные средства объединяются в комплексы, называемые гибкими производственными системами (ГПС). Проблема создания ГПС ни в какой степени не является новой, но на этом пути возникало множество как технических, так и организационный трудностей, в том числе и противоречие - "затраты - эффект". В настоящее время разработано множество методов проектирования ГПС, предложены некоторые решения, созданы различные типы основного и вспомагательного оборудования, программн9;математического обеспечения, позволяющие производить

обработку деталей заданной номенклатуры в условиях малолюдного производства. Однако, этим проблема создания и применения ГПС не исчерпывается. Опыт использования ряда ГПС показал, в частности, что их стоимость велика, а коэффициент загрузки основного технологического оборудования, входящего в ГПС, относительно не высок. Одна из причин, повлиявших на неудачи а области развития ГПС, состоит в слабом учете специфических особенностей вида производств, характерных для той или иной отрасли.

В настоящей работе рассматриваются вопросы создания ГПС с ориентацией на особенности приборостроения. В качестве процесса, хорошо отражающего приборостроительную специфику, в работе исследуется механообрабатывающее производство электрических микромашин (ЭММ). Выработанные при этом рекомендации по созданию ГПС, подтвержденные практическим применением соответствующих разработок, хотя и относятся к конкретному виду производств, имеют й более общее значение в рамках приборостроения.

Несмотря на разнообразие конструкций ЭММ и их функционального назначения, одно требование является оОщим для всех типов ЭММ - это точность, определяющая класс машины. На рис. 7 изображена зависимость стоимости ЭММ в условных единицах от класса машины, а также влияние погрешностей изготовления основных деталей на снижение класса ЭММ. Обеспечение точности в серийном производстве связано прежде всего с необходимостью обеспечения стабильности размеров входящих в ЭММ деталей.

{Традиционно на предприятиях отрасли требуемая точность изготовления деталей ЭММ достигается применением прецизионного универсального, в основном импортного, оборудования.

Практика показала, что при увеличении программы выпуска изделий и перехода, в связи с этим, на двух-трех сменный режим работы, применение даже такого высокоточного оборудования не обеспечивает стабильности размеров изготавливаемых деталей.

При существующей организации производства, учитывая тенденцию постоянного роста объемов выпуска высокоточных машин, прирост объемов может достигаться только за счет расширения парка импортного оборудования и дополнительного привлечения высококвалифицированных кадров. Альтернативным вариантом обеспечения стабильного качества при требуемой производительности является коренная модернизация производства на основе широкого применения средств автоматизации.

Известно, что применение станков с ЧПУ, промышленных роботов и адаптивных систем управления и контроля повышают точность обработки. Однако, создание на их базе ГПС с ориентацией на выпуск готовых деталей снижает коэффициент загрузки основного технологического оборудования, что в конечном итоге снижает производительность системы. Одновременно обеспечение высокого уровня автоматизации и производительности при стабильно высоком качестве изделий возможно только при условии создания ГПС со структурой, построенной по новым принципам.

класс ЭММ

5

4

К. С р а ^ с

К р Ь | «.ч и «V

3

2

О

д[%]

Рис. 7.

стоимость (усл. ед.)

В работе на основе анализа путей развития современного предприятия, обобщения опыта приборостроения, развивается такой подход к проблеме I автоматизации, при котором обеспечивается наилучшая технико-экономическая эффективность производства.

Основные положения этого подхода включают следующее.

1). Автоматизация на действующем предприятии должна подчиняться системным принципам и является не разовой акцией, а непрерывно развивающимся процессом, на этапах которого достигается все более высокий уровень автоматизации.

2). Процесс автоматизации тесно связан с процессом модернизации в сфере организации производства и оба эти процесса необходимо рассматривать во взаимной связи.

3). Каждое локальное мероприятие по автоматизации и связанной с ней реорганизацией производства следует оценивать с точки зрения его эффективности для работы предприятия в целом.

Используя этот подход и с целью выбора и обоснования вариантов построения рационального автоматизированного производства прежде всего было проведено группирование деталей ЭММ в конструктивно и технологически однородные группы по методике, разработанной профессором Митрофановым. В группах выбирались типовые представители по наибольшей совокупности конструктивных признаков и сходству процесса изготовления. По каждому типовому представителю, применительно к каждому виду работ, был сделан подробный анализ технологического процесса, форм его организации, подсистем технологической подготовки производства и сервиса; анализ способа управления технологическим процессом.

Все эти данные легли в основу технико-экономического обоснования подготовки технических предложений по комплексной автоматизации механообработки при изготовлении ЭММ.

В результате выполненного анализа был сделан вывод о построении цеха на базе локальных производственных участков, которые являются основными производственными единицами.

Для каждого участка рассматривалось несколько проектов. Один из них был сориентирован на создание полностью безлюдного автоматического производства с получением на выходе готовых деталей; второй - на создание нескольких автоматизированных поточных линий; и третий - на иерархически организованную ГПС. *

Оценки показателей себестоимости выпускаемой продукции, стоимости основного технологического оборудования и других технико-экономических факторов этих проектов, заставили отдать предпочтение третьему варианту.

Важной особенностью принятого проекта является использование в нем агрегатно-модульного принципа, предложенного в свое время в ИАТ'е АН СССР и плодотворно примененного при построении комплексов приборов автоматики общепромышленного назначения.

В случае нашего проекта это проявилось следующим образом. Введены понятия модулей первого и второго уровня. Модули первого уровня служат комплектующими элементами модулей второго уровня; при этом соблюдается правило: каждый модуль второго уровня состоит из множества одинаковых уровней первого уровня.

Модуль первого уровня в механообрабатывающем производстве ЭММ - это станок с ЧПУ, оснащенный загрузочным роботом, двухкоординатным тактовым столом, устройством контроля режущей кромки резца, кассетным резцедержателем и широкодиапазонным пневмопатроном. Кроме того, в состав модуля входит устройство удаления стружки.

На базе модулей первого уровня для участков черновой и чистовой обработки деталей ЭММ созданы модули второго уровня, применяемые для параллельной обработки ряда деталей принятой номенклатуры. Каждый такой модуль является гибким производственным модулем (ГПМ) в общепринятом смысле.

Модуль второго уровня яьляется открытой системой и милы уьвличением числа входящих в него модулей первого уровня наращиваться до требуемой мощности. При этом необходимость в доработке его программно-математического обеспечения отсутствует.

При проектировании и реализации новых механообрабатывающих производств структурная завершенность и технологическая незамкнутость делает разнообразные модули второго уровня удобными для применения в качестве основных технологических единиц.

ГПС на уровне цеха можно создавать (агрегатизировать) из набора модулей второго уровня различного функционального назначения, объединенных одной транспортной системой, общим складом и локальной вычислительной сетью с распределенной по модулям базой данных. При этом значительно упрощается разработка схемы организации движения материальных и информационных потоков.

Предусмотрено, что модули первого и второго уровней могут выпускать не законченную деталь; при передаче деталей между модулями второго уровня могут' осуществляться некоторые операции с применением универсального оборудования или даже ручные операции.

Таким образом, на предприятии была создана производственная система, включающая токарный модуль второго уровня черновой и получистовой обработки деталей ЭММ, участок фрезерных станков, токарный модуль второго уровня чистовой обработки, слесарный участок.

Правильность предложенного подхода к модернизации механообрабатывающего производства путем создания

автоматизированных переналаживаемых производственных структур подтверждена анализом точностных параметров деталей.

В процессе исследования были рассмотрены различные детали ЭММ, точность изготовления которых оказывает основное влияние на класс микромашин.

Л1МДАММА ГОДЯ РАССЕИВАНИЯ РАЗМЕРОВ БАЗОВОЙ ХВЕРХНОСТИ ПСИ ОБРАБОТКУ' ПОВЕРХНОСТЕЙ, ВЬПСЛНЯВЛЫ) ПО ШЕСТОМУ КВАЛ1/1ТЕТУ

d I мм} БА30ВЫЙ

50 ВАРИАНТ

), 90 Ш

ф|ОУ» •

30

45

60

0 15

А общ -170 мш 050-oi

[ИАГРАША ПОЛЯ РАССЕИВАНИЯ РАЗМЕРОВ ПОСАЖЗЧН /1ВСТА ПОЛ ПСМШИПНИК ПОСЛЕ ПОЛИСТОВОЙ ОБРАЕ 190

0 15 .

1ИАГРАММА ПОЛЯ РАССЕИВАНИЯ РАЗМЕРОВ ЮСАЛОЧН ИЕСТА DQ4 ПСЙШИПН/)К ПОСЛЕ ЧИСТОВОЙ ОБРАЕОТ 15,01

15

Добщ.Нбмш. 015-Ш

45 60

количество детопей

Рис. 8.

На рис. 8 показана точечная диаграмма поля рассеивания размеров базовой поверхности (II квалитет) под обработку поверхностей, выполняемых по шестому квалитету для деталей типа "крышка ЭММ", далее показана точечная диаграмма поля рассеивания этой поверхности после получистовой обработки и окончательный размер. На этом рисунке представлены графики шероховатости и погрешности профилей замковой части и посадочного места под подшипник после чистовой операции. Как видно, общая величина рассеивания составляет 16 мкм при шероховатости в пределах 2,5 - 3,2 мкм. Погрешность формы составляет в мкм. Для базовой поверхности при чистовой операции эта величина составляет 60 мкм, вследствие чего детали поступают на чистовую операцию с неравномерным припуском, превышающим 40 мкм, что увеличивает время и стоимость обработки.

Исследования аналогичных параметров крышек, полученных на модернизированном производстве представлены .на рис. 9. Как видно, центр группирования этих деталей находится вблизи номинального размера, а величина поля рассеивания меньше. Особо необходимо отметить, что достаточно стабильные параметры сохраняются в пределах гораздо большей по объему партии деталей.

Повторяемость результатов для произвольных выборок из других партий обрабатываемых деталей позволяет сделать вывод о закономерности полученных выше выводов. Аналогичные данные получены и для деталей другого типа.

В результате проведенной работы при внедрении ГПС предлагаемой структуры, производительность участка возросла в 2,6 раза, увеличился показатель фондоотдачи в 1,8 раза, сократилась численность обслуживающего персонала. За счет введения в состав модуля первого уро»-.1я станков с ЧПУ, промышленных роботов, систем автоматического контроля и регламентации времени поднастройки станков достигнуто повышение стабильности размеров. На предприятии брак на деталях ЭММ снизился в 1,41 раза. Обеспечение сопрягаемых размеров деталей ЭММ в пределах оптимальных позволил увеличить долю высококлассных машин в 1,2 раза, что иллюстрирует рис. 10, на котором показана доля машин всех классов в процентах к общему объему выпуска до и после модернизации производства. Налицо явное смещение центра группирования в сторону высококлассных машин и значительное снижение доли ЭММ низкого класса.

Высокая надежность созданных систем позволила не рассматривать вопросы надежности в данной работе.

Годовой экономический эффект от внедрения автоматизированной производственной системы в 1988 году составил 32 тыс. рублей.

ШД^яамаю БАЗОВОЙ ЗЕРХНОСТИ ПС^ОБРАБОТКУ" ПОВЕРХНОСТЕЙ, ВЬГО\Н ПО ШЕСТОМУ КВАЛИТЕТУ

й МОДЕРНИЗИРОВАННОЕ 00 ______________ПРОИЗВОДСТВО

А*

_______

80

40

60

80

0 ' 20

. До6щ.15Омш.05О:8А

\ГРАММА ПОЛЯ РАССЕИВАНИЯ РАЗМЕРОВ ПОСАЮЧНОГО ГГА ПОЛ ПСИШИПНИК ПОСЛЕ ГШЧИСГОВОЙ ОБРАБОТК

,90 >85 ,80

•

0 20 4 >•• 0 6 0 80

До6ц.65мш.015:&1

ГРАММА ПОЛЯ РАССЕИВАНИЯ РАЗМЕРОВ ПОСАДОЧНОГО МЕСТА ПСИ ПСИШЙПВ/К ПОСЛЕ ЧИСТОВОЙ ОБР

5,01

о

20 40

Рис. 9.

60 80

добщ.14икм.9Н5:8£й

класс

Рис. 10.

Основные результаты и выводы. В рамках проблемы модернизации производственных предприятий за счет автоматизации в работе содержатся результаты исследований предприятий, как объектов комплексной автоматизации и с учетом этих результатов разработаны и реализованы методы создания автоматизированных систем управления (АСУ), пригодные для использования интегрированных АСУ.

В частности:

1. Разработана иерархическая модель структуры производственного предприятия, основанная на.использованном понятии производственной единицы (ПЕ) и принципе взаимодействии производственных единиц различного уровня.

2. Разработана модель управления структурным подразделением предприятия - производственной единицей.

3. Для цехового уровня разработаны методы и алгоритмы календарного планирования как одного из элементов системы автоматизированного управления цехом.

4. Для этого же уровня разработаны методы и алгоритмы оперативного управления, которые вместе с результатами п.З позволяет замкнуть систему управления в единое целое.

5. На уровне основного технологического оборудования разработан и реализован типовый гибкий производственный модуль, предназначенный для комплектования более сложных систем за счет применения агрегатно-модульного принципа.

Личный вклад. Все результаты составляющие основное содержание диссертационной работы, получены автором самостоятельно. В работах, опубликованных в соавторстве, личный вклад диссертанта состоит в следующем: в работе [1] автором сформулированы принципы построения модели и критерии для расчетов загрузки оборудования по модели; в работе [3] установлена зависимость стоимости изготовляемых деталей от класса точности, а также определено влияние погрешностей изготовления основных деталей на снижение класса точности изделия; в работах [4, 5] сформулированы принципы построения ГПС со структурой обеспечивающей высокий уровень автоматизации и производительности пру стабильно высоком качестве изделий; в работе [6] предложен принцип иерархической организации ГПС; в работе [7] предложен принцип формирования системы управления на уровне цеха многономенклатурного дискретного производства как системы управления с обратной связью по отклонению.

Основные результаты исследования опубликованы в следующих работах:

1. Баталин A.C., Музыкин С.Н. Построение динамической модели участка цеха для расчета загрузки оборудования. /Экономика судостроительной промышленности., 1988, № 4.

2. Баталин A.C. Опыт создания ГПС механообработки. /Технология судостроения., 1988, №7.

3. Торлин В.Н., Баталин A.C. Финишные операции в гибком автоматизированном производстве - К.: Техника, 1987, с.199-207.

i. Баталин A.C., Савчук С.И. Опыт высокоточной обработки деталей на "ПМ. /Судостроение., 1988, № 3.

>. Баталин A.C., Савчук С.И., Косяченко С.А. Гибкая производственная :истема токарной обработки. /Тезисы докладов 8-й международной

конференции по применению ЭВМ в технике и управлении производством. М., 1987.

6. Баталии A.C., Савчук С.И. ГПС обработки деталей типа "тел вращения". /Тезисы докладов на II всесоюзном семинаре по роботам и гибким производственным системам. Челябинск, 1988.

7. Баталии A.C., Лезин В.И. Управление организационными процессами на машиностроительных предприятиях. /Приборы и системы управления., 1992, № 10.

Подрисуночные надписи:

Рис. 1 - Структура производственной единицы. ПЕ - производственная единица; С-| - первичный накопитель (склад) ПЕ; С2 - вторичный накопитель (склад) ПЕ; ПЧ - производственная часть ПЕ. •Рис. 2 - Структура двухуровневой производственной сети. ПЕГ - производственная единица г-го ранга;

ПЕГ"1 - производственные единицы (г-1)-го ранга, ¡=1, К; ПЧГ -производственная часть ПЕГ;

С-| (С2>г - первичный (вторичный) накопитель ПЕГ. Рис. 3 - Общая структура производственной сети предприятия. Рис. 4 - Структура системы управления в производственной единице. ПЕГ, ПЕГ"1, (С1)г, (С2)г-см. рис. 2. ПЗГ - плановое задание для ПЕГ;

ПЗ - плановое задание ¡-ой производственной единице (г-1)-го

ранга;

(ПЗС1)Г, (П3сг)г* плановое задание для накопителя (С-|)г, (С2)г; - материальные потоки; - информационные потоки. Рис. 5 - Граф состава заказа. Рис. 6 - Сетевой график работ по заказу. Рис. 7 - Зависимость стоимости ЭММ от класса машин. Рис. 8 - Диаграммы полей рассеивания размеров. Рис. 9 - Точностные характеристики деталей тип "крышка ЭММ". Рис.10 - Доля машин всех классов до и после модернизации производства.