автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Синтез производственных расписаний в АСУП с использованием генетических алгоритмов

На правах рукописи

КОРНИПАЕВА Альбина Анваровна

СИНТЕЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАСПИСАНИЙ В АСУП С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург - 2011

4843787

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Научный руководитель кандидат технических наук

Сергеев Александр Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лысов Владимир Ефимович;

кандидат технических наук, доцент Влацкая Ирина Валерьевна

Ведущая организация ГОУ ВПО «Уфимский государственный

авиационный технический университет»

Защита состоится 4 марта 2011 г. в 15.30 на заседании диссертационного совета Д 212.181.02 при ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, ауд. 6205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Автореферат разослан 3 февраля 2011г.

Ученый секретарь .

диссертационного совета В.И. Рассоха

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Работа по единичным заказам становится характерной чертой современных машиностроительных предприятий. Информатизация производственных процессов, обеспечиваемая компьютерными системами автоматизации проектирования, подготовки производства и управления, использование производственного оборудования с числовым программным управлением и компьютерное управление комплексами технологического и сервисного оборудования позволяют организовать выпуск продукции партиями от одного изделия и в сроки, устраивающие потребителей.

В условиях позаказной работы предприятия формой организации производства служит «точно вовремя» (Just in time, JIT-технология), при которой перемещение изделий в процессе производства и поступления от поставщиков тщательно спланированы во времени - так, что на каждом этапе процесса следующая партия прибывает для обработки точно в тот момент, когда предыдущая партия завершена.

Производство перестает быть серийным со всеми свойственными ему недостатками - «незавершенкой», замораживающей оборотные средства, неритмичной сборкой, мало способствующей стабильности качества продукции, непроизводительными простоями оборудования.

Применение системы «точно вовремя» повышает конкурентоспособность компаний за счёт выпуска более широкого ассортимента продукции при невысокой стоимости, хорошем качестве и минимальном производственном цикле. Все это происходит благодаря устранению потерь в процессе производства.

Однако, при всех достоинствах, JIT-технология обладает существенными недостатками: сложность обеспечения высокой согласованности ■ между стадиями производства продукции; значительный риск срыва производства и реализации продукции.

Независимо от причины возникновения рассогласованности между стадиями производства, предприятию приходится производить оперативное перепланирование производственного цикла на предмет перестроения нового оптимального производственного расписания. Отсюда следует, что разработка программной среды, позволяющей в автоматизированном режиме составлять оптимальное производственное расписание для предприятий, работающих по принципу «точно вовремя», является актуальной.

Настоящая работа выполнена в рамках госбюджетной научно-исследовательской работы № 01000000120 «Разработка интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления» на кафедре систем автоматизации производства Оренбургского государственного университета (ОГУ). Этапы работы финансировались в рамках выполнения фантов № 1.4.06 «Разработка методологии создания высокоэффективных производственных систем нового поколения с заданными свойствами» и № 2.1.2/3596 «Применение эволюционных методов оптимизации в параметрическом синтезе гибких производственных систем», выполняемых в соответствии с аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы».

Цель работы - повышение эффективности функционирования машиностроительных предприятий на основе разработки автоматизированных средств оперативного синтеза оптимальных производственных расписаний.

Задачи исследования:

1) анализ существующих систем составления производственных расписаний;

2) разработка математического обеспечения инструментальных средств для автоматизированного синтеза производственных расписаний;

3) алгоритмическая и программная реализация процедур имитационного моделирования производственных систем;

4) разработка процедур синтеза оптимального производственного расписания;

5) получение зависимостей влияния параметров алгоритма синтеза на процесс составления производственного расписания.

Объект исследования - процесс формирования расписаний функционирования производственных подразделений разного уровня автоматизации в условиях позаказной работы предприятия.

Предмет исследования - формализация процесса синтеза оптимальных расписаний по текущим критериям эффективности работы производственного оборудования.

Методы исследования. Использованы основные положения теорий производительности, расписаний, массового обслуживания, методы математического моделирования, метод циклограмм, математической логики, методы эволюционного синтеза, технология объектно-ориентированного программирования.

Для подтверждения достоверности разработанных моделей и их программной реализации использованы методы оценки чувствительности модели, формальных процедур верификации, проверки на тестовых примерах, сравнения полученных результатов моделирования с результатами работы программы-аналога, натурные испытания.

Научной новизной обладают:

- математическое обеспечение автоматизированного синтеза расписаний, основанное на использовании метода циклограмм для моделирования работы оборудования и генетических алгоритмов для поиска оптимальной по текущим критериям очереди запуска заготовок в обработку;

- компьютерная модель работы производственной системы, состоящей из произвольного числа технологических модулей различного функционального назначения, транспортных средств и накопителей разной компоновки;

- формализованное описание процедур оптимизации очереди запуска изделий в обработку, основанных на применении генетического алгоритма, целевая функция в котором рассчитывается по результатам моделирования;

- выявленные с использованием разработанной компьютерной модели закономерности влияния генетических операторов на процесс оптимизации и точность получаемого ЛТ-расписания.

Практическую значимость имеют:

- алгоритм имитационного моделирования работы производственной систе-

мы с широким диапазоном структурно-параметрической настройки производственного оборудования и маршрутных технологических процессов;

- генетический алгоритм синтеза оптимального расписания работы производственного участка, основанный на путевом представлении операторов крос-синговера;

- программное средство «Расписание», позволяющее по заданным моментам выпуска изделий произвольной номенклатуры и в зависимости от состава и параметров производственного оборудования рассчитать требуемые моменты запуска заготовок в обработку по разным критериям эффективности функционирования производства.

Результаты, выносимые на защиту:

1) математическое обеспечение инструментальных средств для автоматизированного синтеза ЛТ-расписаний;

2) формализованное описание функционирования производственного участка с комбинированным составом оборудования с использованием метода циклограмм;

3) математическое и алгоритмическое обеспечение процедур оптимизации производственного расписания, основанное на путевом представлении операторов кроссинговера;

4) программное средство «Расписание», позволяющее в зависимости от состава и параметров производственного оборудования и изготавливаемых изделий сформировать оптимальное по текущим критериям эффективности расписание работы производственного оборудования.

Реализация работы. Результаты работы в виде программы синтеза оптимальных расписаний «Расписание» (свид. № 2009614057 от 30.07.2009) и методических указаний по ее использованию внедрены в учебный процесс кафедры систем автоматизации производства ОГУ, приняты к внедрению на предприятиях ОАО «ПО "Стрела"» (г. Оренбург) и ООО «Технопром» (г. Оренбург).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на международных научно-практических конференциях «XVII Интернет-конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения» (Москва, 2005), «Авиация и космонавтика» (Москва, 2007 - 2008), «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2008), «Прогрессивные технологии в современном машиностроении» (Пенза, 2009), «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации» (Оренбург, 2010); российских конференциях «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (Оренбург, 2005), «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» (Оренбург, 2009), 22-й научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «ПО "Стрела"» (Оренбург, 2010).

Результаты работы докладывались на межкафедральном семинаре научной группы по информационной поддержке изделий машиностроения (ОГУ, 2009 -2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 20 работ, в том

числе: 3 - в журналах, включенных в «Перечень....» ВАК, 1 - монография, 2 -свидетельства о регистрации программных продуктов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и результатов, списка использованных источников из 127 наименований. Работа выполнена на 177 страницах, включая 60 рисунков и 23 таблицы, 32 страницы приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, определены цель работы, объект и предмет исследования. Сформулированы научные результаты, выносимые на защиту, определены их научная новизна и практическая значимость, приведены сведения о внедрении результатов работы. Дан краткий обзор диссертационной работы.

В первой главе выполнен анализ печатных и Интернет - источников в области систем оперативно-календарного планирования.

Отмечено, что конкурентным производством XXI века являются предприятия, ориентированные на выпуск продукции по единичным заказам, оснащенные интегрированными системами информационной поддержки изделий и компьютерно управляемыми комплексами оборудования. Сокращение производственных потерь предполагает тщательную логистическую проработку всех стадий производственного цикла, рассматриваемых в реальном масштабе времени и реализуемых, в частности, посредством организационной формы производства «точно вовремя».

Изучены работы в области оперативно-календарного планирования таких ученых, как О.И. Непорент, Е.Г. Гинзбург, A.C. Думлер, P.P. Загидуллин, Ю.Т. Калиберда, С.Е. Каменицер, П.В. Крепыш, Б.И. Кузин, В.А. Летенко, М.И. Мельцер, Н.Б. Мироносецкий, E.H. Нелидов, И.М. Разумов В.А. Петров, В.М. Португал, Н.И. Слодкевич, С.А. Соколицын, О.Г. Туровец, К.Г. Татесовов, Е.Б. Фролов, Дж. Бигель, JI. Гэлловей, Дж. Мут, Дж. Томпсон, У. Уайт Оливер.

Установлено, что рассматриваемые ими системы планирования создавались с учётом особенностей традиционного производства, в то время, как очередным этапом закономерного развития машиностроения стало создание высокоавтоматизированных производственных систем (ПС). При создании системы оперативного управления таких ПС возникают проблемы, связанные с необходимостью синхронизированного взаимодействия различных элементов в процессе функционирования производственной системы. Синхронизация взаимодействия элементов ПС требует создания гибкой системы оперативного управления производственным комплексом, эффективно сочетающей разнообразные функции, и, в частности, функции оперативно-календарного планирования и диспет-чирования изготовления деталей.

Потребность в быстро реагирующих системах и постоянное ценовое давление предопределили появление новых систем организации и управления (MRP, MRPII, JIT, ТОС, APS). Появились системы BAAN IV, SAP R/3, Oracle Application, MFG/PRO, SyteLine ERP, Axapta. Обзор систем планирования в различных

отраслях производства зарубежных стран показал, что систему «точно вовремя» в настоящее время использует практически около 71 % предприятий (Toyota Motors, General Motors, Arvin Automotiv, Texas Instruments, Dell, Caterprillar Inc. и другие). В исследовании по применению системы JIT в США 86,4 % респондентов (из 1035) отметили, что JIT помогла получить основную часть чистой прибыли, а длительность производственного цикла уменьшилась в среднем на 59,4 %.

Изучены возможности наиболее известных отечественных MES-систем «ФОБОС», «Zenith SPPS» и «СПРУТ ОКП». Установлено, что в этих системах оптимизация производственного расписания заменяется набором различных критериев его построения, а выбор критериев осуществляется человеком. Введение множества критериев, комбинации которых могут составлять до 100 вариантов, только затрудняет работу с системой.

Рассмотрены практические методы календарного планирования: планирование по трудоемкости, по приоритетам, развязка узких мест, разделение календарного планирования и загрузки оборудования, алгоритмический метод, эвристические методы. Систематизированы правила приоритетов, используемые в эвристических алгоритмах диспетчирования производства.

Сделан вывод об отсутствии методов и средств автоматизированного составления расписаний по принципу «точно вовремя», исходя из заданных моментов выпуска изделий как для традиционного оборудования, так и для гибких производственных систем.

Сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе «Формализованное представление автоматизированного синтеза расписания» разработана концептуальная модель автоматизированного синтеза JIT-расписаний подразделений механической обработки. В качестве объекта планирования по JIT-технологии приняты ПС механической обработки, в общем случае состоящие из произвольного числа технологических модулей (ТМ) различного целевого назначения, объединенных системами управления и автоматизированного транспорта. В частном случае это может быть одно или несколько рабочих мест, выполняющих определенные технологические и транспортные операции.

Разработка концептуальной модели поиска оптимальных JIT-расписаний работы выбранного объекта предполагает решение двух задач: а) разработка компьютерной модели функционирования ПС при текущем варианте сменного задания; б) разработка алгоритма синтеза оптимального расписания на множестве вариантов запуска в обработку изделий из текущего сменного задания.

Формализованное описание компьютерной модели ПС сформулировано следующим образом. Изготовление в системе изделия наименования а, е {1,2,..., /,..., А} из номенклатуры А выполняется по техпроцессу Р(а, ) :

ту . - тм

Р(а,) = га\ ■ ■■ гаМ (1)

M • ■■ 1аМ .

где M - множество групп технологического оборудования в ПС

M = (ml,m1.....mj,...,mu); rrij- тип оборудования j-ой технологической группы; в

каждую группу rrij входит множество единиц технологического оборудования (рабочих мест) N(wy) = («,,«2,...,пЛ.);

ri-\u " Ранг (приоритет) технологической операции, выполняемой на соответствующей группе оборудования. г(=1Д/= 0 означает отсутствие операции, операция с рангом гмм = 2 выполняется раньше операции с рангом = 1, наличие двух и более операций с одинаковым рангом означает любую очередность их выполнения - этом случае очередь может быть установлена по дополнительным условиям (например, первой выполняется та операция, для которой имеется свободное рабочее место);

tIMM - время выполнения операции, с.

Столбец из трёх параметров (m,r,t) описывает наличие операции в технологическом процессе, её место в очереди операций и трудоемкость выполнения. Таким образом, матрица P(at) по критериям технологии упорядочивает маршрут прохождения изделия а, через множество групп технологического оборудования М = (mi,ml,...,mi,...,mhl), а выбор конкретного рабочего места (и,,и2,...,иЛ,) внутри технологической группы N{ml) = (nx,nl,...,nfl) обеспечивается в режиме модельного времени путем описания логики работы оборудования в алгоритме моделирования.

Для реализации компьютерной модели ПС (рис. 1) применен метод автоматизированного построения циклограмм, разработанный в ОГУ и описанный в трудах д-ра техн. наук Сердюка А.И., канд. техн. наук Сергеева А.И., Гильфа-новой Ф.Ф. и Рахматуллина P.P. Метод представляет собой совокупность эмпирических процедур последовательного построения компьютерной модели производственной системы, применения модели и оценки результатов моделирования посредством набора критериев эффективности.

Разработана программа, предназначенная для оперативного синтеза расписаний работы производственной системы, состоящей из произвольного числа ТМ различного функционального назначения, автоматических транспортных средств и накопителей различной компоновки. В алгоритме учтён наиболее сложный вариант структуры моделируемого объекта, который в частном случае может быть представлен производственным участком универсальных станков или слесарных рабочих мест. Благодаря этому при составлении расписания обеспечивается возможность учёта потерь, возникающих из-за несогласованной работы технологического и сервисного оборудования. Для разработанной программы составления производственных расписаний проведена оценка адекватности, чувствительности и формальные процедуры верификации.

^ begin ^

POSLED ZAP

1

TABL

1

WWOD

[преобразование сменного задания в очередь запуска

[создание и разметка файла записи календарей событий

[ввод данных по оборудованию, изделиям, сменному заданию

Wybor_DO

Analiz RM

1

Wybor_RM

Г

WYWOD

I

выбор очередной деталеоперации для запуска на выполнение

-{

анализ состояния рабочих мест для выполнения текущей деталеоперации

выбор рабочего места для выполнения текущей деталеоперации

расчет времени выполнения транспортной операции, переналадки и загрузки. Приращение календарей событий всей системы Д и текущего рабочего места. Запись текущего состояния в файл

Анализ изменений, произошедших на рабочих местах за приращение календаря событий Д . Фиксация (запоминание) изменившегося состояния РМ и ДО, местонахождения заготовок

Расчет простоев транспортного средства

выбор рабочего места для выполнения текущей деталеоперации

^ end J

Рисунок 1 - Схема обобщенного алгоритма моделирования работы ПС

В третьей главе «Разработка процедур синтеза производственного расписания» представлены этапы разработки программного средства синтеза производственного расписания, включая формирование популяции, описание способа представления хромосом, входных данных, интерфейса пользователя, описание программных процедур, визуализацию результатов работы программы, испытания и тестирование программы.

Для разработки алгоритма синтеза оптимального расписания выбран метод генетических алгоритмов, обеспечивающий устойчиво хорошую эффективность поиска для любых типов задач. Реализация генетического алгоритма выполнена на путевом представлении операторов кроссинговера. При этом использованы генотипы родителей в качестве возможных перестановок очереди запуска изделий в обработку.

Реализовано два варианта операторов скрещивания: циклический и Кантора (рис. 2), простая, модифицированная и двоичная мутация, ранговая и турнирная селекция и три стратегии окончания поиска - по моменту выпуска детали, по минимальному времени обработки и по максимальному коэффициенту загрузки оборудования. Основной стратегией поиска для ЛТ-расписания является стратегия по моменту выпуска. При этом задается требуемое время выпуска каждого изделия, а алгоритм формирует такую последовательность запуска заготовок в обработку, при которой время выпуска будет соответствовать требуемому. Приоритеты устанавливаются за счёт ввода временных допусков на моменты выпуска конкретных изделий.

Исходные тексты разработанной программы «Расписание» (рис. 3) представлены в приложении к диссертации.

£ Разбиение хромосомы на 3 части

Процедура генерации случайных чисел от Оба 29

Процедура однуления массибоВ двух родителей и дбух потомков

____Процедура обмена средней

I части генов

¿апкпа К Р Ыщ -------

ИчЛН

кЛ.1

Принимаем, что родитель (зга хромосома Р1

______I Цикл перебора геноВ б

I хромосоме шпонке

[Гели текущее количество геноВ превышает количество геноВ родителя

ИгтаноВшъ счетчик В 1

[Принимаем, что родитель зле теперь хромосома Р2

[Процедура получения гена из хромосомы родителя для хромосомы потомка

С<етчик рабен номеру перВого гена средней части хромосомы?

[Перейти к номеру первого гена ¡третьей части хромосомы

I МассиВ популяции заполнить "] новой популяцией

Рисунок 2 - Фрагмент схемы процедуры кроссинговера Кантора

.Ж'

т грлфккл выпуск« шде "1

рабочих мест (РМ)

'-Н

обрлботку

зш

Номера станков -> 1 1 г I 3 1 < 1 5 1

Группа станков 1 2 3 4 5 Группа станков «> 1 I г I 3

Позиций в ПН. ил- 6 4 6 4 6 Маршрут (приоритеты) 3 2 4

Цикл загрузки, сек 50 50 50 50 50 Время обработки, мин 20 14 7

Координата станка, м 5 10 15 20 25 < . >

Группа

"З.

> Сохранить;

трансп. средств (ТС) :ло ТС. штук |2

Описание партий запуска (ПЗ)

[Скорость, м/сек

Загрузил Сохранить | | Расчет |

№№ партий запуска»» > И | 3 | 4 | Ь......Г* |

Группа деталей 1 2 3 4 5 6 10 10 10 5 5 5 300 352 383 556 487 328

Число деталей, шт.

Момент выпуска, мин.

трасписания Единичное

Выбор метода селекции Ранговая

Вариант кроссинговера Кроссингоеер Кантора

кроссинговер

Мутация (• Простая : <~' Модифицированная : С Двоичная

1 Экспорт в ЕхсеН

Го з Вероятность

мчтаиии 5 Включить погрешность?

Циклограмма

Г~ Огггимално?

;0

Погрешность, мин Стратегия окончания поиска

По минимальному времени обработки С* По горизонту планирования С По максимальному коэффициенту загрузки

2.4 4,8 7.2 11,8 16,4 21 30.2 34.8 143.7 58.6 73,5 82.6 Э6.3 113 122,9 136,5 149 143.7 56.2 68.7 75.3 84,5 96.6 101,9 106.3 114,2

.3 48.8 Э.8 158.7

оборуиовлмма. мин эгрузк.и оборуао!

3695 7529 1506

...0.08

87 68 55

45 39 37

Загрузка рабочих м по группам обору ао с

:

Г' н»

2 3

д

группы оОорудов»»»

Рисунок 3 - Экранные формы программного средства «Расписание»

Программа учитывает состав и технические характеристики технологического и транспортного оборудования, параметры выполняемых технологических процессов и может работать в двух режимах: 1) построение циклограммы работы оборудования и расчёт показателей эффективности (производительность, загрузка оборудования, эффективность техпроцесса) для конкретного состава сменного задания (СЗ) - режим «Единичное расписание»; 2) режим синтеза оптимального JIT-расписания «Оптимальное расписание», в котором для заданных моментов выпуска изделий с учетом особенностей моделируемой ПС формируются очередь и моменты запуска заготовок в обработку.

Так как время обработки заготовки не является константой, то реализована возможность проверки корректности составленного расписания с учетом отклонения трудоемкости по нормальному закону распределения.

Особенности разработанных алгоритмов имитации работы ПС и оптимизации СЗ позволили также реализовать составление расписаний по критериям максимальной загрузки, производительности и эффективности выпуска изделий Э:

п

Т ■ 60

Э = Э,=~^--100%, (2)

п ,

где Э- средняя эффективность, %; Э,- эффективность изготовления /-ого изделия; Т^^ - трудоемкость изготовления /-го изделия по техпроцессу, мин; Ттш -момент выпуска /-го изделия, с; Тт - момент запуска /-го изделия, с.

Для повышения уровня доверия к синтезируемому с помощью разработанной программы производственному расписанию была выполнена оценка достоверности составления глобального оптимального расписания.

В четвертой главе «Исследование системы автоматизированного синтеза производственных расписаний» с использованием разработанного программного средства описаны вычислительные эксперименты, позволившие оценить эффективность поиска оптимального JIT-расписания. Эксперименты касались оценки влияние операторов скрещивания на эффективность поиска оптимального производственного расписания для различных вариантов планировок, количества оборудования и состава сменных заданий.

Исследована сходимость разработанного алгоритма для различных вариантов сменного задания. Установлено, что в процесс поиска оптимального решения обрабатывается не более 40 эпох, что свидетельствует о высокой эффективности разработанного алгоритма (рис. 4).

Выполнено исследование стабильности нахождения оптимального решения алгоритмом. Установлено, что стабильность работы алгоритма увеличивается с увеличением номинального времени выполнения сменного задания. В частном случае, для использованных исходных данных, за счёт оптимизации запуска заготовок в обработку сокращение времени выполнения сменного задания составило 20 %.

Рисунок 4 - Результаты исследования сходимости алгоритма

В процессе статистических исследований (рис. 5) установлено, что наиболее предпочтительными является сочетание кроссинговера Кантора с ранговой селекцией, циклического кроссинговера с турнирной селекцией и циклического кроссинговера с ранговой селекцией, которые показали самую высокую вероятность получения нулевого отклонения от заданного времени выполнения сменного задания.

Кроссинговер Кантора с турнирной селекцией позволяет получить производственное расписание, соответствующее минимальному времени выполнения сменного задания, но по принципу «точно вовремя» каждая деталь должна быть подготовлена для следующей операции в точно заданное время, чтобы обеспечить ритмичность работы производственной системы и сократить издержки на хранение заготовок. Поэтому данное сочетание генетических операторов рекомендуется использовать для составления производственного расписания по критерию минимального времени выполнения сменного задания.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Сделан вывод об отсутствии методов и средств автоматизированного составления расписаний по принципу «точно вовремя» исходя из заданных моментов выпуска изделий. В существующих системах планирования производства оптимизация производственного расписания заменяется аппаратом комбинирования правил его построения. Введение множества правил, количество комбинаций которых может достигать до 100 вариантов, только затрудняет работу с системой.

2. Разработанное математическое обеспечение инструментальных средств автоматизированного синтеза расписаний позволяет учесть наиболее сложный вариант структуры моделируемого объекта, который в частном случае может быть представлен производственным участком универсальных станков или слесарных рабочих мест.

3. Создан, протестирован и апробирован программный продукт «Расписание», предназначенный для составления производственного расписания с учетом потерь, возникающих из-за несогласованной работы технологического и сервисного оборудования. Произведены эксперименты для настройки системы, проверки достоверности полученных результатов.

4. Разработан генетический алгоритм синтеза производственных расписаний и выполнена его программная реализация. В алгоритме используется путевое представление хромосомы, реализованы два варианта операторов скрещивания, три типа мутации и три стратегии окончания поиска. Предложенное решение обеспечило сокращение ограничений по работе алгоритма до ограничений по имитационной модели производственной системы.

5. Полученные зависимости влияния параметров алгоритма синтеза на процесс составления производственного расписания подтвердили возможность синтеза расписания по разным критериям эффективности. При этом получены следующие результаты: по критерию «точно вовремя» отклонение от заданного графика выпуска не превышает 10 %; расписание, синтезированное по критерию максимальной производительности, обеспечивает экономию фонда времени в 22 - 26 %; расписание, синтезированное по критерию максимальной загрузки оборудования, позволяет увеличить коэффициент использования оборудования системы на 8 - 15 %.

ПУБЛИКАЦИИ, ОТРАЖАЮЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В изданиях из «Перечня...» ВАК:

1. Сайфуллина (Корнипаева), А. А. Исследование возможностей программного комплекса Т-Р1ех для автоматизации подготовки производства / А. А. Сайфуллина (Корнипаева), С. И. Сагитова, С. В. Фадеев // Автоматизация и современные технологии. -2006. -№!.- С. 28-35.

2. Корнипаева, А. А. Некоторые проблемы отечественного машиностроения и их решение в Оренбургском государственном университете / В. П. Ковалевский, А. И. Сердюк, А. А. Корнипаева // Машиностроение и инженерное образование.- 2008 - №2. -С. 2 - 9.

3. Кориипаева, А. А. Применение генетических алгоритмов в структурно-параметрическом синтезе гибких производственных систем / А. И. Сергеев, М. А. Корнипаев, А. А. Корнипаева, А. С. Русяев // СТИН. - 2010. -№1 - С. 17- 21.

Монография:

4. Корнипаева, А. А. Закономерности формирования производительности гибких производственных ячеек : монография / А. И. Сердюк, Р. Р. Рахматуллин, А. А. Корнипаева, Л. В. Галина. - Оренбург : ГОУ ОГУ, 2008. - 188 с.

В прочих изданиях:

5. Корнипаева, А. А. Инструментальная поддержка планирования производства в режиме «точно в срок»: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции (с международным участием) посвященной 10-летию ОГУ «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» / А. А. Корнипаева. -Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2005. - С. 212 - 216.

6. Корнипаева, А. А. Программное обеспечение системы «точно в срок» в гибком производстве / А. А. Корнипаева // Вестник Курганского государственного университета. -2006.-№1.-С. 75.

7. Корнипаева, А. А. Аппарат для моделирования и оптимизации производства : сборник материалов 7-ой международной конференции «Авиация и космонавтика-2008» / A.A. Корнипаева, А.И. Сердюк, Л.В. Галина. - М.: Изд-во МАИ, 2008. - С. 96 - 97.

8. Корнипаева, А. А. Генетические алгоритмы в структурно-параметрическом синтезе гибких производственных систем: сборник материалов 7-ой международной конференции «Авиация и космонавтика-2008» / A.A. Корнипаева, А.И. Сергеев, Л.В. Галина. - М.: Изд-во МАИ, 2008. - С. 24

9. Корнипаева, А. А. Моделирование производственного процесса ОАО «Завод бурового оборудования» в среде ANYLOGIC : сборник трудов шестой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» / А.И. Сергеев, Л.В. Галина, A.A. Корнипаева, O.A. Салина, И.Г. Бакуменко. - СПб : Изд-во Политехи, ун-та, 2008 - С. 293 - 294.

10. Корнипаева, А. А. Математическое обеспечение модели гибкой производственной системы : сборник статей 5-ой международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в современном машиностроении» / А.И. Сергеев, A.A. Корнипаева, А.И. Милицкий. - Пенза : Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 84 - 86.

11. Корнипаева, А. А. Составление производственных расписаний в режиме «точно в срок» : сборник статей 5-ой международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии в современном машиностроении» / A.A. Корнипаева, М.А. Корнипаев, Д.М. Кондусов. - Пенза : Приволжский Дом знаний, 2009. - С. 151 - 153.

12. Корнипаева, А. А. Оптимизация очереди запуска изделий в обработку : сборник материалов четвертой всероссийской научно-практической конференции «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» / А.И. Сергеев, A.A. Корнипаева, А.П. Афанасьева. - Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2009. - С. 272 - 280.

13. Кориипаева, А. А. Формализация функционирования производственной системы на предмет составления расписания работы оборудования: сборник материалов четвертой всероссийской научно-практической конференции «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» / A.A. Корнипаева, А.И. Сергеев, А.И. Милицкий. -Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2009. - С. 362 - 369.

14. Корнипаева, А. А. Выбор компоновочных структур при модернизации и проектировании цехов механообработки: сборник материалов четвертой Всероссийской научно-практической конференции «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-

технологии» / М.А. Корнипаев, A.A. Корнипаева, Д.В. Кондусов. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009.-С. 358.

15. Корнипаева, А. А. Применение непрерывных генетических алгоритмов в параметрическом синтезе ГПС: сборник статей четвертой международной научно-технической конференции «Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM» / А. И. Сергеев, А. А. Корнипаева, Д. В. Кондусов. - Пенза: Приволжский Дом знаний, 2010. - С. 90 - 92.

16. Корнипаева, А. А. Подготовка вариантов сменного задания для моделирования гибких производственных систем: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Реинжиниринг технологических, организационных и управленческих процессов как основа модернизации экономики регионов» / А. И. Сергеев, А. А. Корнипаева, А.И. Милицкий. - Кострома : КГУ им. H.A. Некрасова, 2010. -С. 83 - 88.

17. Корнипаева, А. А. К вопросу об оптимизируемых параметрах гибких производственных систем: сборник материалов всероссийской научно-практической конференции «Реинжиниринг технологических, организационных и управленческих процессов как основа модернизации экономики регионов» / А. И. Сергеев, А. А. Корнипаева, Д.В. Конду-

______ТГ__________ ГГТ^ТГ TT 1 TT ЧЛ1 n i. n I nn

wo. — ivwvipuMü . i4i j HM. n.rt. некрасива, ¿uiu. — уч — yo.

18. Корнипаева A.A. Распараллеливание генетических алгоритмов, используемых в структурно-параметрическом синтезе гибких производственных систем: материалы международной научной конференции, посвященной 55-летию Оренбургского государственного университета «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации» / A.A. Корнипаева, Р.Б. Алтынбаев, А.И. Сергеев. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2010. -С. 8-13.

19. Корнипаева, А. А. Программа составления расписаний работы и расчета показателей эффективности гибких автоматизированных участков механообработки : свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 5581 в Отраслевом фонде алгоритмов и программ от 20.01.2006 / А.И. Сердюк, A.A. Корнипаева, Ф.Ф. Гильфанова. - М. - 672 кбайт.

20. Корнипаева, А. А. Программа составления расписаний работы и расчета показателей эффективности гибких автоматизированных участков механообработки «Расписание» : свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2009614057 от 30.07.2009 / А. А. Корнипаева, А. С. Русяев, Р. Р. Рахматуллин. - М.: Роспатент, 2009. - 705 Кб.

Подписано в печать 02.02.2011 г. Формат 60/84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 120 экз. Зак. 6765.

Отпечатано в ЗАО «Оренмет» 460024, г. Оренбург, ул. Туркестанская, 22. Тел.: 72-34-72, 76-64-38, 766-433; факс 72-34-00

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Актуальность ЛТ-организации производства.

1.2 Проблема составления расписаний для производственных подразделений по принципу «точно вовремя».

1.3 Практический опыт «точно вовремя».

1.4 Обзор систем оперативно-календарного планирования.

1.4.1 Система «ФОБОС».

1.4.2 Система «Zenith SPPS».

1.5 Практические методы календарного планирования.

1.6 Критерии эффективности расписания для ГПС.

1.7 Цель и задачи исследования.

1.8 Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2 ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА РАСПИСАНИЯ.

2.1 Моделирование автоматизированных производств методом циклограмм

2.2 Концептуальная модель автоматизированного синтеза"ЛТ-расписаний.

2.2 Алгоритмы модели работы производственной системы.

2.2.1 Входные и выходные данные модели производственной системы.

2.3 Формализация процессов функционирования ПС.

2.4 Программная реализация модели и ее тестирование.

2.4.1 Проверка адекватности компьютерной модели производственной системы.

2.5 Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3 Разработка процедур синтеза производственного расписания.

3.1 Выбор метода синтеза производственного расписания.

3.2 Определение способа представления хромосом.

3.2.1 Задача коммивояжера.

3.3 Определение структуры популяции.

3.1 Описание операторов скрещивания.

3.1.1 Кроссинговер основанный на идее построения множества Кантора.

3.1.2 Циклический кроссинговер.

3.2 Достоверность нахождения оптимального производственного расписания.

3.3 Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СИНТЕЗА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАСПИСАНИЙ.

4.1 Оценка сходимости генетического алгоритма.

4.2 Исследование системы при изменении количества оборудования.

4.3 Оценка составления производственного расписания при изменении вероятности мутации.

4.4 Влияние количества смен работы оборудования на эффективность составления производственного расписания.

4.5 Статистические исследования.

4.6 Выводы по четвертой главе.

Работа по единичным- заказам становится- характерной: чертой современных машиностроительных предприятий. Информатизация производственных процессов, обеспечиваемая компьютерными системами автоматизации проектирования, подготовки производства и управления, использование производственного оборудования с числовым программным управлением и компьютерное управление комплексами технологического и сервисного оборудования позволяют организовать выпуск продукции партиями от одного изделия и в сроки, устраивающие потребителей.

В условиях позаказной работы предприятия формой* организации производства служит «точно вовремя» (Just in time, JIT-технология), при которой перемещение изделий в процессе производства и поступления от поставщиков тщательно спланированы во времени - так, что на каждом этапе процесса следующая партия прибывает для обработки точно в тот момент, когда предыдущая партия^завершена.

Производство перестает быть серийным со всеми свойственными ему недостатками- «незавершенкой», замораживающей оборотные средства,.неритмичной сборкой, мало способствующей стабильности качества продукции, непроизводительными простоями оборудования.

Применение системы «точно вовремя» повышает конкурентоспособность компаний за счёт выпуска более широкого ассортимента продукции при невысокой стоимости, хорошем качестве и минимальном производственном цикле. Все это происходит благодаря устранению потерь в процессе производства. \

Однако, при всех достоинствах, JIT-технология обладает существенными недостатками: сложность обеспечения высокой согласованности между стадиями производства продукции; значительный риск срыва производства и реализации продукции.

Независимо от причины возникновения рассогласованности между стадиями производства, предприятию приходится производить оперативное перепланирование производственного цикла на предмет перестроения нового оптимального производственного расписания. Отсюда следует, что разработка программной среды, позволяющей в автоматизированном режиме составлять оптимальное производственное расписание для предприятий, работающих по принципу «точно вовремя», является актуальной.

Настоящая работа выполнена в рамках госбюджетной научно-исследовательской работы № 01000000120 «Разработка интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления» на кафедре систем автоматизации производства Оренбургского государственного университета (ОГУ). Этапы работы финансировались в рамках выполнения грантов № 1.4.06 «Разработка методологии создания высокоэффективных производственных систем нового поколения с заданными свойствами» и № 2.1.2/3596 «Применение эволюционных методов оптимизации в параметрическом синтезе гибких производственных систем», выполняемых в соответствии с аналитической ведомственной' целевой программой «Развитие научного1 потенциала высшей школы».

Цель работы - повышение эффективности, функционирования^ машиностроительных предприятий на основе разработки автоматизированных средств оперативного синтеза оптимальных производственных расписаний.

Задачи исследования:

1) анализ существующих систем составления производственных расписаний;

2) разработка математического обеспечения инструментальных средств для автоматизированного синтеза производственных расписаний;

3) алгоритмическая и программная реализация процедур имитационного моделирования производственных систем;

4) разработка процедур синтеза оптимального производственного расписания;

5) получение зависимостей влияния параметров алгоритма синтеза на процесс составления производственного расписания.

Объект исследования - процесс формирования расписаний функционирования производственных подразделений разного уровня автоматизации в; условиях позаказной работы предприятия.

Предмет исследования - формализация процесса синтеза оптимальных расписаний по текущим критериям эффективности работы производственного оборудования.

Методы исследования. Использованы основные положения теорий производительности, расписаний, массового обслуживания, методы математического моделирования, метод циклограмм, математической логики, методы эволюционного синтеза, технология объектно-ориентированного программирования.

Для подтверждения достоверности разработанных моделей и их программной реализации использованы методы оценки чувствительности модели, формальных процедур верификации, проверки на тестовых примерах, сравнения полученных результатов моделирования с результатами работы программы-аналога, натурные испытания.

Научной^ новизной обладают:

- математическое обеспечение автоматизированного синтеза расписаний, основанное на использовании метода циклограмм для моделирования работы оборудования и генетических алгоритмов для поиска оптимальной по текущим критериям очереди запуска заготовок в.обработку;

- компьютерная-модель работы производственной системы, состоящей из произвольного числа технологических модулей различного функционального назначения, транспортных средств и накопителей разной компоновки;

- формализованное описание процедур оптимизации очереди запуска изделий в обработку, основанных на применении генетического алгоритма, целевая функция в котором рассчитывается по результатам моделирования;

- выявленные с использованием разработанной компьютерной модели закономерности влияния генетических операторов на процесс оптимизации и1 точность получаемого ЛТ-расписания.

Практическую значимость имеют:

- алгоритм имитационного моделирования- работы производственной системы с широким диапазоном структурно-параметрическрй настройки производственного оборудования и маршрутных технологических процессов;

- генетический алгоритм синтеза оптимального расписания работы производственного участка, основанный на путевом представлении операторов кроссинговера;

- программное средство «Расписание», позволяющее по заданным- моментам выпуска изделий произвольной номенклатуры и, в зависимости от состава и параметров производственного оборудования рассчитать требуемые моменты запуска заготовок в обработку по разным критериям эффективности функционирования производства.

Результаты, выносимые на защиту:

1) математическое обеспечение инструментальных средств-для автоматизированного синтеза ЛТ-расписаний;

2) формализованное описание функционирования1 производственного участках комбинированным составом оборудованиях использованием метода' циклограмм; '

3) математическое и алгоритмическое обеспечение'процедур оптимизации производственного расписания, основанное на путевом представлении операторов кроссинговера;

4) программное средство «Расписание», позволяющее в зависимости от состава и параметров производственного оборудования и изготавливаемых изделий сформировать оптимальное по текущим критериям эффективности расписание работы производственного оборудования;

Реализация работы. Результаты работы в виде программы синтеза оптимальных расписаний «Расписание» (свид.,№ 2009614057 от 30.07.2009) и методических указаний по ее использованию внедрены в учебный процесс кафедры систем автоматизации производства ОГУ, приняты к внедрению на предприятиях ОАО «ПО "Стрела"» (г. Оренбург) и ООО «Технопром» (г. Оренбург).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и получили^ одобрение на международных научно-практических конференциях «XVII Интернет-конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения» (Москва, 2005), «Авиация и космонавтика» (Москва, 2007 - 2008), «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт-Петербург, 2008), «Прогрессивные технологии в современном машиностроении» (Пенза, 2009), «Наука и образование: фундаментальные основы, технологии, инновации» (Оренбург, 2010); российских конференциях «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (Оренбург, 2005), «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» (Оренбург, 2009), 22-й научно-технической конференции, молодых специалистов ОАО «ПО "Стрела"» (Оренбург, 2010).

Результаты работы докладывались на межкафедральном семинаре научной группы по информационной поддержке изделий машиностроения, (ОГУ, 2009-2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 20 работ, в том числе: 3 - в журналах, включенных.в «Перечень.» ВАК, 1 - монография, 2 -свидетельства о регистрации программных продуктов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и результатов, списка использованных источников из 127 наименований. Работа выполнена на 177 страницах, включает 60 рисунков и 23 таблицы, 32 страниц приложений.

4.6 Выводы по четвертой главе

В результате проверки сходимости алгоритма синтеза производственных расписаний установлено, что алгоритм сходится, обработав не более сорока эпох, что говорит о высокой эффективности разработанного алгоритма. Оценка влияния мутации не дала положительной динамики в поиске глобального оптимума, что свидетельствует о необходимости поиска дальнейших путей улучшения составления расписания на предмет сокращения количества вычислений целевой функции. Установлено, что наиболее предпочтительными является сочетание кроссинговера Кантора с ранговой селекцией, циклического кроссинговера с турнирной селекцией и циклического кроссинговера с ранговой селекцией, который показал самую высокую вероятность получения нулевого отклонения от заданного времени выполнения сменного задания. Крос-синговер Кантора с турнирной селекцией позволяет получить производственное расписание, соответствующее минимальному времени выполнения сменного задания, но по принципу «точно вовремя» каждая деталь должна быть подготовлена для следующей операции в точно заданное время, чтобы обеспечить ритмичность работы производственной системы и сократить издержки на хранение заготовок. Поэтому данное сочетание генетических операторов рекомендуется использовать для составления производственного расписания по критерию минимального времени выполнения сменного задания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В существующих системах планирования производства оптимизация производственного расписания заменяется аппаратом комбинирования правил его построения. Введение множества правил, количество комбинаций которых может достигать до 100 вариантов, только затрудняет работу с системой. Сделан вывод об отсутствии методов и средств автоматизированного составления расписаний по принципу «точно во время», исходя из заданных моментов выпуска изделий.

Основой предложенного инфологического обеспечения инструментальных средств автоматизированного синтеза расписаний является разработанное формализованное описание работы производственной системы учитывающее наиболее сложный вариант структуры моделируемого объекта, который в частном случае может быть представлен производственным участком универсальных станков или слесарных рабочих мест

Использование метода циклограмм в компьютерном моделировании производственных систем позволило учесть функционирование производственных участков разного уровня автоматизации, различающихся составом и параметрами технологического и сервисного оборудования, наличием автоматических транспортных средств и накопителей различной компоновки. Благодаря этому при составлении расписания обеспечивается возможность учета потерь, возникающих из-за несогласованной работы технологического и сервисного оборудования.

- Для поиска оптимальных расписаний разработаны генетический алгоритм и его программная реализация, использующие порядковое представление операторов кроссинговера с применением двух вариантов операторов скрещивания и трех стратегий окончания поиска. Предложенное решение обеспечило сокращение ограничений по работе алгоритма до ограничений по имитационной модели ПС.

Тестовые оценки разработанного программного средства подтвердили возможность составления оптимальных производственных расписаний по разным критериям эффективности. При этом получены следующие результаты: по критерию «точно во время» отклонение от заданного графика выпуска не превышает 10 %; расписание, синтезированное по критерию максимальной производительности обеспечивает экономию фонда времени в 22—26 %; расписание, синтезированное по критерию максимальной загрузки, оборудования, позволяет увеличить коэффициент использования оборудования системы на 815 %.

1. Акофф, Р. Акофф о менеджменте / Р. Акофф СПб.: Питер, 2002.448 с.

2. Балабанов, А. С. Организация и оснащение рабочих мест на предприятиях / А. С. Балабанов, К. С. Маркелов Л. : Машиностроение, 1986. -124 с.

3. Берман, А.Г. Ритмичность производства в. машиностроении (организационно-экономические вопросы) / А.Г.Берман Ленинград.: Машиностроение, 1974. - 296 с.

4. Блехерман, М. X. Гибкие производственные системы: (Органи-за-ционно-экономические аспекты) / М. X Блехерман. -М:: Экономика, 1988. 221 с.

5. Бигель, Дж. Управление производством количественный подход: Пер с англ. / Дж. Бигель М. : Мир, 1973.-304 с.

6. Булдык, Г. М. Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие для студентов экономических специальностей вузов / Г. М. Булдык. Минск : «Вышэйшая школа», 1989.

7. Высочин, С. В. Интегрированная система оперативного планирования и диспетчерского контроля цехом механообработки / С. В. Высочин, Е.Б. Фролов, Лили Чанг // Автоматизация проектирования. 1998. - №3. - С. 35-42.

8. Гаврилов, Д.А. Управление производством на базе стандарта MRP II1 / Д. А.Гаврил ов СПб.: Питер, 2003. - 352с.

9. Гайнутдинов Э.М Производственный менеджмент / Э.М. Гайнутдинов, М.И. Поддерегина, А.Ф. Зубрицкий Киев : Вышэйшая школа, 2010. -320 с.

10. Гелловэй, Л. Операционный менеджмент: Пер. с англ. / Л . Гелло-вэй СПб.: Питер, 2001. - 320 с.

11. Гильфанова, Ф. Ф. Автоматизированное построение и анализ циклограмм работы технических систем / Гильфанова Ф. Ф. // Наука и образование—2005 : матер, всеросс. науч.-практ. конф. / Нефтекамск. ИЦНФ БашГУ. Нефтекамск, 2005. - С.37 - 39.

12. Гладков, Л. А. Генетические алгоритмы / Л. А. Гладков, В. В. Ку-рейчик, В. М. Курейчик ; под ред. В.М. Курейчика. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 320 с.

13. Гмурман, В. Е. Теория вероятностей» и математическая статистика

14. B. Е. Гмурман.- Изд. 7-е, стер. М.: Высш. шк., 2001.- 479с.

15. Голенко-Гинзбург, Д. И. Использование правил предпочтения в оперативном управлении единичным машиностроительным производством // Вестник машиностроения. / Д. И. Голенко-Гинзбург 2000. - № 5.1. C. 56-59.

16. Гончаров, В.Н. Оперативное управление производством. Опыт разработки и совершенствования систем / В.Н. Гончаров, А.Н. Колосов, Г.И. Дибнис-М.: Экономика, 1987. 120 с.

17. Горизонтов, A.M. Информационная система поддержки планирования производства // Вестник машиностроения. / A.M. Горизонтов, A.B. Сурина -2000.- №12.-С. 61-63.

18. Горнев В.Ф. Оперативное управление в ГПС / В.Ф. Горнев, В.В. Емельянов, М.В. Овсянников Mi: Машиностроение, 1990. -254 с.

19. ГОСТ 19.301-79. Единая система программной документации. Программа и методика испытаний. Требования к содержанию и оформлению: Введ. 1981-01-01. М. : Госстандарт СССР : Изд-во стандартов; 1980. -2с.

20. ГОСТ 19.502-78. Единая система программной документации. Описание применения. Требования к содержанию и оформлению. Введ. 1980— 01-01. - М. : Госстандарт СССР : Изд-во стандартов, 1978. - 2 с.

21. ГОСТ 19.507-79. Единая система программной документации. Ведомость эксплуатационных документов. Введ. 1980—07—01. - М. : Госстандарт СССР : Изд-во стандартов, 1979. -5 с.

22. ГОСТ 26228-90^ Системы производственные гибкие. Термины и определения, номенклатура показателей. — Введ. 1991—01—01. — М. : Госстандарт СССР : Изд-во стандартов, 1990: 10 с.

23. ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119-2000. Информационная технология. Пакеты программ: Требования к качеству и тестирование: — Введ. 2002-01-01. — Mi: Госстандарт России : Изд-во стандартов, 2001. — 16 с.

24. ГОСТ Р ИСО/МЭК 15910-2002. Информационная технология: Процесс создания документации пользователя программного* средства. — Введ. 2003-07-01.-М. : Госстандарт России : Изд-во стандартов, 2002. 45 с.

25. Грейсон, Д. Американский менеджмент на пороге XXI века Электронный ресурс. Режим доступа: http://ek-lit.agava.ni/mxxisod.htm — Проверено 01.02.2009

26. Демченко, Г. Управление основным производством в рыночной экономике / Г. Демченко Казань: Издательство КФЭН; 1996. - 136 с.

27. Джрордж JI. Майкл Бережливое производство + шесть сигм / Майкл JI. Джрордж М. : Альпина, 2005. - 2008. - 360 с.

28. Дудорин, В. И. Моделирование в задачах управления производством. / В. И. Дудорин -М.: Статистика, 1980. 162 с. '

29. Думлер, С.А. Управление производством и кибернетика / С.А. Дум-лер М.: Машиностроение, 1969. - 424 с.

30. Емельянов, В. В., Теория и практика эволюционного моделирования

31. B. В. Емельянов, В. В. Курейчик, В. М. Курейчик. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. -432 с.

32. Загидуллин, Р. Р. Комплексный подход к построению моделей систем оперативно-календарного планирования в машиностроении /Р. Р. Загидуллин // Информационные технологии М.: 2005 - № 5 - С. 43-47.

33. Загидуллин, P.P. Управление машиностроительным производством с помощью MES-систем / P.P. Загидуллин, Е.Б. Фролов СТИН : научно-технический журнал / учредитель ООО «СТИН». М. : 2007. - № 11.1. C. 2-5.

34. Имитационное моделирование производственных систем / Под ред. A.A. Вавилова. — Москва-Берлин : Машиностроение-Техника, 1983. — 416 с.

35. Звягинцев, Ю.Е. Оперативное планирование и организация ритмичной работы на предприятиях / Ю.Е. Звягинцев Киев: Тэкника, 1990. — 157 с

36. Календарное планирование: пер.с англ. / сост.: Дж, Ф. Мут, Дж. Л. Томпсон, П. Р. Винтере. М. : Прогресс, 1966. - 466 с.

37. Калиберда, Ю.Т. Основы расчета длительности производственного цикла / Ю.Т. Калиберда М.: Машиностроение, 1968. - 132 с.

38. Калин, О. М. Гибкие автоматизированные производственные системы / О. М Калин, М. М. Ткач, Л. С. Ямпольский ; Под ред. Л. С. Ямпольского. К. : Техшка, 1985. - 280 с.

39. Кантов, H.H. Система планирования и регулирования ритмичности производства/ H.H. Кантов —М. : Машиностроение, 1959.— 118 с.

40. Кантор, В. Е. Экономика предприятия / В. Е. Кантор СПб.: Питер, 2002. - 352 с.

41. Каширина, И. JI. Введение в эволюционное моделирование : учеб. пособие / И. JI. Каширина. — Воронежский государственный университет, Воронеж. : 2007, 40 с.

42. Климов, А.Н. Организация и планирование производства на машиностроительном предприятии / А.Н. Климов, И.Д. Оленев, С.А. Соколицын -М.: Машиностроение, 1973. 496 с.

43. Козловский, В.А. Производственный и оне- рационный менеджмент / В.А. Козловский, Т.В. Маркина, В.М. Макаров Спб. : «Специальная Литература», 1998.-366 с.

44. Конвей, Р.В. Теория расписаний / Р.В. Конвей, В.Л. Максвелл, В.Л. Миллер М.: Наука, 1975.-359 с.

45. Коробкин, А.Д. Оптимизация производственного планирования на предприятии / А.Д. Коробкин, Н.Б. Мироносецкий Новосибирск: Наука, 1978.-336 с.

46. Королюк, B.C. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / В. С. Королюк, Н. И. Петренко, А. В. Скороход, А. Ф. Турбин . М. : Наука, 1985. - 640 с.

47. Крепыш, П.В. Методика календарного планирования производства на машиностроительном предприятии / П.В. Крепыш — М.: Машиностроение, 1961.-251 с.

48. Крылова, H.A. Совершенствование оперативного планирования на машиностроительном предприятии / H.A. Крылова, Н.И. Слодкевич, H.A. Саломатин-М.:Инж.-эконом: ин-тим. С. Орджоникидзе, 1976. 126 с.

49. Кузин, Б.И. Математические модели в оперативном управлении и организации дискретного производства / Б.И. Кузин, JT. Ю. Поринский СПб .: Издательство СП6ГТУ,2001 - 80 с.

50. Курляндчик, Р.И. Обеспечение ритмичности машиностроительного k производства / Р.И. Курляндчик JI. Машиностроение. Ленингр. отд-ние,1989.- 144 с.

51. Лазарев, A.A. Теория расписаний. Исследование задач с отноше-•i ниями предшествования и ресурсными ограничениями / А. А. Лазарев,

52. Е. Р. Гафаров — Рос. акад. наук, Вычисл. центр им. А. А. Дородницына. М. : ВЦ РАН, 2007-78 с.

53. Лайкер, Дж. Дао Toyota: 14 принципов менеджмента ведущей ком-i пании мира / Дж. Лайкер. М. : Альпина Паблишерз, 2010. - 402 с.

54. Лобов, Ф.М. Оперативное управление производством / Ф.М. Лобов -Ростов н/Д: Феникс, 2003. 160 с

55. Левин, В.И. Оптимизапия расписаний в системах с неопределенными вре-менами обработки / В.И. Левин М.: Машиностроение, 2001. - 24 с.

56. Левинсон, У. Бережливое производство: синергетический подход к сокращению потерь /У.Левинсон, Р.Рерик. М. : Стандарты и качество, 2007. -274 с.

57. Летенко, В.А. Оперативно-производственный план и орга- низация его выполнения / В.А. Летенко, Я.Б. Гальперин М.: Машиностроение, 1975. -215 с.

58. Летенко, В.А. Организация машиностроительного производства М.: / В.А. Летенко, О.Г. Туровец -1982. 208 с.

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

60. Мазурин А. ФОБОС: Эффективное управление производством на уровне цеха./ А. Мазурин // САПР и графика- М.: Компьютер Пресс, 2001. -№ 3-С. 73-78.

61. Макмиллан, Ч. Японская промышленная система: Пер с англ. / Ч. Макмиллан М.: Прогресс, 1988.-398 с.

62. Мертенс, П. Интегрированная обработка информации. Операционные системы в промышленности: учебник /П. Мертенс. /пер. с нем. М.А. Костровой. М. : Финансы и статистика, 2007. — 424 е.: ил.

63. Мироносецкий, Н.Б. Экономико-математические методы календарного планирования / Мироносецкий Н.Б. Новосибирск : Наука, 1973.-211 с.

64. Митрофанов, В. Г. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении / В. Г. Митрофанов, А. Ф. Прохоров, Ю. М. Соломенцев ; под общ. ред. Ю. М. Соломенцева, В. Г. Митрофанова. -М. : Машиностроение, 1986.-256 е., ил.

65. Монден, Я. «Тоёта»: методы эффективного управления / Я. Мон-ден М. : Экономика, 1989. - 288 с.

66. Морозов, В. П. Элементы теории управления ГАП: математическое обеспечение / В. П. Морозов, Я. С. Дымарский ; ред. В. П. Морозов. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1984. - 333 с.

67. Новицкий, Н. И. Организация, планирование и управление производством / Н. И. Новицкий, В. П. Пашуто. — М. : Финансы и-Статистика, 2008. -576 с. •

68. Обзор типовых систем оперативно-производственного планирования, применяемых в машиностроении / С.Г. Гришин и др. М.: Инфо-мэлектро, 1990. — 40 с.

69. Перельман, А. Е. Построение моделей автоматизированных систем оперативного управления производством / А. Е. Перельман . М. : Статистика, 1973. - 374 с.

70. Петров, В. А. Групповое производство и автоматизированное оперативное управление / В. А. Петров. JL : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1975.-312 с

71. Питеркин, С. В. Точно вовремя для России. Практика применения ERP-систем / С. В. Питеркин, Н. А. Оладов, Д. В. Исаев -2-е изд. М. : Аль-пина Паблишер, 2003. — 368 с.

72. Пищик, A.A. Комплектно-узловая система оперативно-календарного планирования / А:А. Пищик, А.Б. Аникин М.: Знание, 1970. - 48 с.

73. Португал, В.М. Автоматизация оперативного-управления на машиностроительном предприятии / В.М. Португал, Л.Л. Марголин М.: Статистика, 1976. -168 с.

74. Португал, В. М. Модели планирования на предприятиях / В. М. Португал, А.И. Семенов -М. : Наука, 1978. 270 с.

75. Португал, В.М. Организационная структура оперативного управления производством / Под ред. Д. С. Львова. М.: Наука, 1986. — 223 с.

76. Раимов, Ф. Ф. Разработка метода и алгоритмов решения задач составления расписаний в подсистемах АСУП: дис. . канд. техн. наук: 05.13.06 / Ф. Ф. Раимов . Оренбург : ОГУ, 2005. - 215 с.

77. Разумов, И.М. Выбор системы оперативного планирования /И.М Разумов. — М.: Знание, 1966. — 87 с

78. Сатановский, Р. Л. Организационное обеспечение гибкости машиностроительного производства /Р. Л. Сатановский Л.: Машиностроение, 1987. -246 с.

79. Семенов, А.И. Задачи теории расписаний в календарном планировании мелкосерийного производства / А.И. Семенов, В.М. Португал М.: Наука, 1972.- 183 с.

80. Сердюк, А. И. Интегрированная система моделирования гибкого автоматизированного участка механической обработки / А. И. Сердюк // СТИН. 1994. - № 3. - С. 2-4

81. Сердюк, А. И. Моделирование производственного процесса ГПС / А.И. Сердюк // СТИН : научно-технический журнал / учредитель ООО «СШН».-М. : 1994.- № 11.-С.11-13.

82. Сердюк, А. И. Проектирование гибких производственных систем с заданным сроком окупаемости / А.И. Сердюк, А.И. Сергеев // СТИН : научно-технический журнал / учредитель ООО «СТИН». М. : 2005. - № 11. — С.20 -25.

83. Соколицын, СА. Организация и оперативное управление машиностроительным производством / С.А. Соколицын, Б.И. Кузин. Ленинград : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988. - 527 с.

84. Соколицын, СА. Многоуровневая система оперативного управления ГПС в машиностроении / С.А. Соколицын, В.А. Дуболазов, Ю.Н. Домчен-ко; Под общ. ред. С.А. Соколицина. Л. : Политехника, 1991. - 208 с.

85. Слак, Н. Организация, планирование и проектирование производства: Операционный менеджмент: пер с англ. / Н. Слак, С. Чемберс, Р. Джон-стон. М. : ИНФРА-М, 2009. - 790 с.

86. Слодкевич, Н.И. Вопросы оперативно-календарного планирования на промышленном предприятии / Н.И. Слодкевич -М.: Знание, 1966. -64 с.

87. Слуцкин, М. Л. Управленческий анализ / М. JI. Слуцкин СПб.: Питер, 2002. - 144 с.

88. Смоляр, Л.И. Модели оперативного планирования в дискретном производстве / М.: Наука. 1978. - 320 с.

89. Смоляр, Л.И. Оперативно-календарное планирование (модели и методы) / Л.И. Смоляр-М. Экономика 1979. 136 с.

90. Стерлигова, А.Н. Операционный (производственный) менеджмент / Стерлигова А.Н., Фель А.В-М.: Инфра-М, 2009 187 с.

91. Таланова, Г. А. Организация и планирование основного производства на двигателестроительных заводах под ред. В. Ф. Новацкого / Г. А.Таланова -М.: Машиностроение, 1967. —343 с.

92. Танаев B.C. Теория расписаний. Групповые технологии / В.С Та-наев., М.Я. Ковалев., Я.М. Шафранский Минск, 1998 - 289 с.

93. Татевосов, К.Г. Нормативные расчеты равномерного производства в серийном машиностроении / К.Г. Татевосов М.: Машиностроение, 1961.-247 с.

94. Татевосов, К.Г. Основы оперативно-производственного планирования на машиностроительном предприятии / К.Г. Татевосов 2-е изд. - Л.: Машиностроение, 1985. —275 с.

95. Титов, В. В. Производственный менеджмент: основные принципы и инструменты организационного развития / В. В. Титов М. : ИЭОПП СО РАН, 2008.-275 с.

96. Точность производства в машиностроении и приборостроении. / Под ред. А.П. Гаврилова. М.: Машиностроение, 1973. — 567с.

97. Уайт. У. Оливер. Управление производством и материальными запасами в век ЭВМ / Уайт. У. Оливер. М.: Прогресс, 1978 - 304 с.

98. Файнгольд, М.Л. Основы расчета длительности производственного цикла / М.Л. Файнгольд, Д.В. Кузнецов Владимир: Изд-во ВГПУ, 2001. - 63 с.

99. Файнгольд, M.JI. Проблемы совершенствования методики расчета длительности производственного цикла / M.JI. Файнгольд, Д.В. Кузнецов — Владимир: Изд-во ВШУ, 2001.-47 с.

100. Файнгольд, М.Л Принципы расчета производственной мощности и загрузки оборудования / М.Л. Файнгольд, Д.В. Кузнецов Владимир: Изд-во ВГПУ, 2002. - 85 с

101. Фатхутдинов, Р.А. Производственный менеджмент / Р.А. Фатхутди-нов М.: Интел- Синтез, 2000. - 404 с.

102. Фролов, Е.Б. Оперативно-календарное планирование и диспетчи-рование в MES-системах/ Е.Б. Фролов, P.P. Загидуллин // Станочный парк. — М.: 2008. № 11 - С. 22-27.

103. Фролов Е.Б. MES-системы. Вид «сверху», взгляд изнутри Электронный ресурс. / Е.Б. Фролов, P.P. Загидуллин. Режим доступа : http://erpnews.ru/doc2689.html. - Загл. с экрана. — Проверено 25.09.2009

104. Фролов* Е. Б. MES-системы. Критерии, которые мы выбираем Электронный ресурс., / Е. Б. Фролов, Р. Р. Загидуллин. — Режим доступа : http://erpnews.ru/doc2690.html. Загл. с экрана. - Проверено 25.09.2009.

105. Чудаков, А.Д. Автоматизированное оперативно-календарное планированием гибких комплексах механообработки / А.Д. Чудаков, Б.Я: Фалевич: — М.: Машиностроение, 1986. 224с.

106. ИЗ Чудаков, А. Д. Системы управления гибкими комплексами механообработки / А. Д. Чудаков . М. : Машиностроение, 1990. - 240 с.

107. Чейз Ричард Б. Производственный и операционный менеджмент: пер. с анг.:/ Ричард Б. Чейз., Николас Дж. Эквилайн, Роберт Ф. Якобсе —.: М.: Издательский дом «Вильяме», 2001'. — 8-е издание 704 с.

108. Хан, Д. ПиК. Планирование и контроль: Стоимостно-ориентированные концепции контроллинга: Пер. с нем. / Д. Хан, X. Хунген-берг / Под ред. Л.Г. Головача, М.Л. Лукашевича. М. : Финансы и статистика, 2005. - 928 с.

109. Хартли, Дж. ГПС в действии / Дж. Хартли. М. Машиностроение, 1987

110. Царев, В.В. Внутрифирменное планирование: / В.В. Царев СПб.: Питер, 2002.-493с.

111. Шонбергер, Р. Японские методы управления производством. (Девять простых уроков): сокр. пер. с англ : / Р. Шонбергер М.: Экономика, 1988.- 251 с.

112. HallettD. Pull Scheduling Systems Overview. Pull Scheduling. Электронный pecypc./D. Hallett Режим доступа http://pullscheduling.com/FreeLean PullSchedulingeBook.aspx - Загл. с экрана. - Проверено 25.09.2009

113. Chhikara, J. ЛТ savings myth or reality? - just-in-time management Электронный ресурс. / J: Chhikara, E. N. Weiss - Режим доступа : http:// findar-ticles.c0m/p/articles/miml 038/isn3v38/ail 6889371/ - Загл. с экрана. — Проверено 25.09.2009

114. Johnson, С. Just In Time Industry Trend or Event Электронный ресурс. / C.Johnson - Режим доступа : http://findarticles.eom/p/articles/mimOhww/ is84/ai71324386/?tag=rbxcra.2.a.ll - Загл. с экрана. - Проверено 25.09.2009

115. Wiersema, William Н "Just-in-time" inventory management Электронный ресурс. / William Н Wiersema — Режим доступа : http://findarticles.com/p/articles/miqa3726/is199701/ain8748293/?tag=rbxcra.2.a .33 Загл. с экрана. — Проверено 25.09.2009

116. Goldberg David Е. Genetic Algorithms In Search, Optimization, and Machine Learning. — USA: Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1989.

117. Handbook of Genetic Algorithms / Edited by Lawrence Davis.— USA, New York: Van Nostrand Reinhold, 1991.

118. Holland John H. Adaptation in Natural and Artificial Systems: An Introductory Analysis with Application to Biology, Control, and Artificial Intelligence / John H. Holland- USA: University of Michigan, 1975.

119. Periaux J Genetic Algorithms in Aeronautics and Turbomachinery / Jacques Periaux John Wiley and Sons Ltd, 2002 - 600 c.

120. Schöneburg, E., Heinzmann, F., PERPLEX: Produktionsplanung nach dem Vorbild der Evolution / E. Schöneburg, F. Heinzmann — WIRTSCHAFSINFORMATIK 34, 1992 №2 - S.224-232