Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Раимов Фарит Фатрахманович. Разработка метода и алгоритмов решения задач составления расписаний в подсистемах АСУП : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06. - Оренбург, 2005. - 211 с. : ил. РГБ ОД,

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1 Современное состояние вопроса. Цель и задачи исследования 10

  1. Актуальность проблемы составления оптимального расписания 10

  2. Постановка задач теории расписаний 20

  3. Критерии построения оптимальных расписаний 27

  4. Существующие средства оптимизации расписаний 28

  1. Алгоритм оптимизации матрицы расписания 29

  2. Алгоритм заполнения матрицы расписания 29

1.5 Выводы. Цель и задачи исследования ,... 33

Глава 2 Теоретические основы оптимизации решений задачи

о расписании в АСУП 35

2.1 Постановка трудно решаемых задач теории расписаний 35

  1. Производственная задача оперативно-календарного планирования... 35

  2. Понятие проекта 43

  3. Направленность на достижение цели 44

  4. Координированное выполнение взаимосвязанных действий 45

  5. Ограниченная протяженность во времени 46

  6. Уникальность 47

  7. Управление проектом 47

  8. Жизненный цикл проекта 50

  1. Формирование расписания работы оборудования методами линейного и динамического программирования 53

  2. Основные понятия алгоритма оптимизации для задач составления

расписаний 59

Глава 3 Реализация алгоритмов поиска решений 69

3.1 Общая структура производственного процесса 69

  1. Описание модели производственной базы 69

  2. Описание модели человеческих ресурсов 70

  3. Описание схемы выработки производственных единиц 72

  4. Модель производственного процесса 73

  5. Общая информационная модель объекта исследования 75

  1. Описание алгоритмов работы программы 75

  2. Используемые структурные данные 91

  3. Описание принципов работы и интерфейса программы «LogiPlan» 94

  4. Пример работы программы 109

Глава 4 Области применение системы «LogiPlan» 115

4.1 Применение «LogiPlan» при управлении проектом 115

  1. Общая характеристика Тюльганского угольного разреза 116

  2. Существо проекта 118

  3. Экономическая ситуация на Тюльганском угольном разрезе 120

4.1.4 Стратегия реализации проекта 120

  1. Применение системы «LogiPlan» для составления карты типовой операции механической обработки 126

  2. Применение системы «LogiPlan» для решения задач

производственной логистики 132

Основные результаты и выводы по работе 135

Список использованных источников 137

Приложение А - Программный продукт LogiPlan 151

Приложение В - Акты внедрений 206

Введение к работе:

Актуальность темы. При построении автоматизированных систем управления производством (АСУП) активно используются новые для отечественной практики управленческие технологии: управление проектами, управление ресурсами, промышленная логистика. Несмотря на различия в сфере применения данных технологий, цель их использования одна -оптимизировать использование имеющихся материальных ресурсов путем составления расписаний.

Однако, несмотря на то, что задачи составления расписаний достаточно глубоко рассматривались отечественными и зарубежными учеными, и результаты их исследований достаточно полно изложены в литературе, на практике расписание составляют, как правило, вручную. Эффективность составления расписания зависит от большого количества факторов, а известные методы предлагают решение лишь частных задач, общее решение задач теории расписания отсутствует.

В свое время был сформулирован класс так называемых трудно решаемых задач теории расписаний, для решения которых не найдено эффективных алгоритмов решения. Именно к таким задачам можно отнести большинство реальных задач производственного планирования.

При этом нужно учесть, что в последнее время по сравнению с серединой прошлого века появилось достаточно много мощных программных и аппаратных средств (языки программирования высокого уровня, современные персональные компьютеры), резко расширяющих возможности разработчиков методов решения задач календарного планирования.

Это делает актуальным возврат к решению задач оптимизированного составления расписания. Работа по теме выполнялась в рамках научно-технических программ «Компьютерные интегрированные производственные системы» (приказ Гособразования СССР № 349 от 23.05.90 г.);

программы № 50/24 «Технологии, машины и производства будущего» (1990-1996 гг., Государственный заказчик - Миннауки России); федеральной программы «Российская инжиниринговая сеть технических нововведений» (постановления Правительства РФ № 322 от 15.04.94 г. и № 1207 от 04.12.95 г.); госбюджетной научно-исследовательской темы «Синтез, реализация и исследование эффективности оптимальных технических и организационных систем» (ГР № 01890036607).

Цель работы: сокращение сроков и повышение обоснованности принятия решений при составлении расписаний в подсистемах АСУП.

Поставленная цель определила следующие основные задачи диссертационной работы:

анализ существующих методов решения задачи о расписании;

разработка формализованного подхода к решению широкого класса разнотипных задач;

разработка алгоритма оптимизации трудно решаемых задач оперативно-календарного планирования;

реализация разработанных алгоритмов в виде комплекса программ для автоматизированного составления расписаний;

оценка эффективности предлагаемого метода при составлении расписания для конкретных объектов.

Объект исследований - производственные процессы и процессы управления различными видами производственной деятельности.

Предмет исследований - процесс составления расписания для рассматриваемых видов деятельности.

Методика исследования: методы теории управления, теории расписаний, системной оптимизации, графов, объектно-ориентированного программирования.

Научную новизну составляют:

- новый подход к решению разнотипных трудно решаемых задач
планирования, позволяющий формализовать их описание единым набором

ф элементов;

совокупность входных данных, основанная на общих свойствах различных задач, необходимых и достаточных для однозначной интерпретации широкого круга процессов производства и управления при составлении расписаний;

унифицированная информационная модель, представляющая собой иерархическую структуру входных данных для решения разнотипных задач составления расписания;

т.

^ - алгоритм автоматизированного построения расписании для

процессов, описываемых с помощью разработанной информационной модели;

- алгоритм формирования оптимального расписания.
Практическая значимость состоит:

- в разработке метода формализованного представления задач
составления расписаний в областях управления проектами,
автоматизированной технологической подготовки производства, оперативно-
календарного планирования и производственной логистики;

- в разработке программного продукта «LogiPlan» и инструкции по его
W' применению для оптимального решения широкого класса трудно решаемых

задач составления расписания;

- в решении конкретных практических задач составления расписаний
для предприятий, чем доказана адекватность разработанных моделей и
алгоритмов и показана универсальность их использования.

Реализация результатов работы. Фрагменты результатов
исследования в виде программной системы «LogiPlan» (per. № 89 от 03.05.05
г.) использованы в ОАО «Оренбургуголь» при разработке проекта «Создание
Ф углепромышленной компании на базе Тюльганского угольного разреза», в

ЗАО «Уралэлектро-СТМ» при разработке календарного плана освоения нового изделия, в ООО КБ «Гидропресс» при разработке технологических процессов отдельных производств, в учебном процессе Оренбургского

государственного университета, приняты к использованию ООО «Фрэйм».

Апробация работы. Основные положения, материалы и результаты работы докладывались, обсуждались и были одобрены на межвузовской научно-методической конференции «Технологии образовательного процесса» (Оренбург, 1997), всероссийской научно-практической конференции «Качество профессионального образования: обеспечение, контроль и управление» (Оренбург, 2003), VIII международной научной конференции «Проблемы менеджмента и рынка» (Оренбург, 2003), VII международной научно-методической конференции «Университетское образование» (Пенза, 2003).

Основные положения, выносимые на защиту:

метод автоматизированного составления оптимальных расписаний для широкого класса процессов производства и управления;

унифицированный аппарат описания процессов в виде иерархии формальных понятий, свойств и правил их взаимодействия;

информационная модель исследуемых объектов в виде совокупности моделей производственной базы, человеческих ресурсов, выработки и процесса;

- алгоритм составления расписания процессов, описанных в
соответствии с разработанной информационной моделью;

- методика и результаты исследования эффективности разработанного
метода при решении различных задач;

- области возможного практического использования разработанного
программного средства в виде конкретных примеров в сфере управления
проектами, автоматизированной технологической подготовки производства
и промышленной логистики.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы 11 печатных работ, в том числе 6 статей в сборниках научных трудов и 1 учебное пособие, получено 1 свидетельство о регистрации программного средства.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация включает введение, четыре главы, основные результаты и выводы, изложенные на 136 страницах, 41 рисунок, 16 таблиц, список использованных источников из 134 наименований, приложения. Общий объем работы 211 страниц.

Во введении обосновывается актуальность проблемы, приводится общая характеристика работы и излагается ее краткое содержание.

В первой главе проводится анализ работ по развитию теории расписаний в нашей стране и за рубежом, описывается постановка задачи составления оптимального расписания, определяются цели и задачи настоящей работы. Проблемам теории расписаний посвящены работы видных отечественных и зарубежных ученых Бородича С.А., Севастьянова СВ., Тимковского В.Г., Шафранского Я.М, Джексона Д.Р., Гимади Э.Х., Григер В.А. и других. Методы математического моделирования задачи оптимального календарного планирования представлены в работах Сафроненко В.А., сетевым моделям в теории расписания посвящены работы Буркова В.Н., Танаева B.C., Сотскова Ю.Н., Струсевича В.А. Вопросы устойчивости оптимальных расписаний рассмотрены Мельниковым О.И., Окамурой К. Планированию, проектированию и управлению проектами посвятили свои работы Джойл М. Коппельман и Квентин В. Флемминг, который является основателем корпоративного стандарта управления проектами. В литературе достаточно полно рассмотрен широкий круг частных случаев задач теории расписания и календарного планирования, но в рассмотренных публикациях нет решения общей задачи теории расписания, отдельно приводятся труднорешаемые задачи. На основании анализа публикаций можно сделать вывод о том, что проблема определения эффективных методов решения задач теории расписания по-прежнему остается актуальной, особенно в связи с начавшимся возрождением промышленности.

На основании анализа состояния проблемы сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе рассматриваются основные понятия теории
расписаний, классифицированы задачи построения оптимального расписания
и проанализированы существующие алгоритмы для их решения, выявлены
критерии и ограничения при построении оптимального расписания.
Анализируются задача календарного планирования работы

производственного участка и предлагаемый алгоритм оптимизации расписания.

В третьей главе описываются модели и алгоритмы задачи оперативного календарного планирования, а также принципы работы и интерфейса программы «LogiPlan», представлены схема процедуры сводного анализа производственной схемы для производственных процессов и схема процедуры построения графов производственных процессов.

В четвертой главе приведены результаты решения задачи оптимизации производственного ОКП, сформулированной во второй главе диссертации, а также рассмотрены вопросы применения разработанных моделей, алгоритмов и программного продукта «LogiPlan» для решения ряда практических задач составления расписаний. Представлены результаты использования «LogiPlan»: при составлении календарного графика выполнения работ по проекту; для автоматизированного формирования индивидуального технологического процесса механообработки; для решения типовой задачи производственной логистики.

#

Подобные работы
Белан Геннадий Анатольевич
Исследование и разработка методов проектирования подсистемы сбора и подготовки информации в автоматизированных системах организационного управления
Габдуллина Ольга Геннадьевна
Разработка и исследование методов интеллектуальных технологий в подсистемах АСУП
Зар Ней Лин
Разработка методов и алгоритмов для автоматизированного распределения нагрузки производственного кластерного WEB-сервера
Соболев Олег Серафимович
Разработка и метод алгоритмов сокращения времени обработки данных в файлах прямого доступа (на примере АСУ металлургического предприятия)
Погосян Сурен Сережаевич
Разработка методов и алгоритмов автоматизации исследования многостадийных процессов (на примере сложных химических цепных реакций)
Кучеренко Виктор Иванович
Исследование и разработка методов и алгоритмов автоматизированного управления железнодорожным транспортом предприятий химической промышленности
Железняк Николай Павлович
Разработка методов и алгоритмов технического диагностирования стрелочных переводов и электроприводов
Кондраков Олег Викторович
Разработка методов и алгоритмов для системы мониторинга и диспетчеризации промышленных загрязнений воздушного бассейна
Филиппов Алексей Юрьевич
Алгоритмы формализации и автоматизации решения задач на основе среды компьютерного моделирования задач
Лившиц Аркадий Афанасьевич
Разработка подсистемы автоматизированного управления качеством металлопродукции на примере сортопрокатного производства

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net