Разработка организационно-технологических механизмов экспериментального производства в металлургии

Обеспечение экономического состояния и динамичного развития производственных систем, в частности, предприятий горнометаллургического комплекса является важнейшей проблемой повышения эффективности использования всех видов ресурсов, их взаимосогласованного использования по конечному результату, и, следовательно, эффективности производства в целомона особенно актуальна для предприятий Норильского промышленного района (НПР), градообразующая которого — Норильская горная компания (НТК). Предприятия НТК в настоящее время наращивают производство металла, стремятся снижать производственные издержки — жесткая конкуренция на мировом рынке диктует требования рационализировать использование всех видов ресурсов и, следовательно, производство в целом, снижать затраты на всех этапах сложного производственного цикла, автоматизировать производственные объекты, обеспечив тем самым экономию живого труда. Поэтому решение задачи планирования динамики развития, нахождение методов и моделей анализа и синтеза организационно-технических структур для предприятий, находящихся в сложных климатических условиях Крайнего Севера, является особенно актуальным — это предполагает системное решение трёх проблем как единого целого:

1. Разработку моделей, методов, средств, алгоритмов функционирования производственных систем (ПС) с учётом динамики их развитиябез дестабилизирующих срывов и кризисных спадов.

2. Разработки методов и алгоритмов рационального использования всех видов ресурсов, согласованных между собой по конечному результату с учётом распределённых временных задержек их осуществления.

3. Разработку научно-технических и организационно-технологических мероприятий, нормативных руководящих материалов и методик по оценке состояний предприятий по шкалам социально-экономического положения и инновационной динамики их развития.

4. Разработку рациональных механизмов экспериментального производства, являющегося частью инновационных процессовпри строгой формализации процессов задача может формулироваться как оптимизационная.

Существенный вклад в развитие теории управления организационно-техническими системами внесли многие российские и зарубежные учёные: К. А. Багриновский, В. Н. Бурков, В. Л. Волкович, Ю. Б. Гермейер, В. Г. Засконов, В. А. Ириков, А. К. Еналеев, В. В. Кондратьев, А. Ф. Кононенко, Н. НМоисеев, Д. А. Новиков, В. В. Фёдоров, K. Arrow, T. Groucs, A. Gibbard, S. Grossman, O. Hart, E. Maskin, R. Myerson и др.

В проблему оптимизации производства в НТК большой вклад внесли учёные, руководители предприятий НТК: Д. Т. Хагажеев, А.В.ГоворовО.М.Бударгин.

Организация инновационных процессов и обеспечение на основании этого устойчивого экономического роста чрезвычайно сложна в условиях функционирования предприятий в районах Крайнего севера, в частности функционирования Норильского горно-металлургического комбината. Она непосредственно связана с проблемой регулирования управления критериальным состоянием предприятия в условиях разновременности различного вида затрат ресурсов и результатов.

Сложность анализа ПС объясняется:

1. неформализуемостью реальных дискретных и непрерывных производственных процессов в аксиоматических рамках аналитических методов (например: линейность, однородность, стационарность, среднеквадратичность и т. д.);

2. сложностью (многофазностью и иерархичностью) ПС;

3. динамичностью, обусловленной изменениями внутреннего состояния системы и внешних условий, что влечёт за собой необходимость адаптивного управления ПС;

4. множеством состояний ПС;

5. множеством технологических факторов, влияющих на эффективность системы;

6. многокритериальностью, связанной с целевым функционированием различных подсистем ПС (технологических, автоматизированных, систем управления, ремонтной службы, организационной СУ);

7. необходимостью оптимизировать сложную систему по критериям технико-экономической эффективности.

К сожалению, данные обстоятельства практически не учитываютсяданное обстоятельство свидетельствует о том, что недостаточно разработаны алгоритмы обеспечения согласованного управления по ресурсам и лаговым структурам. Каждое предприятие находит свои социально-экономические мероприятия, обеспечивающие приближённые механизмы управления.

Степень разработанности проблемы. В силу усложнения ПС и необходимости их анализа и, возможно, синтеза в целом возникает три проблемы:

1. нахождение и использование адекватных методов описания системы в целом с учётом всех технологических фаз, всех факторов и параметров, определяющих качество функционирования системы, внешних и внутренних условий и их динамического изменения с учётом распределённых и согласованных между собой задач и результатов;

2. определение критериев эффективности, которые позволяют произвести анализ и синтез системы, обеспечивающих оптимальность их функционирования;

3. анализ и синтез исследуемых ПС по указанным критериям.

Данные проблемы относятся к проблемам рационализации функционирования производства и особенно актуальны в условиях ограничения различного вида ресурсов в рамках промышленных районов Крайнего Севера, в частности, в Норильском промышленном районе (НПР), в условиях комплексной автоматизации ПС, обеспечивающих неуклонное повышение эффективности промышленного производства. Эти задачи требуют комплексного рассмотрения технических, организационно-технических и организационно-экономических вопросов в системной взаимосвязи. Данная проблема возникла 15−20 лет назад в период перехода народного хозяйства СССР к рыночной экономике: из социальных и экономических условий — двух определяющих её факторовэкономический фактор дестабилизации, вызванный нарушениями связей различного вида (финансовых, материальных, информационных) привёл к разрушению государственного единства СССР. На начальных этапах анализировались только социально-политические мотивыэкономические не поднимались в силу серьёзного снижения изучения инновационных процессов развития. Однако данные драматические события явились мотивирующим фактором проблемы рационализации и, возможно, оптимизации управления с учётом полного набора определяющих факторов, условий и ограничений.

Для наиболее экономически устойчивых в РФ и стабильных предприятий НПР — НТК данная проблема также стала актуальной: снижение объёмов производства, не выплата заработной платы, социальная напряжённость. Были разработаны научно-технические и инновационные программы.

Целью диссертационной работы является разработка организационно-технологических и организационно-экономических мероприятий по сложному управлению горно-металлургического комплекса.

Достижению поставленной цели способствовало решение следующих основных задач:

1. Системный анализ производственных технологических систем и систем их управления с учётом всех факторов и состояний, обоснование их системной и, следовательно, модельной трактовки;

2. Поиск методов, позволяющих адекватно в комплексе описать технологическую среду, её управление в динамике функционирования, т. е. с учётом всех факторов, определяющих эффективность ПС в целом;

3. Исследование и анализ инновационного процесса горнометаллургического комплекса, в частности, экспериментального производства, управление данным процессом как многофазовой распределённой системы затрат и результатов;

4. Критериальная структуризация параметров;

5. Анализ инновационного процесса создания нововведений и определение фазы «экспериментальное производство» в условиях развития ОАО НТК «НН»;

6. Разработка методов, алгоритмов осуществления экспериментальных работ по достаточности результата, времениопределение оптимальных режимов функционирования;

7. Разработка организации выполнения работ;

8. Разработка механизмов переналадки производств, обеспечивающей оптимальный режим;

9. Определение путей и методических рекомендаций по дальнейшему развитию механизмов обеспечения экспериментального производства в инвестиционном процессе в целом.

Объектом исследования является горно-металлургический комплекс со сложной структурно-функциональной организацией, в частности горнометаллургического комбината «Норильский никель» ОАО ГМК «НН».

Предметом исследования является организационно-экономические методы, подходы, процедуры, обеспечивающие решение задач контроля и управления инновационным процессом, в частности «экспериментальным производством».

Теоретическую и методическую основы диссертационного исследования составляют работы отечественных и зарубежных учёных в области системного анализа применимо к динамике инновационного процесса развития горно-металлургического производства, по организации управления с учётом динамики автоматизации всех этапов инновационного процесса, в частности, экспериментального производства.

В ходе исследования применены методы системного анализа, теория распределённых лаговых структур, теория массового обслуживания, основы организации производства, методы организационно-экономического анализа и синтеза, метод «вложенных моделей».

В работе графически представлены организационные мероприятия по управлению горно-металлургическим, в частности, экспериментальным его производством в процессе анализа и синтеза.

Наиболее существенные результаты, полученные лично автором и научная новизна состоят в следующем. В диссертационной работе:

1. На основании изучения тенденций развития горнометаллургического предприятия, в частности, Норильской горной компании, формально обоснована необходимость в инновационный цикл включить экспериментальное производство, которое обеспечивает разработку и обоснование частных, но чрезвычайно важных научно-практических решений по технологии и организационно-экономическим результатам.

2. Системный анализ производственных технологических систем и систем их управления с учётом всех факторов и состояний, обоснование их системной и, следовательно, модельной трактовки;

3. Поиск методов, позволяющих адекватно в комплексе описать технологическую среду, её управление в динамике функционирования, т. е. с учётом всех факторов, определяющих эффективность ПС в целом;

4. Исследование и анализ инновационного процесса горнометаллургического комплекса, в частности, экспериментального производства, управление данным процессом как многофазовой распределённой системы затрат и результатов;

5. Критериальная структуризация параметров;

6. Анализ инновационного процесса создания нововведений и определение фазы «экспериментальное производство» в условиях развития ОАО НТК «НН»;

7. Разработка методов, алгоритмов осуществления экспериментальных работ по достаточности результата, времениопределение оптимальных режимов функционирования;

8. Разработка организации выполнения работ;

9. Разработка механизмов переналадки производств, обеспечивающей оптимальный режим;

10. Определение путей и методических рекомендаций по дальнейшему развитию механизмов обеспечения экспериментального производства в инвестиционном процессе в целом.

11. Разработаны модели определения риска кризисного состояния.

12. Разработан алгоритм технологии управления предприятия по выходу из кризисного состояния.

13. Предложена процедура построения систем типовых стандартных зависимостей «функции-время», «функции-затраты», позволяющих автоматизировать процедуру принятия решений при антикризисном управлении.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в ограниченном единстве с научно-практическими комплексными исследованиями, проводимыми на никелевом заводе НТК и НТК в целом исследовательской группой Норильского индустриального института (НИИ) — результаты диссертационного исследования были использованы в научных и технологических разработках НИИ и института.

Норильскпроект" при обосновании и нахождении технологических нововведений.

Разработаны механизмы и алгоритмы по технологии. Отечественным исполнителем данных разработок является автор диссертационного исследования. Разработанная методика в части организационно-технологического обеспечения, легла в основу разработанного комплексного организационно-нормативного документа, регламентирующего основы реорганизации управления. Основные положения работы легли в основу курса отдельным разделом для студентов факультета НИИ и слушателей факультета повышения квалификации на базе второго высшего образования, которые являются в основе менеджерами НТК среднего звена. Пособие рекомендовано студентам факультета для реализации основной образовательной программы, слушателям факультета повышения квалификации, аспирантам соответствующих специальностей.

По результатам диссертационного исследования автором сделаны доклады и сообщения на созданного на базе НИИ и института «Норильскпроект» координационном совете по системам управления Норильской Горной Компании (НТК), на региональных, научно-технических конференциях, проводимых в Норильске (2001;2005 г. г.), на ежегодных научно-практических конференциях в Норильском институте (1998;2005 г. г.), на объединённых научно-методических семинарах при факультете (1997 г., 1999 г., 2001;2005 г. г.).

Основные результаты исследования соискателя отражены в публикациях общим объёмом 25 печатных листа.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 143 страницах, содержит 19 рисунков, 12 таблиц. Список используемой литературы включает 210 наименование.

Выводы к главе 2.

1. Разработаны организационно-технологические принципы управления металлургическим производством в условиях осуществления целевой программы развития и реорганизации отрасли.

2. Приведены результаты анализа организационной структуры металлургического завода, являющегося структурным подразделением металлургического предприятия Норильского промышленного района.

3. Модель позволяет обеспечить осуществление инновационной динамики, включая фразы:"технологический подготовки производства" и «опытного производства».

4. Обоснованы необходимость выполнения функций согласно ресурсов в системе планирования и управления технологическим отделом.

5. Предлагается модель расширенного воспроизводства, адекватно описывающая динамику развития металлургической промышленности в Норильском промышленном районе.

3. Разработка организационно-технологических мероприятий по обеспечению адаптивной переналаживаемости металлургического производства.

3.1. Анализ адаптационных механизмов управления.

В данной работе рассматриваются адаптационные механизмы только в экономико-производственных системах (ЭПС)*. В работе [ 119 ] дано достаточно общее определение адаптации:. «это такая реакция на изменение условий (помех, возмущений), которая противодействует действительному или возможному снижению эффективности функционирования ЭПС».

Вопросам адаптации в ЭПС посвящено много работ российских и зарубежных авторов [2,4,5,145,1,119]. В связи с новым этапом развития ЭПС, связанным с приданием им адаптационных свойств, в частности ПС, возникла необходимость целевого переосмысления понятия адаптации. Различают два вида адаптации: пассивная и активная. Пассивная адаптация [144,145] характеризуется поведением системы, направленным на оптимизацию ее показателей (критериев эффективности) при изменяющейся средеактивная адаптация — когда система сама изменяет среду с целью оптимизации выбранных критериев.

Можно выделить два класса объектов: непрерывные и дискретные. Адаптивные механизмы непрерывных объектов адекватно описываются аппаратом теории автоматического регулирования дискретных объектов, к которым можно отнести большинство ЭПС, — аппаратом дискретной математики: теории массового обслуживания, теории автоматов, теории расписаний.

Большой класс ЭПС адекватно описывается в пространстве непрерывных процессов, а адаптивное управление осуществляется дискретно. В иерархических системах каждый элемент сам является адаптивной системой, [88,105] для которого все другие выступают как внешняя среда, формально представляемая как источник информации (непрерывной {Х^ или дискретной {&}})¦ Будем исходить из системного подхода при определении адаптации, привлекая, как и в предыдущем разделе, единый, структурно-функциональный подход.

Рассмотрим общие принципы адаптации. Раньше было определенно, что ЭПС относится к «большим системам», — было дано развернутое определение и представлена в виде «структура — алгоритма — параметров». Исходя из этого подхода выделим различные адаптации по глубине. В пределах малых величин «изменения внешней среды» система адаптивно подстраивается, меняя только параметры, т. е. осуществляет параметрическую адаптацию. При этом алгоритм и структура системы остаются неизменными. Очевидно, что оптимальные характеристики соответствуют стационарному режиму источников, т. е. предполагается, что статистические свойства источников неизменны. Однако в реальных системах, предназначенных для работы в различных средах и для длительного времени функционирования, источники, отражающие среду, нельзя считать стационарными. Поэтому система должна обладать свойствами более высокого уровня — адаптироваться к изменению окружающей среды, что достигается путем изменения в самом алгоритме функционирования. Таким образом, адаптационные свойства этого уровня обеспечиваются алгоритмической адаптацией (адаптацией второго рода). При этом выходными параметрами, по которым система адаптируется, могут служить не информативные параметры отражающей среды, а характеристики адаптационного механизма первого рода или выходные характеристики системы, определяющие критерии эффективности. Однако изменения окружающей среды могут быть настолько существенными, что адаптационные механизмы первого и второго родов не могут обеспечить нормального функционирования системы, определяемого заданным критерием эффективности. В этом случае или система становится непригодной для выполнения заданных функций, или она должна обладать адаптационным механизмом еще более высокого уровня, обеспечивающим целенаправленное изменение самой структуры системы. Этот уровень назовем структурной адаптацией или адаптацией третьего рода. Адаптационные механизмы должны быть адекватны динамически изменяющиеся среде, т. е. обладать динамическими свойствами.

На рис. 3.1. в первом квадранте показана зависимость изменения окружающей среды от времени. Под средой здесь можно понимать: некоторый объект измерений, определяемый нестационарными случайными процессами, технологический объект, климатические условия, психофизическое состояние человека — оператора, состояние экономической системы в изменяющихся условиях, состояние научно-технического прогресса и т. д.

Во втором квадранте изображены зависимости изменения критерия эффективности от состояния среды в случае неизменных характеристик адаптационного механизма первого рода при двух различных структурах. Следует подчеркнуть, что для каждого вида адаптации можно найти допустимые зоны (апертуры), обеспечивающие при заданном наборе адаптационных механизмов устойчивость критерия эффективности в заданных пределах, определяемых нижним Кн и верхним Кв пределами. Время, в течение которого система будет характеризоваться эффективностью, заданной этими пределами, определяет время жизни системы. Систему можно использовать и при переходе критерия эффективности за порог Кн. Но эффективность системы будет определяться тогда низшим качеством. Если под изменением среды понимать научно-технический прогресс, то уменьшение эффективности системы по шкале качества количественно может характеризовать моральное и физическое старение системы.

Порог управления.

Рис. 3.1 Схема перестройки адаптационных механизмов под воздействием изменений управляемых процессов.

Следует подчеркнуть, что различные модификации адаптивных алгоритмов параметрического уровня могут быть использованы для адаптивной перестройки алгоритмических режимов работы систем, а также перестройки их структур. Однако при алгоритмической адаптации входным управляющим параметром является упорядоченный по эффективности алгоритмический ряд (последовательность возможных алгоритмов с понижением потенциальной эффективности), при структурной адаптации — упорядоченный по эффективности структурный ряд (последовательность возможных структур с понижением потенциальной эффективности).

3.1.1. Адаптивность модулей ПС.

Согласно данному определению адаптивности будем рассматривать применимо к ПС как и в [42,145] три ее вида: параметрическую, алгоритмическую, структурную. Понятие адаптивности может быть применено к элементам и системам, относящимся к технологическому уровню, уровням автоматизированного и организационного управления. Однако базовым является технологический уровень, непосредственно реализующий выпуск продукции, все остальные уровни — обеспечивающие ее производство. Следует подчеркнуть, — и это свойство адаптивных систем — что во всех случаях для обеспечения любого вида адаптивности модулей ПС и ПС в целом система должна обладать соответствующей необходимой избыточностью различных средств (технических, организационных, программных, информационных), что и требует необходимых дополнительных затрат. Данная проблема порождает целое направление исследования: организационно-экономические проектирования адаптивных ПС.

Адаптивностью могут обладать модули различного уровня иерархии, чем выше уровень, тем принципиально большими адаптивными возможностями обладает соответствующий модуль.

Рассмотрим во взаимосвязи систему «номенклатура изделий — СФО ПС — адаптивность модулей ГПС» (см. рис. 3.2).

Пусть Ау — тый типоразмер изделия А, ] е N. Обратимся к понятиям технологической однородности изделия W или их производственного разнообразия, которые связаны между собой обратно пропорциональной зависимостью. Пусть шкала технологической однородности определена количественно как шкала отношений или интервальная. Известно, что изделия классифицируются согласно иерархической схеме: род — классподкласс — вид — тип — типоразмер. Тогда упорядоченные по показателю технологической однородности изделия соответствующим образом распределяются на указанной шкале (рис. 3.2). Так, все изделия машиностроения, относящиеся к «телам вращения», принадлежат одному виду, изделия приборостроения — «платы» — относятся к другому виду.

Рассмотрим зависимость номенклатуры выпускаемых ПС изделий от адаптационных механизмов.

При отсутствии адаптации производство ориентировано на один фиксированный типоразмер изделия А], что определяет жесткую структуру производства, при переходе на другой смежный типоразмер А] -> А]+1 необходимо программное изменение локального управляющего устройства (ЛУУ), обеспечивающего локальную параметрическую перестройку (адаптацию) (ЛПА) (изменение размера заготовки, глубины кода и т. д.), т. е. незначительное изменение численных значений параметров обработки в заданном параметрическом ряду. При этом следует подчеркнуть, что управляющая программа ЛУУ, и, следовательно, ее идентифицирующее имя, неизменно, а меняются только численные значения управляющих параметров. При этом технологическое оборудование не перестраивается на другой режим работы, средства АСТПП не подключаются. При групповой параметрической адаптации (ПА) охватывается больший диапазон изделий по V — шкале. Этот уровень адаптации предполагает подключение системы управления участком гибким технологическим модулем (ГТМ) и АСТПП при замене преимущественно инструмента. Время переналадки при гибкой ПА (ГПА) измеряется секундами, поскольку перестройка осуществляется программно на уровне СУ второго уровня (участка). На рис. 3.2 изложена последовательность усложнения адаптационного механизма при расширении номенклатуры изделий.

Одной из отличительных особенностей ПС является переналаживаемость производства в зависимости от изменения внешних или внутренних условий. Будем исходить из общего определения адаптивности ПС, в котором содержатся три компоненты: 1) адаптивность в рамках заданной номенклатуры изделий,.

2) адаптивность к изменению самой номенклатуры изделий,.

3) адаптивность к изменению внутреннего состояния ПС.

Предварительно заметим, что, поскольку технологический процесс и, следовательно, адаптационный механизм развивается во времени, необходимо выделить три определяющих фактора: номенклатура и ее изменение, структура и ее изменение и время. Аксиоматически введем некоторые правила: 1) гибкость или адаптивность (А) определяется относительной мерой в пределах от нуля до единицы, тах, А = 1- 2) гибкость системы определяется для заданного размера запуска по всей номенклатуре (Ы) изделий в относительных друг к другу величинах (аь а2 ап), которые определяют пропорции плана выпуска изделий- 3) гибкость является иерархическим показателем и может относиться как ко всей системе в целом, так и отдельной ее части, однако эти показатели связаны функционально- 4) адаптивность должна быть первичным, исходным параметром и не включать в себя экономические показатели- 5) количественное определение адаптивности должно обеспечить достоверную экономическую оценку системы.

Время переналадки секунды секунды.

Секунды, минуты минуты Минуты, часы часы.

Часы, дни.

Виды адаптации системы управления.

Структура адаптации ручными средствами (САР).

Структурная адаптация автоматическими средствами (СААЗ).

Структурная адаптация автоматическими средствами (СААТ).

Комплексная алгоритмическая адаптация (КАА).

Локальная алгоритмическая адаптация (ГАА).

Шкала Технологическ ой однородности nJ7 групповая параметрическая адаптация (ГПА) локальная параметрическая адаптация (ЛПА).

А1 А2. An A1 А2 уровень ГТМ уровень АТК.

An A1 А2. А1 А2. An.

YY—V.

Типоразмерный типоразмерный типоразмерный ряд ряд ряд изделия одного вида (А) номенклатура изделий по степени (шкале) тех! ровень.

СУП.

ТМ).

Уровеш.

АСУП.

ТМ).

B1 В2 уровень.

АСУП.

ТМ).

Bm B1 B2 Зт.

ZJ.

У гтипоразмерный типоразмерный ряд ряд.

-— у.

Изделия одного вида (В) дологической однородности.

Виды адаптации Технологическ ой системы.

Идентичная.

Замена инструмента групповая замена инструмента групповая замена инструмента и оснастки комплексная замена инструмента и оснастки по всему технологическому марушруту ^ программное изменение структуры (ТМ) физическая структура неизменна G (x, w) const физическое изменение (структуры) топологии (ТМ) G9x, w) var.

Физичексое изменение (структуры) топологии с заменой оборудования G (x, w)=G (x3,w3).

Рис. 3.2. Иерархическая структура адаптационных механизмов в сложных производственных системах.

Определим вначале понятие адаптации с учетом введенных правил. Рассмотрим некоторый интервал времени Т, — это может быть месяц, квартал, год. По крайней мере, на этом отрезке времени должны соблюдаться общие статистические закономерности, например, на основании закона больших чисел.

Пусть {Ь,} - размер партии]-го наименования изделия,] = 1, ЛГ, т, — время обработки (обслуживания) ]-го наименования изделия, г у — время переналадки оборудования с производства 1-го на ]-е изделие.

Будем использовать введенное в разделе 4.1 понятие цикла непрерывного обслуживания, когда оборудование работает непрерывно, производя изделия, относящиеся к заданной номенклатуре. Длительность цикла обозначим Тр. Тогда Тр|, — длительность непрерывного обслуживания изделий ]-го наименования. Можно получить полезные соотношения на основе введения следующих показателей: Р (- потенциальная производительность оборудования при выпуске изделий ]-го наименования, Р] = —. Эта производительность определяется на цикле Тр.

Тогда число выпускаемых изделий на этом цикле П) = Т^ / ха общий спектр — {пу}. Если переходы I ->) однородны на цикле, то П) = Ъу Выбор временных показателей позволяет абстрагироваться от конкретных изделий, упрощая анализ.

Пусть Т] = Тр5| + х у — время занятости оборудования подготовкой и производством изделий ]-го наименования (назовем для краткости ] -занятость). Тогда Р! = Т (/ Т — доля (вероятность) занятости. Когда Т (-детерминированные, т. е. известные с вероятностью равной единице значения, то Р, определяют удельные веса занятости, если Т:] - величины случайные, то Р] несут смысловую нагрузку соответствующих вероятностей. Введем нулевое состояние (80), которое физически означает, что система простаивает. Тогда вероятность нулевого состояния Ро = Т0 / Т. При этом соблюдается необходимое условие нормировки. N.

У=1.

Под нулевым можно понимать состояние, при котором система не функционирует по любым причина (ремонт, не рабочая смена, отсутствие изделий и т. д.).

При заданном плане выпуска изделий и заданной матрице ||г у|| частные составляющие т у выбираются исходя из минимизации суммарного времени на переналадку на всем цикле Тр, т. е. Тп =^ту = min, что обеспечивает оптимальный по экономическим критериям алгоритм функционирования всей системы. Простои за счет возможной разности (Тпер — Тпер min) следует относить к организационным из-за отсутствия соответствующего технологического и (или) программного обеспечения по оперативно-календарному планированию. Очевидно, что функция затрат на переналадку (г у) имеет вид возрастающей функции.

Перейдем к оценке гибкости ГПС, за основу взяв интервал времени Т. Частная временная адаптивность по j-тому наименованию изделия Ау:

Т. Т т т. PJ УУ | U ij гр ГТ1 гр j j j.

Временная адаптивность по всей номенклатуре изделий (N) в рамках заданного типоразмерного ряда при параметрической адаптации At:

Тв Т Л Т.

4=7 = 1−7=1.

4=1−1(1−4,у).

7=1.

3.2. Организация процедуры повторного эксперимента.

Общая постановка задачи.

Фактор случайности в процессе обслуживания изделий на ТМ порождается двумя источниками:

1. Варьированием конструктивно-технологических характеристик изделий (при однородном (или нет) их потоке), что вызывает непрогнозируемое изменение трудоемкости и (или) машиноемкости операции обработки (транспортировки).

2. За счет случайного варьирования операционных характеристик самих ОМ, — эти факторы случайности анализировались ранеено все они определяли одноразовое, но случайное во времени обслуживание.

С другой стороны, автоматичность и рецикличность функционирования технологического оборудования вызывает необходимость рассмотрения большого класса задач с многократным обслуживанием изделий. Это означает, что полное время обслуживания определяется.

2> ., Г, оо где г п — время одноразового обслуживания- ] - число повторов, ]= I, г.

При г < да обслуживание называется с ограничением по максимуму тйбсл, в противном случае — без ограничений.

Можно выделить два типа задач, приводящих к рассмотрению многократного обслуживания:

1. В режиме нормального функционирования при необходимости повторной обработки изделий на данном ОМ (ТМ), предусмотренной технологической схемой.

2. В режиме возникающей технологической неопределенности, когда случайным образом за счет брака в крепежных деталях, сборочных изделиях, слоев в ОМ возникает ситуация принципиальной невозможности успешного выполнения операции за данный цикл обслуживания / тп /.В данной ситуации необходимо предусмотреть алгоритмически поведение ОМ: прекратить обслуживание, повторить его, не осуществляя никаких изменений, повторить с другими крепежными деталями, изменить заготовку (сборочное изделие) и т. д. Таким образом, должен быть продуман полный набор возможных ситуаций и реакций на них в виде поведения алгоритма ОМ в автоматическом режиме.

Рассмотрим основные (предельные) характерные режимы работы модулей ПС и соответствующие им модели ТМО. Под предельным будем понимать для входного потока пуассоновский поток и регулярный потокдля времени обслуживания: экспоненциальное и постоянное временадля полного времени обслуживания с ограничениями по максимуму и без ограничений табл.3.1. крестиками указаны рассматриваемые алгоритмы.

Времена одноразового обслуживания Огр аничения шах тобсч Входной поток.

Пуассоновский Эрланговский К-го порядка Регулярный.

Экспоненциальное Тобс. ч ^ Тзад таХТобо + + - + +.

Постоянное Гобл ^ Тзад шах т — ->оо * оисл + + - + +.