Разработка моделей, методов и программного обеспечения для оперативного планирования производства на основе теории адаптации и технологии программных агентов
Диссертация
Научная новизна исследования определяется в первую очередь разработкой методов и модели, расширяющих возможности информационных систем планирования в контексте формализации экспертных правил, учитывающих отраслевую специфику технологических и производственных процессов, на основе технологии программных агентов и методов их обучения. Метод обучения с подкреплением применен для коллектива… Читать ещё >
Содержание
- Принятые сокращения
- Введение.'
- Глава 1. Анализ технологий, методов и средств автоматизации бизнес процессов планирования для промышленных предприятий
- 1. 1. Место задач планирования в деятельности предприятия
- 1. 2. Иерархия задач планирования на производственном предприятии
- 1. 3. Различные подходы к планированию: методологии
- MRPII, SCM, JIT
- 1. 3. 1. Стандарт MRP II
- 1. 3. 2. Планирование цепочек поставок
- 1. 4. Программные средства и инструменты производственного планирования
- 1. 4. 1. Системы класса ERP и MRPII
- 1. 4. 2. Системы усовершенствованного планирования производства APS
- 1. 4. 3. Производственные исполнительные системы-MES
- 1. 5. Некоторые тенденции развития систем. производственного планирования на предприятиях
- 1. 6. Проблемы внедрения и промышленного. использования информационных систем планирования. на предприятиях
- 1. 7. Формулировка цели и задач диссертационной работы
- 1. 8. Выводы к главе 1
- Глава 2. Формализация задачи оперативного планирования
- Анализ методов решения
- 2. 1. Теория расписаний — основа оперативного планирования
- 2. 2. Объекты и элементы задач теории расписаний
- 2. 3. Классификация задач построения расписаний
- 2. 4. Классические задачи теории расписаний
- 2. 5. Формулировка задачи составления производственного расписания в поточном машиностроении
- 2. 6. Подходы к решению задач теории расписаний
- 2. 7. Выводы к главе 2
- Глава 3. Разработка метода оперативного планирования на основе технологии программных агентов и теории адаптивного поведения
- 3. 1. Оперативное планирование как адаптивная система
- 3. 2. Классификация видов адаптации
- 3. 3. Компоненты адаптивной системы агентов.993.4. Разработка модифицированного генетического алгоритма. для построения производственного расписания
- 3. 4. 1. Схема кодирования решения
- 3. 4. 2. Генетические операторы
- 3. 4. 3. Расчет целевой функции
- 3. 4. 4. Условия останова алгоритма
- 3. 5. Интеграция алгоритмов генетического и адаптивного поиска
- 3. 6. Выводы к главе 3
- Глава 4. Архитектура и исследование гибридной модели оперативного планирования
- 4. 1. Программная реализация предложенных алгоритмов
- 4. 2. Исследования алгоритмов адаптивного и генетического поиска
- 4. 2. 1. Оценка сходимости алгоритмов
- 4. 2. 2. Исследование направленности поиска алгоритмов
- 4. 3. Бизнес-процесс оперативного планирования производства
- 4. 3. 1. Шаг: Контроль незавершенного производства
- 4. 3. 2. Шаг: Расчет потребности в выпуске продукции
- 4. 3. 3. Шаг: Корректировки потребности в выпуске продукции
- 4. 3. 4. Шаг: Расчет производственного расписания
- 4. 3. 5. Шаг: Оценка качества расписания
- 4. 4. Техническая и функциональная архитектуры предложенного. решения
- 4. 5. Выводы к главе 4
Список литературы
- Анохин К.В., Жданов A.A., Зарайская И. Ю. Исследование формирования поведенческих стратегий в биолого-кибернетических, экспериментах// Сбь научн. тр. Всероссийской научно-технической., конференции Нейроинформатика-2007. — Mi, 2007. — С.76−84.
- Аоки М. Введение в методы оптимизации: Пер. с англ. -М.:Наука, 1977. -343с. •.'. .
- Афонин- П. В. Гибридные системы интеллектуального < имитационного моделирования на основе бионических подходов и многоагентных моделей: дисс. канд.гехн.наук. Москва., 2005. — 209 с.
- Беккер И, Вилков Ji., Таратухин В. В. Менеджмент процессов. М.: Эксмо, 2008. — 384с.
- Блишун А.Ф., Тарасов В. Б., Теплицкий. Б. Е. Проблемы построения экспертной системы планирования работ в особых условиях// Проблемыприменения экспертных систем в народном хозяйстве. — Кишинев, 1989. -С.34−37.
- Бром А.Е., Колобов A.A., Омельченко И. Н. Интегрированная логистическая поддержка жизненного цикла наукоемкой продукции. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. 296с.
- Бурков В.Н., Новиков Д. А. Как управлять проектами. М.: СИНТЕГ, 1997.- 188с.
- Вагнер Г. Основы исследования операций -М.: Мир, 1972.— Т.1 — 336с.
- Вагнер Г. Основы исследования операций -М.: Мир, 1972. — Т.2 — 487с.
- Вагнер Г. Основы исследования операций -М.: Мир, 1972. — Т. З — 503с.
- Варшавский В: А., Поспелов Д. А. Оркестр играет без дирижера. Размышления об эволюции некоторых технических систем и управлении ими. -М.: Либроком, 2009. 234с.
- Вебер Ю., Гельдель X., Шеффер У. Организация стратегического и оперативного планирования на предприятии// Проблемы теории и практики управления. 1998. —№ 2. — С.105−110.
- Виттих В.А. Эволюционное управление сложными системами // Известия Самарского научного центра РАН. 2000. — Т.2, № 1. — С.53−65.
- Виттих В.А., Скобелев П. О. Мультиагентные модели взаимодействия для построения сетей потребностей и возможностей в открытых системах// Автоматика и телемеханика. 2003. — № 1. — С.177−185.
- Вумек Дж. П., Джонс Д. Т. Бережливое производство. Как избавиться от потерь и добиться процветания вашей компании. — М.: Апьпина Бизнес Букс, 2008:-264с.
- Высочин C.B., Пителинский К. В., Смирнов Ю. Н. Принципы построения систем для расчета производственных расписаний// САПР и графика. -2008. № 9. — С.57−59.
- Гаврилов: A.B. Гибридные интеллектуальные системы. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. — 168 с.
- Гаврилов Д.А. Управление производством на базе стандарта MRP II. — СПб: Питер, 2002. -320 с.
- Гаврилова Т.А., Муромцев Д. И. Интеллектуальные технологии вменеджменте.—СПб:Изд-во «Высшая школа менеджмента», 2008. — 487с.
- Гаврилова Т.А., Хорошевский В. Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб: Питер, 2000. — 384 с.
- Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация: Пер. с англ. — М.: Мир, 1985. 509 с.
- Гладков JI.A., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Генетические алгоритмы2.е изд., испр. и доп.)/ Под ред. В. М. Курейчика. — М.: Физматлит, 2006. 320 с.
- Гладков JI.A., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Биоинспирированные методы в оптимизации. — М.: Физматлит, 2009. — 384 с.
- Громов С.А. Методы адаптивного и генетического поиска в оперативном планировании производства// Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2011.- № 8. — С.74−80.
- Громов С.А., Тарасов В. Б. Методы искусственного интеллекта в автоматизации оперативного планирования// Программные продукты и системы. 2007. — № 4. — С.89−92.
- Громов С.А., Тарасов В. Б. Интегрированные интеллектуальные системы оперативного планирования производства// Известия Южного федерального университета. Технические науки. — 2011. — № 7. — С.60−67.
- Громов С.А. Возможности использования ERP-системы для поддержки оперативного планирования производства// Chief Information Officer — руководитель информационной службы. М., 2006. — № 9 (52). — С.44−49.
- Громов С.А. Интеллектуализация систем оперативного планирования производства// Сборник, трудов VI-й Международной научно-практической конференции (г.Коломна), 16−19 мая 2011 г. М., 2011. -Т.2. — С.588−598.
- Гэри М., Джонсона Д. Вычислительные машины и труднорешаемые задачи: Шер: с англ.,-М.: Мир- 19 821- 416с.
- Емельянов В.В., Курейчик В. В., Курейчик В. М. Теория и практикаэволюционного моделирования— М.: Физматлит, 2003. — 462с.
- Емельянов В.В., Ясиновский С. И. Гибридная система для планирования производства на основе генетических алгоритмов, методов имитации и экспертных систем// Известия ТРТУ. 1996. — № 3. — С.4−9.
- Емельянов В.В., Ясиновский С. И. Введение в интеллектуальное имитационное моделирование сложных дискретных систем и процессов. Язык РДО. -М.: АНВИК, 1998.-427с.164 .
- Основы построения мультиагентных систем: Учебное пособие / В. В. Андреев, И. А. Минаков, В .В .Пшенични ков, Е. В. Симонова и др. -Самара: ПГАТИ, 2007. 151с.
- От моделей- поведения к искусственному интеллекту/ Под ред. В. Г. Редько. М.: КомКнига, 2006. — 447с.
- Пападимитриу X., Стайглиц К. Комбинаторная оптимизация-, Алгоритмы ^ сложность: Пер. с англ.-М-: Мир, 1982. 510с.
- Первозванский А.А. Математические модели в управлении производством.-М.: Наука, 1975.- 615с.
- Попов Э.В., Фоминых И. Б., Кисель Е. Б. Статические и динамические экспертные системы: Учебное пособие. — М.: Финансы и статистика- 1996. 320с.
- Поспелов? Г. С. 'Искусственный интеллект основа новой- информационной технологии: — Mi: Наука- 19i88. — 280с:
- Поспелов Д.А. Многоагентные системы настоящее и будущее // Информационные технологии и вычислительные' системы. — 1998: — № 1.-С. 14−21.
- Рассел- С., Норвиг П. • Искусственные- интеллект: современный- подход, 2-е изд.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. — 1408с.88: Растригин J1.A. Адаптация сложных систем Рига: Зинатне, 1981. — 375с.
- Редько ВЭволюционная кибернетика. — М.: Наука, 2001.-156с.
- Редько 'В.Г. Модели адаптивного поведения// Труды Международных технических конференций IEEE AIS' 03 и CAD-2003, (г.Дивноморск), 310 сентября 2003.-М., 2003. Т. 1 — С. 255−267.
- Рыбина. F.B. Основы построения интеллектуальных систем: учеб. пособие -М.: Финансы и статистика, 2010. -432с.
- Тарасов В.Б. От искусственного интеллекта к искусственной жизни: новые направления в науках об искусственном// Новости искусственного интеллекта. 1995. — № 4. — С.93−117.
- Тарасов В.Б. Новые стратегии реорганизации и автоматизации предприятий: на пути к интеллектуальным предприятиям// Новости искусственного интеллекта. 1996. — № 4. — С.40−84.
- Тарасов В.Б. От многоагентных систем к интеллектуальным организациям: философия, психология, информатика. М.: Эдиториал УРСС, 2002. — 352с. (Науки об искусственном.).
- Тарасов В.Б., Голубин A.B. Эволюционное проектирование: на границе между проектированием и самоорганизацией// Известия ТРТУ. Тематический выпуск Интеллектуальные САПР. 2006. — № 8(63). — С.77−82.
- Тельнов Ю.Ф. Интеллектуальные информационные системы вэкономике. М.: СИНТЕГ, 2002. — 316с.
- Taxa Хэмди А. Введение в исследование операций. 6-е издУПер. с англ.-М.: Вильяме, 2001. 912с.
- Теория расписаний и вычислительные машины/ Под ред. Э. Г. Коффмана. М.: Наука, 1984. — 334с.
- Третьяков Э.А., Игнатова Л. А. Автоматизированные системы управления производством. -М: Машиностроение, 1991. 96 с.
- Уоллас Т., Сталь Р. Планирование продаж и операций. Практическое руководство: Пер. с англ. 3-е изд. СПб.: Питер, 2009. — 272с.
- Управление жизненным циклом продукции/ А. Ф. Колчин, I
- М.В.Овсянников, А. Ф. Стрекалов, С. В. Сумароков. М.: Анахарсис, 2002. — 304с.
- Фролов Е.Б., Загидуллин P.P. MES-системы как они есть или Эволюция систем планирования производства // Генеральный директор. — 2008. — № 4.-С. 84−91.
- Фролов Е.Б., Загидуллин P.P. Оперативно-календарное планирование и диспетчирование в MES-системах // Станочный парк. 2008. — № 11. — С.22−27.
- Хоботов E.H. Организационно-техническое управление. Курс лекций. -М.:Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. 4.2- 74с.
- Хоботов E.H. О некоторых моделях и методах решения задач планирования в дискретных производствах// Автоматика и телемеханика. 2007. — № 12. — С. 85−100.
- Хоботов E.H. Агрегирование в задачах планирования и построения расписаний// Труды VI-й Московской международной конференции по исследованию операций — М., 2010. — С.315−317.
- Цетлин M.JI. Исследования по теории автоматов и моделированию биологических систем. М.: Наука, 1969. — 316 с.
- Шапиро Дж. Моделирование цепи поставок: Пер. с англ.- СПб.: Питер, 2006. — 720 с. (Серия «Теория менеджмента»).
- Ярушкина Н.Г. Основы теории нечетких и гибридных систем. — М.: Финансы и статистика, 2004. — 320 с.
- SAP ERP. Построение эффективной системы управления: Пер. с англ. -М.: Альпина бизнес букс, 2008. — 346 с.
- Advanced Planning and Scheduling Solutions in Process Industry/ Ed. by H.-O. Gunther. Berlin: Springer-Verlag, 2003. — 426p.
- Bagchi T.P. Multiobjective Scheduling by Genetic Algorithms. — Boston: Kluwer Academic Publishers, 1999. 183p.
- Brucker P. Scheduling Algorithms. -Berlin: Springer-Verlag, 2001. -365p.
- Brucker P., Knust S. Complex Scheduling. -Berlin: Springer-Verlag, 2006. -285p.
- Davis L. Handbook of Genetic Algorithms. New York: Van Nostrand Reinhold, 1991.-384p.
- Goldberg D.E. Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. New York: Addison-Wesley Publishing Company Inc., 1989. -432p.
- Graves S.C. A Review of Production Scheduling// Operations Research. — 1981.-Vol.29. -P.646−676.
- Hall N.G., Potts C.N. Supply Chain Scheduling: Batching and Delivery // Operations Research. -2003. Vol. 51. -P.566−584.
- Handbook of Scheduling: Algorithms, Models and Performance Analysis. /Ed. by J: Y.-T. Leung. Boca Raton (Florida): Chapman & Hall/CRC, 2004. — 1216p.
- Herrmann J., Lee C.-Y., Snowdon J. A Classification of Static Scheduling Problems// Complexity in Numerical Optimization/ Ed. by P. M. Pardalos. -Singapore: World Scientific, 1993. -P.203−253.
- Holland J.H. Adaptation in Natural and Artificial Systems: An Introductory Analysis with «Application to Biology, Control and Artificial Intelligence. -Ann Arbor: University of Michigan Press, 1975. 21 lp.'
- Jain A.S., Meeran S. Deterministic Job-Shop Scheduling: Past, Present and Future// European Journal of Operational Research. — 1999. —Vol.113. -P.390−434.
- Kerzner H. Project Management: A Systems Approach to Planning, Scheduling and Controlling, Fifth Edition. New York: Van Nostrand Reinhold, 1994. — 1152p.
- Kirkpatrick S., Gelatt C.D., Vecchi M.P. Optimization by Simulated Annealing// Science. 1983. -Vol. 220: -P.671−680.
- Kusiak A., Chen M. Expert Systems for- Planning and» Scheduling. Manufacturing Systems// European Journal of Operational Research. 1988.-Vol. 34. —P.113−130.
- Manufacturing Execution Systems (MES)/- Edr. by" JI Kletti. --- Berlin -Heidelberg: Springer-Verlag, 2007. 885p.
- Miller T.C. Hierarchical Operations and Supply Chain Planning.- London: Springer Verlag- 2002. 265p.
- Morton Т.Е., Pentico D: Heuristic Scheduling Systems. New York: John Wiley and Sons, 1993. — 720p.
- Noronha S.J., Sarma V.V.S. Knowledge-Based Approaches for Scheduling Problems: a Survey// IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering. 1991. -Vol. 3.-P.160−171.
- ORACLE Applications Implementation Method: Redwood Shores: Oracle University, 2005. — 855p. '
- ORTEMS — System — Documentationi — Lyon: ORTEMS' Pre s s j 2009^ — p. 1025.
- Parker R.G. Deterministic Scheduling Theory.-London: Chapman & Hall, 1995.-296p-148i Pinedo M.L. Scheduling Theory, Algorithms, and Systems, 2 ed. — Upper Saddle River, New- Jersey: Prentice-Hall, 2002. — 586p.
- Pinedo M.L. Planning and Scheduling in Manufacturing and Services, 2nd ed. Heidelberg: Springer Verlag, 2009. — 537p.
- Pinson. E. The Job Shop Scheduling Problem: A Concise Survey and Some Recent Developments. Scheduling Theory and its Applications/ Ed. by
- Ph.Chretienne, E.G. Coffman, J.K. Lenstra, Z. Liu. New York: John Wiley and Sons, 1995. — P. 177−293.
- Potts C.N., van Wassenhove L.N. Algorithms for Scheduling a Single Machine to Minimize the Weighted Number of Late Jobs// Management Science. -1988. Vol.34. -P.843−858.
- Rachamadugu R., Stecke K.E. Classification and Review of FMS Scheduling-Procedures// Production Planning and Control. -1994. Vol. 5. — P.2−20.
- Rodammer F.A. White K.P. A Recent Survey of Production Scheduling // IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics. 1988. — Vol.18. -P.841−851.
- Shaw M.J.P., Whinston A.B. An Artificial Intelligence Approach to the Scheduling of Flexible Manufacturing Systems// HE Transactions. -1989. — Vol.21.-P.170−183.
- Shingo S. Study of Toyota Production System from Industrial Engineering Viewpoint Tokyo: Nihon Noritsu Kyokai (Japan Management Association), 1982.-258p.
- Smith S.F., Fox M.S., Ow P. S. Constructing and Maintaining Detailed Production Plans: Investigations into the Development' of Knowledge-Based Factory Scheduling Systems// AD Magazine. 1986. — Vol.7. -P.45−61.
- Sutton R., Barto A. Reinforcement Learning: An Introduction. Cambridge: MIT Press, 1998.-342p.
- Vaessens R.J.M., Aarts E.H.L., Lenstra J.K. Job Shop Scheduling by Local Search// INFORMS Journal on Computing. 1996. — Vol.8. — P.302−317.
- Vieira G.E., Herrmann J.W., Lin E. Rescheduling Manufacturing Systems: A Framework of Strategies, Policies and Methods// Journal of Scheduling. — 2003.-Vol.6.-P.39−62.
- Wu S.D., By eon S. E, Storer R.H. A Graph-Theoretic Decomposition of Job
- Shop Scheduling Problems to Achieve Schedule Robustness// Operations Research. -1999. Vol. 47. -P. 113−124.
- ZadehL.A. Fuzzy Sets//Information and Control.- 1965.-Vol.8.-P.338−353.