<<
>>

251 4.5.4. Вопросы пересчета межцеховых расписаний в ОКП

Основной задачей управления в системах ОКП является диспетчеризация хода производственного процесса относительно имеющегося расписания, что является одной из функций MES-систем. Система диспетчиро-вания отслеживает выполнение расчетного расписания и передает величину рассогласования в систему ОКП, которая инициирует пересчет плана.
Контроль хода выполнения расписания и пересчет (рис.4.27), обычно, могут выполняться как с заданным интервалом времени, так и в основные моменты времени расписания - моменты выполнения заказов, в моменты отказов оборудования и т.п.

ERP/MRPII Объемный план О]

/ ператив] план шй \г ——

/

<&* MES —> Расписание А Производство Диспетч] гровг шие Рис.4.27. Контур диспетчирования в производственной системе

Вопросы определения необходимости пересчета расписаний рас-сматривались автором ранее в работе [62]. В работе [282] Е.Б. Фроловым были подробно рассмотрены вопросы постоптимальности пересчитываемых расписаний. Рассмотрим такой немаловажный и малоизученный вопрос в диспетчеризации, как возможность пересчета расписания в случае его нарушения [80, 81]. На рис.4.28 представлен вариант пересчета расписания, обусловленный отказом оборудования.

Пересчет плана начинается в момент отказа оборудования т или обнаружения рассогласования на том или ином рабочем месте. Время восстановления отказавшего к-го станка определяется временем ремонта

ТМА:'

252

Nt

m

rH,

01,1

Л

01,2

Л

01,3

t , ПС0

PMfc

«*—»i

^J

к

N

I

El

_* т

V/

N..

Qk

n

Ж еУ+1п

УА V»

Л

,кн

Л

QnA

Ое w "'х е и»2

Рис.4.28. Пересчет расписания при отказе ОУ

В большинстве случаев использование быстрых эвристических алгоритмов в современных системах ОКП позволяет, при наличии контура диспетчирования, в качестве обратной связи, пересчитывать новый план за время t , быстрее, чем возникает возможность перехода на новое расписание.

Несмотря на это предположение, момент начала нового расписания

0 для любого r-го станка из множества N{\,n}, включая отказавший к-й,

_* при известном моменте его восстановления г , в большинстве случаев,

можно определить следующим образом

«3 ч

Or

_*

max{rKH ,,r },reN,r = k;

псе

шах{г™ ,гкн ,},r€#,r*Ar,

UV псе

(4.94)

где rj?1 и r*JL , - моменты окончания обработки ЕП еат и пересчета

^eqsr ПСе ч

нового плана соответственно, т.е.

для отказавшего станка момент начала нового расписания будет равен моменту его восстановления, а для осталь-

253

ных станков этот момент определится как ближайший момент высвобождения какого-либо r-го станка на текущей для него операции исходя из условия, что текущая работа не может быть прервана. Момент начала нового

расписания 0 для всего множества станков JV{l,w} определится как

rH,=min{rgy,r = u}. (4.95)

Если первоначальное расписание и для множества N{l,n}, построенное с помощью какого-либо алгоритма было оптимальным, то использование того же алгоритма, в общем случае, обеспечивает постоптималь-

ность для нового расписания 0 .

Такой подход как к вопросам возможности выполнения пересчиты-ваемых расписаний, так и их постоптимальности правомерен для таких производственных систем, для которых не существует проблем быстрого перехода на новое расписание. В основном это относится к системам с высоким уровнем автоматизации рабочих мест и технологической подготовки производства (ТГШ), например, к гибким производственным системам, где принятие решений сводится к централизованной системе управления (СУ), а роль цехового персонала сводится к функциям наладки оборудования и диспетчирования.

В остальных случаях, для систем с невысоким уровнем автоматизации и 11111, существенную роль играет человеческий фактор - HF (human factor). При этом переход на новое расписание согласно (4.94) и (4.95) бывает невозможен по различным причинам - психологические факторы, невозможность за кратчайший срок ознакомиться и подготовиться к новой технологии и т.п. Таким образом, даже при минимальной величине времени пересчета t , для множества станков N{l,n} новый план может быть

невыполнимым, что ставит под сомнение целесообразность пересчета. В соответствии с данной проблемой решим задачу доказательства области

254 применимости пересчетов расписаний и вопроса их постоптимальности на множестве оборудования N{\,n) с учетом фактора ЯК

1) Если влияние HF чрезвычайно мало, и мы имеем дело с автомати

зированной системой, для которой не существует проблем с переходом на

новое расписание согласно (4.94) и (4.95), то возможно использование ме

тодик построения первоначальных расписаний и для всего множества

станков N{l,n}.

Пересчет новых расписаний G производится также по данной методике для всего производства.

2) Если для тех или иных станков N {\,п} из всего множества

N{l,n], влияние HF существенно, то возможно построение первоначально

го расписания и для всех станков N{l,n}, но невозможен пересчет нового

расписания по той же комплексной методике в случае его нарушения, по-

скольку для N {l,w} невыполнимы условия (4.94) и (4.95).

3) Пересчет расписания для множества станков N возможен с уче

том того, что в модели пересчета будут учтены ограничения HF.

Такой пересчет ухудшает оптимальность расписания для всего множества N, но в любом случае не должны нарушаться ограничения ди-рективного характера, например, сроки выпуска продукции.

Ограничения HF для N могут привести к нарушению расписа-

II I It

ний остальных станков N (N = N \JN ) и снижению экономических показателей (ЭП) функционирования предприятия в целом - С . Отрицательное значение ЭП и будет мерой стоимости HF.

i

3.3) Каждый станок из N в различной мере снижает величину С .

• г

3.4) Если для каждого станка N (г = 1,и) существует возможность

получения уступок в виде множества HF ={HF ,и = 0,А }, где Аг -множество уступок для r-го станка, то возможно решение задачи либо в

255

виде выбора равновесного состояния в рамках теории игр [285, 146], либо в виде задачи оптимизации по критерию равномерного ухудшения уступок

HF на множестве N , а также в виде задачи оптимизации по критерию увеличения С производства в целом с учетом ограничений на равномер-ность ухудшения уступок HF . Для случаев игровых ситуаций, определение возможных моментов начала работы оборудования на новом плане определяется либо за фиксированное число ходов, либо по критерию максимальной эффективности той или иной стратегии с точки зрения минимума совокупных затрат. В обоих случаях можно считать, что выбранная стратегия назначения уступок является равновесной.

Таким образом, возможен расчет комплексного расписания для множества станков N, но пересчет расписания для систем, где влияние HF является существенным, возможен только с учетом HF в математической модели планирования.

Возникает вопрос - как формализовать множество факторов HF и как их учитывать в математических моделях ОКП?

Дело в том, что при всем разнообразии частных условий в общем множестве HF, все они могут быть сведены к одному условию - тот или

иной станок не может участвовать в новом расписании 0 , параметры которого определяются исходя из (4.94) и (4.95).

Уступками являются моменты возможного изменения плана работы

того или иного станка - гн, , где г е ЛГ, а / - номер возможного момента

Or,/

изменения плана работы данного станка. Количество таких моментов для r-го станка, в зависимости от особенностей автоматизированной системы технологической подготовки производства (АС ТПП), оставшегося времени до конца горизонта планирования и других факторов, может варьироваться от 0 до К* . В то же время при определении данных моментов не-обходимо рассматривать только возможные варианты. Например, момент

256

начала тн, для рассмотренного примера (см. рис.4.28) не является воз-0и,2

можным, поскольку невозможно выполнение операции е.. * ввиду невыполнения предыдущей операции е.., на отказавшем станке. Кроме того,

к невозможным вариантам относятся случаи, для которых время технологической подготовки является недостаточным. Так или иначе, возможность принятия какого-либо момента начала выполнения нового расписания, по результатам анализа, можно отразить в виде булевой переменной

ав, е{1,0}, где при значении «1» момент начала может быть принят в Or,/

качестве уступки, при значении «О» - не может быть принят. Тогда для каждого r-го станка множество уступок определяется как

{HF.,; = М"|Эгн, ,ав, =1, С, >0}

HFr=\ rJ r Qr,j QrJ OrJ , (4.96)

[0 где С , - стоимость у-й уступки как условие ее существования (оплата

за совместительство, сверхурочные, дополнительные накладные расходы и т.п.). Выражение (4.96) может быть использовано в качестве ограничения для моделей ОКП в случае пересчета расписаний и затраты С , долж-

ны учитываться либо в ограничениях стоимостного характера, либо в соответствующих критериях моделей.

Таким образом, постановка задачи пересчета расписаний с учетом человеческого фактора сводится к формальному виду с множеством усту-пок в виде возможных моментов начала выполнения нового плана с эко-номическими показателями, что позволяет решать данную задачу в рамках составления расписаний для машиностроительных производств.

Учет HF-фактора может иметь существенное значение при формировании комплексных межцеховых расписаний, когда множество стан-

257

ков N{l,n}, для которых ведется планирование, принадлежит не одному участку или цеху, а нескольким. При этом влияние фактора HF может усиливаться проблемами различия моделей планирования и особенностями АС 11111 для разных производственных подразделений и цехов.

<< | >>
Источник: Загидуллин Равиль Рустэм-бекович. Система оперативно-календарного планирования автоматизированного механообрабатывающего мелкосерийного производства на основе комплексных моделей [Электронный ресурс] : диссертация... д-ра техн. наук : 05.13.06. - Москва: РГБ,2007. - (Из фондов Российской Государственной Библиотеки).. 2007

Еще по теме 251 4.5.4. Вопросы пересчета межцеховых расписаний в ОКП:

  1. Структура работы.
  2. 1.2. Влияние структурно-компоновочных особенностейавтоматизированных производственных систем на эффективность загрузки оборудования
  3. 1.3. Анализ схем обслуживания заявок в расписаниях ГПС
  4. 1.6. Структура существующих систем оперативно-календарного планирования в автоматизированном производстве
  5. 1.7. Обзор существующих моделей и состояния работ в области оперативно-календарного планирования
  6. 1.8. Выводы. Цели и постановка задачи исследования
  7. СИНТЕЗ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНО-КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
  8. 2.6. Модель укрупненного планирования в ГПК
  9. 4.1. Классификация моделей расписаний в АС
  10. 4.2. Комплексная модель ОКП для ГПК механической обработки
  11. 4.2.Э. Алгоритм формирования расписания работ в ГПК
  12. 4.5.3. Математические модели расписаний с совместными обслуживающими устройствами
  13. 4.5.3.1. Математическая модель формирования межцеховых расписаний для нескольких ГПК и СОУ с одинаковым составом функционала и ограничений
  14. 4.5.3.2. Математическая модель формирования межцеховых расписаний для нескольких ГПК и СОУ с различным составом функционала и ограничений
  15. 4.5.3.2.1. Особенности алгоритма построения оптимального расписания для многокритериальной задачиОптимизация с помощью оптимума Парето