Книга 1. Планування, моделювання, верифікація та управління в КІС
Коли хтось запропонував Аристипу із Кірени задачу і сказав «Розплутай!», Аристип викликнув: «Навіщо, дурень, хочеш розплутати вузол, що, навіть заплутаний, доставляє нам стільки турбот?»
Розділ 2. Алгоритмізація задач управління інтегрованим виробництвом
Алгоритмізація – це етап розв’язання задачі, що полягає у знаходженні за її формулюванням методу рішення.
Розділ інформатики, який вивчає методи, прийоми побудови алгоритмів та їх властивостей називається алгоритмікою.
Таким чином, під алгоритмізацією управління інтегрованим виробництвом будемо розуміти процес проектування моделей, методів і алгоритмів задач управління ГВС та їх верифікації.
2.1. Автоматизоване планування в інтегрованому виробництві
Як було вказано у розділі 1, два верхніх рівні виробничої системи управління відносяться до організаційно-економічних та організаційно-технічних систем управління.
Так, на першому рівні здійснюється організація спільного функціонування виробничих підрозділів (цехів) для випуску готової продукції в заданій кількості при визначених техніко-економічних показниках, а на другому визначаються показники функціонування окремих підрозділів через встановлення заданої кількості випуску продукції у визначені терміни роботи.
Головна відмінність організаційно-економічних систем від систем технологічного управління 3 і 4 рівнів полягає в характері об’єкта управління. Якщо в системах технологічного управління об’єктом є технологічні одиниці та комплекси устаткування різного призначення, то в організаційно-економічних системах – це колективи людей, які взаємодіють, обслуговують, організують роботу технологічних комплексів. Тому одними з визначальних задач, що забезпечують скоординоване функціонування всього виробництва, є задачі планування різних рівнів управління.
В організаційно-економічних системах в процесі планування на підставі глобальної мети визначають цілі управління всіма підрозділами таким чином, щоб забезпечити досягнення глобальної мети.
Глобальною метою є виконання планового завдання, що регламентує обсяг, номенклатуру, терміни та умови використання виробничих ресурсів. У процесі планування на основі планового завдання визначаються техніко-економічні показники підприємства в цілому і виробляється їх деталізація по всіх підрозділах, цехах, дільницях, лініях.
В залежності від того, на які періоди складаються плани, загальнозаводське планування (планування на рівні цілого підприємства) поділяють на перспективне і поточне (рис.2.1).
Перспективне планування визначає терміни і загальні обсяги виробництва в цілому і припускає розробку планів функціонування підприємства на тривалий період (більше 1 року).
Основною формою планування роботи підприємства як економічної одиниці є перспективний план, завдання якого з урахуванням розвитку підприємства, зміни в ресурсах і потребах галузі в його продукції деталізуються й уточнюються на наступному ієрархічному рівні управління – річному плані підприємства.
Перспективний і річний плани розробляються на основі контрольних прогнозних цифр за окремими фінансово-економічними показниками розвитку виробництва, такими як собіварність продукції, рентабельність і прибуток виробництва, ступень амортизації виробничих засобів та віддачі основних виробничих фондів, термін окупності капітальних вкладень та інше. Завдання річного плану підприємства конкретизуються в процесі оперативного планування – при розробці календарних планів.
Рис. 2.1. Структура загальнозаводського планування
Поточне планування визначає склад робіт, їх розподіл по підрозділах. Воно поділяється на техніко-економічне (річне, календарне з робивкою по інтервалах періоду) і оперативне.
Техніко-економічне планування деталізує показники перспективного плану на даний період і коригує їх відповідно до вимог планового завдання підприємства.
Найважливішою задачею техніко-економічного планування є встановлення основних показників по випуску і реалізації продукції, праці і заробітній платі, собівартості продукції, а також контроль за їхнім виконанням, тобто розрахунок техпромфінплану. За допомогою техпромфінплану поєднуються матеріальні, трудові і фінансові плани, плани розвитку потужності і т.і., а також забезпечується їхнє балансове ув'язування з виробничою програмою. Вихідні дані для розрахунку техпромфінплану беруться з планів випуску продукції в грошовому і натуральному вираженні, зниження трудомісткості виробів, собівартості, постачань і реалізації продукції, сортності, планів підготовки кадрів і впровадження нової техніки, з лімітів по праці і капіталовкладенням.
Основна частина техпромфінплану це головні показники виробничо-господарської діяльності підприємства, а також виробництва і реалізації продукції. Директивною його частиною є річна (загальнозаводська) виробнича програма підприємства. Вона містить перелік продукції, що підлягає випуску і реалізації в плановому періоді. План виробництва дає кількісну характеристику усієї виробничо-господарської діяльності підприємства і є основою для розробки наступних частин техпромфінплану.
Річна виробнича програма складається в натуральному, тобто кількісному, і грошовому вираженнях з розбивкою завдання по випуску і реалізації продукції по кварталах. Критеріями оптимальності при розробці виробничої програми є: найбільш повне і своєчасне задоволення споживачів; максимізація продуктивності праці; мінімізація витрат дорогих і дефіцитних матеріалів, капітальних витрат, собівартості продукції і т.і.
У техпромфінплані важливими для всіх наступних розрахунків є планові техніко-економічні нормативи і норми. У техпромфінплані застосовуються нормативи і норми витрати матеріальних ресурсів на випуск основної продукції, на ремонтно-експлуатаційні нестатки, на виготовлення інструмента й оснащення, а також засобів механізації й автоматизації, на створення запасів сировини і матеріалів, на незавершене виробництво. На основі використання техніко-економічних нормативів і норм виконують планові розрахунки, що полягають в оптимізації планів виробництва і реалізації продукції.
На основі техпромфінплану підприємства розробляються кількісні і якісні показники роботи окремих виробництв, дільниць, цехів на місяць, квартал, рік в процесі оперативно-календарного планування. У цих планових документах містяться показники виробничої програми ланок основного і допоміжного виробництва, росту продуктивності праці, зниження трудомісткості і ліміти по праці.
Календарне планування це визначення завдання на виробництво і випуск продукції на протязі відрізків часу, що відповідають тривалості встановленого планово-облікового періоду. Таким чином, при календарному плануванні у відповідності до річного завдання виробничої програми забезпечується розробка календарних (квартальних, місячних, добових) план-графіків цехам, дільницям, устаткуванню.
Оперативне планування це диференціювання (розподіл) виробничого завдання за місцем виконання його складових з призначенням термінів їх початку і завершення. При оперативному плануванні конкретизуються показники техніко-економічного плану на короткі інтервали планового періоду (місяць, декада, доба) і визначаються дії, необхідні для їх виконання у вигляді виробничого завдання. Оперативні плани-завдання розробляються з урахуванням результатів виконання плану на попередніх інтервалах. Оперативне планування входить до складу оперативного управління, яке передбачає облік термінів виконання запланованих видів робіт, прийняття рішень щодо недопущення відхилень від запланованого ходу виробництва.
Оперативне планування тісно пов‘язане з календарним і часто за сферою (масштабом, місцем) виконання поділяється на: міжцехове і всередині-цеховое. При цьому для міжцехового планування характерно розв‘язання саме задачі календарного планування, а всередині-цехове – встановлення виробничих завдань дільницям, устаткуванню на заданий плановий період. Тому, функцію оперативно-календарного планування визначають як деталізацію за часом і місцем виконання плану виробництва, отриманого після техніко-економічного планування.
Таким чином, незалежно від типу виробництва, планування здійснюється на різних рівнях управління, тобто на загальнозаводському, міжцеховому та всередині-цеховому.
Загальнозаводське планування – це встановлення загальних планів виробництва за обсягами на визначений період діяльності.
Міжцехове планування – це встановлення скоординованих складових загальних планів виробництва – календарних планів підрозділів.
Всередині-цехове планування – це встановлення планових завдань на визначений період дільницям, змінам з доведенням розкладів роботи до робочих місць, устаткування.
Таким чином, задачі автоматизованого планування можна класіфікувати за наступними ознаками належності до таких групи:
1) за об’єктом або рівнем управління – загальнозаводське планування, міжцехове планування (планування роботи великих виробничих підрозділів), всередині-цехове планування (планування завдань робочим місцям);
2) за періодом планування – перспективне планування (розробка планів розвитку і функціонування виробництва на період більше 1 року), техніко-економічне планування (розробка загальнозаводських та цехових планових завдань на визначений період до 1 року), календарне планування (розробка календарних план-графиків на планові періоди – квартал, місяць, доба), оперативне планування (розробка виробничих завдань підрозділам, робочим місцям на період від 1 місяця до зміни);
3) за видом отриманих результатів – з просторовим впорядкуванням за устаткуванням, підрозділами обсягів і номенклатури, з часовим впорядкуванням комплексу планових робіт (номенклатури випуску).
В цілому в комплексі задач планування інтегрованого виробництва можна виділити такі класи типових задач планування, як:
– планування обсягу і номенклатури випуску продукції (охоплює задачі перспективного і техніко-економічного планування загальнозаводського рівня з просторовим впорядкуванням результатів);
– об’ємно-календарного планування (охоплює задачі перспективного і техніко-економічного планування загальнозаводського і міжцехового рівня з часовим впорядкуванням результатів);
– оперативно-календарного планування (охоплює задачі оперативного планування всередині-цехового рівня з часовим і просторовим впорядкуванням результатів).