книги из ГПНТБ / Элькин, В. Д. Электронные вычислительные машины в полиграфии

уровням можно определить исходя из оценки среднего количества преобразования целей и размерности этих преобразований.

Для составления структурной схемы управления по­ лиграфическим производством можно воспользоваться формальным представлением о функциональных опера­ торах, преобразующих информационные потоки и способ­ ствующих взаимодействию информационных и матери­ альных потоков (рис. 33). К числу таких операторов от­

тор. На основе принятой формализации процесс управ­

ция, в результате устанавливаются и поддерживаются на заданном уровне показатели потока сырья Qь произво­ дительность оборудования, вводимого в действие для вы­ полнения установленных заданий, Р, соответствующих затрат труда R и потока готовой продукции Q2; 3) рас­ согласование между требуемым и реальным состоянием выхода системы подается на оператор Ао, который осу­ ществляет соответствующую подстройку планируемой производительности предприятия.

Управляющими факторами могут служить: сменно­ суточные задания; графики запуска-выпуска изданий; лимитные карты на отпуск материалов со склада; указа­ ния о вводе в действие резервного оборудования и т. п.

Уровень состояния работ по механизации и автомати­ зации вычислительных операций и использова­ нию вычислительной тех­ ники для организационно­ го управления полиграфи­ ческим производством мо­ жет быть различным.

Первый этап характе­ ризуется применением в

81

вычислительных машин становится возможной только после подробного анализа существующей системы управ­ ления, экономического обоснования целесообразности ис­ пользования ЭВМ и соответствующей подготовки инфор­ мационной базы и математического обеспечения автома­ тизированной системы управления (АСУ) предприятием.

Центральной частью АСУ является вычислительный центр (рис. 34), в котором устанавливается комплекс вычислительных устройств ЭВМ и счетно-перфорацион-* ного оборудования СПМ, устройства внешней памяти ВП, а также комплект устройств для кодирования и ре­ гистрации информации, поступающей в вычислительный центр.

Сбор, передача и распределение информации осуще­ ствляются информационной системой ИС, состоящей из множества периферийных устройств и центрального уст­ ройства, расположенного в вычислительном центре. С помощью периферийных устройств первичная инфор­ мация преобразуется в форму, удобную для передачи в центр системы.

В систему управления входят также средства выдачи рекомендаций СВР по управлению производством и уп­ равляющих команд.

Часть информации поступает непосредственно в вы­ числительный центр в виде документов. Для ввода в си­ стему содержащихся в документах данных используется группа перфорационно-кодирующих устройств: 1, 2, 3.

В устройствах внешней памяти хранятся массивы ин­ формации, составляющие основу нормативно-справочной системы, а также полученные с помощью вычислитель­ ного комплекса оптимальные сквозные и процессные графики прохождения продукции на определенные пери­ оды времени.

Информационная система позволяет осуществлять циклический контроль за состоянием оборудования и хо­ дом технологических процессов, оперативно выявлять от­ клонения от рассчитанных графиков и установленных режимов работы. Данные циклического контроля регист­ рируют два типа устройств — периодической регистрации ПР и регистрации отклонений РО.

Обнаруженные отклонения оцениваются вычислитель­ ным комплексом, который в случае необходимости кор­ ректирует графики прохождения продукции или выдает рекомендации по изменению режимов работы.

83

Вычислительный комплекс, кроме того, выполняет пе­ риодический расчет технико-экономических показате­ лей производства и сравнивает их с принятыми нормати­ вами.

Средства выдачи рекомендаций и управляющих ко­ манд состоят из центрального и периферийных световых табло и регистрирующих устройств.

На основе анализа системы управления крупного полиграфического предприятия определен ряд задач уп­ равления, для решения которых эффективно использо­ вать ЭВМ. К числу таких задач в первую очередь отно­ сятся задачи подсистемы оперативного планирования и управления производством.

Подсистема оперативного планирования и управления полиграфическим производством в составе АСУ решает ряд задач оптимизации функционирования предприятия. К числу таких задач относятся, в частности, разработка месячных тематических планов и календарных графиков загрузки полиграфического оборудования, которые соот­ ветствуют производственной программе предприятия и текущему состоянию технологических процессов.

Проведенные исследования показали, что алгоритми­ зация задачи составления месячного тематического пла­ на и решение ее на ЭВМ повышает эффективность месяч­ ного тематического планирования, а именно:

1)высокое быстродействие современных ЭВМ позво­ ляет решить данную задачу за несколько часов вместо 30—40 чел.-дней при существующей практике планиро­ вания;

2)математические методы линейного программиро­ вания и технические возможности ЭВМ (большой объем памяти, высокая точность решения, быстродействие и надежность) позволяют разрабатывать месячные темати­ ческие планы, которые при соблюдении всех ограничений, обусловленных технологией полиграфического производ­ ства и взаимоотношениями предприятия с издательства­ ми, близки к оптимальным;

3)априорно задаваясь теми или иными начальными условиями исходя из реально сложившейся обстановки,

диспетчер предприятия в случае необходимости может влиять на результаты разработки тематического плана на планируемый месяц;

4) модифицируя некоторые исходные данные, с по­ мощью ЭВМ можно получить ответ тогда, когда возни­

84

кает производственная ситуация, требующая срочного принятия решения.

Задачу оптимизации составления месячных планов в условиях существующей системы управления можно сформулировать следующим образом: необходимо вы­ брать совокупность изданий из числа представленных из­ дательствами к производству в планируемом месяце, а также из числа изданий, уже находящихся в производ­ стве, но не законченных к концу месяца, предшествующе­ го планируемому, для их полного или частичного произ­ водства в планируемом месяце. При этом составленный план должен удовлетворять выбранному критерию опти­ мальности планирования.

Формальное описание поставленной задачи может быть осуществлено с помощью метода линейного про­ граммирования следующим образом. В качестве пере­ менной величины х 1к принимается часть объема работ к-го издания i-ro издательства, который должен быть вы­ полнен в течение планируемого месяца по основным эта­ пам технологической обработки данного издания. По­ скольку полный цикл полиграфического производства включает разделенные во времени этапы — набор — вер­ стка и печать-отделка, процесс планирования состоит из двух этапов планирования — наборного и печатно-отде­ лочных процессов.

Алгоритмы составления этих планов в принципе ана­ логичны, за исключением того, что в I алгоритме х ,•* Очевидно, xik может принимать значения от 0 до полноизмеряется в листах набора, а во II — в листах-оттисках, го объема издания Vш . Во II алгоритме Vik — это объ­ ем издания, умноженный на тираж, т. е. полный объем работы по печати и оформлению всего тиража, выражен­ ный в листах-оттисках.

Поскольку часть работ по изготовлению издания мо­ жет быть выполнена в предыдущие месяцы, то ^

^ . D ikr где Dik = VUl— S-lk\ S ik — часть работы, вы­ полненная за предыдущие месяцы.

Линейная форма задачи оптимального месячного пла­

больше с ik, тем большее значение при прочих равных

85

условиях приобретает соответствующая переменная х !к Обобщенный коэффициент приоритета равен

редность поступления рукописей в типогра­ фию в течение планируемого месяца;

Р,-*— коэффициент длительности процесса, учиты­ вающий необходимость ускорения темпов из­ готовления издания, находящегося в произ­ водстве в течение длительного срока;

у,-*— коэффициент запаздывания, упитывающий фактор задержки поступления рукописей в производство в планируемом месяце;

р!к— коэффициент, учитывающий стоимость реали­ зации издания;

1/V/*— нормирующий множитель, который при каж­ дом слагаемом линейной формы не допускает доминирования изданий большого объема над изданиями малого объема.

Принимая различные значения в зависимости от пе­ речисленных факторов, коэффициент clk «стимулирует» алгоритм отдавать предпочтение тому или иному изда­ нию.

Вводятся ограничения по загрузке технологических процессов

где aik{п,.п.)— удельный вес соответствующего технологического процесса в общем объеме работ по производству данного изда­ ния;

Л(т.п.)— плановая норма загрузки соответству­ ющего технологического процесса, оп­ ределяемая плановым объемом произ­ водства.

Vth

где У,-А(т.п.)— объем работ по соответствующему тех­ нологическому процессу.

86

Если издание находится в производстве в течение нескольких месяцев, то

Diк

где S /ft(m.n)— объем работ, выполненный по соответ­ ствующему технологическому процессу за предыдущие месяцы.

Аналогичные ограничения определяют по всем основ­ ным технологическим процессам, вводят также ограниче­ ние по фонду времени работы оборудования

г д е . (m.n.)— удельный вес трудоемкости соответст­ вующего технологического процесса в общем объеме работ по изготовлению издания (определяется аналогично ко­ эффициенту Д;/{(m.n). ;

T(iп.п.)— плановый фонд времени работы обору­ дования.

Ограничение по равномерному выполнению лимита работ для каждого издательства определяют следующим образом:

где Вi (m.n.)— минимальный уровень объема работ по данному технологическому процессу для данного издательства, который не­ обходимо выполнить в планируемом месяце с целью относительно равномер­ ного выполнения лимита работ по изда­ тельствам.

Один из основных показателей работы предприятия — объем реализации готовой продукции в денежном выра­ жении. Для составления оптимального плана, обеспечи­ вающего заданную величину объема реализации, задачу решают в несколько этапов. На первом этапе, сократив плановый период на несколько дней, соответственно уменьшают плановые величины фонда времени работы технологического оборудования и загрузки технологиче­

87

ских процессов. Если составленный план не обеспечивает заданной величины объема реализации, перераспреде­ ляют издания с помощью коэффициентов р,-* в линейной форме. На первом этапе решения р/д приравнивают к единице. Величина р,-д. зависит от стоимости издания R а, эта зависимость позволяет, учитывая влияние стои­ мости изданий на их перераспределение в плане, полу­ чить в результате решения оптимальный план. При по­ вторном решении задачи определяют дополнительные объемы набора и печати, необходимые для создания за­ делов между взаимосвязанными технологическими про­ цессами (набором — версткой и печатью — отделочными процессами).

Использование аналогичной математической модели и ЭВМ для планирования работы одного из издательств показало пути совершенствования взаимоотношений из­ дательств с типографиями и повышения рентабельности всего издательско-полиграфического цикла.

Алгоритм, основанный па использовании данной экономико-математической модели, был предложен Б. С. Карапетяном для оптимизации планирования из­ дательской деятельности. Математическая модель изда­ тельского плана, как и типографского, включает целевую функцию, систему ограничений и условия неотрицатель­ ности переменных. Всякое решение, удовлетворяющее системе ограничений и условию неотрицательности, счи­ тается допустимым, а решение, удовлетворяющее и целе­ вой функции, — оптимальным. В данном случае целью решения являлась максимизация издательской прибыли при следующих ограничениях: 1) все возможные мате­ риальные и денежные расходы в стоимостном выраже­ нии не должны превышать установленного фонда основ­ ных и оборотных средств; 2) расход бумаги (по сортам), переплетных материалов, краски и т. п., необходимых для издания планируемой продукции, не должен превы­ шать установленного общего фонда; 3) тематический план должен соответствовать выделенной мощности по­ лиграфической базы (в тысячах печатных листов-оттис­ ков).

Экспертным путем были определены минимум и мак­ симум тиражей изданий по разделам литературы, выпус­ каемой данным издательством.

Проведенная проверка модели показала возможность оптимизации распределения материальных ресурсов и

88

повышения эффективности использования фонда основ­ ных и оборотных средств.

Решение ряда вопросов повышения эффективности деятельности полиграфических предприятий связано с не­ обходимостью улучшения координации работы предприя­ тий и издательств, а также всей системы тематического планирования. Использование вычислительной техники и математических методов в планировании и управлении отраслью — качественно новый шаг в совершенствовании управления полиграфическим производством.

С помощью ЭВМ можно получить информацию, необ­ ходимую для анализа тех или иных ситуаций и принятия обоснованных решений. Примером подобного использо­ вания ЭВМ может служить первая в отечественной по­ лиграфии автоматизированная система управления АСУ, разрабатываемая иа базе 1-й Образцовой типографии им. А. А. Жданова. В 1969 г. здесь был введен в эксплуата­ цию информационно-вычислительный центр, оснащенный ЭВМ «Минск-22», которая применяется для решения ряда учетно-распределительных задач.

Переход к созданию отдельных подсистем отраслевой АСУ (в частности, подсистемы бухгалтерского учета, уп­ равления финансовой деятельностью, планирования и учета кадров) в масштабе всей системы Госкомиздата Совета Министров СССР связан с обработкой значитель­ ных по объему массивов информации и решением учет­ но-распределительных задач на уровне управления от­ раслью. Однако полное использование широких функ­ циональных возможностей современных ЭВМ в полигра­ фии может быть достигнуто только при решении с их помощью многовариантных экстремальных задач с целью определения оптимальных условий функционирования предприятия или при решении такой сложной проблемы, как координация работы издательств, полиграфических предприятий и книготорговых организаций на основе комплекса математических моделей.

Всвязи с большим объемом информации, используе­ мой для планирования и учета в системе управления, возникает проблема организации единой отраслевой ин­ формационной системы, центральным исполнительным органом которой должен быть вычислительный центр с высокопроизводительным оборудованием.

Вполиграфии может быть использован организаци­ онный опыт создания первых очередей АСУ, накопленный

89

в ряде министерств и ведомств. Однако при разработке комплекса моделей функционирования полиграфической отрасли необходимо учитывать наличие специфических для нее задач отраслевого управления, например, таких, как координация работы издательств и полиграфических предприятий, согласование тематических планов с техпромфинпланами типографий, своевременное определение читательского спроса, тиражирование изданий и др. По­ добные задачи не имеют аналогов математических моде­ лей в других отраслях п требуют специального исследо­ вания. Их решение возможно только при использовании отраслевого вычислительного центра с высокопроизводи­ тельным вычислительным комплексом.

Разработанные в СССР в последние 5—10 лет эконо­ мико-математические модели планирования и управле­ ния, вычислительные методы и современные средства ин­ формационно-вычислительной техники позволяют решать в отраслевой автоматизированной системе управления многовариантные экстремальные задачи. Удельный вес этих задач в общем потоке вычислительных работ опре­ деляется объемом обрабатываемой информации и подго­ товленностью алгоритмов и программ для решения задач различных категорий.

Под математической моделью процесса управления в общем случае понимают систему уравнений и нера­ венств, устанавливающих взаимосвязь исходной инфор­ мации и некоторых экономических показателей, макси­ мизация или минимизация которых является целью реше­ ния задачи. Одно из уравнений, по которому вычисляет­ ся величина этого показателя, называют целевой функ­ цией, а другие уравнения или неравенства — ограниче­ ниями.

Такие системы имеют высокий порядок, и реше­ ние их практически невозможно без ЭВМ и специальных вычислительных методов.

Одной из первых математических моделей, разрабо­ танных в полиграфии, является рассмотренная выше модель месячного тематического планирования полигра­ фического производства, которая может служить осно­ вой для разработки типовых моделей квартального и го­ дового тематического планирования полиграфического предприятия. Как показывают исследования системы от­ раслевого управления, применение средств электронной вычислительной техники в условиях существующей струк­

90