книги из ГПНТБ / Альман, П. А. Автоматизированные системы управления в химической и нефтехимической промышленности [учеб. пособие]

И дело здесь не только в частичной отсутствии и неполной достоверности отдельной информации, а в условиях ее подготов­ ки, отбора и формализации. В существующей практике отрасле­ вого текущего планирования и- управления учитывается и пере­ рабатывается огромный массив различногорода показателей, нормативов, статистических материалов, директивных зданий, плановых и отчетных данных: и т. д. Информация формируется на различных ступенях отраслевой иерархии — производственная установка (участок) — цех — завод — промышленное объедине­ ние — территориальный комплекс — главк (ВО) — министерство. Осуществляется согласование и увязка_ с государственными пла­ нирующими органами, а также снабженческими, сбытовыми, транспортными и другими организациями. Кроме всего объема циркулирующей документации, практики располагают значи­ тельным количеством рабочих материалов в виде вспомогатель­ ных расчетов, незафиксированной нормативной и статистической базы и т. п.

Специалисты в области Э М М , при разработке конкретных задач должны овладеть всем взаимосвязанным информационным комплексом. Сложность этого процесса не в технической работе, имея в виду процедуру выписки и заполнения необходимых форм и таблиц, что само по себе достаточно трудоемко. Вопрос в охвате всех необходимых исходных данных с учетом их значимости и квалифицированной предварительной оценке возможных произ­ водственных ситуаций.

** *

Другого рода вопрос возникает в перспективном планирова­ нии в связи с различными промежутками времени между каждым годом планируемого периода и сроком разработки планов. Будем исходить из построения перспективного плана развития отрасли на пятилетие. Такая задача решается, в принципе, в динамической постановке, т. к. весь круг показателей определяется по каждому году всего срока планирования. Эти работы ведутся непрерывно, но наиболее интенсивные проработки осуществляются в боль­ шинстве за год и. -.а даже меньшее время до наступления плани­ руемого периода.

Следовательно, на завершающей стадии формирование тех­ нико-экономических показателей на первый год планируемого перспективного периода почти совпадает по срокам с разработкой текущего плана на предстоящий календарный год. В итоге по двум направлениям, примерно в одинаковые сроки, ведется пла­ нирование на один и тот же год. Такое положение, казалось бы,

71

ности, сдвиги по групповому ассортименту, тем более при сохра­ нении общих количеств, не следует относить к разряду принци­ пиальных отклонений имея в виду, что подобные ситуации могут возникнуть даже в процессе реализации текущего (годового) пла­ на. Несоответствие же планируемых капиталовложений имеет несравнимо большее значение. Например, завышение намечае­ мых капиталовложений на первый год в перспективном плане по сравнению с уточненной суммой в текущем плане как правило приводит к смещению (в сторону ускорения) сроков ввода мощ­ ностей и соответственно к необоснованному увеличению плани­ руемых объемов производства по годам рассматриваемого пе­ риода. Причем эти отклонения влекут за собой неправильную ориентацию по всем основным показателям. В условиях О А С У

72

Данная схема не содержит элементов кардинально отличаю­ щихся от существующей практики. Работы по корректировке являются неотъемлемой частью всего процесса формирования плана, но в настоящее время срок их выполнения зачастую пере­ ходит на планируемый период (т. е. выполняется с запаздыванием)

В частности, в отдельных случаях нельзя однозначно судить о первоочередности строительства того или иного завода из числа вошедших в оптимальный вариант. Для иллюстрации рассмотрим следующий условный пример (табл. 7).

Т а б л и ц а 7

Показатели моіічюстн н объемов производства по заводам

(в условных единицах)

При прочих равных условиях, как это следует из таблицы, за­ вод № 2 по сравнению с заводом № 1 должен быть начат строи­ тельством раньше или по крайней мере (при одном начальном сроке) должен иметь большие капиталовложения на первые годы строительства, т. к. на промежуточном этапе (1975 г.) достигает более высокого °/0 °/0 освоения мощности (исходя из условной оптимальной схемы транспортных связей с потреби-

* О б ъ е м производства и мощности условно принимаются равными.

73

телями). Статическая постановка задачи таит в себе опасность чисто формального принятия решения, основанного на анализе результатов только по этапным годам. В то же время при на­ личии данных по каждому году планируемого периода может выявиться, что с позиции минимизации совокупных затрат на

иные сроки начала строительства (или распределение сумм ка­ питаловложений по годам) для заводов № 1 и № 2.

Кроме того эта проблема (динамическая постановка задачи) увязывается с рассмотрением вопроса строительства заводов в одну, две и более очередей. Так в данном примере, если исходить из экономической эффективности достижения проектной мощности по выпуску продукции заводом № 2 в период 1977—79 гг., строи­ тельство его целесообразно осуществлять, видимо, в две очереди, во избежании искусственного растягивания освоения мощностей. Учет фактора возможности строительства предприятий в несколь­ ко очередей требует переформирования отдельной исходной ин­

капиталовложений. Для этого необходимы соответствующие ин­ женерные проработки.

та развития и размещения ряда сопряженных подотраслей, что обеспечивается условиями совместного решения. Постановка и формализация такой задачи значительно сложней по сравнению с автономно разрабатываемыми в настоящее время с примене­ нием Э М М задач по оптимизации развития отдельных подотрас­ лей. Систему сопряжения подотраслей (в упрощенном виде)

* П о решению задач оптимизации развития и размещения отдельных под­ отраслей, в т о м числе в химической и нефтехимической промышленности, в на­ стоящее время уже накоплен достаточный опыт. Для ознакомления с общемето ­ дическими вопросами и рассмотрения конкретных примеров может быть реко­ мендована работа [29].

74

можно проследить на примере нефтехимических производств (рис. 14). Прочность связей между подотраслями показывают и их количественные характеристики. Так производство синтети­ ческого каучука потребляет из нефтепереработки и производства основного органического синтеза около 30% выпускаемого бен­ зола, 80% метанола, 100% этилового спирта. Из общего объема производства синтетического каучука шинной промышленностью потребляется примерно 65%, резинотехнической — 18%-, резинообувной — 9%.

Сложность постановки такой задачи (отвлекаясь от ее размер­ ности, необходимого математического аппарата и др.) в очень большом наборе различных технико-технологических комбинаций, оказывающих влияние на внутреннюю структуру отдельных эле­ ментов системы. Если рассматривать только два смежных эле­

р е$инотехнииеских\ изделии

I

Л

/іраизео Зст&о резиноеои oSyêu

Рис. 14. Схема сопряжения подотраслей в нефтехимической промышленности

75

выбора их оптимальных пропорций можно представить в общем виде следующей формулой:

лm

£ Si + I S? -> min,

При 15-ти типах каучуков и 10-ти группах шин в числе основных факторов должно быть учтено:

1)ресурсы мономеров и полупродуктов для производства различных типов каучука;

2)возможные комбинации шинных рецептур (по каучуку) для

производства шин различных групп;

3)изменения ходимости шин в зависимости от комбинации рецептур (для расчета эквивалентного объема производства шин);

4)возможность технологической перестройки действующих предприятий на производство других типов каучука (капитало­ вложения и себестоимость продукции по вариантам);

5)варианты создания новых мощностей и объемы производст­ ва по отдельным типам каучуков (капиталовложения и себестои­ мость продукции по вариантам);

6)варианты реконструкции (специализации) и создания но­ вых мощностей и объемы производства шин по группам (капитало­ вложения и себестоимость продукции по вариантам);

7)эффективность использования отдельных типов каучука у различных потребителей (производство шин, резинотехнических изделий и др.).

Вероятно, что разработка задачи в полном комплексе (по всей цепи сопряжения) потребует использования блочных реше­ ний, огрубления моделей и т. п. В то же время очевидно, что именно в условиях функционирования О А С У возможна поста­ новка задач значительно более высокого класса, обеспечивающих отыскание не локальных эффектов, а эффекта в масштабе отрасли (министерства).

§ 2. Задачи текущего планирования

Совершенствование текущего планирования в химической и нефтехимической промышленности при функционировании АС У обеспечивается путем автоматизации разработки комплекса за-

76

дач, включающего: планово-экономические расчеты; оптимиза­ цию текущих (годовых) планов отрасли (в масштабе министер­ ства), подотраслей, объединений, отдельных предприятий; про­ верку и экономический анализ выполнения разработанных планов. Комплекс методик и задач текущего планирования (в укрупнен­

Планово-экономические расчеты и экономический анализ от­ носятся к классу прямых задач (см. гл. 2, § 2) и предусматривают однозначность решений, что в значительной степени упрощает процесс их выполнения.

Проблема оптимизации экономических решений для целей текущего планирования требует переработки огромного объема информации в ограниченные сроки с высокой степенью точности.

В химической и нефтехимической промышленности, в которой каждая подотрасль отличается специфическими особенностями, оптимизация текущих планов (производственной программы) м о ­ жет быть достигнута в подавляющем большинстве случаев в рам ­ ках подотраслевых систем. При этом подразумевается, что реше­ ние задачи оптимизации подотраслевой производственной прог­ раммы осуществляется на основе информации о производственных возможностях (набор вариантов) по каждому предприятию. В результате решения задачи в масштабе подотрасли определяет­

достаточный опыт решения подобного рода задач. Одной из первых разработок методического характера в химической и нефтехимической промышленности является задача оптимизации производственных программ шинных заводов в системе подотраслевого текущего планирования.

Выполненные по разработанным модели и методике экспери­ ментальные расчеты показали достаточно обнадеживающие ре­ зультаты. Поэтому представляется целесообразным более под­ робное рассмотрение задачи.

Сложность задачи планирования и управления шинной про­ мышленностью определяется огромными масштабами произ­ водства шин, постоянным расширением ассортимента выпускае­ мой продукции, увеличением производственных мощностей, ши­ рокой гаммой используемого сырья и рядом других факторов.

При разработке подотраслевой модели необходимо деталь­ ное изучение не только рассматриваемой подотрасли, но и ряда сопряженных сфер, которые определяют условия функционирова-

77

Рис. 15. Блок-схема комплекса методик и задач текущего планирования (в укрупненном виде).

ния рассматриваемой системы. На вход модели должна поступать информация о сырьевых ресурсах, территориальном размещении сырьевых баз, возможностях своевременных поставок и себестои­ мости транспортных услуг.

Условия на выходе модели определяются также целым рядом факторов, важнейшими из которых являются: спрос на готовую продукцию, размещение пунктов потребления, оценка возможных транспортных издержек.

И, наконец, внутренняя структура модели должна отражать экономические и технологические условия, определяющие произ­ водственные возможности предприятий, перерабатывающих сырье в готовую продукцию.

Таким образом, задача формирования производственной прог­ раммы отрасли может быть поставлена следующим образом: исходя из объемов сырьевых ресурсов с заданным территориаль­ ным размещением и показателей потребности в различных видах готовой продукции с указанием пунктов потребления, определить оптимальные производственные задания каждому предприятию отрасли.

В построенной статической модели линейного программиро­ вания для шинной промышленности, комплексно учитывающей сырьевую базу, технико-экономические показатели работы шин­ ных заводов и показатели потребности в продукции, объем ин­ формации в виде единиц, учитываемых в модели факторов, по прикидочной оценке дало число порядка 105 — 10б , что значи­ тельно превосходит возможности современной ЭВТ.

Для решения этой проблемы представляется наиболее целе­ сообразным идти по пути расчленения всей задачи на псевдонеза­ висимые блоки, с последующей обработкой информации для каждого блока и стыковкой получаемых результатов. Для своей реализации этот подход требует разработки хорошей итерацион­ ной схемы, основанной на органическом сочетании методов ма­

Здесь должна учитываться информация о территориальном расположении предприятий-поставщиков сырья, видах и объе­ мах сырья, выделяемых на производство ший, а также транспорт­ ные возможности по доставке и соответствующие стоимостные показатели.

I I . Производственный блок (внутренняя структура подотраслевой модели).

79

Этот блок является наиболее важным и сложным для модели­ рования и анализа производственно-технологических связей. Су­ ществующая практика планирования показывает, что постоянно растущие потребности в шинах предопределяют максимальную загрузку действующих производственных мощностей шинных заводов. Это в свою очередь накладывает жесткие требования на точность отражения в модели производственных возможностей каждого завода.

Сложная специфика производственно-технологических процес­ сов, основанных на использовании как химических, так и механи­ ческих методов обработки сырья и полуфабрикатов, широкий ассортимент выпускаемой продукции и ряд других причин вызы­ вают необходимость учета в модели большого количества факто­ ров. Комплексный анализ и обработка всей информации в рамках единой модели производственного блока приводит к значитель­ ным трудностям как вычислительного характера (ограничение по объему памяти ЭВМ), так и в определении значимости влияния каждого фактора на получаемые результаты.

По этим причинам представляется возможным использовать следующий подход для решения этой задачи.

Определяются производственные возможности каждого завода в виде конечного набора базисных вариантов плана. Базисным называется такой вариант, который является допустимым для предприятия на весь срок планирования.

по различным типо-размерам шин. Тогда вся область допустимых планов для завода может быть задана в виде всевозможных ли­

нейшем называются интенсивностями использования ба­ зисных вариантов. Они должны удовлетворять следую­

Если определены конкретные значения интенсивностей по каж­ дому заводу, то можно найти выпуск конечной продукции от-

80