Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология машиностроения. Моделирование и специализированные пакеты программ. Учебное пособие для СПО
.pdf
ǔǽǻǺǷȈdzǺǮǬǹǴDZǶǺǸǻȈȊǾDZǼǹǺǯǺǸǺǹǴǾǺǼǴǹǯǬ
Краткосрочное оперативное планирование осуществляется
в период до трех дней. Этот план представляет собой способ
контроля хода производства и достижения целей, поставленных
главным планом. Целями могут быть выполнение сроков завершения всех работ по заданиям; минимизация складских запасов
и трудовых ресурсов за счет максимизации коэффициентов
использования станков. Помимо этого, цели оперативного плана
отражаются в требованиях управления запасами, выпуске новых цеховых заказов и контроля за работой цеха.
Для современного сахарозавода характерно большое ко-
емкостей для хранения сырья, промежуточных и товарных
продуктов, а также множество разнообразных по своим задачам
обслуживающих цехов и служб. Функционирование технологических процессов — элементов предприятия как системы — сопровождается выполнением множества разнообразных хозяйственных операций, которые должны быть увязаны с основной
производственной деятельностью предприятия. Сахарозавод,
как объект управления, характеризуется не только большим
количеством элементов, составляющих его, но и многообразием
функций, выполняемых этими элементами.
Большинство технологических процессов рассматриваемого завода характеризуется непрерывностью технологических
операций, начиная от поступления сахарной свеклы и кончая
выпуском товарных продуктов (сахарного песка, рафинада
и др.). Установки связаны между собой сложной технологической схемой, имеющей много замкнутых материальных потоков
и характеризующейся высокой связанностью и взаимной обусловленностью при функционировании различных звеньев.
Рассмотрим основные черты и характеристики предприятия с непрерывным характером производства как объекта
управления.
Рассматриваемый завод является производством пищевого
профиля. Его оборудование включает в себя около двух десятков
установок, среди которых крупнотоннажные установки первич-
-261-
ǏǗnjǎnjǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǑǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǚǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǝǜǑǐǝǞǎ
ной переработки свеклы, каталитической и термической обработки, осветления, центрифугирования, сушки, товарно-сырьевое
хозяйство, а также объекты общезаводского хозяйства.
Основными процессами переработки являются измельчение, обеспечивающее развитую поверхность контакта стружки
сахарной свеклы с реагентами; первичная обработка стружки,
обеспечивающая получение дистиллятов сахаропродуктов;
очистка и осветление сиропа; сушка сахарного песка; прессование рафинада.
Для крупного сахароперерабатывающего производства
характерны следующие особенности функционирования:
непрерывная подача сырья и полупродуктов на установки;
многообразие сортов свеклы, отличающихся качественными показателями; возможность варьирования технологических коэффициентов в некоторых пределах, позволяющая получать различные ассортиментные наборы продукции при использовании
одного и того же сырья; наличие параметрической взаимосвязи
между варьируемыми способами производства; непрерывное
изменение количественных и качественных показателей материальных потоков на различных стадиях переработки; возможность варьирования мощности технологических установок.
Существует также целый ряд возмущающих факторов,
приводящих к достаточно частой смене ситуаций на входе и выходе завода. Можно условно разделить эти факторы на внешние
и внутренние.
К внешним возмущающим относятся следующие факторы.
Нарушение графиков поставки сырьевых ресурсов в количественном и качественном отношении. Нарушение графиков отгрузки товарной продукции. Корректировка плановых заданий
на выпуск товарной продукции определенной номенклатуры со
стороны вышестоящих организаций и ряд других факторов.
Ко внутренним возмущающим относятся следующие факторы: незапланированный вывод на ремонт и ввод в действие
технологических установок; случайный характер условий
реализации технологических процессов; случайные изменения
-262-
ǔǽǻǺǷȈdzǺǮǬǹǴDZǶǺǸǻȈȊǾDZǼǹǺǯǺǸǺǹǴǾǺǼǴǹǯǬ
количества и качества полупродуктов, получаемых на определенной стадии и направляемых на дальнейшую переработку на
следующую стадию.
Анализ технологической схемы показал, что сахарозавод
является сложным объектом, который характеризуется следующими свойствами: многообразием функционирования;
большим количеством технологических объектов, находящихся
в тесной взаимосвязи; потреблением многих видов энергоресурсов и материалов на технологические нужды; частыми изменениями производственной обстановки под действием внешних
факторов и внутренних условий; сложными зависимостями
между параметрами отбора и качества; большим количеством
обрабатываемой информации о состоянии технологических
объектов.
Технология плановых расчетов
Рассмотрим основные методологические положения и планово-экономические показатели, определяющие технологический процесс расчета производственной программы сахарного
завода.
Производственная программа — это план переработки сахаросодержащего сырья и выпуска сахаропродуктов.
В производственной программе должна найти свое место полная
увязка работ технологических установок, в совокупности представляющих производственный комплекс. Производственная
программа технологической установки в технико-экономических координатах определяется:
– производственной мощностью;
– нормативами использования сахаросодержащего сырья
и полуфабрикатов (коэффициенты расхода);
– нормативами выхода продуктов (коэффициенты отбора).
Поскольку в конкретном плановом периоде производственная мощность зависит от величины простоя в ремонтах,
плановые расчеты начинаются с построения плана-графика
-263-
ǏǗnjǎnjǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǑǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǚǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǝǜǑǐǝǞǎ
ремонтов всех технологических установок. Его составляют в отделе главного механика, исходя из ремонтных нормативов и на
основании данных технологических цехов. При распределении
ремонтов на протяжении планового года учитываются связи
установок по взаимным поставкам полуфабрикатов, целесообразная очередность вывода на ремонт одноименных технологических установок для обеспечения выполнения производства по
предприятию в целом, а также исключения пиковых нагрузок
ремонтного персонала.
Расходные коэффициенты и коэффициенты отбора устанавливаются в отделе главного технолога и в ряде случаев могут
варьироваться в допустимых пределах. Работу всех технологических установок увязывают путем составления материального
баланса основного производства в целом. Необходимость в нем
обусловлена сложностью внутренних связей на предприятии:
одни и те же виды сырья или полуфабрикатов требуются различным цехам или служат для приготовления различных сахаропродуктов. При помощи баланса сопоставляют ресурсы и потребности и путем внесения корректив в расчеты производства
по технологическим установкам и в план смешения устраняют
возможные неувязки.
В условиях отсутствия однозначной официальной методики
составления плана производства целесообразно рассмотреть
практику планово-экономических расчетов по разработке
производственной программы конкретного предприятия и на
этой основе разработать методику с целью ее дальнейшей автоматизации. Исследование существующей на предприятии
технологии плановых расчетов осуществлялось путем опроса
работников планово-экономического отдела.
Результаты исследования позволили определить содержательное описание указанной технологии. Прежде всего необходимо отметить, что расчетная схема опирается на следующие
особенности: наличие буферных резервуаров с запасами сырья
позволяет вести расчет независимо для отдельных участков
технологической схемы, включающих в себя, как правило, одну-
-264-
ǔǽǻǺǷȈdzǺǮǬǹǴDZǶǺǸǻȈȊǾDZǼǹǺǯǺǸǺǹǴǾǺǼǴǹǯǬ
две и реже три установки; все потоки сахаросодержащего сырья
делятся на лимитированные и свободные; способ обеспечения
баланса осуществляется в каждом конкретном случав, исходя
из особенностей соответствующих установок и потоков.
Последовательность расчетов производственной программы в значительной степени определяется структурой технологических связей.
Как описано выше, технологическая схема исследуемого
сахарозавода имеет многостадийную последовательно-параллельную структуру без рециклов, что предопределяет характер
алгоритма плановых расчетов.
Расчет состоит из двух взаимосвязанных этапов:
– расчет производственной программы основного производства;
– расчет производственной программы производства готовой продукции.
Исходной информацией к расчету производственной программы основного производства являются:
– график планово-предупредительных ремонтов технологических установок (ТУ), поступающий из отдела главного
механика;
– нормативы для величин потерь, суточных производительностей, расходных коэффициентов отбора в форме установленных значений, либо пределов изменения, поступающие
из отдела главного технолога;
– директивные задания на сырье, полуфабрикаты, готовую
продукцию, а также проценты отбора контрольных проб, поступающие из верхнего уровня управления.
Расчеты производственной программы сахарозавода
относятся к числу самых важных, определяющих все остальные планово-экономические расчеты, и в сущности являются
самыми сложными расчетами, какие приходится выполнять
экономисту предприятия, так как никакая другая работа не требует учета такого большого количества связанных друг с другом
и разноречиво действующих факторов.
-265-
ǏǗnjǎnjǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǑǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǚǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǝǜǑǐǝǞǎ
Анализ процесса расчета производственной программы
позволяет сделать следующие выводы:
– расчет производственной программы представляет собой сложный многостадийный итеративный вычислительный
процесс;
– на каждой стадии вычисляется система отношений,
представляющих различные виды ограничений определяющих
производство (уравнения материального баланса и суммарная
продукции, лимиты на входные и выходные потоки установок);
– разрешимость системы отношений обеспечивается
интеллектуальной поддержкой, выражающейся в установке
определенным параметрам производственной программы номинальных значений, исходя из предпочтений, опыта и интуиции
планового работника;
– в случае возникновения неувязок из-за несовместности
стадийных ограничений, а также независимого рассмотрения
стадий и этапов вычислительного процесса осуществляются
итеративные процессы согласования путем изменения значений
параметров производственного процесса (производительностей,
расходных коэффициентов и коэффициентов отбора) в допустимых пределах;
– процессы согласования в значительной степени определяются ненормируемыми соображениями, опытом и интуицией
планового работника, вследствие чего носят трудноформализуемый характер.
Таким образом, рассматриваемая задача относится к классу
плохоструктурируемых проблем со сложными синтетическим
характером, содержащим рутинную и интеллектуальную составляющие.
Интегрированное автоматизированное
управление производством
Рассмотрим интегрированную систему управления предприятием (ИСУП). При ее создании использованы принципы
-266-
ǔǽǻǺǷȈdzǺǮǬǹǴDZǶǺǸǻȈȊǾDZǼǹǺǯǺǸǺǹǴǾǺǼǴǹǯǬ
многоуровневой иерархии, что привело к выделению трех уровней управления, на основе которых построена многоуровневая
функциональная структура системы управления.
На первом уровне на базе директивных показателей и прогноза материальных и производственных ресурсов решаются
задачи оптимального текущего и календарного планирования.
На этом же уровне осуществляется контроль за ходом выпуска продукции в реальном масштабе времени. При выявлении
значительных отклонений выпуска продукции и технико-экономических показателей от показателей оптимальных планов
модели корректируются.
На втором уровне решаются задачи оперативно-календарного планирования и диспетчерского управления. На основании
прогнозирования поступления сырья, отгрузки готовой продукции и состояния технологического оборудования по моделям
оперативного планирования рассчитываются задания производства на оперативные промежутки времени.
На третьем уровне решаются задачи управления технологическими процессами: обеспечение оптимальных режимов
процессов, контроль и регулирование параметров технологических процессов предприятия.
Структура ИСУП (рис. 4.7) определялась целями ее создания и необходимостью достижения следующих показателей:
– обоснованности, сбалансированности и надежности
планов;
– повышения точности, достоверности и полноты оперативной информации о ходе производства;
– более полного использования производственных возможностей технологических установок как на этапе оперативного
планирования, так и на этапе оперативного управления;
– сокращения затрат за счет рационального выбора вариантов переработки сырья.
Функциональная часть системы охватывает все уровни управления предприятием: руководство предприятия (директор,
главный инженер и их заместители); отделы заводоуправления
-267-
ǏǗnjǎnjǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǑǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǚǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǝǜǑǐǝǞǎ
ɪ
Ⱦɢɪɟɤɬɨɪ
Ƚɥɚɜɧɵɣɢɧɠɟɧɟɪ
ɉɥɚɧɨɜɵɣɨɬɞɟɥ
ɉɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɟɧɧɵɣɨɬɞɟɥ
Ɍɟɯɧɢɱɟɫɤɢɣɨɬɞɟɥ
Ⱦɢɫɩɟɬɱɟɪɂɧɬɟɥɥɟɤɬɭɚɥɶɧɵɣɬɟɪɦɢɧɚɥ
Ɍɟɤɭɳɟɟɢɨɩɟɪɚɬɢɜɧɨɟɩɥɚɧɢɪɨɜɚɧɢɟ
ɉɥɚɧɵɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚɧɚɝɨɞ
ɤɜɚɪɬɚɥɦɟɫɹɰɫɪɚɡɛɢɜɤɨɣ
Ɂɚɞɚɱɢɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɟɧɧɨɯɨɡɹɣɫɬɜɟɧɧɨɣɢ
ɋɜɨɞɤɢɜɟɞɨɦɨɫɬɢɞɨɤɭɦɟɧɬɵ
Ɉɩɟɪɚɬɢɜɧɨɟɡɚɞɚɧɢɟɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɟɧɧɨɦɭ
ɰɟɯɭɭɫɬɚɧɨɜɤɟɡɚɫɭɬɤɢɫɦɟɧɭ
ɋɜɟɞɟɧɢɹɨɩɨɫɬɭɩɥɟɧɢɢɫɵɪɶɹ
ɜɵɪɚɛɨɬɤɟɫɦɟɳɟɧɢɢɤɚɱɟɫɬɜɟ
ɢɨɬɝɪɭɡɤɟɩɪɨɞɭɤɰɢɢ
Ɉɩɟɪɚɬɢɜɧɵɣɤɨɧɬɪɨɥɶɢɭɱɟɬɨɫɧɨɜɧɨɝɨ
Ⱥɜɬɨɦɚɬɢɡɢɪɨɜɚɧɧɚɹ
ɫɢɫɬɟɦɚ ɫɛɨɪɚ ɩɟɪɟɪɚ
ɛɨɬɤɢɢɜɜɨɞɚɜɤɨɦɩɶ
ɸɬɟɪ ɩɟɪɜɢɱɧɵɯ ɞɚɧ
ɧɵɯ
ɨɫɧɨɜɧɨɝɨɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ
ɮɢɧɚɧɫɨɜɨɣɞɟɹɬɟɥɶɧɨɫɬɢɩɪɟɞɩɪɢɹɬɢɹ
ɫɧɚɛɠɟɧɢɟɛɭɯɭɱɟɬɤɚɞɪɵ
Ɉɩɟɪɚɬɢɜɧɨɞɢɫɩɟɬɱɟɪɫɤɨɟɭɩɪɚɜɥɟɧɢɟ
ɨɫɧɨɜɧɵɦɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɨɦ
ɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɚ
Ⱥɜɬɨɦɚɬɢɡɢɪɨ
ɜɚɧɧɚɹɫɢɫɬɟɦɚ
ɫɛɨɪɚɢɜɜɨɞɚɜ
ɤɨɦɩɶɸɬɟɪ
ɂɧɬɟɥɥɟɤɬɭɚɥɶɧɵɣ
ɬɟɪɦɢɧɚɥ
Ⱦɚɧɧɵɟɨɛɨɬɝɪɭɡɤɟɩɪɨɞɭɤɰɢɢ
ɢɩɪɢɟɦɤɟɫɵɪɶɹ
Ɍɟɯɧɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɟɭɫɬɚɧɨɜɤɢɫɵɪɶɟɜɵɟ
ɢɩɪɨɦɟɠɭɬɨɱɧɵɟɪɟɡɟɪɜɭɚɪɧɵɟɩɚɪɤɢ
Ɉɫɧɨɜɧɨɟɩɪɨɢɡɜɨɞɫɬɜɨ
ɇɚɱɚɥɶɧɢɤɢɰɟɯɨɜɢɭɫɬɚ
ɧɨɜɨɤɨɩɟɪɚɬɨɪɵɭɫɬɚɧɨ
ɜɨɤɢ
ɟɡɟɪɜɭɚɪɧɵɯɩɚɪɤɨɜ
ɍɩɪɚɜɥɟɧɢɟ
ɩɪɨɰɟɫɫɚɦɢ
ɐɟɧɬɪɚɥɶɧɚɹ
ɡɚɜɨɞɫɤɚɹ
ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɢɹ
Рис. 4.7. Функциональная структура ИСУП
-268-
ǔǽǻǺǷȈdzǺǮǬǹǴDZǶǺǸǻȈȊǾDZǼǹǺǯǺǸǺǹǴǾǺǼǴǹǯǬ
(производственный, плановый, технический и др.); диспетчеры
завода; начальников цехов, установок и участков; старших
операторов, операторов технологических установок и участков;
персонал центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ).
Исходя из комплексности охвата функций управления производством, ИСУП выполняет:
– расчет и корректировку плана основного производства на
год, квартал, месяц и внутримесячные периоды;
– оперативный учет и контроль показателей количества
и качества сахаропродуктов, анализ выполнения оперативных
планов и заданий;
– расчет нормативов планирования и параметров модели
основного производства;
– подготовку производственно-технической отчетности;
– учет и контроль потребления энергоресурсов, реагентов,
катализаторов.
Из структуры ИСУП следует, что она реализует следующие
функции: планирования, оперативно-диспетчерского управления (ОДУ), учета и контроля, ряд функций административнохозяйственной деятельности.
ИСУП предназначена для автоматизации функций управления и планирования основного производства; технической,
программной и информационной интеграции функциональных
систем и задач; повышения эффективности сбора, передачи
и циркуляции технологической и планово-экономической информации; автоматизированного представления этой информации и формируемых рекомендаций управленческому персоналу.
Специфика функционирования и архитектура
интеллектуальной системы планирования
и управления производством
Как уже было сказано, современное предприятие с непрерывным характером производства является сложной производственной системой, состоящей из десятков технологических
-269-
ǏǗnjǎnjǔǝǛǚǗǨǓǚǎnjǙǔǑǔǙǠǚǜǘnjǢǔǚǙǙǚǘnjǞǑǘnjǞǔǣǑǝǖǔǡǝǜǑǐǝǞǎ
установок и сотен резервуаров, связанных материальными потоками, а также обслуживающих цехов и служб. Целью управления предприятием с непрерывным производством является
обеспечение выполнения плана производства и безаварийного,
ритмичного функционирования предприятия за счет сбалансированной и согласованной работы технологических установок
(ТУ) и вспомогательных служб. Управленческие решения вырабатывают группы пользователей (директор, главный инженер,
начальник производственного отдела и дежурный диспетчер),
различающиеся по компетентности, уровню управления и функциям. Качество этих решений зависит прежде всего от уровня
знаний пользователя о данной предметной области и его опыта
работы, а также от достоверности поступающей к нему информации о ходе производственного процесса.
Большинство конкретных решений по действиям в сложившейся производственной ситуации принимает дежурный
диспетчер. Он постоянно анализирует поступающую к нему
информацию, чтобы выявить отклонения от нормального хода
производственного процесса. Если такое отклонение произошло,
то диспетчеру необходимо найти причину его возникновения.
После выявления причины диспетчер вырабатывает последовательность действий по устранению возникшей неблагоприятной производственной ситуации. Таким образом, диспетчер
постоянно выполняет задачи слежения за ходом производства,
анализа ситуации и планирования действий. Кроме того, ему
приходится периодически заниматься рядом расчетно-вычислительных задач.
Другим важным комплексом задач являются задачи планирования. Выше была проанализирована работа плановой службы завода, основные функции которой заключаются в расчете
производственной программы предприятия и ее корректировке
в течение текущего периода. В отделах главного механика и технического надзора рассчитывается план-график ремонтов ТУ.
При изменении условий расчет графика должен увязываться
с проблемой распределения трудовых ресурсов ремонтников
-270-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]