6.4.2. Общая схема решения задачи

Информационное описание задачи состоит из следующих массивов:

M₁ – массив деталь-операций с привязкой к оборудованию, т.е. фактически тот план, который необходимо выполнить.

M₂ – массив текущей очереди (формируется для ускорения решения)

M₃ – характеристики оборудования

M₄ – промежуточное решение задачи

М5- решение задачи, т. е. представление в виде обобщенного графика Ганта.

Тогда схема алгоритма может быть описана:

Реализация основного расчета:М1-М2-М4

Формирование решения: М4-М5

Расчет оценки плана

Анализ результатов

Рис. 6.4. Общая схема решения задачи календарного планирования

При решении задачи в реальных условиях возникают следующие проблемы:

1. неточное задание нормативов, что приводит не к тем результатам, на которые расчитывают;

2. при неудовлетворительном решении задачи повторное решение даст тот же результат, если не менять алгоритм или исходные данные;

3. сложность определения дискретности (построения) в загрузке оборудования – при большой дискретности возникают неоправданные перерывы в загрузке оборудования, при малой - резко увеличивается объем вычислений.

4. необходимость учета реального расписания работы цехов и участков, т.е. сменность, перерывы на обед, выходные дни.

6.4.3. Алгоритм Думлера

О дним из конкретных алгоритмов решения задачи календарного планирования является алгоритм, предложенный С.А. Думлером. Идея определения правила предпочтения показана на рис.6.5.

Рис.6.5. Алгоритм определения правила предпочтения

В основу алгоритма положены следующие положения:

1. устанавливается срочность продвижения детали по операциям в зависимости от даты выпуска и фактического положения дел,

2. срочность выражается ненапряженностью, которая все время пересчитывается,

3. возможно использование различных технологий в зависимости от загрузки оборудования,

4. уровень запасов работ поддерживается на заданном уровне (нормативном).

Выбор максимальной и минимальной оценки межоперационного времени t_мо производится из следующих соображений:

t_мо^min - из условий возможностей производства

t_мо^max – из условий допустимости

Разница между T_ц^max и T_ц^min – нормативная ненапряженность

_норм = T_ц^max - T_ц^min = (n – 1)(t_мо^max - t_мо^min) – это ненапряженное свободноe t, при котором мы можем управлять в неплохих пределах

Фактическая ненапряженность = t_запаса + _норм

[_факт = t_{зап +} _норм] - эта формула верна только для определенного отрезка времени (см. рис.)

Для всех деталей, подлежащих обработке, вводится коэффициент ненапряженности:

= _факт / _норм

Расчет коэффициентата осуществляется для всех деталей. Затем производится разбиение всего множества деталей на следующие классы:

1. >= 2 – работа с запасом

2. 1 <=  < 2 – нормальная работа

3. 0 <=  < 1 – спешные работы

4.  < 0 – аварийные работы

Для аварийных работ предусмотрены варианты ускорения обработки деталей:

• рассматривается возможность распараллеливания партии деталей на 2 станка (т.е. необходимо перевести работы в разряд обычных работ),

• рассматривается вариант неоптимальной технологии (т.е. если станок с оптимальной технологией занят, то надо или ждать пока он освободится, или лучше запустить деталь на станок по неоптимальной технологии).

Для нормальной организации производства для каждого станка должен быть установлен нормативный запас работ: Q_min и Q_max. Регулировка уровня запаса осуществляется следующим образом:

если Q_фактич < Q_min.,

• в запас данного станка переводятся детали из запаса других станков,

• в первую очередь в обработку запускаются детали с наименьшей длительностью операций,

если Q_фактич > Q_max., то варианты регулирования:

• передача очереди в запас других станков,

• запуск в производство наиболее трудоемкой детали.

После расчета задачи на заданный плановый период на печать выводятся графики запуска деталей по операциям и для каждой детали выводятся значения остаточной ненапряженности. Возможны следующие ситуации:

•  = 0, что обозначает выпуск детали в срок,

•  >0, что обозначает выпуск детали досрочно,

•  <0, что обозначает выпуск детали позже установленного срока.

В алгоритме Думлера предполагается следующий подход: первоначально идет расчет графика от окончания планового периода, а затем реальный график строится от начала периода с учетом фактического положения дел по всем деталям. Существенным фактором при решении задачи календарного планирования, является хорошо организованный оперативный учет.

С учетом фактического положения дел должны вноситься корректировки. Отношение к корректировкам должно быть двояким: хорошо – позволяют уточнить календарный план; плохо – корректировка требует большого расчета.

В модели особенно необходимо обратить внимание на тот факт, что все задачи оперативного управления вспомогательным производством являются производными от основной задачи.

Информационная модель задачи календарного планирования представлена на рис.6.6.

Рис.6.6. Информационная модель задачи календарного планирования