Планирование загрузки оборудования в условиях позаказного производства разнотипной продукции
Предположим, что при распределении годовой производственной программы разнотип ного производства по кварталам нужно учесть следующие про изводственно-экономические факторы: наличие изделий с дли тельностью производственных циклов, превышающей плановый период (квартал); незавершенное производство на начало и ко нец года (переходящие заказы или партии изделий); сроки и ко личество изделий, в том числе заказами и партиями; возможность варьирования размерами партий изделий; концентрацию выпус ка одноименных и конструктивно однородных изделий в одном или смежных плановых периодах (в качестве показателей конст руктивной однородности можно ввести коэффициент конструк тивной преемственности изделий) и т.п. Основным критерием, как и в предыдущей задаче, будем счи тать требование равномерной загрузки оборудования (по разным производствам или в разных плановых периодах, в нашем случае - кварталах), которую формально можно выразить в виде допусти- * Пример подготовлен студенткой СПбГТУ И.В. Корнеевой. мых отклонении от среднеквартальнои загрузки, уменьшением которой можно сузить область допустимых решений, а увеличе нием - расширить ее. Ограничение перебора возможных вариантов размещения заказов или партий изделий по плановым периодам определяет ся прежде всего принципами формирования МЯ. В частности, в рассматриваемой задаче координаты МЯ определяются следую щим образом: число строк в МЯ равно числу плановых перио дов, т.е. по 4 кварталам {Kf), число столбцов зависит от числа заказов и партий и от конкретных производственно-экономичес ких условий производства. Например, для учета производственно-экономических факторов, рассмотренных в начале постановки задачи, в МЯ можно выделить сле дующие столбцы (табл. 2): 1) специальные заказы СЗ., сроки выпуска которых жестко заданы и привязаны к соответствующему кварталу (в МЯ это отражается общим индексом у кварталов и заказов, т.е. общей переменной); 2) заказы Д., изделия которых имеют длительность производственного цикла боль ше квартала; 3) изделия серийного и массового выпуска Р., распределя емые равномерно (пропорционально числу рабочих дней); 4) распреде ляемые заказы и партии изделий РЗ., сроки которых жестко не заданы; 5) распределяемый заказ Р35., изделия которого имеют длительность про изводственного цикла три квартала и в связи с этим разделены на три условных заказа РЗ5,', Р357'. ^^зз ^^^^ сокращения перебора эти заказы связаны общим индексом с заказами группы РЗ., но могли бы иметь и независимый индекс); 6) заказы и партии конструктивно однородных (с Кшф- тал К, Ч. ^3 ^4 I. Регламентированная часть ГППЗ 1 СЗ/ ОСЗ/ Л = 5 С, = 25 £з = 2 С, = 25 2 ОДЗ/ Д,'=5 д ; = 5 - - 3 ONP/ 5, = 250 В^ = 250 ^3 = 250 В, = 250 П. Кон- струк- тивно- одно- родные изделия 4 КО/ ОКО/ /:о, = 3 Щ== 10 Щ = 2 - III. Распределяе мые заказы 5 ОРЗу Р3,=10 РЗ, = 2 Р3з = 5 Р3,==8 6 Р35у ОР35у Р3з; = 4 рз^; = 4 Р3зз'=4 - Т а б . п иц а 2 IV. Прочие заказы и партии изделий 7 ПЗА, ОПЗА, П3,,' = 5 пз,; = 15 пз,; = 10 ПЗ^/ = 20 8 ПЗБ, ОПЗБ, П3з,= 4 П3з,= 4 П34г2 П3,,= 2 505 изделиями заказов СЗ.) изделий КО., которые целесообразно изготав ливать в том же квартале, что и специальные заказы СЗ., имеющие кон структивную однородность с ними (что и отражено общим индексом /); 7) и 8) - прочие заказы и партии изделий ПЗА. и ПЗБ., количество изде лий в которых может меняться (что отражается в модели путем пере формирования МЯ). Например, в приведенном МЯ заказ ПЗ, разделен на партии, содержащие 5 и 15 изделий; заказ ПЗ-, - на партии из 10 и 20 изделий; изделия заказа ПЗБ имеют производственный цикл два кварта ла, и заказы ПЗ3 и ПЗ4 разделены на партии, состоящие из четырех и двух изделий. Столбцы 7 и 8 в общем случае могут быть не связаны ин дексом (переменной). В этом случае при выборе вариантов решения нуж но учитывать, что ПЗ30 выполняется после ПЗз; (т.е. в следующем квар тале), а ПЗ42 - после ПЗ^, (чтобы это не учитывать в алгоритме выбора решения, нужно столбец 8 в МЯ связать с кварталами общей перемегпюй). Кроме того, в МЯ, приведенном в качестве примера в табл. 2, учте но, что А J - заказ, переходящий с предыдущего года, поэтому он поме щен в первую строку (первый квартал) и в первый столбец заказов, свя занный общим индексом со столбцом кварталов; заказ Е3 обязательно должен быть выпущен в третьем квартале, заказ С выпускается двумя партиями по 25 штук во втором (С-,) и четвертом (С^) кварталах (они тоже помещены в первый столбец, связанный переменной с квартала ми); заказ Д. с длительностью цикла два квартала должен быть завер шен во втором квартале (для этого Д. разделен на части Д / и Д/, кото рые помещены в первый и второй кварталы также путем образования столбца, связаьнюго общей переменной со столбцом кварталов). Оценка каждого заказа обозначена индексом этого заказа с буквой «О» перед ним. В целом правила формирования МЯ определяются конкрет ными производственно-экономическими условиями и эвристичес кими правилами, которыми руководствуются работники пла новых подразделений предприятия. Эти правила полезно сфор мулировать, создать автоматизированную диалоговую процеду ру формирования МЯ в виде экспертной системы, постепенно на капливающей новые правила, возникающие в реальных условиях производства, и на основе этого опыта совершенствовать и уско рять процессы планирования. Обратим внимание, что в приведенном примере число разме щений заказов и партий по кварталам R = 4^ = 256, а если бы не было столбцов, связанных переменными, то область допустимых решений была бы существенно больше. Дальнейшее сокращение числа вариантов размещений дости гается за счет критериев, ограничивающих область принятия ре шений последовательным их введением. Прежде всего (как и в уже рассмотренном упрощенном примере) следует учесть крите- 506 рий равномерной загрузки (или минимальной перегрузки либо недогрузки кварталов). При этом следует иметь в виду, что если в случае однотипного производства можно было в качестве исходного критерия использовать количество изделий, то при разнотипном производ стве необходимо сразу в качестве критерия выбирать трудоемкость. В реальных условиях не всегда удается определить усреднен ную трудоемкость для всего технологического цикла сложного изделия, и тогда общая оценка трудоемкости может быть заме нена несколькими оценками трудоемкости изготовления изделия на разных производствах или с использованием разных видов оборудования. В последнем случае можно первоначально разде лить общую задачу планирования на ряд подзадач загрузки от дельных участков или видов оборудования (например, сборка, окраска, регулировка и т.д.), получить для этих участков вариан ты равномерной загрузки, а затем сформировать сетевые модели вариантов технологического цикла изделия. В качестве дополнительного критерия можно использовать ограничение по фондам материально-технического снабжения, т.е. учесть предварительно составленный план получения пред приятием соответствующих материалов, покупных полуфабри катов, комплектующих изделий и т.п., и повлиять на изменение этого плана. В числе дополнительных критериев могут быть ис пользованы такие, как объем реализуемой продукции, себестои мость, прибыль, расход заработной платы, а также уже рассмот ренные качественные критерии. Расширению практического применения МЯ существенно способствует автоматизация морфологического моделирования. При этом важно автоматизировать не только получение вариан тов решения, т.е. собственно перебор, но и получение оценок этих вариантов, и даже формирование МЯ.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Планирование загрузки оборудования в условиях позаказного производства разнотипной продукции» з дисципліни «Теорія систем і системний аналіз в управлінні організаціями»
