Повышение адаптивных возможностей предприятий швейной промышленности на основе развития метода интегральных показателей как средства решения организационных задач тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата технических наук, Фоменко, Игорь Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ

1. ВЛИЯНИЕ РЫНКА И ПРОБЛЕМА ПОВЫШЕНИЯ АДАПТАЦИОННЫХ

ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРЕДПРИЯТИЙ ШВЕЙНОЙ ПРОМЫПШЕННОСТИ

1.1. Предпосылки и актуальность повышения адаптационных возможностей швейного производства

1.2. Изменчивость и широта ассортимента швейных изделий как требование к адаптационным возможностям производства.

1.3. Гибкость как показатель адаптационных возможностей производства. Технические, технологические и организационные факторы гибкости

1.4. Краткая характеристика технологического процесса современного швейного производства и его адаптационных возможностей

1.5. Технические средства швейного производства и их адаптационные возможности. Гибкое производство и задача выбора технических средств с учетом-/множества критериев.

1.6. Экономические предпосылки гибкой автоматизации

1.?. Повышение адаптационных возможностей организационной структуры швейных предприятий и ускорение информационного цикла

1.8. Повышение адаптационных возможностей производства через автоматизацию решения организационных задач. Задача построения технологических схем организации швейных потоков

1.9. Выводы по главе и постановка задачи.

2. ГИБКАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ШВЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА

2.1. Технические, технологические и организационные предпосылки гибкой автоматизации швейного производства

2.2. Принципы гибкой автоматизации швейного производства

2.3. Структура и состав автоматизированного швейного производства.

2.4. Особенности разработки гибких технических средств на примере автоматизированной транспортно-складской системы фурнитуры

2.5. Формирование состава показателей эффективности гибкой автоматизации швейного производства.

2.6. Выводы по главе

3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЗАДАЧ

ОРГАНИЗАЦИИ ШВЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ РАЗВИТИЯ МЕТОДА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ (ЗАДАЧА ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ)

3.1. Задача Еыбора оборудования и общая характеристика оптимизационных задач.

3.2. Принципы построения эвристических алгоритмов

3.3. Развитие метода интегральных показателей для решения задач многокритериального выбора оборудования в ШП

3.3.1. Метод интегральных показателей первого порядка

3.3.2. Метод интегральных показателей высоких порядков

3.4. Алгоритм выбора оборудования с использованием интегральных показателей (однократный выбор)

3.5. Алгоритм формирования состава оборудования (конструирование сложного решения)

3.6. Особенности формирования желаемых значений критериев и процедуры нормализации в задаче выбора оборудования.

3.7. Ускорение процессов конструирования сложного решения в задаче формирования состава оборудования

3.8. Информационное обеспечение выбора систем автоматизации и технологического оборудования.

3.8.1. Формирование БД по системам автоматизации и технологическому оборудованию.

3.8.2. Организация информационного процесса выбора технологического оборудования и систем автоматизации

3.9. Выводы по главе

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЫСОКИХ ПОРЯДКОВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ЗАДАЧ ШВЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

4.1. Краткая характеристика рассматриваемых задач

4.2. Построение СРТ как составная часть решения задачи выбора оборудования для технологического потока предприятия ШП.

4.2.1. Математическая постановка задачи построения СРТ

4.2.2. Общий подход к совместному решению задачи выбора оборудования и построения СРТ

4.2.3. Структуры БД и схемы алгоритма решения задачи выбора оборудования и построения СРТ для потока предприятия ШП.

4.3. Оптимизация выбора моделей для технологического потока предприятия ШП.

4.4. Состав и структура пакета построения технологических схем потоков в ШП

4.5. Описание контрольного примера

4.6. Выводы по главе

Диссертация: введение по экономике, на тему "Повышение адаптивных возможностей предприятий швейной промышленности на основе развития метода интегральных показателей как средства решения организационных задач"

Для существования в жестких условиях современной рыночной экономики от предприятий требуется достижение максимальной эффективности производства. Это невозможно без высокой степени организации отдельных производителей и координации их производств в целом, а также роста гибкости производства - его адаптационных возможностей в смысле восприимчивости к достижениям научно-технического прогресса и изменениям требований рынка. Повышению этой восприимчивости способствует предоставленная предприятиям, в ходе проводимых правительством рыночных реформ [1], хозяйственная самостоятельность.

В данных условиях особое положение занимают производства, непосредственно нацеленные на рынок товаров широкого потребления , к которыми, в частности, относятся производства легкой промышленности (ЛП), в том числе и, даже в особенности, швейная промышленность (ШП).

Необходимость повышения адаптационных возможностей швейного производства усложняет задачу его развития. Автоматизация швейного производства на основе повышения его концентрации и углубления специализации на современном этапе его развития не дает желаемого экономического эффекта [23. Большое влияние моды и разнообразие швейных изделий (ДМ) обуславливают необходимость гибкой автоматизации производства.

Целью данной работы является развитие методов решения сложных организационных, технических и технологических задач швейного производства направленное на повышение его адаптационных возможностей и совершенствование процессов его гибкой автоматизации как пути к построению гибкого, полностью автоматизированного швейного производства (А1Ш). Развитие этих методов выполняется на примере решения задачи многокритериального выбора оборудования, рассматриваемого в работе как одно из средств построения АШП, и решения задачи построения организационно-технологических схем швейных потоков. В рамках последней рассматриваются также задачи выбора моделей швейных изделий (ИМ) и технологического оборудования (ТО) непосредственно для швейного потока.

В общем случае повышение гибкости швейного производства может иметь различную трактовку [3,4] и достигается за счет ряда совместно действующих технических, технологических и организационных факторов (п. 1.3.).

Технические факторы гибкости на современном швейном предприятии определяются наличием большого количества разнообразных швейных машин, полуавтоматов и другого технологического оборудования (ТО), способного выполнять различные технологические операции (п. 1.5.).

Кроме гибкости технических средств (ТС) необходимая степень гибкости производства достигается за счет организации технологического процесса (ТП) (организационные и технологические факторы), то есть за счет разбиения ТП на большое количество сложным образом связанных друг с другом технологически неделимых операций (ТНО) (см. п. 1.4., 1.7.) и гибкой организации межоперационных связей ТП.

Сложность организационных процессов в таком монгоопера-ционном производстве является особым фактором, действие которого приводит к парадоксальным явлениям снижения эффективности производства по ряду ее существенных показателей при увеличении мощности производства и объемов пошиваемой продукции С2] (см. п. 1.6.). Прежде всего это объясняется тем, что наряду с сокращением производственного цикла (ПЦ), то есть времени непосредственного пошива швейных изделий, наблюдается увеличение полного времени их изготовления. Большая часть временных затрат, как показывает анализ, связаны с задержками в процессах обработки информации, которые в совокупности образуют, так называемый, информационна цикл (ИЦ) 121 производства. Кроме времени проектирования изделий и технологии их производства в него входят время технологической подготовки производства (ТЛИ), организационные задержки, связанные с простоем оборудования и пролеживанием предметов труда, координации работы различных производственных подразделений и организаций.

Для сокращения Щ и повышения эффективности производства большое значение тлеет автоматизация решения организационных задач, степень сложности которых в современном швейном производстве настолько высока, что некоторые из них, такие как задача построение технологических схем организации потоков £53, задачи раскладки лекал и расчет кусков тканей в настилы, заняли достойное место среди задач классической математики особой сложности, явились предметом научных поисков. Их результатами стала разработка различных универсальных и специализированных средств автоматизации решения таких задач [5, 8, 73. Однако многомерность и многовариантность решения последних практически исключает возможность получения оптимальных решений в реальной постановке. Поэтому современные научные исследования в данной области сконцентрировались на построении алгоритмов, позволяющих получить не оптимальное, но достаточно хорошее решение за приемлемое время [8, 9, 10, 11, 7].

В данной работе предлагается развитие одного из направлений построения такого тица. алгоритмов, основанного на использовании метода интегральных показателей (ИП)С12, 133 (п. 3.3.). Зуть метода заключается в замене сложных многопоказательных и многокритериальных математических моделей линейной моделью, которая благодаря своей простоте позволяла бы ориентироваться во множестве решений и быстро получать хорошие результаты, несмотря на ограниченную адекватность модели реальным объектам. Благодаря предлагаемому в работе использованию ортогональных полиномиальных базисов и спектральных разложений (п. 3.3.2.) степень адекватности модели может быть регулируемой, что открывает путь к построению универсальных схем достижения компромисса между сложностью модели и степенью адекватности объекту.

Универсальность предлагаемых схем предполагает их использование в решении широкого круга различных технических, технологических и организационных задач, характеризуемых сложностью, многосвязностью и многокритериальностью. При этом фактор указанного методологического единства в решении широкого круга разнородных задач имеет особое значение в деле комплексного решения задач построения автоматизированного швейного производства на всех этапах информационного цикла.

В соответствии с современными представлениями комплексное автоматизированное производство, называемое также интегрированным производственным комплексом (ИПК) [3], является объединением различных систем автоматизации (СА), функционирующих в ИПК.

Выделяют четыре больших СА в соответствии с делением информационного цикла на четыре основные этапа (рис. 0.1). Ими являются система автоматизации научных исследований (АСНИ), система автоматизации проектирования продукции и оборудования (САПР), система технологической подготовки производства (АСТПП) и гибкое автоматизированное производство (ГАП).

Каждая из перечисленных СА представляет собой многоуровневую систему, объединяющую различные другие составляющие ее системы автоматизации (СА).

Hmnfn т С vтттrnтттт<-tчч п тт*л тг n Т/ГТТТ/ ТТТТТ

ОТсШЫ УШфирМс!,) цаипаш • и ЦЯГихс! И Ш11\ Ш11

Рис. 0.1.

T ,mf л ("Ч Л ill} ik i>jnvr л m n t n wtrt» t жт <л .-i л Л гт П A ч»п r-t тпчп» птг тг « * ят i>« »» гл т^ <г я> хеш,, иная- милех йллшнйхи В иеил он лидгитивгш дип,умегяхи.в и системы работы с текстовой информацией, СА геометрического, кинематического и динамического моделирования, системы оптимизации и автоматизации процессов проектирования с применением элементов искусственного интеллекта, автоматизированные информационные системы (АИС), построенные на основе систем управления базами данных (СУБД), графические системы, а также интегрированные программные системы, которые обычно включают в себя системы программирования и автоматизацию диалога "человек-машина".

Перечисленные вше системы могут входить в состав аппаратного и программного обеспечения автоматизированных рабочих мест (АРМ) конструктора и технолога швейного производства.

ГАП включают в себя многоуровневые системы управления (СУ), включающие в себя СУ высокого и низкого уровня. СУ еысокого уровня - это автоматизированные системы управления производством (АСУП), базой которого являются АРМы бухгалтера, технолога, плановика, АС учета выработки продукции, сырья и материалов в производстве и на складах предприятия и другие подсистемы АСУП. Они прямо или косвенно связанные с СА более низкого уровня - автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП), включающими системы локальной автоматизации (СЛА), промышленные роботы (ПР) и АРМ-ы специалистов и диспетчера, которые могут быть связаны между собой. В состав АСУП должна также входить автоматизированная система выбора модернизируемого и нового оборудования, планируемого к внедрению в производство по годам с учетом всех показателей его функционирования.

Построение автоматизированного швейного производства связано с необходимостью построения входящих в него СА во всех областях производственной деятельности человека: в области технологик, б облаоти технического обеспечения производственных процессов и в области организации производства на всех его этапах.

При этом разработка СА должна предусматривать комплексный подход к решению всего спектра задач, который позволяет получить максимальный полезный эффект как по аспектам качества продукции и производительности производственного оборудования, так и для решения других вопросов, например, для достижения максимальной степени гибкости производства, необходимой для быстрой смены ассортимента пошиваемых изделий и оперативного внедрения новых технологий изготовления одежды. Комплексный подход к созданию СА в ШП предусматривает тесную связь разработки передовых технологий с необходимостью исследования и разработки новых машин и механизмов, реализующих данные технологии, включающих, в том числе, современные промышленные роботы (ПР). Последние, в свою очередь, входят в состав или функционируют совместно с автоматизи-* рованным технологическим оборудованием. Для обеспечения их успешного взаимодействия с другими СА как по "горизонтали" - по всем четырем этапам информационного цикла, так и по "вертикали" - по уровням функционально-ориентированных систем соответствующих этапов требуется постоянное решение задач организации и управления АШП в течение всего времени его создания.

Из сказанного выше понятно, что задача построения автоматизированного швейного производства является сложной и дорогостоящей, ее решение требует большого времени. В связи с этим встает задача его постепенного и поэтапного построения, тем более, что процесс создания отдельных частей такого производства идет уже давно. На некоторых отечественных швейных предприятиях действуют различные АСУП, АСТПП, системы проектирования одежды. Существуют системы автоматизации отдельных швейных операций и даже автоматические линии по производству отдельных видов швейных изделии [14]. Однако задача комплексной автоматизации процесса пошива является в настоящее время по сути нерешенной. Над ней ведется серьезная работа на передовых предприятиях ряда стран на уровне национальных программ [153 (п. 2.1.).

В этом процессе построения АШП представляется важным ориентация на некоторый облик автоматизированного швейного производства идеального на данный момент, разработанного на основе опыта мирового и отечественного роботостроения [163 (п 2.3.).

Особенность указанного подхода, ориентированного на растянутый во времени процесс автоматизации швейного производства является необходимость постоянного выбора пути его развития, который предприятиям ШП приходится делать в условиях меняющихся требований рынка товаров, появления новых и совершенствования старых технологий, технических средств и способов организации производства ШП, изменения других условий функционирования этих предприятий. Данное обстоятельство, наряду с ограничениями на финансовые и технические возможности предприятий ШП, приводящие к еще большему растяжению процесса автоматизации во времени обусловливают практическую недостижимость его окончательной цели. Однако, для предприятий ШП, сам ход этого процесса, последовательность , способ и направление его осуществления может оказать значительное влияние на показатели эффективности их функционирования. В связи с этим возникает задача планирования развития предприятий ШП в условиях действия большого количества факторов и с учетом многоцелевого характера деятельности этих предприятий, отражаемого широким набором критериев эффективности (п. 2.5.).

В основе данного процесса может быть решение поставленной в п. 1.9. задачи выбора технологического оборудования и систем автоматизации по широкому набору таких критериев. Математическая постановка данной задачи, методологические подходы, алгорит мы и программы ее решения рассмотрены е главе 3.

Кроме задачи выбора оборудования, в главе 5 данной работы на основе развития указанных подходов разработаны и рассмотрены практические аспекты решения упоминавшейся выше задачи пос троения технологических схем организации швейных потоков. Рассмотрены особенности работы МИЛ в рамках данной задачи, предложены алгоритмы, разработано информационное и программное обеспе чение (ИиГО)

Также в работе рассмотрены, информационно связанные с данными, задачи технического, программного и информационного обеспечения процесса построения АШП на примере задач построения автоматизированного склада фурнитуры с многоуровневой системой управления, организации БД по технологическому оборудованию и складскому учету.

Для достижения максимальной гибкости функционирования и повышения адаптационных возможностей к будущим изменениям идеального облика АШП разработка таких систем должна опираться на ряд принципов, единых для Есего АШП и связанных с ним задач (п. 2.2.). Ими являются принцип комплексности, системности, стандартизации (унификации), структурности, ориентации на использование ЭВМ.

Быстрое развитие вычислительной техники (ВТ), мировые достижения в так называемой "технология трех К" [21- компьютер, коммуникация, контроль (управление) - привели к тому, что ЭВМ стали неотъемлемой частью практически всех современных СА, вызвали тенденции к децентрализации и автомизации управления современного автоматизированного производства. В швейной промыш ленности появились автоматы и технологические агрегаты, оснащен т* »а .—* f—i fiy .-ч т т-% .—. rr**t n * /гтт т.-> # чпт1гЛтл*#л .fv т-v гп .—» г /«mt»inT»»4 .—« щ»***» т .-v rrj к—. пттлгг'пгч n&it; ииии'х'аенншд лимшшхеуим, х'шлне сшхимахпййривсшгше хреШ-иниутные системы и даже швейные машины в настоящее время управляются микропроцессорами (МП). Вместе с тем появление дешевых и мощных средств коммутации и коммуникации легли в основу процессов информационной интеграции отдельных СА в единый многоуровневый комплекс. Управление таким комплексом ввиду его многосвязности является задачей высокой степени сложности. Эта сложность технических задач здесь выступает в едином комплексе со сложностью задач организационного управления АШП, что обусловлено их единой кибернетической сущностью.

Указанная общность находит отражение в единстве методологических подходов к решению различных технических, технологических и организационных задач, многие из которых, как говорилось выше, не могут быть решены традиционными методами точной оптимизации и требуют разработки специальных эвристических алгоритмов , например, на основе метода интегральных показателей (МИЛ) [13, 17].

Диссертация: заключение по теме "Организация производства", Фоменко, Игорь Вячеславович

12. Основные результаты работы внедрены на швейных предприятиях АО "Трибуна" (автоматизированная транспортно-складская система фурнитуры) с годовым экономическим эффектом 9.83 тыс. руб. (по данным 1990года) и АО "Мир" ( ИПС "Поток", включающая систему построения СРТ и выбора оборудования) с годовым экономическим эффектом 51 млн.руб. (по данным 1993 г.).