Система поддержки принятия решений с календарным планирования дискретного производства тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Система поддержки принятия решений с календарным планирования дискретного производства"

!

'І*'» £>< і

о МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

І‘ О

V КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ ПШЕРСИТСТ

- .

с\< На правах рукопису

КОЗАК Ірина Антонівна

СИСТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ З КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНУВАННЯ ДИСКРЕТНОГО ВИРОБНИЦТВА Спеціальність 08.^3.05' - Інфориаційт системи а економіці

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на адобутга наукового ступиш кандидата «сномічннх тук

Кмв ■ 1997

Дисертація е рукописом. '

Дисертаційна робота виконана на кафедрі інформаційних систем в економіці Київського національного економічного університету.

Наукові керівники: - доктор економічних наук, професор

СИТНИК ВІКТОР ФЕДОРОВИЧ,

• доктор економічних наук, доцент

ВГГАІНСЬКИЙ ВОЛЬДЕМАР ВОЛОДИМИРОВИЧ

Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор .

РУБАН ВЛАДИСЛАВ ЯКОВИЧ,

- кандидат економічних мух, доцент СИДОРЕНКО ВАЛЕРІЙ МИХАЙЛОВИЧ

Провідна установа - Науково-виробнича корпорація . “Київський інститут автоматики*

Захист дисертації відбудеться “2$я}&ЇНА 1997 р. о// ^год. на засіданні спеціалізованої вченої Ради Д.01.53.02

при Кшвсшому національному економічному університеті •а адресою:

252057, м.Кйв-57, просп-Перемоги, 54/1, аудиторія^/Vі.

З дисертацією кожна оанаиомитися в бібліотеці

Київського національного економічного університету

Автореферат розісланий "2Г ІЇЇША 1997 р.

Вченим секретар

спеціалізованої вченої Ради .

кандидат технічних наук, професор

ШАРАПОВ ОЛ

Актуальність теми. За останні роки в ■ країні, як і в усному світі, широкого використання набули засоби електронно-обчислювальної техніки. У відповідності з Указом Президента України “Про державну політику інформатизації України' (травень 1995 р.) передбачається забезпечити розробку та створення таких соціально-спрямованих економічних систем, функціонування яких органічно поєднує інтелектуальні здібності людини та найпередовіші досягнення науки і техніки з метою вирішення таких задач як:

- створення ефективних механізмів формування управлінській рішень в умовах граничних ресурсів соціально-економічної сфери та прогнозування і оцінки наслідків формування рішень;

- підвищення технічного рівня підприємств;

. - пошуку та розробки нових ресурсозберігаючих технологій як у промисловому виробництві, так і у сфері підвищення якості управлінських рішень.

На рівні підприємств здійснення політики інформатизації означає розробку якісно нових автоматизованих інформаційних систем, які, з одного боку, повинні охоплювати всі рівні управління виробництвом, з іншого - використовувати найновіші досягнення в області інформаційних технологій та управління. При чому особливе значення мав розробка сучасних автоматизованих систем для оперативного управління виробництвом, підсистеми, що пов'язує збут продукції, управління запасами, матеріально-технічне постачання, управління технічною підготовкою виробництва, техніко-економічне планування та бухгалтерський облік з процесами виробництва продукції. Оскільки лише досконале функціонування системи оперативного управління може

забезпечити ефективну діяльність підприємств в ринкових умовах господарювання, здатність о короткі терміни і з мінімальними витратами перебудуватися на випуск товарів відповідно з коливаннями попиту, і як результат - вдатність до виживання в гострій конкурентній боротьбі. На практиці ж спостерігається невідповідність використовуваних методів та засобів розв'язання задач оперативного управління вимогам сьогодення.

Зокрема, перегляду та розробки нових, більш сучасних автоматизованих інформаційних систем, що відповідали б новим умовам господарювання потребує одна .із найбільш трудомістких задач оперативного управління виробництвом • задача календарного планування, як задача складання оптимального розкладу виконання робіт обслуговуючими пристроями (верстатами) при заданих обмеженнях на наявні ресурси та терміни, номенклатуру і обсяги випуску продукції.

Аналіз літературних джерел показує, що наявні автоматизовані системи для календарного планування досить обмежено використовують економіко'математичні методи, методи теорії управління та не відповідають у повній мірі вимогам нової інформаційної технології з точки зору інтерфейсу а користувачем, принципів гнучкості та інтегрованості. Більшість з цих автоматизованих систем, орієнтовані на використання в умовах масового та багатосерійного виробництва. Тоді як аналіз тенденцій світового машинобудування показує, що все більшого значення набувають дрібносерійний і одиничний типи виробництва з великою номенклатурою продукції, у зв'язку з постійними змінами призначення, конструкції і параметрів техніки.

У зв'язку а усіма вищезазначеними моментами актуальною е розробка автоматизованої системи підтримки прийняття рішень з к&лендарного планування виробництва, орієнтованої на використання найбільш ефективних економіко-математичних

моделей, нових методів організації підготовки і иинятгя рішень з календарного планування в умовах сгредньосерійного,

дрібкосерійкого та одиничного дискретного виробництва, що і обумовило вибір теми дисертаційної роботи.

Мета та яавлатш дослідження.

Метою дослідження є аналіз і розробка економіко-

математичних моделей і технологічних рішень для системи підтримки прийняття рішень (СППР) в календарного планування дискретного виробництва.

Відповідно до поставленої мсти, в дисертації розв'язані

такі основні завдання:

- проведено аналіз теоретичних розробок і практичних результатів з розв'язання задачі календарного планування, визначено основні особливості, вимоги, що ставляться до розв'язків задачі; обгрунтована необхідність використання і розробки більш досконалих методів розв'язання цієї задачі;

• розглянуто концептуальні основи системи підтримки прийняття рішень а календарного планування виробництва;

• визначено етапи процесу прийняття рішень на основі використання системи підтримки прийняття рішень а календарного планування виробництва:

- проаналізовано методи розв’язання задачі календарного планування з точки зору можливості врахування її багвтокритері-альності;

- досліджено снмультативнии метод - розв'язання задачі календарного планування як один із перспективних методів, що може враховувати багатокритеріальність задачі:

- запропоновано модифікацію симулвгатнвного алгоритму для розпаралеленкх обчислень у мережі ЕОМ з метою підвищення його продуктивності;

• проведено аналіз методів коригування календарних планів і запропоновано метод коригування календарних планів для використання в умовах дискретного виробництва:

- визначено функціональну структуру бази даних для системи підтримки прийняття рішень а календарного планування середньо-, дрібносерійного і одиничного виробництва та технологічні засоби її реалізації;

- визначена структуру бази моделей системи підтримки прийняття рішень та запропоновано технологічні підходи до реалізації системи управління базою моделей;

- визначено основні складові користувацького інтерфейсу для системи підтримки прийняття рішень а календарного планування виробництва.

Предметом дасліджсвпж в дисертаційній роботі є моделі і методи розв'язання задачі календарного планування та процеси прийняття рішень в календарного планування виробництва.

Об'єктом дослідження. Як об'єкт дослідження в дисертаційній роботі обрані підприємства машинобудування із середи ьосеріиним, дрібносерікним та одиничними типами виробництва, що мають велику номенклатуру виробів. Одним із представників таких підприємств є завод 'Кристал’ виробничого об'єднання Новатор, що випускає різноманітні електричні пристрої та вироби народногосподарського призначення (стереомагнітоли, автомагнітоли, селектори телевізійних каналів, регулятори напруги для тракторів та автомобілів, доїльні агрегати, аамкн, лещата, релаксаційно-масажні комплекси, прилади низькочастотної магнггхггерапп та іиш. ). На його прикладі ілюструються основні результати дослідження.

Теоретяею і методологічною осиовою дисертаційної ' роботи є опубліковані праці вітчизняних і зарубіжних вчених в області теорії розкладів; теорії прийняття рішень: календарного

планування виробництва; розпаралелення задач; паралельного і послідовного програмування; проектування Б проектування користувацького інтерфейсу; створення і застосування систем підтримки прийняття рішень. '

В ході дисертаційного дослідження застосовувалися положення теорії прийняття рішень, теорії розкладів, теорії паралельного виконання послідовних процесів, теорії проектування БД.

Зв'язав роботи з ахжаи НДР.

Робота по проблемі дисертаційного дослідження проводилася у відповідності в планом НДР №733 / Дослідження і

розробка комп'ютерних систем підтримки прийняття рішень з проблем розвитку України (галузі: промисловість, сільське

господарство)”, за напрямком ‘ Перспективні інформаційні технологи, прилад» комплексної автоматизації, системи за язку на 1994-199г>рр.

Наукова коваава дксертщішвого дослідженая. В

процесі виконання дисертаційного дослідження одержані результати, які містять елементи науково-практичної новизни:

- визначено процедуру прийняття рішень для задачі календарного планування а використанням системи підтримки прийняття рішень з календарного планування виробництва;

• в результаті дослідження симультатнвного методу розв'язання задачі календарного планування, виявлено ряд його особливостей щодо встановлення значень вхідних параметрів -інтервалу моделювання і часу моделювання, врахування яких відкриває нові можливості до використання даного методу;

- розроблено модифіковану версію симультагнаного алгоритму розв'язання задачі календарного планування, призначену для здійснення паралельних обчислень у мережі

ЕОМ;

- розроблено алгоритм коригування календарних планів для дискретного виробництва на основі контролю виконання планових завдань та введення регулюючих впливів а використанням наявних ресурсів часу;

- визначено раціональну, типову для підприємств а середньо-, дрібносерійним та одиничним типом виробництва структуру бази даних для системи підтримки прийняття рішень з календарного планування виробництва;

- запропоновано використання засобів об'єктно-орієнтованих систем управління базами даних для створення системи управління базою моделей як одного із компонентів системи підтримки прийняття рішень та визначено і побудовано комплекс моделей СППР;

- визначено основні компоненти графічного інтерфейсу “користувач - система підтримки прийняття рішень з календарного планування”.

Практична важливість дисертаційної роботи полягає у току, що в ній подано конкретні пропозиції щодо розробки системи підтримки прийняття рішень на основі принципів нової інформаційної технології. Запропоновані моделі, методичні підходи та технологічні рішення можуть дозволити підвищити ефективність та обгрунтованість управлінських рішень в календарному плануванні виробництва на підприємствах з середньосерійним, дрібносерійким та одиничним типом вироби ицтва.

Алробадія і реалізація.

Розроблена система ведення масивів бази даних використовувалася для організації оперативного управління на заводі "Кристал” виробничого об'єднання Новатор, запропоновані методи розв'язання задачі календарного планування використані при розробці системи підтримки прийняття рішень з календарного

планування виробництва, що функціонує на птоматизованому робочому місці майстра цеху заводу. Р омендацн щодо структури бази даних враховано при створенні інформаційної бази для управління виробництвом Підрозділу "Інструмент-Арсенал’ виробничого об'єднання ‘Арсенал*. Демонстраційна версія системи підтримки прийняття рішень з календарного планування виробництва використана для проведення лабораторних занять з дисципліни “Інформаційні системи в управліші! виробництвом’*, а основні теоретичні положення щодо розв'язання задачі календарного планування використані в учбовому процесі' для проведення практичних занять з цієї дисципліни.

Публікації . Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в трьох наукових роботах обсягом у 0,92 друкованого аркуша.

Структура робота. Дисертація складається з вступу, трьох розділів, висновків, бібліоірафічного переліку, що містить 148 найменувань, нараховує 189 сторінок друкованого тексту, 21 малюнок, 7 таблиць і 4 додатки.

Зміст робота

У вступі обгрунтована актуальність теми дисертації, визначені мста, задачі і методологічні основи дослідження, розкриті його наукова новизна і практична важливість, а також зроблена коротка характеристика роботи і отриманих результатів.

.В першому розділі ‘Концептуальні і організаційні передумови розробки СППР з календарного планування дискретного виробництва" на основі аналізу наявних формалізованих методів розв'язання задач оперативного управління та їх впливу на кінцеві результати виробництва.

показано, що найбільшої уваги для автоматизованої інформаційної системи оперативного управління, а точки зору розробки ефективних методів розв'язали, орієнтованих на підприємства з середньосерійніш, дрібносеріиним та одиничним типом виробництва, заслуговують задачі календарного планування на рівні дільниці.

Полягає задача календарного планування в тому, що при заданих послідовностях технологічних операцій та обмеженнях на матеріальні і часові ресурси необхідно знайти оптимальний (наближено оптимальний) порядок виконання деякої фіксованої множини виробничих завдань - окремих операцій обробки деталей (партій однойменних деталей), за допомогою системи, що складається з виробничих агрегатів (верстатів або гнучких виробничих місць), за гаданим критерієм ефективності.

Значний внесок в теорію оперативно-календарного планування , тісно пов’язану з проблемами теорії розкладів, внесли вітчизняні вчені-економісти С.А.Соколіцин, В.А.Петров,

В.Ф.Ситник, С.А.Думлер, В.І-Дудорін, ' Ф.І.Парамонов,

Н-А.Саломатін, Ю.П.Максимов, В.В.Шкурба та інші.

Великі розміренності задачі та наявність булсвих змінних не дозволяють знайти для загального випадку точні методи її розв'язання. Тому для розв'язання широко застосовуються евр істинні та наближені методи. Серед найбільш часто застосовуваних на практиці та згадуваних в літературі методів розв'язання задачі календарного планування: метод Джонсона-Ьеллмана. метод гілок і границь, методи симплексного пошуку, алгоритм Петрова, методи ранжування, еврістичні та імітаційні методи. .

Найбільш типовими підходами до розробки інформаційних систем для оперативного управління с розробка експертних систем

та розробка розрахункових пакетів прикладних програм в рамках автоматизованої системи управління.

Проте найбільш перспективним підходом до створення автоматизованої системи з календарного планування виробництва на рівні дільниці може бути концепція систем підтримки прийняття рішень - СППР (DSS - Decision Support System) -інтерактивних автоматизованих системи, які допомагають особам, що приймають рішення, використовувати дані і моделі, щоб вирішувати неструктуровані і слабостуктуровані проблеми; оскільки для розв'язання задачі календарного планування необхідне використання цілого ряду даних та економіко-матемапгчних моделей, а також беручи до уваги той факт, що вказану задачу можна віднести до слабосгруктурованих за цілим рядом ознак.

Основою створення СППР та автоматизації їх розробки є моделі СППР. Як концептуальна модель для СППР з календарного планування обрана модель Спрага, основними компонентами якої е інтерфейс "користувач-система”, база даних

і база моделей. Інтерфейс "користувач-система" забезпечує зв'язок з кожною із баз. Він включав програмні засоби для управління базою даних (систему управління базою даних), управління базою моделей (систему управління базою моделей), управління і генерації діалогу.

Другим роялі* “Аналіз і розробка математичних моделей кадачі календарного планування виробництва для СППР* присвячено дослідженню та розробці ехояоміко-математичних моделей для СППР з календарного планування.

У розділі приведена характеристика найбільш поширених методів розв'язання задачі календарного планування з точки зору задоволення ними ряду вимог ( характеристика подана у Таблиці t ).

Таблиця 1.

Характеристика найбільш поширених методів розв'язання аадачі календарного планування._________

Група Метод вимоги до методів

В м к т р о

Точні Джонсона- - ' - - + - +

Белмана

Гілок і границь + + - - - +

Евріс- Правила упо- - + + + -

тичні рядкувань для •

1-го верстата

Правила упо- + + - + - -

рядкування для

п верстатів

Методи - + - + +- +

ранжування

Набли Монте-Карло + + + - - +

жені Імітаційні + + - - + -

Петрова + + - + - -

Симультагивнни + + - - +

Серед основних вимог, яким повинні задовольняти ефективні моделі розв'язання задачі календарного планування в таблиці виділено:

В - можливість побудови календарного плану для довільної кількості обслуговуючих пристроїв, деталей, деталеоперацій;

м - можливість побудови календарного плану для випадку різнонаправленю: маршрутів руху деталей по операціях;

К - забезпечення можливості побудови календарного плану, оптимального за будь-яким бажаним критерієм чи критеріями;

Г - забезпечення можливості побудови к г -адарного плану при допустимих затратах часу;

Р - можливість врахування різних виробничих обмежень:

О - отримання достатньо близького до оптимального розв'язку та його оцінка.

В результаті аналізу даних таблиці, літературних джерел, як найбільш прийнятний метод розв'язання задачі календарного планування, визначено симулвтативний алгоритм.

Недолік цього алгоритму, пов'язаний із неможливістю врахування в ньому обмежень на всі види ресурсів пропонується ліквідувати шляхом застосування моделей Еибору деталей, що забезпечували б попередній відбір для включення в план лише тих деталеоперацій, які забезпечені ресурсами.

Важливою особливістю снмультативного алгоритму е його потенційні можливості до врахування багатокритеріальності задачі календарного планування.

Так, моделі багато кригеріальної оцінки альтернатив можна ввести в ту частину симультаггивиого алгоритму, що обчислює значення критеріїв ефективності, без змій решти блоків алгоритму. Як найбільш приемлива для даної мети, вибрана модель зважених сум критеріїв.

Для визначення "ваг" критеріїв можна застосувати один або групу методів їх вказання особою, що приймав рішення. Як найбільш доступні особі, що приймає рішення методи визначаються: упорядкування критеріїв за важливістю; -

порівняння корисностей двох значень за шкалою одного критерію: - виділення критерію, значення котрого незадовільне,

або, навпаки, задовільне.

Можливість здійснення розрахунків за симудьтативиим алгоритмом, пов'язана із необхідністю задания деяких вхідних параметрів для кожної окремої задачі. Серед таких параметрів:

інтервал моделювання (К.) - проміжок часу, на протязі якого моделюється робота дільниці; і час моделювання (Т), протягом якого здійснюються розрахунки за симулитативною моделлю.

У даному розділі приводяться результати дослідження симультативного алгоритму , реалізованого у вигляді програми на мові Сі++, за допомогою ЕОМ типу ІВМ РС в процесором 486 0X2. щодо встановлення цих параметрів.

Сутність симультв гнаного методу полягає у генерації технологічно допустимих планів, тобто, планів, в яких порядок обробки деталеоперацій відповідає технології; перевірці цих планів на ресурсну допустимість - чи можливе виконання такої послідовності деталеоперацій на наявному обладнанні; а також - у відборі серед ресурсно допустимих планів кращих за деякими критеріями ефективності, тобто, наближено оптимальних планів.

Встановлено, що кількість ресурсно допустимих планів серед а генерованих технологічно допустимих збільшується пропорційно інтервалу моделювання К. 1 при достатньо великому К, наближено дорівнює кількості технологічно допустимих.

Проте із збільшенням інтервалу моделювання К з метою отримання ресурсно допустимих планів із більшою ймовірністю, точність наближено оптимального плану погіршується. Так, графік залежності середніх та мінімальних експериментальних значень критерію ефективності наближено оптимального плану від інтервалу К, за умови мінімізації цього критерію, подано на Рис.1. Така залежність вказує на небажаність задання як інтервалу моделювання значень К при яких ймовірність отримання ресурсно допустимих планів максимальна.

Вказана тенденція особливо помітна для задач з великими значеннями сумарної трудоємності виконання деталеоперацій.

Рис.1 . Залежність середніх (К) та мінімальних

min , .

Z (К) експериментальних значень критерію огттимальносп

плану від інтервалу моделювання К

3 рисунку видно, що при деякому значенні К середке

експериментальне значення критерію огтшальносгі ZC*^(K), практично співпадає з його мінімальним експериментальним

„тій

значенням Z (Іч).

Отримані результати вказують на те, що ймовірність отримання наближено оптимального плану залежить від К

(Рис.2.). При чому вона найвища в точці Kq^ , що

задово>и>няе умову W < < JcO>i»u)*W. Де W' сумарна

трудоємність програми, Х(ьІ*и) ' функція, що враховує

розміренність задачі (кількість деталей (і) , кількість операцій (j) по обробці деталей, та кількість верстатів (и), на котрих вони можуть виконуватися). Для задач досить великих розмірениостей ( більших ніж 10x10x10), X може бути визначена як log (ixjxu), для задач менших розмірениостей в роботі пропонується

використовувати ряд експериментально встановлених значень %.

Рис. 2. Залежність кількості отриманих планів ((Ч) від інтервалу моделювання (К), де (РДП) • залежність ресурсно допустимих планів, (ОПТ) - наближено оптимальних планів.

із збільшенням розміренності задані та її трудоємносгі, кількість допустимих планів, що можуть бути отримані за Певний проміжок часу, вменшується, тому необхідне збільшення часу моделювання пропорційно розміренності задачі:

Т “ Р (х'М, К), де F(xW, К) - функція від розміренності задачі і заданого інтервалу моделювання.

_ Наявність Копт відкриває нош можливості для використання цього алгоритму, проте час отримання наближено оптимального календарного плану-гргфіка за сиыулэтативаим алгоритмом зростає із зростанням розміренності задачі і в досить значним, - для задач розміренністю (30x10x10) -приблизно 10 хвилин, - що звужує межі використання алгоритму. Тому необхідне відшукання шляхів підвищення продуктивності алгоритму.

Одним із таких шляхів може бути його розпаралелення.

/•% в • • О 9 '09

Снмультатизнин алгоритм містить потенційний подпшни паралелізм, оскільки одна і та ж послідовність операцій (генерація технологічно допустимого плану, перевірка плану на ресурсну

допустимість, формування масиву графу календарного плану, ущільнення плану, визначення значень цільної функції чи критеріїв оптимальності, перезапис календарного плану у масна кращого плану) здійснюється в ньому багаторазово, лише кожний раз генеруються інші випадкові числа для побудови технологічно ■»

допустимого плану. Тобто, як окремі процеси, що можуть виконуватися паралельно, можна виділити весь комплекс операцій, що виконуються за одну симуляцію. У відповідності з цим розроблено модифікацію скмулвгативного алгоритму для'

- розпаралелених обчислень у мережі ЕОМ.

На протязі періоду, визначеного календарним планом графіком (КПГ), отриманим в результаті розв'язання задачі календарного планування за допомогою певного методу, під

впливом випадкових факторів, хід виробництва на дільниці може бути порушено.

Це призводить до появи другого етапу розв'язання задачі -необхідності коригування планів.

Якщо відхилення незначні, тобто не порушені строки випуску окремих партій деталей, то прийняття рішень по усуненню відхилень може бути відкладено до початку наступного періоду регулювання. Якщо порушення приводить до зриву планових строків випуску, то робота у відповідності з КПГ робиться неможливою. Виникає необхідність перегляду приоритетів запуску партій та пошуку резервів робочого часу взаємозамінного обладнання.

Можливі два підходи до організації коригування:

а) повне перескладання плана-графіка на період часу, що залишився для дегале-операцій, що не пройшли обробку;

б) коригування наявного КПГ за рахунок внутрішніх резервів.

Основна відмінність підходів в тому, що в першому випадку користуються наперед прийнятою методикою складання КГІГ, а в другому - на основі контролю вихідних параметрів системи вводить коригуючі впливи при неузгодженності між реальним та запланованим ходом виробництва.

Другий підхід В умовах автоматизованого виробництва більш доцільний, оскільки реєстрація результатів виконання плану може нестися безперервно. Це дозволяє через наперед визначені проміжки часу проводити контроль виконання планових виробничих завдань, аналізувати хід виробництва та вводити' регулюючі впливи, використовуючи наявні ресурси. У відповідності з цим підходом, розроблено алгоритм коригування календарних планів, який дозволяє виконати зміщення виконання деталеопераціи за рахунок наявних резервів часу.

Третій розліл “Розробка основних компонентів СППР з календарного планування" присв'ячений розробці основних елементів концептуально! моделі СППР з календарного планування. Запропоновано технологічні рішення до побудови бази даних і системи управління базою даних, бази моделей і системи управління базою моделей та інтерфейсу “користувач -СППР*. Визначено структуру основних складових СППР з календарного планування.

У зв'язку із тісною залежністю структури бази даних для СППР з календарного планування від особливостей організації виробництва на кожному окремому підприємстві, запропоновано деяку узагальнену структуру бази даних, що може використовуватися як типова для машинобудівних підприємств із серійним, дрібносерійним та одиничним типом виробництва. З мстою розробки якої виконано проектування на зовнішньому, інфологічному, даталогічному та внутрішньому рівнях у відповідності з класифікацією КОДАС1Л.

З метою проведення даталогічного проектування і вибору типу системи управління базою даних для розв'язуваної задачі, визначено основні вимоги, яким повинна задовольняти подібна система та проаналізовано можливості використання як основи для її створення систем управління базами даних двох найбільш сучасних та перспективних типів - реляційнкх та об'єктно* орієнтованих. Вказано на переваги та проблеми використання об'ектно-орієнтованих систем. І визначено, що більш економічніш для заводу “Кристал" та підприємств подібного типу в використання систем управління базами даних реляційного типу. З врахуванням чого побудовано даталогічну модель бази даних ДЛЯ СППР з календарного планування.

Розроблено схему використання бази даних (БД) для розв'язання задачі календарного планування.

Розвиток сучасних- інформаційних технологій обумовлює необхідність управління моделями і даними та забезпечення зв'язку між даними і моделями через використання систем управління базами даних і систем управління базами моделей. У зв'язку з чим визначено вимоги до системи управління базою моделей СППР з календарного планування та визначено проблеми, що пов'язані з її побудовою.

Оскільки база моделей створюється та використовується користувачами різного рівня, доцільно виділяти різні рівні управління моделями у зв'язку з чим в дисертації приведена і охарактеризована структурна схема функціонування бази моделей. Показано можливості реалізації її основних компонентів на основі об'ектно-орієнтованих та реля цінних систем управління базами даних.

На Рис.З. приведено склад бази моделей (БМ) для СППР з календарного планування.

М0А4ЛІ •ибОруДОСПМ* Яга ххшщрного яшму

• оцйкн мбмпвчвмості матеріалами (заготовками)

• оцйки «бажіммвсгі

ЙСТр)ГМ«ИТОМ

■ оцим приориіегаості •мушу

Медая» «міму момамюсіі «КМСТМ МЛ»ІІД»риі.~і г»«н на «дієш* ••

• а*да« щбяиць аідпоаідцосгі там» мкуску-аилуску і КПГ

• гцярсхуту аааттажаиа

обладиаии»;

• пошуку 'атімоа* місць

•бмпосврвдиього шлт-

■рчжуїмт; -попарного портмша; нерадо* сумі місць;

МЛДЮЖ ПрвДСГі

КДМИДЯР**** ЛМЙІ

• як КПГ

• ** повну лсирвби м«т*р. ресурсі»

рсбапив* місцем

V- Мадміш^ал» н*---/-

к*л4нвдр*і>а ге**ё

• стлугштшгтн* мод/*/».

- сммуяьтвтммм модель а •рахумнням бсгшсярм-тврівяьиосК

ннжористову* метод »4Жв-

добових ІМДТПТ*

крнщю

Мсдогі щу»суции»

• пошуку мвои

• депмимм гашу:

• иіх'шід амац*ного пмну;

• юригуїнчі плану

Рнс,3. Структура бази моделей СППР з календарного планування.

Як основні компоненти інтерфейсу "користувач • СППР" , що визначають його тип, видалено наступні:

1). Принцип створення концептуальної моделі системи.

2), Форми представлення інформації на екрані.

3). Засоби маніпулювання та керування інформацією.

4). Набір операцій.

5). Режими роботи.

6). Схема реалізації сценарію діалогу.

7). Додаткові можливості.

БМ ш£ору

дешн

Г Початок Л

..

Визначеик* оперативної інформації про ситуацію

БД ресурси; 1

алшт;

вякоя.плаяш

тсхпродсаа

Осмисленій проблеми

9СПКЖА. БМ

шг крктер.

—• Формулювання шітеиа-шчної моделі задачі

БМ моделі по будовя КП Визначали моделі розв азагам задачі

V І ■

БМ ^представ-

лення;

-лилАІжу

МОЖЛИВОСТІ

* """" ——1 БД

Представлення результату ресулвптя; шрха

Вибір варіанту КПГ, організація його внконаиня

сп іяф. про хід

виробництва

БМ моделі ко-

ригування

Рис.4. Схема процесу приишптя рішень для задачі календарного планування а використанням СППР

zc

В дисертації розглянуто склад цих компонент для СППР а календарного планування та основні проблеми, пов'язані з Тх визначенням.

Особлива увага при розробці користувацького інтерфейсу приділена таким вимогам до нього, як комфортна та ефективна взаємодія користувачів зі складною системою обробки інформації, а також повнота системи знань, які втягуються в цей процес.

Склад основних компонентів інтерфейсу “користувач -СППР з календарною планування “ дозволяє визначити його як графічний (Grafted User Interface - GUI).

Розробка інтерфейсу для СППР з календарного планування здійснювалась за допомогою об’єктно-оріентованих засобів стЕоргіїнп інтерфейсу в Сі+4 (AppStudio).

На Рнс.4. приведена схема процесу прийнята рішень за допомогою СППР з календарного планування. '

У шкеговкдх узагальнено результати та зроблено пропозиції щодо проведеного дисертаційного досліджені».

В додатках наведено тексти програмних модулів математичних моделей і таблиці результатів машинних експериментів.

Освоюй результата робота.

Проведене дослідження і аналіз економіко-математичних моделей та технологічних рішень для системи підтримки прийняття рішень з календарного планування середньо-, дрібносерінного та одиничного виробництва дозволили отримати наступні результати дисертаційної роботи:

1. Обгрунтована необхідність використання в оперативному управлінні виробництвом для календарного

Планування на рівні дільниць (цехів) автоматизованої системи, побудованої иа основі концепції систем підтримки прийняття рішень.

2. Визначена як концеггтуальна модель системи підтримки прийняття рішень з календарного планування виробництва модель Спрага.

3. Здійснено аналіз найбільш поширених методів розв'язання задачі календарного планування з точки зору врахування ними ряду особливостей цієї задачі, у зв'язку з чий, як найбільш ефективний, визначено симультатюнин метод пошуку наближено оптимальних планів.

4. Проведено дослідження симультагивного алгоритму,

в результаті якого виявлено ряд закономірностей щодо встановлення значень деяких вхідних параметрів цього алгоритму, врахування яких відкриває можливості для більш широкого нога використання. '

5. Розроблено модифікацію симульгативного алгоритму, що враховує багатокріггеріальнісгь задачі календарного планування.

6. З метою підвищення ефективності симулигативного алгоритму, розглянуто можливості його розпаралелення та розроблено модифікацію симульгативного алгоритму для паралельних обчислень у мережі ЕОМ.

7. У зв'язку з необхідністю врахування відхилень ходу виробництва від календарного плану-графіка і оперативного реагуванні иа множину ситуацій що при цьому виникають, проаналізовано методи коригування календарних планів і запропоновано алгоритм коригування календарних планів в умовах дискретного виробництва.

8. Вироблено рішення щодо раціональної структури бази

даних для СППР з календарного планування виробництва, у зв'язку з' чим розроблені ц інфологічна, даталогічна і фізична моделі та визначено технологічні підходи до розробки системи управління базою даних. ■

9. Визначено функціональну структуру бази моделей для СППР з календарного планування, до складу якої ввійшли: моделі вибору деталей для календарного плану, моделі складання, коригування, оцінки і представлення календарного плану.

10. Розроблено приклади реалізації системи управління базою моделей на основі реля цінного та об'єктно-орієнтованого підходів.

11. Визначено і охарактеризовано основні компоненти інтерфейсу “користувач-СППР’ та розроблена схема сценарію діалогу особи що приймає рішення з системою.

12. Побудована схема процесу прийняття рішень з використанням СППР з календарного планування.

Ос вовні положення дисертації опубліковано в тама роботах:

1. Козах ІА Концептуальні основи СППР для календарного планування //Машинна обробка інформації. Міжвідомчий наук, збірник. Випуск 58. -К.:КДЕУ. 1996. -

С.49-56.

2. Ситник В.Ф., Козак 1-А. Концептуальні і математичні основи СППР для календарного планування / / Машинна обробка інформації. Міжвідомчий наук, збірник. Випуск 57. К.:КДЕУ, 1995.-С.67-74.

3. Козак 1-А. Концептуальна модель автоматизованої системи підтримки прийняття рішень в сільськогосподарському виробництві. //Машинна обробка інформації. Міжвідомчий наук, збірник. Випуск 56. -К.:КДЕУ. 1995. -С.147-152.

АННОТАЦИЯ

Козак И .А.

“Скстеыа поддержки прквжгая решении для календарного планирования дшскрствого производства*.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук по специальности 08.03.03 -

информационные системы в экономике. Киевский национальный экономический университет, Киев, 1997 г. .

Диссертационное исследование посвящено анализу н разработке экономике-математических моделей н'технологических решении для системы поддержки принятия решений по календарному планированию производства на уровне участков (цехов) предприятий с средне*, мелкосерийным и единичным типом производства. Осуществлен выбор концептуальной модели системы. Проанализированы основные методы решения задачи календарного планирования. Проведены эксперимент по исследованию симультативного алгоритма. Разработана модификация симультативного алгоритма для распаралелленых вычислений. Разработан алгоритм корректировки календарных планов. Разработано программное обеспечение математических моделей. Автором определены состав и технологические подходы к разработке основных элементов системы поддержки принятия решений.

Ключевые слова: система поддержки принятия решений, календарное планирование, экономике-математические модели, база даных, база моделей, пользовательский интерфейс.

SUMMARY

Kozak 1A .

Decision Support System hr calendar planning of dcscrete production.

Thesis for a scientific degree of Candidate of Economic Sciences in speciality 08.03.03 - Information systems in Economy. -Kyiv National University, of Economics, Kyiv, 1997.

The research deals with the analysis and development of economic and mathematical models and technological solutions lor the Decision Support System hr calendar planning of descrete production on the level of departments at an enterprise with average-, small- serial or individual types of production. The choice of the conceptual model of the system has been made. Basic methods of accomplishing the tasks of calendar planning have been analysed. The program experiments on the research of Simultatrve method have been carried out. The modification of Simuitative algorithm for the parallel calculations has been elaborated. The model of correcting the calendar plan has been developed, the program providing the mathematical models has been worked out. The investigator designed the structure and the technological approaches to work out the basic elements of the Decision Support System for calendar planning.

Key-vords: Decision Support System, calendar planning, economic and mathematical models, data-base, base of models, interface module.