Совершенствование управления металлургическим производством на основе рационализации материальных потоков тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Лобачев, В.В,

Введение.

Глава I. Основные направления совершенствования управления металлургическим производством. II

§ I.I. Проблемы и пути совершенствования управления промышленным производством на современном этапе. ii

• § 1.2. Системный подход к изучению металлургического предприятия как сложной производственно-экономической системы.

§ 1.3. Имитационное моделирование как метод исследования процесса функционирования сло;?лых производственных систем.

§ 1.4. Проблемы и пути повышения эффективности проектирования и функционирования АСУ металлургическими -предприятиями.

§ 1.5. Теоретические основы совершенствования управления металлургическим производством на основе метода машинной имитации.

§ 1.6. Этапы создания имитационных моделей.

Глава П. Методические основы совершенствования управления металлургическим производством на основе рационализации материальных потоков с помощью машинной имитации.

§ 2.1. Основные направления совершенствования управления на основе машинной имитации материальных потоков.

§ 2.2. Принципы формализации производственной структуры металлургического предприятия.

§ 2.3. Основные принципы построения имитационных моделей f Стр7 материальных потоков металлургического пред. . приятия.

3.1, Методика расчета атрибутов системы.

2;3.2, Формализация задержек материальных потоков.

2.3.3. Принципы отбора информации.

2.3.4. Трансляция модели.

2.3.5, Оценка адекватности модели.

2.3.6, Организация процесса изучения функционирования системы в рамках выявленной структуры.

Глава-3. Организация практического экспериментирования с имитационном моделью материальных потоков в условиях металлургического предприятия Сна примере Западно-Сибирского металлургического комбината).

§ 3.1. Практическая реализация методики построения имитационных моделей материальных потоков металлургического предприятия.

§ 3.2. Организационное обеспечение процессов построения и эксплуатации имитационных моделей материальных потоков.

§ 3.3. Оценка результатов экспериментирования с моделью материальных потоков Западно-Сибирского металлургического комбината.

За*опочение.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Совершенствование управления металлургическим производством на основе рационализации материальных потоков"

Народное хозяйство СССР достигло в настоящее время еысокого уровня развития, что в свою очередь требует решения задач совершенствования плановой работы и управления экономикой. В современных условиях ускорения научно-технического прогресса вопросы управления стали одними из центральных проблем науки и техники, экономики и общественного развития. Их успешное решение может быть осуществлено на основе тесной, органической связи с производством достижений науки. Указывая: на необходимость усиления этой связи, ХЖУ1 съезд КПСС поставил задачу ".сосредоточить усилия на решении важнейших проблем развития математической теории и повышении эффективности её использования в прикладных це-лях"1^.

Особое внимание здесь следует уделить совершенствованию экономико-математических методов, несколько десятилетий назад бурно "ворвавшихся" в теорию и практику планирования и управления экономикой, и остающихся сегодня основой этой работы. Еще большее значение они приобрели с появлением современных средств вычислительной техники, слияние с которыми стало прочным фундаментом для построения автоматизированных систем управления. С развитием научно-технического прогресса, совершенствуется наука и техника управления, характеризующаяся сегодня следующими особенно с тяж:

- расширением функций и задач управления;

- усложнением объектов управления, переходом от управления отдельными участками производства к управлению предприятиями и

I) Материалы ХХУТ съезда КПСС. М., Изд. Политической литературы, и 1981, стр.146. Г отраслями, к сложным многоцелевым системам управления;

- принятием управленческих решений в условиях все более возрастающей (по мере усложнения систем управления) неопределенности;

- широким применением средств вычислительной техники для реализации алгоритмов и оценки качества управления, созданием многопроцессорных систем управления;

- построением моделей сложных объектов, систем управления, систем автоматизированного проектирования, эксперимента и научных исследований;

- интеграцией достижений смежных наук и научных направлений для решения проблем управления.

Указанные особенности порождают новый комплекс задач, стоящих перед исследователями в области экономико-математического моделирования. Он заключается в необходимости одновременного учета факторов неопределенности, динамической взаимной обусловленности текущих решений и последующих событий, в комплексной взаимозависимости между управляемыми переменными производственной системы, а в ряде случаев также и в том, что требуется рассматривать дискретную, строго определенную последовательность интервалов времени. Такого рода глобальные "системные" задачи обладают, как правило, большой размерностью и многообразием внутренних взаимосвязей, что значительно затрудняет-или делает невозможным их решение традиционными экономико-математическими методами. В связи с этим первостепенное значение в решении проблем управления приобретает сегодня метод имитационного моделирования, ставший за короткий срок широко признанным методом решения сложных задач анализа, оптимизации и проектирования систем управления производ

L j ством и технологическими процессами.

Главной отличительной особенностью имтационного моделирования является его направленность на изучение поведенческого аспекта моделируемой системы. Это связано с представлением изучаемого объекта в виде совокупности взаимодействующих элементов, вместе образующих некую целостность. С акцентом на поведенческий аспект связано также и представление о времени. При имитации каждому моменту расчетов в модели однозначно соотнесен определенный момент реального времени и соответствующее ему "состояние" изучаемого объекта или процесса. Благодаря именно этой особенности имитационное моделирование позволяет, используя все возрастающие возможности ЭВМ, наиболее полно, с учетом большого количества факторов исследовать поведение моделируемого объекта в различных условиях и выработать структуру, характеристики и режим работы, обеспечивающие наибольшую эффективность его функционирования. Поэтому имитация стала обязательным этапом разработки многих технических систем, например, авиационных и космических, но все еще довольно редко используется при решении производственных задач, что объясняется, прежде всего, слабой осведомленностью руководящих работников о возможностях этого метода. Имеющаяся весьма обширная литература по имитационному моделированию носит в основном описательный характер, реже - проблемный. Вопросы не построения имитационных моделей функционирования сложных производственных систем и их использования в практике управления нашли отражение в сравнительно небольшом количестве исследований. Среди них следует отметить труды советских ученых Н.П.Бусленко, Н.Н.Моисеева и К.А.Багрияов-ского, а также работы зарубежных авторов: Дк.Форрестера, Т.Нейло-ра,' Р.Шеннона, внесших значительный вклад в развитие этого направлю ния моделирования. В приложении к черной металлургии эти вопросы л освещались в грудах Н.К.Данилюка, Ю.Н.Погребного /108/, А.М.Бер-кович / 12 /, С.Е.Лившиц /72 / и ряде других работ / 22, 27, 54, 65, 8S, 93, 106, 122, 123, 134/. Следует отметить, однако, что среди перечисленных отсутствуют специальные разработки методических вопросов совершенствования управления с помощью имитационных моделей сложных производственно-экономических систем, в том числе и применительно к металлургическим предприятиям. Недостаточность исследований в этой области сужает возмоглость обоснованного выбора управленческих решений и ограничивает эффективность автоматизированного управления производством. Поэтому предлагаемую автором работу следует рассматривать, как попытку восполнения данного пробела.

Как инструмент исследования сложных систем имитационное моделирование включает методологию построения системных моделей, методы алгоритмизации объектов, методы и средства построения программных реализаций имитаторов, планирования, организации и выполнения на ЗВМ экспериментов с моделями, обработку данных и анализ результатов. В настоящей работе излагаются соображения автора по этим вопросам.

Основной целью диссертации является разработка методичес- . ких вопросов совершенствования управления сложной производственно-экономической системой с многономенклатурным характером производства и большим удельным весом внутризаводского'оборота какой является металлургическое предприятие, на основе рационализации материальных потоков с помощью имитационного моделирования. Применение данной методики будет способствовать повышению обоснованности решений по управлению производством, а также совершенствованию организации работ по созданию, внедрению и эксплуатации АСУП в черной металлургии за счет достоверности, точности^ га также увеличения объема учитываемой производственно-технической информации.

Достижение указанной цели включало решение следующих задач:

- определение основных направлений совершенствования управления с помощью машинной имитации материальных потоков металлургического предприятия;

- определение основных этапов построения имитационных моделей и комплекса решаемых на каждом из них задач;

- выявление механизма формирования материальных потоков;

- обоснование методических принципов определения и учета наиболее значимых с точки зрения управления материальных потоков;

- разработку принципов декомпозиции систем;

- разработку и апробирование математического, информационного и программного обеспечений.

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. В приложении представлен комплекс программ для ЗВМ, составляющих основу программного обеспечения, реализующего разработанную методику на примере одного из металлургических комбинатов. При изложении материала автор старался придерживаться той последовательности, которая определена очередностью разработки этапов построения имитационной модели.

Диссертация: заключение по теме "Транзитивная экономика", Лобачев, В.В,

Выводы

1. На основании разработанной методики создана бункерно-поточная страта Западно-Сибирского металлургического комбината, построено математическое и программное обеспечение имитационной модели материальных потоков данного предприятия.

2. Наложены основные положения организационного обеспечения процесса функционирования имитационных моделей материальных потоков металлургического предприятия, раскрывающие ряд возможных затруднений, с которыми приходится сталкиваться исследователям в ходе разработки подобных моделей и при экспе-рпментированхси с ниш; даны конкретные рекомендации по г:х устранению.

3. Проведено несколько циклов практических экспериментов с имитационной моделью материальных потоков ЗСМК, в ходе которых исследовалось влияние различных по своей природе ц про-доментальности возмущающих воздействий, рассматривались возможные варианты стратегии управления в период действия активностей и"последствия их практической реализации в условиях исследуемой системы.

4. Результаты проведенных экспериментов, Ексокая скорость и точность расчетов в модели позволяет сделать вывод о практической пригодности предложенной методики для решения вопросов оперативного управления производством в рамках современных металлургических пр едприятий. U

- 140

Г - ">

5. Указаны возможные направления исследований в области совершенствования управления металлургическим производством на основе использования имитационных моделей материальных потоков. l г

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Современные темпы и тенденции развития научно-технического прогресса вызывают необходимость внедрения в теорию и практику управления металлургическим производством действенных экономико-математических методов, способных устранить складывающееся противоречие между постоянно возрастающей автоматизацией fS в дологических процессов и большой продолжительностью выработки обоснованных решений по управлению ими.

2. Эффективным методом, позволяющим повысить обоснованность таких решений путем исследования с системных позиций последствий реалиаации возможных стратегий управления на математической модели объекта, является машинная имитация. Однако, отсутствие методических разработок в этой области в значительной степени затрудняет применение данного метода на металлургических предприятиях.

3. В ходе исследований, проводимых в этом направлении, была разработана теория организационно-технологических множеств производственны}: процессов, ставшая основой для создания методики совершенствования управления металлургическим производством путем рационализации материальных потоков с помощью машинной имитации.

4. Реализация данной методики для условий конкретного металлургического предприятия состоит в последовательном выполнении двух этапов: определение структуры исследуемой производственной системы и изучение процесса ее функционирования в рамках выявленной структуры.

5. Разработаны принципы формализации производственной структуры, позволившие создать типовую бункерно-поточную страту метал-лургич еского предприятия.

6. Предложены методы расчета атрибутов системы составляю-L *

Пцих основу математической модели предприятия. Обоснован поря-"? док сбора п подготовки исходной информации для практического эксперементирования, а также выбор алгоритмического языка для трансляции модели на ЭВМ.

7. ПроЕедено апробирование методики совершенствования управления металлургическим производством на основе рационализации материальных потоков в условиях крупнейшего предприятия отрасли - Западно-Сибирского металлургического комбината.

8. Классифицированы возмущающие воздействия по степени их влияния на номинальный режим функционирования металлургических предприятий. Определены пассивные и активные возмущения из пяти групп, установленных традиционной классификацией, с позиций рационализации материальных потоков на основе машинной имитации.

9. В нескольких сериях практических экспериментов с моделью материальных потоков ЗСМК было исследовано влияние внешних и внутренних активностей на процесс функционирования предприятия, а также рассмотрены посяадошвияяреализации возможных стратегий по управлению производством.

10. Результаты исследований позволили сделать вывод о практической пригодности разработанной методики для решения вопросов совершенствования. . оперативного управления металлургическим производством.

11. Обоснована целесообразность создания в составе интегрированной аСУП обеспечивающей подсистемы имитационных моделей на основе органического сочетания традиционных методов оптимизации и машинной имитации. l

- 143 г ">