Управление производственной программой в условиях функционирования предприятий с изменяющимися приоритетами взаимодействия тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Управление производственной программой в условиях функционирования предприятий с изменяющимися приоритетами взаимодействия"

ХАРЬКОВОМ! ИШЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ТОШ'АЗЛРА МЗН СУМШ1АШ

УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММОЙ В УСЛОВИЯХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ с ИЗМЕНЯПЩМЮЯ ПРИОРИТЕТАМИ ВЗ/ ДЮДЕЙСТВИЯ

Специальность 08.00.05 - "Экономите,планирование, организация управления народным х- эяйстпом и его отраслями (промышленность)"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Работа выполнена на кафедре вычислительной техники и прог раммирования Харьковского инженерно-экономического института.

Научный руководитель - кандидат технических наук,доцен

В.К.ГОПРАВКО

Официальные оппоненты: доктор экономических наук,профе-

В.Н.ГРИНЕВА

кандидат экономических наук.доц* Б.Г.СКОКОВ

Ведущая организация - Харьковский опытный завод приборост; ния "Система".

Защита диссертации состоится " " Мо,Ы" 1994 г. в 1300 часов на заседании специализированного совета К 068.21.01 по присуждению ученой степени кандидата экономических наук в Харьковском инженерно-экономическом институте по адресу: 310876, г.Харьков, пр.Ленина,9-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Харьковског инженерно-экономического института.

- Автореферат разослан " 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат экономических наук доцент

ХАРЬКОВСКИМ ИШЕНЕРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИИ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ТОШ'ЛЗЛРА АЛЭН СУАМАНАФИ

УПРАВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММОЙ В УСЛОВИЯХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ С ИЗМЕНЯЩИМИСЯ ПРИОРИТЕТАМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Специальность 08.00.05 - "Экономика.планирование, организация управления народным хозяйством и его отраслями (промышленность)"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы. Усложнение хозяйственных связей, высокая динамичность взаимодействия производителей и потребителей в условиях вхождения стран СНГ в мировую экономическую систему увеличивают потребность научно обоснованного расчета производственной программы предприятий.

Возрастание сложности вновь осваиваемой продукции, ускоряющаяся сменяемость выпускаемых изделий предъявляют повышенные требования к планированию и организации управления производством, особенно единичным и мелкосерийным, где основные черты динамизма проявляются наиболее ярко.

Совершенствование системы управления, интенсификация и повышение эффективности производства на базе достижений научно-технического прогресса являются одним из важнейших вопросов экономической политики.

Одним из таких направлений повышения эффективности является комплексная механизация и автоматизация производства: широкое внедрение ЭВМ, развитие гибких автоматизированных производств, обеспечивающих высокую производительность труда. Современное развитие вычислительной техники позволяет широко применять ЭВМ в вопросах совершенствования экономики, организации и планирования машиностроительного производства, позволяет ставить, разрабатывать и исследовать новые экономические методы и процедуры планирования производственных программ в условиях функционирования предприятий с изменяющимся приоритетом взаимодействия, недоступные без применения ЭВМ. Успех использования математических методов при разработке организационно-экономического обеспечения производственных систем зависят от уровня формализованного описания

процесса функционирования производственной системы.

С ростом динамичности взаимодействия экономических объекте объединение производственной программы предприятия в единую ыс дель с производственной мощностью, графиками поставок сырья и материалов, приоритптностью заказов на продукцию становится не обходимостьга для благополучного сущеетвовашя и функционировав предприятия. Реализация такой динамической модели с обратными связями в многовариантном виде является одной из важных задач диссертационной работы.

Важным способом повышения производительности современных производственных систем является ориентация на прогрессивные существования резервов производственной мощности. Наличие свободных производственных ресурсов позволяет осуществить внедрение в производство достижений науки и техники.

При директивном требовании "максимального использования мо! ностей" опытные установки загружаются выполнением серийной про дукции, замедляется модернизация оборудования, у предприятий № реальной возможности проведения мероприятий по техническому перевооружению и реконструкции действующего производства. Таким образом, резерв производственной мощности, как один из наиболее эффективных путей повышения производительности производственно! системы, служит материальной предпосылкой ускорения темпов научно-технического прогресса. Он позволяет быстрее переводить производство на выпуск новой техники, осваивать новую продукции новую технологию, осуществлять реконструкцию и техтгаеское перс вооружение.

Актуальность диссертационной работы определяется тем, что е настоящее время возникло определенное несоответствие между потребностями управления производственной программой предприятий с

изменяющимися приоритетами взаимодействия и методами расчета производственных программ. ' '. ,.„,

Следствием такого несоответствия является недостаточно гибкое реагирование производства на требования рынка, что приводит к разному снижению эффективности производства. Этим и обусловлен выбор теш диссертации.

1.2. Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование и разработка методов, связанных с динамическим моделированием функционирования производственной системы на базе модели многовариантности.

Решается ряд задач следующего характера: исследование и разработка методов оперативного планирования производственных систем;

анализ производственного цикла и выявление сущности резерво! производственных мощностей;

построение модели функционирования производства при использовании многовариантности;

использование динамической процедуры взаимодействия экономических объектов производственной системы с обратными связями;

реализация методов управления производством взаимодействия предприятий.

1.3. Предметом исследования является производственная система, в качестве которой выступает взаимодействие производствен ных мощностей, резервов, производственных программ, поставщиков и потребителей с учетом их приоритетов.

1.4. Методы исследования. При выполнении данной работы приме

нялись методы общей теории систем, теория расписаний, математическое моделирование с использованием ЭВМ. Теоретической и мете дической основой исследования являются работы ученых-эконоыистс

1.5. Научная новизна исследований состоит в следующем: разработана и исследована модель производственной системы во взаимосвязи с производственными мощностями и резервами, поставщиками сырья и материалов, приоритетами заказов;

проанализированы экономические проблемы резервирования производственных систем во взаимосвязи с исследованием производственных мощностей;

предложена методика оценки функционирования производственной системы, основанная на определении пропускной способности производственной системы и резервов производственных ресурсов всех типов;

проанализирована процедура оценивания функционирования производственной системы;

предложен выбор и обоснование критериев функционирования производственных систем с учетом их классификации;

составлен алгоритм и процедура расчета функционирования производственной системы для удовлетворения производственных заказов, исходя из их приоритетности;

разработаны алгоритм и программы моделирования, позволяющие осуществить практическое применение методик оперативного планирования в реальном производстве.

1.6. Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем: автоматизация методики планирования производственных программ в рыночных условиях позволяет значительно улучшить управление предприятием.'

1.7. Реализация результатов работы. Основные результаты работы использованы текстильным заводом СОТЕМА на Мадагаскаре для перспективного развития автоматизированных систем управления производством (свидетельство посольства Республики Мадагаскар (АНВОИОЬС/АТСии)

1.8. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и были на ряде семинаров выпускников 1993 г. Харьковского инженерно-экономического института и на межвузовской научно-методической конференции в городе Харькове.

1.9. Публикации. По результатам выполненных исследований в открытой печати опубликовано 4 работы, в которых отражено основное содержание диссертации.

1.10. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов по главам, заключения, списка использованной литературы,изложенных на 136 страницах машинописного текста, содержит II рисунков, 7 таблиц 4 приложений. В списке литературы 96 наименований.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность темы, выбор предмета исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, формулируются основные направления исследований.

В первой главе диссертации "Исследование и анализ организационно-экономического обеспечения производственных систем" проведено исследование методов и моделей оперативного планирования производственных систем. Осуществлен экономический анализ производственных мощностей, производственного цикла и резервирования

в задачах оперативного планирования производственных систем.

Во второй главе "функционирование производственной системь на базе многовариантной модели производства" разработана метода ка моделирования производственной системы на базе динамического взаимодействия с обратными связями объектов экономического процесса: производственных мощностей, графика поставок сырья и материалов, производственных программ и заказов потребителей с установленными приоритетами. Предложена и исследована методика многовариантности производственных программ, которая является базой гибкого выбора стратегии функционирования предприятия по

выбранному критерию.

В третьей главе "Характеристики оперативного планирования

производственных систем" реализован гибкий подход планирования приоритета заказов с использованием многовариантной модели проис водственного процесса в динамическом взаимодействии с обратными связями производственных программ, графиков поставок сырья и материалов, производственных мощностей и приоритетности заказов потребителей.

В заключении обобщены выводы и предложения по результатам выполненных в диссертации исследований.

3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ЭЛ. Исследованы методы и модели оперативного планирования и области их применения в условиях рынка.

В диссертации показано, что основными моделями для расчета оперативного календарного планирования являются:

статистические с оптимизацией метода случайного поиска; имитационные с набором правил предприятия; эвристические, которые принимаются в тех случаях, когда

невозможно создание строгих алгоритмов, но необходимо использовать имеющуюся информацию и оценить факты, не имеющие количест-' венного выражения.

В области оперативного планирования применяются методы комбинаторной математики, имитационные модели, методы линейного программирования. Для решения некоторых вопросов в условиях индивидуального производства используются сетевые методы планирования.

Оперативно-календарное планирование, как раздел планирования производства, базируется на методах теории расписаний, получающий в последние годы все большее развитие. Одной из важнейших функций ОКП является составление расписания (графика функционирования производственной системы, в том числе всромогате-льного технологического оборудования, транспортных средств, вычислительной техники). Для решения задач теории расписаний применяются методы двух типов: либо основанные на различных схемах перебора, т.е. аналитические, либо приближенные, имещие много модификаций. Анализ этих методов позволяет глубже понять суть задачи, определить в каждом конкретном случае область применения

известных алгоритмов.

Практика оперативно-калевдарного планирования требует разработки методов, позволяющих быстро составлять планы, близкие к оптимальным. Одним из средств достижения этой цели является формулировка, анализ и решение математических задач, как на более общих моделях, так и на частных, учитывающих в основном только специфику конкретного производственного цикла.

3.2. Осуществлен анализ производственного цикла и резерви рования в задачах оперативного планирования производственных систем.

N

Проблему оперативного планирования производства предлагаем ся рассматривать, во-первых, как повышение уровня использована резервов производственных ресурсов всех типов, во-вторых, как сокращение длительности производственного цикла изготовления с« рии изделий, приводящих к росту объемов производства за счет рационального сочетания процессов в пространстве и во времени у. ограниченное соединение в единый интегрированный производственный процесс всей совокупности основных вспомогательных и обслуживающих цроцессов.

В структуре производственного цикла время межоперационных перерывов преимущественно превышает рабочий период, вследствие чего совершенствование оперативного планирования производства направлено на сокращение удельного веса межоперационных потерь.

Для нормального функционирования предприятия необходим определенный резерв производственной мощности, наличие которого позволяет быстрее переводить производство на выпуск новой техники, осваивать новую продукцию, новую технологию, осуществлять реконструкцию и техническое перевооружение.

При оперативном планировании следует иметь в ввду все виды резервирования: информационное, временное (запас времени), энергетическое, запас производственной мощности.

При исследовании производственных процессов ресурсы можно классифицировать как складируемые (типа энергия) и нескладируе-мые (типа мощность). При решении проблемы оптимального резервирования необходимо исследование и использование свойств нескла-дируемых ресурсов типа "мощность":

9 л

/ Ъсо&

^ где 3 (Л) , ^Ь С О _ функции поставки и потреблена

ресурса соответственно.

Повышение эффективности производства происходит посредством более рационального использования нескладируемых ресурсов типа "мощность".

3.3. Выработаны подход и разработана методика построения модели производственной системы на базе взаимодействия производственных программ, производственных мощностей, графика поставок сырья и материалов, приоритета заказов потребителей.

При планировании производства в условиях рыночной экономив ответственным и трудоемким является процесс формирования производственной программы, удовлетворяющей поставленным критериям.

Связи между производственными объектами формируются

соотношениями: , л

12 =

Объектами производственного процесса являются (5 - графика поставки сырья и материалов, М - производственная мощность, А/ - нормы расхода сырья и материалов на единицу изделия, -О- - множество производственных программ, Н - множество заказов потребителей с установленными приоритетами,

где ^ - процедура построения множества производственных программ.

• Обратные связи формируются соответственно соотношениям

1 = о/б.м.И)

Объекты производственного процесса связываются между собой формальными взаимоотношениями :

М = |4 Ш) - заключается в системе неравенств:

Ъ ¿Р (I)

и 1 1-Л

где - количество технических операций;

^Н - предельная мощность X -той технической операции; Рьт - количество запланированных изделий по I -му ваду; - количество различных видов выпускаемых изделий; 6С - трудоемкость (т.е. единица мощности по I -му веду изделия)

& ¡Д)

заключается в аналогичной системе неравенств:

^~Ри (¿,м)* N(¡>0

(2)

где т = 1,12 - количество плановых месяцев;

1 = 1,1. - количество различных ввдов сырья и материалов;

0(^,гп) - матрицное выражение вектора поставок сырья и материалов по месяцам;

"Ри (1,т}_ и.Таа матрица производственной программой во ынржестве П ;

N(¡,1) _ матрица норм расхода ^ -го вида сырья или материала на С -ое изделие.

Выражение (2) является системой неравенств, где и и = !Гь количество производственных программ.

м

6

Vх-а

£1

Рис. I. Модель взаимодействия объектов производственного

процесса

-О. - производственная программа; СЛ - графики поставок сырья и материалов; М - производственная мощность; 2 - приоритет заказов потребителей; ЗчД^Х^- взаимодействие между ооъектои; обратные связи.

Формализация взаимосвязей объектов производства в задаче планирования приводит указанный процесс к динамическому виду, что позволяет моделировать разнообразные производственные сит2 ции.

3.4. Разработана методика анализа функционирования производственной системы при использовании многовариантной модели. Метод математического моделирования, сводящий исследование про цессов и систем к математическим задачам, занимает ведущее мес то среди других методов исследования, особенно в связи с использованием ЭВМ.

Комплекс производственных мощностей предполагает возможность загрузки, исходя из конечного множества производственных программ, что формализуется согласно

/= 0 к

и формируется количество гп различных соотношений загрузки производственных мощностей.

При наличии общих возможностей загрузки производственных мощностей в разных вариантах производственных программ, что определяется условием непустых пересечений исходных множеств Ус:

П V* Ф 0 , ¡,= Тп • £*»

возможно формирование свойств многовариантности модели производственного процесса.

Важной чертой процесса производства при использовании разработанной модели является наличие различных способов загрузки производственных мощностей.

Это означает:

наличие различных вариантов;

возможность производства изделий одновременно по разным производствам по всем важнейшим схемам, что обусловило взаимозаменяемость технологического оборудования.

Формирование исходных данных модели по характеристикам структурных элементов ПС включает определение:

временных затрат по матрице I = Н , ь - ¿Л , ^^ > определяющей мощности оборудования по каждому типу ресурсов для выполнения основных процессов рабочего периода производственного цикла;

возможностей и временных затрат оборудования при переналадке с операций на другие операции, а также на первоначальную наладку оборудования, что относится к вспомогательным процессам рабочего периода производственного цикла;

затрат на транспортные операции, что также относится к вспомогательным процессам рабочего периода производственного цикла.

3.5. Произведен расчет и анализ приоритетов заказов потребителей при использовании в качестве функционирования производственной системы методики многовариантности производственных программ.

Методшса расчета производственной программы, направленная на максимально возможное удовлетворение потребителям с высшим приоритетом, заключается в анализе возможностей производственной системы выполнить дополнительно к анализу высшего приоритета некоторое количество заказов более низких приоритетов.

На рис.2 проиллюстрирован процесс функционирования предприятия по выполнению заказов различных приоритетов от высшего 1-го до 6-го. Характерным является различие в объемах и длительностях, а также сроках реализации заказов Л . Причем сроки

: л

-н-

Н I ^з I Ч ,

->к-H-н-

t,ts

-> t

ы

Л.

7Tcu 8

TS» trt /•> тт* тлттт#гт ri <■■» Т/л »■> <-ч »«. плл»1 nwTíírmtift л

J.

10 II

(месяцы)

12

окончания заказов определены заранее (либо определяются расчетным путем). Рассчетными являются моменты запуска заказа в производство, причем производственные мощности и имеющиеся в наличии сырье и материалы, а также графики их поставок должны позволять это. Формализация указанного требования приводит к идеальной модели, в которой загрузка производственных мощностей может, за исключением необходимого резервирования,считаться максимальной.

Алгоритм расчета производственной программы в соответствии с приоритетами заказов потребителей анализирует сочетания возможных реализаций производственных программ. Целью расчета является поток такого сочетания реализаций производственных программ и расположение их во времени, которое приводит к нахождению минимального времени Т реализации е^п заказов, где )Ь

количество принятых к исполнен™ заказов

1-1 _

Тгтп ((¿LtL+¿n.)i ,

гу •

1=1

где ^ _ расчетное время, характеризующее разницу во времени между запусками очередных заказов в производство;

а - полное количество заказов. _ гс-

Величина /реализует требование аналитического метода перебора теории расписаний и представляет собой количество разрешений с повторениями, является ограничением количества переборов в алгоритме, блок схема которого приведена на рис. 3.

3.6. Выработаны рекомендации по использованию резеряоя производственных мощностей И в рыночных условиях. Требование непрерывности в условиях дискретного производства приведет к существованию резервов производственных ресурсов основного оборудования. Каждому сочетанию реализаций производственных программ могут быть

поставлены в соответствие графики загрузки как основного, так и вспомогательного оборудования по операциям.

Начало

Множество заказов г^ IV ; множество реализаций производственных программ

1=1

Расчет Т* для каждого сочетания реализации производственных программ с применением сдвига во времени очередных реализаций

Нахождение функции запуска заказов

в производство

Да

Сравнение Т]' между собой -

Т= тт. (( + с*п.)ц' > ¿ =

Анализ загрузки производственных мощностей; принятие рассылки по обратным связям

^ Конец^

Количество рас четов со ответств ет разре шениш с повторен!

ем

п,

л

/Вывод функции запуска Ы , соответствующей Тгтп _

1 1 I

/Фиксация расчетных реализаций производст-/ венных программ, принятых к исполнению

Рис.3. Блок-схема расчета минимальной длительности реализаций Лл, заказов.

На основании временных диаграмм загрузки строятся временные диаграммы резервов каждого типа ресурсов для единиц технологического оборудования. Сочетанию реализаций технологического маршрута с наименьшей длительностью производственного цикла "Тсц соответствует минимальное количество резервов производственных мощностей М для реализации заданной производственной программы невозможно.

Таким образом возникает задача использования резервных производственных мощностей технологического оборудования. Перспективными представляются:

проведение профилактических мероприятий как технического оборудования, так и системы управления в резервные периоды;

отработка новых прогрессивных технологий, а также изготовление уникальных изделий в соответствии с требованиями НТР параллельно с осношой производственной программой;

модернизация оборудования, технический осмотр без остановки производства;

повышение квалификации обслуживающего персонала, обучение специалистов в реальных производственных условиях;

использование резервных мощностей для восстановления хода производственного процесса при его нарушениях.

3.7. Проанализировано влияние возмущающих Дикторов на производственный процесс при использовании шоговариантной модели.

Цели и структура функционирующей системы не может считаться статическими, застывшими, жесткими. В зависимости от складывающейся обстановки, возникновения новых задач вариации характеристик внешней среды и других факторов могут и должны изменяться.

Модель, основой которой является многовариантность реализаций производствешшх программ, позволяет оценить влияние различ-

них случайных факторов на работоспособность ПС . Исходя из перечня возмущающихся факторов, характерных для ПС , менягащихс условий их функционирования, основными из которых являются: полные или частичные отказы оборудования, смена номенклатуры продукции, непрогнозируемое появление дополнительных заказов -возможно моделирование этих ситуаций. Полные или частичные отк зы единиц оборудования в ПО приводят к снижению эффективно ти функционирования в ПС . Любые отказы из указанных типов в общем случае приведут к увеличению длительности "Г реализаци заказов за счет сужения множества реализаций производ-

ственных программ. В частности, длительность Т может не изме няться.

4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛВДШЦИХ

РАБОТАХ

4.1. Поправко В.К., Тонгазара A.C. Приоритетность заказов в задаче формирования производственной программы предприятий в УКРНЙИТИ , Харьков, 1993 .

4.2. Поправко В.К., Броников К.С., Тонгазара A.C. Динамическое представление объектов производства в задаче планирования в ЖРНИИТИ , Харьков, 1993 .

4.3. Поправко В.К., Тонгазара A.C. Управление производствен ной программой в условиях функционирования предприятий. Сборник аспиранта ХИЭИ, 1993 .

4.4. Поправко В.К., Тонгазара A.C. Формирование производственной программы предприятия по приоритетным заказам в рыночных условиях. Межвузовская научно-методическая конференция. -Харьков, 1993. - С.213-214.

Тонгазара Алэн Суаманафи

Управление производственной программой в условиях функционирования предприятий с изменяющимися приоритетами взаимодействия.

Специальность 08.00.05 - "Экономика, планирование, организация управления народным хозяйством и его отраслями (промышленность)"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени . кандидата экономических наук

Ответственный за выпуск

н.э.н.профессор

Б.Г.Савченко

Пописано к печати 04.01.94

Усл.п.л. Офсетная печать. Бумага типографская. Формат 60x84 I/I6. Заказ № 4, тираж 100 экз. Бесплатно

Ротапринт ХИЭИ. 310001, Харьков, пр.Ленина,9-а.