Структура производства предприятия на примере организации машиностроительного производства.

В данной статье рассматриваются сосредоточенные и распределенные конкурирующие процессы и некоторые основные положения метода структурирования ресурсов машиностроительного производства.

Возможность конвейерной реализации различных конкурирующих процессов зависит от практической возможности представления общего ресурса в виде последовательности составных частей. Множество процессов р назовем множеством конкурирующих процессов, если эти процессы обладают хотя бы одним общим ресурсом. Через общие ресурсы осуществляется взаимодействие процессов производства.

Особую роль в машиностроении играет структурирование производственного ресурса и решение проблем оптимальной организации как параллельных конкурирующих процессов производства, так и комплексных, и их сосредоточенное распределение и выполнение. Разработан математический аппарат сетевых дуговзвешенных графов, а также получены способы расчета точных значений минимального общего рабочего времени выполнения всевозможных действующих производственных процессов рабочего ресурса с ограниченным числом интеллектуальных исполнителей с оценками трудоемкости согласно числу рабочих блоков и процессов.

Полученный математический аппарат служит отправной точкой для решения проблемы организации и распределении множества взаимодействующих конкурирующих процессов в машиностроительном производстве.

Основная идея метода структурирования процессов производства состоит в обеспечении декомпозиции (т.е. разбиения) рабочего ресурса на блоки и организации одновременного параллельного использования этих блоков множеством процессов.

При параллельном использовании рабочих блоков характерной является ситуация, когда один и тот же блок или часть его необходимо выполнять многократно, циклически.

Подмножеством множества рабочих ресурсов или просто ресурсом назовем многократно выполняемый рабочий блок или часть его, а множество соответствующих производственных процессов — конкурирующими.

Пусть R.,i = 2,к — некоторый ресурс, а Р( — множество конкурирующих процессов. Требуется организовать производство таким образом, чтобы общее время выполнения рабочих процессов Pt,i = l,n, использующих ресурс Rf, было минимальным.

Для решения данной задачи применяется стратегия последовательного обслуживания п рабочих процессов с использованием различных механизмов и их распределения.

Под рабочим ресурсом в машиностроительном производстве будем понимать некоторый источник, основу для производства. Например: источник энергии — энергоресурс; основа для работы — сырье — сырьевые ресурсы; аналогично — финансовые ресурсы, рабочие ресурсы и т.д.

Интеллектуальный исполнитель в машиностроительном производстве — это некоторая интеллектуальная машина. Основная его функция — распределение производственных процессов в определенной логической последовательности и обработка рабочего ресурса с целью получения некоторого конечного результата. Он создает, нормирует и обрабатывает производственные процессы.

Интеллектуальный исполнитель производства — это организатор и исполнитель в одном лице (но в обратную сторону не всегда верно). Интеллектуальный исполнитель превращает хаос каких-либо производственных задач в последовательную упорядоченную систему с целью достижения цели решения. Роль интеллектуального исполнителя могут играть, прежде всего, рабочий коллектив, автоматы, определенная робототехника, полуавтоматы и т.п.

Процессы — это определенные действия, направленные на решение поставленных производственных задач.

Рассмотрим более подробно эти процессы на схеме «Структура производства».

Пусть t — время выполнения каждым процессом ресурса r . В этом случае суммарное время выполнения процессов: Т = nt № Заметим, что дополнительные временные затраты на распределение процессов здесь не учитываются.

Время т можно существенно сократить, если обеспечить структурирование ресурса д производства на рабочие блоки Rl,R2,…,Rk с последующей конвейеризацией как рабочих блоков по процессам, так и процессов согласно интеллектуальным исполнителям.

При этом необходимо пройти следующие этапы:

  • а) структурирование ресурса на рабочие блоки;
  • б) организацию параллельного взаимодействия процессов, рабочих блоков и интеллектуальных исполнителей;
  • в) совмещение по времени выполнения различных процессов, использующих один и тот же рабочий блок R,,i = 1,к;
  • г) запоминание (по завершению использования очередного рабочего блока) и восстановление (перед началом использования следующего рабочего блока) необходимой информации о промежуточном состоянии процессов;
  • д) запуск производственных процессов на выполнение и их завершение;
  • е) выбор режимов взаимодействия рабочих процессов, интеллектуальных исполнителей и рабочих блоков;
  • ж) обеспечение специальных средств описания взаимодействия производственных процессов, интеллектуальных исполнителей и рабочих блоков ресурса производства;
  • з) разработку алгоритмов реализации взаимодействия процессов, интеллектуальных исполнителей и рабочих блоков ресурса производства;
  • и) поддержку взаимодействия процессов, интеллектуальных исполнителей и рабочих блоков.

Исходя из структурной организации машиностроительного производства осуществляется структурирование ресурса на соответствующие рабочие блоки. Это происходит на этапах создания математической модели машиностроительного производства, на этапах создания алгоритмов ее решения. Далее каждый рабочий блок оформляется с помощью специального математического описания. Количество рабочих блоков разбиения ресурса производства зависит от численности процессов и интеллектуальных исполнителей, накладных расходов и других параметров.

Для описания взаимодействия процессов, интеллектуальных исполнителей и рабочих блоков ресурса производства нами введена их соответствующая нумерация.

Пусть имеется Р, процессов, PRk интел-лектуальных исполнителей, ^рабочих блоков, где / = 1,и; к = \,р ; j = \,s- Причем рабочие блоки расположены линейно. Тогда специально выделенный организующий про-изводственный процесс предоставляет рабочие блоки структурированного ресурса производства Rj,j = \,s каждому из процессов Pf,i = \,n. В случае сосредоточенной обработки возможна монополизация интеллектуального исполнителя / -м производственным процессом. При этом, если j-й рабочий блок, j = l,s, освобождается очередным /-м производственным процессом, то он предоставляется (г +1) -му процессу, а / -й процесс получает в свое распоряжение (_/ +1) -рабочий блок или переводится в состояние ожидания до момента освобождения (j +1) -го блока, i = 1,и-1, j = 1,5-1 и т.д..

При распределенной обработке монополизации интеллектуальных исполнителей производственных процессов не происходит: рабочие блоки одного и того же производственного процесса управляются различными интеллектуальными исполнителями.

При недостаточном, ограниченном наличии интеллектуальных исполнителей возможно совмещенное во времени выполнение производственных процессов. Запоминание и восстановление промежуточных состояний производственных процессов, запуск их на выполнение и их завершение, выбор режимов взаимодействия процессов, интеллектуальных исполнителей и рабочих блоков осуществляет организующий процесс.

Предлагаемый метод организации взаимодействия конкурирующих процессов с ресурсом производства, основанный на его структурировании на параллельно выполняемые блоки, позволяет использовать один и тот же ресурс для множества конкурирующих процессов одновременно. Задача обоснования метода структурирования ресурсов на параллельно выполняемые рабочие блоки по времени реализации заданных объемов работ носит комплексный характер, что приводит к сложным математическим расчетам.

В связи с этим при построении и исследовании математических моделей и задач оптимальной организации параллельных процессов производства применяются теории множеств, расписаний, графов, комбинаторной оптимизации.

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *