WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«BALANCE MODELS AND THEIR APPLICATION IN AUTOMATIC CONTROL SYSTEMS FOR PRODUCTION MANAGEMENT Рассматриваются балансовые модели управления и планирования процессов ...»

университета

водных

ЖУРНАЛ коммуникаций

СУДОСТРОЕНИЕ И СУДОРЕМОНТ

УДК 629.12.10 В. В. Сахаров,

д-р техн. наук, профессор,

ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова;

А. А. Кузьмин,

канд. техн. наук, профессор,

ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова

БАЛАНСОВЫЕ МОДЕЛИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ

BALANCE MODELS AND THEIR APPLICATION IN AUTOMATIC CONTROL

SYSTEMS FOR PRODUCTION MANAGEMENT

Рассматриваются балансовые модели управления и планирования процессов производства конечной продукции в судоремонте и системах анализа межотраслевых связей. Приводятся модели, базирующиеся на теореме Гозинта и межотраслевого баланса. Решается инверсная задача балансовой модели «затраты–выпуск» В. Леонтьева.

Balance models for planning and production control systems in ship repairing and co-branch connections are considered. Founded on Gozint theorem and on co-branched balanced models are presented. Inverse Leontief’s input–output analysis problem is solved.

Ключевые слова: балансовые модели, управление, планирование, судоремонт, сборочные технологии, оценка, инверсная задача.

Key words: balanced models, control, planning, ship repair, assembly technologies, estimation, inverse problem.



К ОНЦЕПЦИЯ построения моделей для принятия решений в определенной предметной области предусматривает использование математического аппарата, адекватного проводимым исследованиям, с разработкой соответствующей алгоритмической части, программной системы. Предполагается, что модельная часть должна с заданной точностью отражать процессы и сведения об объекте и предмете моделирования. Тогда принятые решения будут получены на основе строгих математических методов в соответствии с постановкой и спецификой конкретной задачи исследований. Важной проблемой при построении моделей технологических процессов является выбор формального аппарата для описания процессов принятия решений и построение на его основе модели принятия решений, адекватной и семантически корректной проблемной области. В качестве такого аппарата обычно используют продукционные системы [2]. При этом основные исследования ведутся в контексте алгоритмической (детерминированной) трактовки продукционной системы с присущей ей последовательной схемой поиска решения. Очевидно, в Выпуск 1

–  –  –

(3) сходится. В балансовых моделях обозначения, используемые в формулах (1)–(3), имеют следующий физический смысл:

А — матрица коэффициентов прямых потребностей (нормативная матрица материалоемкости, или сборочная матрица);

B — матрица коэффициентов полных потребностей (матрица преобразования вектора у в вектор х);

х — вектор валовой продукции (число деталей и узлов, необходимых для выполнения сборки ремонтируемых агрегатов);

у — вектор конечной продукции (число полностью отремонтированных агрегатов, готовых к отгрузке потребителю).

Балансовые модели (1), (2) пригодны для составления производственных программ при кратковременном планировании на предприятиях отрасли. На их базе можно получать в технических системах количественные оценки для обоснованного принятия решений и выбирать наиболее подходящие варианты из допустимого множества при поддержании заданных балансовых соотношений между входами и выходами.





С корректировкой планов и адаптацией их к конкретным ситуационным изменениям, происходящим в условиях рынка, связано выполнение сборочных работ на судоремонтных предприятиях. Адаптация необходима для сохранения и развития бизнеса предприятия при изменении внешних условий. С ними связаны изменения сроков поставки готовых изделий для ремонта машин и механизмов, номенклатуры изделий и др. Гибкость планирования производства с учетом внешних условий на основе простых математических моделей, адекватных процессу и доступных пользователю, следует считать основным условием совершенствования судоремонтного производства на водном транспорте. При гибком планировании становятся актуальными вопросы, связанные с расчетом потребных материалов, деталей и узлов для выпуска конечной продукции в требуемых объемах.

Технологические приемы расчета количества и номенклатуры деталей и узлов для выполнения конкретной программы сборочных работ удобно реализовать посредством балансовой модели (1), отвечающей условиям теоремы Гозинта. Следует отметить, что в теореме сформулирована баВыпуск 1 лансовая задача, в которой элементы векторов x и y принимают целочисленные значения. Применительно к сборочным работам теорема фактически устанавливает соотношения между матрицей A коэффициентов прямых потребностей в узлах и деталях и матрицей B полных коэффициентов потребностей, определяемых формулой (2). Топологические свойства матрицы A при планировании сборочных работ определяются диаграммами Гозинта, в которых устанавливается потребность в деталях и сборочных узлах на каждой технологической операции [3]. В структуре сборочной матрицы, формируемой по диаграмме Гозинта, отражена специфика изготовления (сборки агрегатов и узлов) выпускаемой продукции и последовательность выполнения технологических операций.

университета водных ЖУРНАЛ коммуникаций Согласно диаграммам по формуле (1) рассчитывается количество одних узлов и деталей для изготовления других, а также для изготовления конечной продукции (отремонтированных и собранных агрегатов). Если требуется полностью собрать (изготовить) y агрегатов для заказчика с обеспечением их запасными деталями и узлами, то вектор х потребностей в изделиях для заданной программы выпуска продукции следует находить по формуле (2).

Таким образом, простые матричные уравнения (1) и (2) дают исчерпывающий ответ на вопрос, как можно определить количество узлов и деталей, требуемых для выполнения соответствующей программы сборочных работ по выпуску агрегатов и отгрузке продукции в течение планируемого периода. В терминах балансовых моделей с помощью уравнений (1) и (2) фактически решается балансовая задача планирования объемов х валовой продукции, необходимых для обеспечения выпуска конечной продукции y.

Решение инверсной балансовой задачи состоит в оценке элементов матриц в уравнениях (1) и (2) по группе векторов входа и выхода, из которых составляются прямоугольные матрицы X и Y:

,.

–  –  –

Рис. 1. Диаграмма сборки агрегатов: С1, С2, С3 — сборочные агрегаты;

Y1–Y4 — сборочные узлы; D1 – D7 — детали для сборки узлов и агрегатов

–  –  –

Во втором плане, кроме выпуска агрегатов C1 = 8, C2 = 6 и C3 = 4, в строке y приведены ненулевые значения Y1 = 3, Y3 = 5, Y4 = 6 и D5 = 20. Эти элементы можно считать дополнением к основному плану в качестве запасных деталей, поставляемых по желанию заказчика одновременно с агрегатами.

Принцип суперпозиции позволяет планировать сборочный процесс раздельно для каждого вида конечной продукции с различным временем представления заказчику. Тогда сборочный процесс может анализироваться с учетом затрат времени на выполнение отдельных операций производственного цикла, а также может решаться комплекс задач о загрузке оборудования, совершенуниверситета водных ЖУРНАЛ коммуникаций ствоваться технологические операции сборки механизмов на балансовых дискретно-динамических моделях.

Балансовые модели (1)–(4) также нашли применение в экономике. Традиционно их используют для определения способов анализа, необходимых для решения проблем взаимных связей при межотраслевых взаимодействиях и установления количественных соотношений макропеременных с отраслевыми переменными микроуровня в процессе производства. Эта задача решается с помощью модели межотраслевого баланса В. Леонтьева. Связи между отраслями в модели устанавливаются с помощью статистических таблиц, называемых «межотраслевыми» и отражающих картину народнохозяйственной динамики за определенный период (как правило, 1 год). Таблицы межотраслевого баланса позволяют анализировать структуру потоков ресурсов [1]. В них отражена структура затрат (используемых ресурсов), необходимых для каждой отрасли, а также представлено распределение каждого вида продукции [2]. С помощью таблиц также устанавливаются балансовые соотношения для выпуска продукции и расходов отрасли.

В модели В. Леонтьева допускается для каждой отрасли существование производственной функции с неизменным эффектом масштаба (затраты прямо пропорциональны выпуску) и с отсутствием взаимозаменяемости ресурсов. Существует несколько вариантов базовой модели межотраслевого баланса. Модель межотраслевого баланса обычно представляется матричным уравнением вида (1), где каждый i-й элемент вектора x есть объем выпуска отрасли xi. Продуктивная неотрицательная квадратная матрица A размерности (n n) является матрицей коэффициентов прямых затрат; y — вектор конечного спроса размерности (n 1), состоящий из положительных элементов. Если из вектора y в уравнении (1) выделить вектор импорта, то может быть получен вариант модели конкурентно-импортного типа, наиболее часто используемый в Японии. В отличие от балансовых моделей Гозинта, в моделях «затраты–выпуск» В. Леонтьева элементы xi могут быть сгенерированы с помощью наиболее подходящих производственных функций, например функции Кобба–Дугласа либо CES-функции и др. С этой целью соответствующая модель производственной функции должна «встраиваться» в модель В. Леонтьева.

Наиболее трудоемкой частью анализа межотраслевых связей является получение коэффициентов прямых затрат aij или элементов матрицы A. В условиях рыночных процессов ценообразования и изменяющихся макроэкономических показателей элементы матрицы коэффициентов прямых затрат A также подвержены значительным изменениям. Поэтому для нестационарных режимов функционирования экономических систем целесообразно использовать методы оценки коэффициентов прямых затрат по обобщенным показателям. Таковыми, в частности, могут быть матрицы X и Y, составленные из векторов x и y в результате многократных измерений. Для минимизации ошибки оценки коэффициентов эти матрицы должны быть прямоугольными, полного ранга, размерности (n m), где m n.

В качестве примера рассмотрим задачу оценки матрицы коэффициентов прямых затрат по формуле (4) семи отраслей японской экономики по данным, приведенным в работе [1, с. 168–171].

Секторами экономики являются:

1) сельское, лесное и рыбное хозяйство;

2) тяжелая промышленность;

Выпуск 1

–  –  –

1. Кубонива М. Математическая экономика на персональном компьютере: пер. с яп. / М. Кубонива, С. Табата, Ю. Хасэбэ; под ред. М. Кубонива; под ред. и с предисл. Е. З. Демиденко. — М.:

Финансы и статистика, 1991. — 304 с.

2. Пупков К. А. Интеллектуальные системы / К. А. Пупков, В. Г. Коньков. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. — 348 с.

3. Сахаров В. В. Совершенствование управления качеством сборки судовых механизмов в судоремонте / В. В. Сахаров, А. А. Кузьмин. — СПб.: Судостроение, 2012. — 202 с.

Похожие работы:

«Вестник ВГУ. Серия: Философия УДК 165.24 К ПРОБЛЕМЕ "ДРУГОГО" В ФИЛОСОФИИ А. К. Галимова Воронежский государственный университет Поступила в редакцию 2 февраля 2015 г. Аннотация: проблема Другого является одной из важнейш...»

«Федеральный закон Российской Федерации от 29 декабря 2010 г. N 436-ФЗ О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию Федеральный закон Российской Федерации о защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию Федеральный закон Российской Федерации о защите детей от информации, причиняющей вред...»

«Оглавление Затраты времени обучающегося на изучение дисциплины 2 Введение 3 1. Цель и задачи дисциплины 3 2. Место дисциплины в учебном процессе специальности 3 3. Требования к знаниям, умениям и навыкам 4 4. Перечень и содержание разделов дисциплины 5 5. Примерный перечень и содержание лабораторн...»

«RUSKA 7750i Air Data Test Set Руководство пользователя November 2010 © 2010 Fluke Corporation. All rights reserved. Specifications are subject to change without notice. All product names are trademarks of their respective companies. ОГРАНИЧЕННАЯ ГАРАНТИЯ И ОГРАНИЧ...»

«Р.Ш.Джарылгасинова Владимир Андреевич Никонов — выдающийся исследователь ономастики В творчестве выдающегося отечественного ученого (этнографа, географа, лингвиста, литературоведа), поэта, журналиста Владимира Андреевича Никонова центральное место занимали проблемы ономастики. Его многочисленные научные труды —...»

«UA9700812 ОБЪЕКТ УКРЫТИЕ: ВЧЕРА, СЕГОДНЯ, ЗАВТРА В.И.Купный 1. СТАТУС ОБЪЕКТА УКРЫТИЕ РЕАКТОРА № 4 ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС 26 апреля 1986 г. в 1 ч 23 мин 4-й блок ЧАЭС претерпел запроектную аварию. В результате аварии разрушены активная зона реактора, защитные барьеры безопасности, системы безопасности. Ядерное топливо утратило сво...»

«Зарегистрировано “ 27 ” декабря 20 12 г. Государственный регистрационный номер 1–01–55516–Е– ФСФР России (указывается наименование регистрирующего органа) (подпись уполномоченного лица) (печать регистрирующего органа) РЕШЕНИЕ О ВЫПУСКЕ ЦЕННЫХ БУМАГ Открытое акц...»

«International Migration: The human face of globalisation Summary in Russian Международная миграция: Глобализация с человеческим лицом Резюме на русском языке Используя уникальный опыт ОЭСР, эта книга представл...»

«Содержание тома 3.3 ГИП Фахрутдинова Н. контроль Берёзина ТЕКСТОВАЯ ЧАСТЬ БЛАГОУСТРОЙСТВО И ОЗЕЛЕНЕНИЕ Согласовано Инв. № подл. Подп. И дата 220-ГКУДКР/13-ПОС3.ТЧ. Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата Разработал Водолажская Стадия Лист Листов Инв....»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.