лаба Кобко 1 (Методичка для первой лабы по Кобко Л.И)

1. ВВЕДЕНИЕ.

Лабораторная работа "Планирование работы производственного участка на основе использования эвристических правил предпочтения предназначена для углубления закрепления учебного материла по разделу "Оперативно-производственное планирование" курса "Организация, планирование и управление предприятием. АСУП", читаемого для технических факультетов.

При проведении данной лабораторной работы студент становится в положение начальника производственного участка пли мастера и в сложившейся ситуации принимает решение о той или иной очередности запуска деталей в обработку на производственном участке. В процессе выполнения работы студенты для подтверждения правильности принятого решения используют ЕС ЭВМ. Программа расчета написана на языке программирования ПЛ-I и позволяет производить расчет для размерности задачи mXn и семи правил предпочтения. При необходимости расчета по другим правилам предпочтения программа позволяет ввести их с перфокарт (до 13 правил). Программа также позволяет использовать комплекс любых правил предпочтения в любой последовательности. При вводе исходной информации предусмотрен пакетный ввод.

2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Целью данной лабораторной работы является изучение алгоритма определения очередности запуска деталей в обработку на производственном участке по различным правилам предпочтения (эвристическим правилам).

Задачи лабораторной работы :

- изучение различных правил предпочтения,

- изучение возможности применения различных правил предпочтения в оперативно-колендарном планировании при различных производственных ситуациях на участке,

- изучение различных аспектов взаимосвязи оперативно

календарного планирования с технико-экономическим,

- развитие навыков работы с ЭВМ.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОНОЙ РАБОТЫ

1. Изучение теоретической части лабораторной работы и рекомендованной литературы.

2. Подготовка исходных данных.

3. Выбор правил предпочтения.

4. Проведение расчетов и построение циклограмм движения

5. деталей по выбранному правилу.

6. Подготовка данных для перфорирования.

7. Перфорирование и проверка правильности перфорирования.

8. Расчет на ЭВМ.

9. Анализ результатов ручного и машинного счета.

10. Выводы по работе.

Исходные данные для проведения лабораторной работы выдаются преподавателем, к ним относятся:

- номенклатура деталей,

- технологические процессы обработки деталей выбранной номенклатуры,

- количество видов оборудования на производственном участке,

- штучная норма времени технологических операций (мин.).

- номера выбранных правил предпочтения.

Эти данные сводятся в таблицу, аналогичную таблице I.

В качестве примера таблица I заполнена данными для 4-x: деталей А,Б,В,Г обрабатываемых на 4-Х рабочих мостах.

Таблица №1.

Примечание: Для построения циклограммы запуска деталей необходим лист миллиметровой бумаги.

4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ.

4.1. Постановка задачи.

Одной из задач оперативного планирования является задача распределения работ (выполнение технологических операций) по рабочим местам производственного участка с составлением сменно-суточного задания в соответствии с каким-либо одни или несколькими технико-экономическими критериями.

В общем случае для механического участка задача формируется следующим образов.

Пусть требуется изготовить m деталей, причем каждая деталь должна пройти обработку на каких-либо из n – станков производственного участка. Для каждой детали заданы маршруты обработки по станкам и времена обработки деталей на этих станках.

Требуется определить порядок обработки на станках производственного участка при максимизации или минимизации какого-либо технико-экономического критерия. Например, максимизация загрузки оборудования или минимизация общего времени изготовления всех деталей на участке.

Все технологические операции, входящие в технологический маршрут каждой детали, должны быть выполнены в заданной последовательности.

При этом действует следующие ограничения:

1. для каждой детали обработка на станке j должна начинаться не ранее, чем окончится обработка этой детали на станке j-1,

2. на каждом станке одновременно может обрабатываться не более одной летали,

3. начавшаяся операция не прерывается до полного ее завершения.

Решение таких задач обычно осуществляется методами дискретного программирования.

В настоящее время методы решения задач дискретного программирования по принципу подхода к проблеме делят на 3 группы:

I) методы отсечения или отсекающих плоскостей,

2) методы ветвей и границ,

3) методы случайного поиска и эвристические методы.

Первые две группы методов относятся к точным, третья группа к приближенным.

Естественно, что точные метода дают более надежные результаты, однако возможности этих методов при увеличении размерности задачи существенно снижаются вследствие увеличения количества рассчитываемых вариантов (в неблагоприятных случаях достигающих количества вариантов по методу полного перебора). При этом использование быстродействующих 3BМ кардинально не решает проблему решения данной задачи. Поэтому более широкое применение находят приближенные методы решения задачи, и особенно основанные на применении правил предпочтения или как их часто называют, функции предпочтения.

4.2. Эвристические правила предпочтения.

Эвристические правила предпочтения помогают имитировать производственные условия и сломавшуюся ситуацию в определенный момент времени производственного процесса. Пояснить это можно на следующем примере.

Допустим, для механического участка отсутствует календарный график выполнения работ на каждом рабочем месте, или, этот график нарушен по какой-либо причине. При этом после того, как на каком-либо из станков окончена обработка очередной детали, перед мастером возникает задача нагрузки этого станка. Причем, если в очереди на обработку имеется одна деталь, то задача решается просто. Однако, если в очереди на обработку имеется несколько деталей, то выбор правильного решения весьма затруднителен. Мастер не может предвидеть последствий принятого им решения, тем более проанализировать его с точки зрения полезности для всего производства. С целью принятия обоснованного решения мастер должен руководствоваться определенными правилами предпочтения или комплексом правил при установлении очередности запуска деталей на каждом рабочее месте, отражающими конкретные производственные условия и последствия принимаемых решений. Зная эти правила, мастер может принимать решения в каждой конкретной сложившейся ситуации на производственном участке. Однако, если на производственном участке обрабатывается большая номенклатура деталей, мастеру для принятия решения необходимо проделать большое количество расчетов, что в конкретных условиях производства не всегда возможно, и мастер вынужден принимать мало обоснованные решения.

В этом случае ему могла бы помочь ЭВМ, позволяющая, быстро рассчитать и выдать распечатку ряда вариантов очередности запуска для принятия лучшего варианта в сложившейся ситуации.

В настоящее время насчитывается большое количество правил предпочтения. Наиболее распространенные:

1. Правило кратчайшей операции.

Чем меньше трудоемкость операции, теле раньше соответствующая деталь запускается в обработку,

2. Правило наиболее длительной операции.

Чем больше трудоемкость операции, тем раньше соответствующая деталь запускается в обработку.

3. Правило наименьшего оставшегося времени обработки.

Раньше всех запускается в обработку деталь, для которой суммарное время обработки на последующих операциях наименьшее.

4. Правило наибольшего оставшегося времени обработки.

Раньше всех запускается в обработку деталь, для которой суммарное время обработки на последующих операциях наибольшее.

5. Правило наибольшего оставшегося количества операций.

В обработку запускается деталь, имеющая наибольшее число невыполненных операций.

6. Правило кратчайшего производственного цикла.

Раньше всех запускается деталь, которая имеет минимальную длительность производственного цикла.

7. Правило наименьшего частного.

В обработку запускается деталь, имеющая наименьшее частное от делания длительности очередной операции над деталью на суммарную длительность времен обработки этой детали.

8.Правило случайного назначения.

Деталь для обработки выбирается случайным образом, вероятность поступления на обработку каждой детали, стоящей в очереди, одинакова. При этом в программе очередность запуска деталей в обработку определяется в соответствии с порядком введения информации о наименовании деталей, которая в общем задается произвольно, т.е. случайным образом.

9. Правило "первые поступил - первым обслужен".

В обработку запускается деталь, которая ранее других потупила на обработку, т.е. время окончания обработки которой на предыдущем рабочем месте меньше, чем у другой.

Порядок номеров правил предпочтения сохранен в программе.

Выбор того или иного правила предпочтения существенно зависит от конкретных производственных условий, типа производства и сложившейся производственной ситуации. При большом разнообразии правил предпочтения, используемых в задачах построения календарного план-графика, особую важность приобретает выбор правил предпочтения, обеспечивающих получение решений достаточно близких к оптимальному. Опыт показывает, что для различных условий производства не существует единого правила предпочтения, обеспечивающего получение графиков, достаточно близких оптимальному. Обычно, правила предпочтения, приводящие к достаточно хорошим результатам в одних условиях, не может обеспечить такого же результата в других.

Практически, в производственных условиях с целью выбора наилучшего решения мастер использует комплекс правил предпочтения. При этом каждое правило предпочтения имеет соответствующий приоритет применения по отношению к другим. Так, например, если в очереди на обработку на каком либо станке находится несколько деталей, то в первую очередь на обработку поступает деталь, имеющая до этого момента времени наименьшее число выполненных операций. Если таких деталей несколько, то из них выбирается деталь, имеющая наибольшую трудоемкость операции на данном станке. Если же и таких деталей оказалось несколько то из них выбирается деталь, для которой время обработки на последующей операции наименьшее и т.д,.

4.3. Определение очередности обработки деталей и построение циклограммы запуска по выбранному правилу предпочтения.