Диссертация (Управление промышленным производством авиационной техники в кризисных ситуациях с учетом повышения её качества)

Министерство образования и науки Российской ФедерацииМОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(национальный исследовательский университет)На правах рукописиДАО НГОК ТХАЙУПРАВЛЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОИЗВОДСТВОМАВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ В КРИЗИСНЫХ СИТУАЦИЯХ СУЧЕТОМ ПОВЫШЕНИЯ ЕЁ КАЧЕСТВАСпециальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработкаинформации (информатика, управление и вычислительная техника)Диссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, профессор,заслуженный деятель науки РФЛебедев Георгий НиколаевичМосква - 20142ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................

5ГЛАВА I. АНАЛИЗ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИЗВЕСТНЫХ СИСТЕМУПРАВЛЕНИЯПРОМЫШЛЕННЫМПРОИЗВОДСТВОМИПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ..................................................................................... 101.1 Анализ известных методов экономической кибернетики ............................ 101.1.1 Линейные динамические модели производства с инерционным звеномапериодического типа ............................................................................................... 121.1.2 Нелинейные динамические модели расширения производства ................. 181.2 Анализ известных методов управления производством с использованиемдинамических моделей производственного и технологического звеньевпредприятия ............................................................................................................... 271.2.1 Синтез субоптимального управления производственным звеном спомощью метода АКОР ............................................................................................

301.2.2 Формирование математической модели технологического звена ............. 331.3 Общая постановка задачи управления производством продукции приповышении еѐ качества в кризисных ситуациях ................................................... 351.4 Выводы по главе 1.............................................................................................. 38ГЛАВАII.ФОРМИРОВАНИЕДИНАМИЧЕСКИХМОДЕЛЕЙКОНСТРУКТОРСКОГО ЗВЕНА И СПРОСА В ЗАВИСИМОСТИ ОТКАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ ................................................................................... 392.1 Формирование одномерной динамической модели конструкторского звена .....

392.2 Формирование динамической модели конструкторского звена на примересоздания новой авиационного техника, имеющего несколько отделов .............. 502.2.1 Предварительная оценка повышения качества создаваемой авиационнойтехники при проведении опытно-конструкторских работ.................................... 502.2.2 Формирование многомерной модели конструкторского звена, состоящийиз нескольких отделов .............................................................................................. 5432.3 Формирование критерия оценки качества продукции, оценивающего внелинейной свертке группу технико-экономических показателей, на примерепроектирования авиационной техники. ..................................................................

552.3.1 Формирование мультипликативного параметрического критерияэффективности управления производством ........................................................... 552.3.2 Оценка эффективности работы предприятия, имеющего двапроизводственных звена ...........................................................................................

572.4 Формирование модели спроса на продукцию в зависимости от еѐ качества ...... 592.5 Выводы по главе 2 ............................................................................................. 62ГЛАВАIII.СИНТЕЗСУБОПТИМАЛЬНОГОУПРАВЛЕНИЯКОНСТРУКТОРСКИМ ЗВЕНОМ ПРЕДПРИЯТИЯ В КРИЗИСНЫХСИТУАЦИЯХ.

......................................................................................................... 633.1 Постановка задачи синтеза............................................................................... 633.2 Анализ известных методов оптимального управления ................................. 663.2.1 Анализ известных аналитических методов параметрической оптимизации.

.. 663.2.2 Динамическое программирование ................................................................ 723.2.3 Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов (АКОР)...... 823.3 Формирование закона управления производственным и конструкторскимзвеном с помощью динамического программирования ......................................... 863.3.1 Синтез оптимального управления с помощью динамическогопрограммирования ....................................................................................................

863.3.2 Представление оптимального управления в квазилинейной форме ипояснение еѐ физического смысла .......................................................................... 903.4 Первые результаты моделирования на ЭВМ системы управления,содержащей одно производственное и одно конструкторское звено.................. 923.5 Выводы по главе 3 ............................................................................................. 95ГЛАВАIV.ИССЛЕДОВАНИЕМНОГОЗВЕННОЙСИСТЕМЫУПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ И КОНСТРУКТОРСКИМИЗВЕНЬЯМИ ПРЕДПРИЯТИЯ В КРИЗИСНЫХ СИТУАЦИЯХ...................

9744.1 Формирование способа управления несколькими конструкторскимиотделами при одном производственном звене ....................................................... 974.2 Формирование способа управления одним конструкторским звеном вцелом, состоящим из нескольких отделов ............................................................ 1014.3 Обобщение предложенного подхода на многозвенную систему управленияпроизводством в условиях конкуренции .............................................................. 1044.4 Выводы по главе 4 ......................................................................................... 1079ЗАКЛЮЧЕНИЕ .....................................................................................................

110СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................... 1115ВВЕДЕНИЕСуществующие кризисные ситуации в мировой и отечественнойэкономике и промышленном производстве возникают по ряду внешних причиннехваткисырьяирынковсбыта,финансовнаперепрофилированиепроизводства, а также из-за внутренних причин, к которым относятсястихийные рыночные методы управления в угоду частных интересов,недостатки существующих методов централизованного государственногоуправления.

Сложность синтеза технико-экономических систем в том числеопределяется необходимостью сформировать такую математическую модель,которая учла бы в критерии эффективности производства показатель “качествапродукции на единицу затрат”, что в настоящее время неизвестно. Кроме того,в этой модели обязательной компонентой является модель спроса, который всвою очередь зависит как от цены, так и от множества техническиххарактеристик вновь создаваемой продукции.

Таким образом, предлагаемыйподход должен привести к формированию нелинейной динамической моделиэффективности производства, учитывающей как количество выпускаемойпродукции, так и еѐ качество, от которого зависит спрос и темп продаж.Основное положение предлагаемого подхода состоит в том что объектомисследования являются процессы производства, спроса на продукцию иобновления еѐ качества, объединенные в единую динамическую модель. В ролиобъекта производства могут выступать предприятие, отрасль народногохозяйства, например авиационная, или национальная экономика в целом. Вданной работе в дальнейшем используется термин “предприятие”, а его блоксхема показана на рис. 1.16U1y8U111---y4ПРОИЗВОДСТВЕННОЕЗВЕНО1-U1(+)U0БАНКx1(0)(-)( +)x11Sy1(+)y2y4x2x4(-)с0x6x5C2(+)Р1τmax1Оτmin(+)1SмодельпокупательнойспособностиТ(-)ЛЯТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕЗВЕНОвнешняясреда(+)(-)УКРИТЕРИАЛЬНАЯЧАСТЬ(-)y9x8АsinωtM(+)1--1T2S1YC1( +)1T1S(+)x31S1-U1-U0-U3y8y7Zmax1ZminЕГ(+)Р(-)КОНСТРУКТОРСКИЙОТДЕЛМОДЕЛЬСПРОСА1T4S(+)δmaxδmin(-)y5(+)1T3SKmax( +)U3U3x71-U0-U1ml..(-)y61Kminy4c0Рис.1.1 Общая схема моделирования производственного , технологического иконструкторского звена предприятия с переменной рентабельностьюПри формировании единого критерия эффективности предприятия вработе предлагается свертка количественных характеристик производственноймощности, качества продукции и накопления прибыли к концу контролируемогопериода.

При синтезе законов управления процессом предлагается приближенныйметод динамического программирования использующий функцию Беллмана ввиде степенного полинома не второго порядка, а третьего порядка.Объектомисследованияявляетсяпромышленноепредприятие,выпускающие продукцию при обосновлении еѐ качества. Неблагоприятноевоздействие внешнее среды моделируется в данной работе с помощьюпеременной рентабельности, которая будучи отрицательной, соответствуетопасной ситуации спада производства.7Предметомисследованияявляетсясистемауправленияпроизводственным и конструкторским звеном предприятия.Целью диссертационной работы является повышение эффективностиуправления промышленным производства за счет использования методовоптимальногоуправленияпривыбранномкритерииввидесверткипроизводственной мощности, качества продукции и накопленной прибыли кконцу контролируемого периода.На защиту выносятся следующие основные научные положения1.Динамическая модель конструкторского звена, предназначенного дляобновления качества выпускаемой продукции;2.Математическаяучитывающаявмодельсверткекритерияколичественныеэффективностиипроизводства,качественныетехническиепоказатели продукции;3.Методика синтеза субоптимального управления конструкторским звеномпри переменной рентабельности;4.Способуправлениямногозвеннымпредприятиемвусловияхконкуренции при постепенном внедрении в производство вновь выпускаемойтехники.Научная повизна полученных результатов состоит в следующем:1.Предложена многомерная модель конструкторского звена, состоящего изнесколькихотделов,дифференциальнымкаждыйуправлениемизкоторыхпервогоописываетсяпорядка.Прилинейнымэтомнаэкспоненциальное повышение отдельного качества управления, определяющиедолю средств из общего дохода, влияет мультипликативно.2.Параметрический критерий эффективности представлен в виде суммыаддитивной и мультипликативной форм, учитывающих скорость выпускапродукции, еѐ качество и получаемую прибыль.