К.т.н. Курманов Б.К.^*, Курманов Г.Б.^**

^*Казахстанско-Британский технический университет,

^**Компания «Seinet SSE»

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Для современного этапа развития экономики характерно динамичное, ускоренное изменение социально-экономических условий. В связи с этим особую роль приобретает способность органов управления оперативно принимать эффективные меры, при выработке и обосновании которых используются системы поддержки принятия решения. Среди разнообразных инструментов, входящих в состав последних, важное место занимает имитационное моделирование как основа многовариантного прогнозирования и анализа систем высокой степени сложности.

Создание имитационных моделей деятельности промышленного предприятия предполагает, что такие модели, с одной стороны, должны наиболее полно описывать реально существующие на предприятии экономические процессы и систему их управления, с другой стороны, необходимо обеспечить простоту и прозрачность имитации управления таким гипотетическим предприятием. Имитационные модели помогают понять принципы функционирования гипотетического предприятия с точки зрения реально существующих рыночных, экономических, производственных и правовых условий и закономерностей.

Имитационное моделирование применяется к процессам, в ход которых может время от времени вмешиваться человеческая воля. Человек, руководящий операцией, может в зависимости от сложившейся обстановки, принимать те или другие решения. Затем приводится в действие математическая модель, которая показывает, какое ожидается изменение обстановки в ответ на это решение и к каким последствиям оно приведет спустя некоторое время. Следующее «текущее решение» принимается уже с учетом реальной новой обстановки и т.д. В результате многократного повторения такой процедуры руководитель как бы «набирает опыт» и постепенно выучивается принимать правильные решения – если не оптимальные, то почти оптимальные.

Данная работа посвящена проблемам имитационного моделирования технологических и производственных процессов машиностроительного предприятия. На примере конкретных примеров демонстрируется преимущества использования разработанных имитационных моделей, позволяющих проводить многовариантный ситуационный анализ технологических процессов основных производственных участков и цехов предприятия, а также системы управления этими процессами.

Разработанные имитационные модели позволяют определить оптимальные режимы функционирования исследуемых процессов. В качестве инструмента исследований использована одна из современных объектно-ориентированных имитационных систем - GPSS World.

Разработанные имитационные модели способствуют достижения глобальной цели предприятия – получение максимальной прибыли в течение длительного промежутка времени. Глобальная цель определяет ряд целей второго порядка, в отдельности для каждого подразделения предприятия, например, для производственного участка предприятия – снижение длительности производственного цикла, обеспечение эффективного использования производственных ресурсов, обеспечение ритмичности производственных процессов, снижение уровня накопления незавершенного производства и т.д.

Разработаны имитационные модели следующих подразделений машиностроительного предприятия во их взаимосвязи:

- сборочного цеха;

- транспортного цеха;

- складского хозяйства;

- цеха обработки отливок;

- отдела технического контроля;

- ремонтного цеха;

- цеха технического обслуживания;

- литейного цеха;

- и ряда производственных участков и линий.

Проведено комплексное исследование технологических процессов перечисленных подразделений, в основе которого лежит системный и объектно-ориентированный подходы. Применение аппарата имитационного моделирования позволило преодолеть следующие трудности построения математической модели исследуемых процессов:

- наличие многообразия связей между элементами, описание которых возможно лишь алгоритмически, разнообразные нелинейные ограничения, большое число параметров и т. д.;

- исследуемые системы подвержены влиянию случайных различных факторов, учет которых аналитическим путем представляет весьма большие трудности, зачастую непреодолимые при большом их числе.

При разработке имитационных моделей выполнены следующие этапы работ:

- формализовано и дано алгоритмическое описание поведения исследуемых процессов;

- осуществлена декомпозиция исследуемых процессов на более простые части-блоки;

- изучены законы и сформулированы гипотезы относительно поведения как отдельных процессов, так и во их взаимосвязи.

Результаты проведенных имитационных экспериментов на основе реальных данных показывают их практическую значимость. Они позволяют оценить эффективность исследуемых процессов по таким важнейшим показателям, как полезная загрузка оборудований и людских ресурсов, сроки выполнения работ, длительность производственного цикла, ритмичность взаимосвязанных технологических процессов. Анализ результатов экспериментов показывает, что разработанные модели обладает корректностью и однозначностью описания исследуемых процессов, учитывают все основные факторы, оказывающие воздействие на качество принимаемых решений. Имитационные алгоритмы адекватно отражают логику исследуемых технологических процессов машиностроительной компании.

Для ряда исследуемых процессов определены оптимальные режимы функционирования с использованием встроенных возможностей системы GPSS World по проведению оптимизирующих и отсеивающих экспериментов.

В заключении отметим, что разработанные имитационные модели могут быть использованы для совершенствования исследуемых процессов, разыгрывая практически любые приемлемые варианты решений. При этом степень детализации имитационных моделей исследуемых процессов практически неограниченна. Использование GPSS World позволяет постепенно переходит от более простых к более сложным моделям поэтапно (постепенно), что снижает трудоемкость построения сложных моделей.

Литература:

1. Боев В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World. –СПб.: БХВ-Петербург, 2004

2. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. -М.:Наука,1978.

3. Курманов Б.К. Система программного имитационного моделирования GPSS. Методические указания к выполнению самостоятельной работы студентов. –Алматы: КазПТИ, 1987. – 32 с.

4. Shannon R. E., Biles W. E., The Utility of Certain Curriculum Topics to Operation Research Practitioners, Operations" Research, v. 18, № 4, Jul. — Aug. 1970.