Synteza sterowania wybranymi elementami procesu wytwórczego w

Synteza sterowania wybranymi elementami procesu wytwórczego
w systemie produkcyjnym przemysłu maszynowego
Przedmiotem niniejszej rozprawy są systemy charakteryzujące się dyskretnym przepływem
materiałów. Dla takiego rodzaju systemów, typ realizowanej w nich produkcji determinowany jest
przede wszystkim przez charakter zapotrzebowania. Dla produkcji, w której większość potrzeb to
potrzeby zależne (wynikające z zamówień klientów), szeroko rozumiana elastyczność systemu ma
decydujące znaczenie dla przetrwania oraz rentowności systemu. Brak dostosowania struktury
systemu produkcyjnego do realizowanych w nim zleceń (lub odwrotnie) prowadzi nieuchronnie do
utraty zdolności konkurowania na rynku. Problem ten staje się szczególnie istotny w realiach kryzysu
ekonomicznego, gdy istnieje nadwyżka mocy produkcyjnych w stosunku do potrzeb. Konsekwencją
tego, jest ostra walka konkurencyjna przejawiająca się w obniżaniem kosztów produkcji, przy
jednoczesnym skracaniu cykli produkcyjnych wyrobów wykonywanych w krótkich seriach. Jest to
powodem dynamicznego rozwoju nie tylko nowych technologii, ale również gwałtownych zmian i
poszukiwania nowych metod zarządzania produkcją. W badaniach tych poczesne miejsce zajmują
zagadnienia dotyczące integracji wytwarzania i sterowania przepływem produkcji.
Sformułowanie problemu badawczego
Analiza procesów sterownia systemem produkcyjnym w przedsiębiorstwie przemysłu
maszynowego dowodzi o niskiej skuteczności wykorzystania wszystkich elementów produkcyjnych do
realizacji założonego planu produkcji. Jest to bezpośrednio związane z brakiem skutecznego systemu
sterowania komponentami produkcji do realizacji założonego planu produkcji. Budowa optymalnego
tj. maksymalnie dopasowanego do potrzeb przedsiębiorstwa systemu sterowania produkcją zwiększy
efektywność wykorzystania środków produkcji a co za tym idzie zmniejszy bezpośrednie koszty
produkcji.
Uzasadnienie wyboru tematu
Przedsiębiorstwa produkcyjne a w szczególności związane z przemysłem maszynowym
wykorzystują szereg komponentów produkcji, które umożliwiają realizacje planów produkcyjnych
Tezy naukowe pracy
Efektywność pracy systemu produkcyjnego w dużym stopniu zależy od wzajemnych relacji
pomiędzy procesami sterowania przepływem wytwarzanych elementów w systemie produkcyjnym
oraz przepływami zewnętrznymi w stosunku do systemu.
Cel i zakres pacy
Celem pracy jest zaprojektowanie takich rozwiązań systemu, które po wdrożeniu do
eksploatacji pozwolą uzyskać zamierzone efekty techniczno-ekonomiczne takie jak: możliwości
bardziej efektywnego wykorzystania systemu produkcyjnego w przedsiębiorstwie produkcyjnym w
wyniku:
1. Opracowania podstaw teoretycznych projektowania systemu sterowania procesem
wytwórczym w systemie produkcyjnym (ze szczególnym uwzględnieniem elastycznych
systemów wytwórczych) przy uwzględnieniu relacji pomiędzy przepływami zewnętrznymi i
wewnętrznymi.
2. Opracowania modelu informatycznego systemu sterowania procesem wytwórczym, z
wykorzystaniem systemu informatycznego,
3. Oceny systemu, w oparciu o opracowaną metodologię oceny systemu sterowania procesami
wytwórczymi.
4. Weryfikacji opracowanego systemu w wybranym przedsiębiorstwie przemysłowym.
W zakres pracy wchodzą takie elementy jak:
1. Analiza algorytmów sterowania przepływem przedmiotów.
2. Określenie zapotrzebowania materiałowego systemu produkcyjnego jako funkcji
zapotrzebowania rynku i algorytmu sterowania przepływem wytwarzanych elementów.
3. Określenie wpływu zakłóceń na pracę systemu wytwórczego.
4. Badanie wpływu zakłóceń otoczenia na możliwości adaptacyjne systemu.
5. Budowa modelu systemu sterowania wieloasortymentowej produkcji cyklicznej z
wykorzystaniem sytemu informatycznego klasy ERP
6. Ocena modelu systemu
6.1. Ocena funkcjonalności modelu systemu
6.2. Ocena parametrów modelu systemu
7. Badania symulacyjne opracowanego modelu w systemie informatycznym oraz w wybranym
przedsiębiorstwie produkcyjnym
Metody rozwiązania problemu mogą mieć symulacyjny bądź analityczny charakter. W mojej
pracy pod uwagę brane będą metody typu analitycznego. Analityczny charakter metody oznacza, że
istota jej zasadza się na systematycznym przeglądzie warunków wystarczających, gwarantujących
określone własności, np. sprawdzenie czy wydajność wąskiego gardła danego procesu
specyfikowanego przez marszrutę technologiczną Planowanego zlecenia daje szansę na terminową
realizację zlecenia.
W przyjętej metodzie poszukiwane jest rozwiązanie następujących podproblemów:
•
•
•
czy istnieją wielkości partii produkcyjnej, dla których realizacja zlecenia Zn+1 nie
zakłóca przepływu procesów już realizowanych w systemie?
jaki okres wprowadzania partii produkcyjnej zlecenia Zn+1 o danej wielkości
gwarantuje brak zakłóceń w przepływie procesów już realizowanych w systemie?
jaka alokacja magazynów między operacyjnych dla danej wielkości partii
produkcyjnej zlecenia Zn+1 gwarantuje brak zakłóceń w przepływie procesów już
realizowanych w systemie?
•
czy możliwa jest terminowa realizacja zlecenia Zn+1 z daną wielkością partii
produkcyjnej?
Rozwiązanie podproblemów staje się możliwe, gdy znane są:
1.
2.
warunki wystarczające determinujące wielkość partii produkcyjnej planowanego zlecenia
oraz okres ich wprowadzania, spełnienie których gwarantuje, że realizacja planowanego
zlecenia nie zakłóca przebiegu aktualnie realizowanych zleceń?
warunki wystarczające determinujące pojemność magazynu centralnego (alokację
magazynów składowania międzyoperacyjnego) spełnienie których gwarantuje, że
realizacja planowanego zlecenia nie zakłóca przebiegu aktualnie realizowanych zleceń?
Innymi słowy, problem pracy można rozumieć jako zadanie poszukiwania warunków
wystarczających gwarantujących zachowanie wyżej wymienionych własności.
Podsumowując należy zwrócić uwagę, że zaproponowany model przepływu wieloasortymentowej
produkcji cyklicznej, pozwala na analityczne wyznaczenie jakościowych i ilościowych parametrów
systemu. Sposób organizacji przepływu wieloasortymentowej produkcji cyklicznej wykorzystuje
podział zlecenia na partie produkcyjne oraz uwzględnienia kluczową rolę wąskich gardeł przy
określaniu ich wielkości.
Na tak zbudowanych podstawach analitycznych, systemu sterowania i zarządzania produkcją
a w szczególności produkcyjnymi zasobami przedsiębiorstw przemysłu maszynowego, można przejść
do budowy systemu komputerowego w przedsiębiorstwie.
Model systemu produkcyjnego pozwala wziąć pod uwagę parametry realizowanej w nim
Produkcji, dzięki uwzględnieniu zasobów systemu (maszyny i magazyny), jak i realizowanych w nim w
danej chwili procesów. Zaproponowano macierzową reprezentację Przebiegu ustalonego procesów
realizowanych w systemie. Określono klasę procesów monofonicznych rozważanych w pracy oraz
sposób ich reprezentacji. Zdefiniowano Wskaźniki oceny systemu i realizowanej w nim produkcji.
Zaproponowano model zlecenia, pozwalający na, uwzględnienie oczekiwań klienta. Określono
metodykę przyjmowania zleceń do realizacji w systemie, w sposób gwarantujący brak zakłóceń w
przepływie procesów już w nim realizowanych.
Przeformułowano problem pracy w kontekście doboru zleceń do systemu, których
terminowa realizacja nie zakłóca przepływu procesów aktualnie realizowanych w systemie.
Wskazano problemy szczegółowe oraz sformułowano pytania, dotyczące poszukiwania warunków
wystarczających. Spełnienie tych warunków gwarantuje określenie parametrów sytemu, przy których
realizacja nowego zlecenia nie powoduje zakłóceń w przepływie już realizowanej produkcji.