Одним из необходимых условий эффективности современного производства, в том числе и лесопромышленного, является активное использование в управлении производством современных компьютерных технологий. Только они в условиях все усложняющегося и укрупняющегося производства обеспечивают необходимые темпы роста производительности труда, повышение эффективности капитальных вложений и производственных фондов.
С использованием ЭВМ стало возможным оптимальное управление и регулирование сложнейшими производственными объектами, технологическими процессами. Стали возможными принципиально новые технологические и производственные процессы, автоматизированные системы управления и проектирования. Изучение закона управления вообще, по отношению к обществу, живым организмам (в т.ч. к человеку, его интеллекту), различным материальным объектам входит в предмет кибернетики. Поэтому всякая управляемая система может называться кибернетической.
Лесопромышленное производство является многоплановым процессом, включающим решение вопросов экономики, структуры предприятия и производственных процессов, технологии, административно-хозяйственной деятельности.
Мы будем считать «Управление производством» состоящим из следующих этапов: перспективное планирование, календарное планирование и оперативное управление, включающее оперативное планирование, подготовку производства и оперативное управление, математическую постановку задач управления, принципов математического моделирования производственных процессов и алгоритмизации задач управления.
Весьма острыми и слабо освещенными в литературе по специальностям лесного комплекса являются вопросы управления многоуровневыми транспортно-производственными системами.
Основные фазы лесопромышленного производства, их цехи, производственные участки и технологические потоки включают последовательно или параллельно выполняемые производственные операции или единичные процессы. Число и характер этих единичных процессов, место, очередность и средства выполнения, а также виды используемого в каждом случае сырья и получаемой продукции определяет технология производства.
Все производственные операции (единичные процессы), составляющие лесопромышленное производство, можно разделить на три группы: дискретные, непрерывные, дискретно-непрерывные.
В дискретных процессах объект труда (в лесопромышленном производстве различного вида древесины) подается на вход процесса (обычно к техническим средствам оснащения процесса) и выдается на выходе отдельными порциями. Такие процессы являются циклическими – каждая порция древесины обрабатывается или перемещается в определенной последовательности. Большинство процессов лесопромышленного производства можно отнести к дискретным – валку деревьев, трелевку, обрубку сучьев, погрузку, раскряжевку и т.д.
При непрерывных процессах к техническим средствам их оснащения сырье подается, обрабатывается, а продукция выдается непрерывно. К таким процессам можно отнести производство щепы, древесноволокнистых плит и некоторые другие.
Дискретно-непрерывные процессы предполагают поступление сырья к техническим средствам оснащения отдельными порциями, а обработку и выдачу продукции непрерывным потоком, например, получение технологической щепы из дров.
В лесопромышленном производстве особенно преобладают дискретные механические процессы, связанные с перемещением древесного сырья и продукции, а также с механической обработкой древесины, при которой ее образцы (заготовки) изменяют форму или объем.
Последовательность технических средств, скомпонованных и взаимосвязанных для выполнения нескольких единичных процессов (операций) по обработке сырья или изготовления продукции, называют технологическим потоком, или технологической линией.
Рассмотрим более подробно структуру дискретных механических единичных процессов (операций). В технологических потоках они могут выполняться одним или несколькими параллельно действующими техническими средствами (ТС).
К каждому техническому средству или к группе однотипных ТС (рис. 1) направляется поток объектов труда (ОТ) – деревьев, хлыстов, сортиментов, заготовок и т.д. При этом возможны варианты. КТС поступает один поток (рис. 1, а и б) и после обработки от ТС выходит один поток (рис. 1, а и в). В некоторых процессах к ТС поступает один поток ОТ, а выходит несколько (рис. 1, б и г). Так, например, в процессе обрезки сучьев к сучкорезной машине поступает один поток деревьев, а от нее выходит поток хлыстов и поток сучьев. В других процессах к ТС поступает несколько потоков ОТ (рис. 1, в и г), а выходит один (рис. 1, в) или несколько (рис. 1, г) потоков.
а в
б г
Рис. 1. Граф системы потоков объектов обработки к техническим средствам при выполнении единичных процессов (операций)
а
б
в
г
Рис. 2. Граф схемы технологических линий: а – последовательные; б – сходящиеся; в – ветвящиеся; г – с реверсом; λijk – интенсивность потоков
В производственных процессах цехов и предприятий технические средства, выполняющие единичные процессы, образуют технологические линии различных структур [1]:
а) последовательные (рис. 2, а), представляющие собой цепочку технических средств (например, станков), которые выполняют различные производственные операции с потоком объектов труда; при этом выходящий поток объектов от каждого предыдущего технического средства является входящим к каждому последующему;
б) сходящиеся (рис. 2, б), при которых несколько параллельных потоков объектов труда после обработки некоторыми техническими средствами соединяются и поступают к одной линии последующих технических средств;
в) ветвящиеся (рис. 2, г), при которых поток объектов труда после обработки на некоторых технических средствах разветвляется и поступает одновременно к двум или нескольким другим техническим средствам;
г) с реверсом (рис. 2, в) в линии с такой структурой, где часть объектов труда после обработки некоторыми техническими средствами возвращается к одному из предыдущих технических средств для повторной обработки;
д) комбинированные, имеющие в своем составе элементы структуры по пп. а, б, в и г.
Промышленные производства обрабатывающих отраслей по своим масштабам делятся на:
– единичные, с поштучным выпуском различных видов продукции;
– серийные, выпускающие значительное количество продукции с устойчивой номенклатурой;
– массовые, изготовляющие чрезвычайно большие партии продукции практически постоянной номенклатуры.
Лесопромышленные обрабатывающие производства в этом плане могут быть отнесены, как правило, к серийным или массовым.
а
б
Рис. 3. Граф схемы технологических операций, выполняемых подвижными техническими средствами
В отдельную группу можно выделить способы выполнения технологических операций подвижными техническими средствами. Схемы такого выполнения технологических операций приведены на рис. 3. Технические средства ТС числом n (n = 1, 2, ..., n) при своем движении могут выполнять одну технологическую операцию ОТ (рис. 3) или последовательно несколько операций ОТ j (j = 1, 2, ..., m), (рис. 3, б).
Для лесопромышленных предприятий цель их функционирования можно конкретизировать так: рациональное использование и воспроизводство лесных ресурсов страны, производство из этих ресурсов товарной древесины, ее переработка; распределение с наиболее полным удовлетворением потребностей в ней народного хозяйства при заданных материальных возможностях и с наименьшими затратами живого и овеществленного труда.
Для количественной оценки достижения этой цели, к сожалению, не существует одного всеобъемлющего показателя. Поэтому в процессе управления производством используют систему показателей, каждый из которых применяют на определенных уровнях и этапах управления.
На сегодняшний день главными становятся экономические показатели эффективности производства, а именно – соотношения затратных (расходных) и приходных статей бюджета предприятия, определяющие рентабельность и прибыльность производства [2].
Краткая характеристика системы показателей эффективности производства будет приведена ниже, после формализованного представления задач управления.
Предприятие функционирует в условиях, которые характеризуются множеством как однозначно определяемых, так и случайно складывающихся параметров . В множество включены также показатели, характеризующие наличие, как правило, ограниченных, обеспечивающих производство ресурсов (т.е. ). Эффективность функционирования предприятия и его звеньев может быть оценена некоторым комплексом показателей .
Эффективное управление на каждом его этапе каждым звеном предприятия в течение периода управления Т в каждый момент времени t заключается в поиске таких стратегий , характеризуемых множеством параметров организации производства , как правило, ограниченных по величине, , при которых некоторые показатели эффективности будут максимальны или минимальны
, (1)
а некоторые будут не менее или не более определенных значений, т.е.
(2)
Формирование состава параметров и показателей в каждом конкретном случае, т.е. для каждого управляемого объекта и для каждой задачи управления чаще всего непростое дело, требующее тщательного анализа и внимательного подхода.
Процесс управления производством обычно включает следующие этапы:
• перспективное планирование, предусматривающее определение наиболее рациональных направлений и конкретных путей развития предприятия, совершенствование его производственных процессов на перспективу, т.е. на сроки от одного года до 5, 10, 15 и 20 лет;
• календарное планирование – включает задачи определения оптимальных календарных планов функционирования предприятия, т.е. планов выпуска конечной продукции и объемов работ с расчетом потребностей материальных и трудовых ресурсов по цехам и фазам производственного процесса на срок от одного месяца до года;
● оперативное планирование (ОП), в процессе которого на основе календарных планов разрабатываются оперативные сменные (на каждую смену декады месяца) планы организации производства с выбором наиболее эффективных систем машин, расчетом их численности и оптимальных параметров организации работы (технологических карт, графиков, наряд-заказов, путевых листов и т.п.), с расчетом потребности материальных ресурсов и плановых показателей эффективности;
● оперативное управление (ОУ), задачей которого является реализация оперативных планов производства, что включает текущий учет выполнения работ и расходов материальных ресурсов, анализ данных учета и сравнение выполненных объемов работ с плановыми, выработку и реализацию управляющих воздействий на процесс при отклонении его хода от планового, подготовку отчетных данных и документов.
Вывод
Для оценки этих результатов, к сожалению, также не существует единого показателя. Выбор того или другого показателя для оценки качества функционирования управляемого звена (как говорят, критериев управления) и показателей, принимаемых в качестве ограничений и , определяется как назначением звена управления, так и характером задач управления. Выбор показателей эффективности усложняется разнообразием задач управления и по их характеру, и по методам их решения, и по объектам управления, и в связи с многочисленностью и разнообразием показателей эффективности и качества функционирования производственных объектов.
Рецензенты:
Кобрунов А.И., д.ф.-м.н., профессор кафедры прикладной математики и информатики, ФГБОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет», г. Ухта;
Павлов А.И., д.т.н., профессор кафедры инжиниринг технологических машин и оборудования, ФГБОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет», г. Ухта.