Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ В МНОГОУРОВНЕВЫХ ТРАНСПОРТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА

Сушков С.И. 1 Бурмистрова О.Н. 2 Пильник Ю.Н. 2
1 ФГБОУ ВО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
2 ФГБОУ ВПО «Ухтинский государственный технический университет»
В статье рассмотрены принципы решения задач управления в многоуровневых транспортно-производственных системах лесного комплекса. Лесопромышленное производство является многоплановым процессом, включающим решение вопросов экономики, структуры предприятия и производственных процессов, технологии, административно-хозяйственной деятельности. Для функционирования лесопромышленных предприятий необходимо 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. Поэтому все производственные операции, составляющие лесопромышленное производство, можно разделить на три основные группы: дискретные, непрерывные, дискретно-непрерывные. В работе рассмотрены процессы управления производством, когда используют систему показателей, каждый из которых применяется на определенных уровнях и этапах управления.
производство
технологии
лесозаготовка
управление
транспорт
процесс
эффективность
система
комплекс
1. Бурмистрова О.Н. К вопросу моделирования оптимального распределения транспортных потоков лесопродукции по видам транспорта / Ю.Н. Пильник, Е.Н. Мотрюк // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2–10. – С. 2111–2114.
2. Пильник Ю.Н. Разработка теоретических основ планирования и управления транспортными потоками в лесном комплексе / С.И. Сушков, О.Н. Бурмистрова, Ю.Н. Пильник // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 8 (6). – С. 1331–1335.
3. Пильник Ю.Н. Моделирование процессов формирования лесных транспортных потоков и размещения пунктов переработки древесины / С.И. Сушков, О.Н. Бурмистрова, Ю.Н. Пильник // Строительные и дорожные машины. Научно-технический и производственный журнал. – М., 2014. – № 8. – С. 54–56.
4. Сушков С.И. Определение мощности транспортной системы на основе минимизации приведенных затрат // Воронежский научно-технический вестник. – Воронеж: ВГЛТА, 2014. – № 3 (9). – С. 45–51.
5. Сушков С.И. Оптимизационное проектирование транспортных связей в предприятиях лесного комплекса: методологические основы: монография; Воронеж. гос. лесотехн. акад. – Воронеж: ВГУ, 2003. – 200 с.: ил., табл. – ISBN 5-9273-0377-3

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.

pic_54.wmf pic_56.wmf

а                                         в

pic_55.wmf pic_57.wmf

б                                           г

Рис. 1. Граф системы потоков объектов обработки к техническим средствам при выполнении единичных процессов (операций)

pic_58.wmf

а

pic_59.wmf

б

pic_60.wmf

в

pic_61.wmf

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.

pic_62.wmf

а

pic_63.wmf

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 syshkov01.wmf. В множество syshkov02.wmf включены также показатели, характеризующие наличие, как правило, ограниченных, обеспечивающих производство ресурсов syshkov03.wmf (т.е. syshkov04.wmf). Эффективность функционирования предприятия и его звеньев может быть оценена некоторым комплексом показателей syshkov05.wmf.

Эффективное управление на каждом его этапе каждым звеном предприятия в течение периода управления Т в каждый момент времени t заключается в поиске таких стратегий syshkov06.wmf, характеризуемых множеством параметров организации производства syshkov07.wmf, как правило, ограниченных по величине, syshkov08.wmf, при которых некоторые показатели эффективности будут максимальны или минимальны

syshkov09.wmf syshkov10.wmf, (1)

а некоторые будут не менее или не более определенных значений, т.е.

syshkov11.wmf syshkov12.wmf

syshkov13.wmf syshkov14.wmf (2)

Формирование состава параметров и показателей syshkov15.wmf syshkov16.wmf syshkov17.wmf 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 syshkov18.wmf для оценки качества функционирования управляемого звена (как говорят, критериев управления) и показателей, принимаемых в качестве ограничений syshkov19.wmf и syshkov20.wmf, 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.


Библиографическая ссылка

Сушков С.И., Бурмистрова О.Н., Пильник Ю.Н. ПРИНЦИПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ В МНОГОУРОВНЕВЫХ ТРАНСПОРТНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 11-2. – С. 317-321;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39332 (дата обращения: 28.05.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674