Кейсы

Система управления производством.

 

Информационные системы для производства служат для поддержки принятия решений, в таких областях как:

  1. Управление потоками товарно-материальных ценностей (необходимые запасы материалов, НЗП, готовой продукции, планирование потребности предприятия в ресурсах);
  2. Управление использования оборудования и персонала (составление производственных заданий и графиков с учетом технологических требований и наличия производственных ресурсов, быстрое реагирование на возникающие проблемы);
  3. Координация действий с поставщиками и заказчиками;
  4. Формирование информации для финансового управления;

1.jpg

При рассмотрении существующих систем применительно к областям управления

Типичный состав ERP системы:

2.jpg

Если говорить об области «Управления использования оборудования и персонала», то основной задачей является оперативное планирование и выполнение операций, контроль и корректировки. Для решения указанных задач можно выделить MES – системы.

3.jpg

Из требований предъявляемых к графику загрузки, ключевым является адаптивность, т.е. постоянное приспособление к постоянно изменяющимся условиям в работе оборудования, рабочих, сотрудников, смежных служб(выключили электричество), клиента(отказ), наличия материала. Поэтому постоянный пересчет(перепланирование), это данность всех производственных процессов, а быстрое реагирование на возникающие проблемы позволяет стабилизировать процесс.

Если говорить о системах соответствующих данным требованиям, то должно подразумеваться взаимодействие в режиме реального времени субъектов формирующих события (персонал, оборудование) и программного обеспечения обеспечивающего быстрый детальный расчет планов(заданий).

3.jpg

И здесь на первый план выходят следующие задачи:

  1. Простота и легкость ввода данных в информационную систему всех событий;
  2. Быстрый расчет/пересчет на основе событий графиков(планов).

Первую задачу можно решить, задействовав такие средства, как: интуитивно понятный интерфейс, терминалы рабочего, штрихкодирование, сбор информации с датчиков/сенсоров оборудования, API интерфейс для взаимодействия с другими программами и п.р.

Касаемо второй задачи, то задача составления расписания производственного цеха/завода является NP(non-deterministic polynomial) – сложной. Математическая модель, взятая за основу в алгоритме будет, является эффективной и интересной для практического применения, если алгоритм, построенный на ее основе выполняется за приемлемое время[2]. Если говорить о комбинаторных алгоритмах, то в при расчете/пересчете графиков зачастую время выполнения является неприемлемым из-за большого размера задачи, а эвристические алгоритмы не являются гарантированно точным или оптимальными.

Одним из вариантов решения, является возможность применения мультиагентного подхода. Класс мультиагентных систем связан с применением технологий искусственного интеллекта(Artificial Intelligence).

Мультиагентный подход.

Модель реального мира строится на основе виртуального мира агентов.

4.jpg

Методическая модель оперативного процесса планирования.

Выделяются следующие агенты:

Работа агентов осуществляется в сцене цеха. Каждый агент имеет свое собственное расписание, находящееся в компромиссе с расписаниями заказов, доступности цеха и всех ресурсов цеха и может преследовать свои заданные интересы в переговорах с другими агентами.

Возможно, также определить агентов участка, цеха и руководства. Данным агентам могут назначаться цели, к примеру:

При взаимодействии с агентами ресурсов, данные цели будут учитываться при построении локальных планов.

Ввод событий(изменения в процессе выполнения).

Выделяются предопределенные события. Данные события вводятся в систему вручную/автоматически. И с учетом данных событий, процесс планирования перезапускается именно для этого указанного Агента. Агент рассылает оповещение другим Агентам, начинается процесс переговоров и поиска компромисса.

Задействованный стек технологии

5.jpg    6.png         7.png        8.png

               

Галерея

9.jpg

10.jpg

11.jpg

12.jpg


Использованные источники:

 

1.       М.В. Андреев, А.В. Иващенко, Е.В. Симонова, П.О. Скобелев, А.В. Царев. Автоматизация адаптивного управления производством на промышленном предприятии. Учебное пособие. Самара, 2009.

2.       Загидуллин Р.Р. Управление машиностроительным производством с помощью систем MES, APS, ERP. Старый Оскол, 2015.