Оптимизация проектирования перестраиваемых производственных систем на основе адаптивных методов анализа и синтеза проектных решений

Информация с блока логического вывода передается в генератор оптимизационных процедур, реализующий подключение соответствующих модулей, после чего производится запуск данного алгоритма оптимального проектирования. В случае неудовлетворительного результата осуществляется изменение начального приближения, настройка параметров данного алгоритма или смена алгоритмической схемы в соответствии с заложенными в систему сценариями.

Шестая глава посвящена разработке подсистемы поддержки принятия проектных решений и ее апробации в условиях производства.

Структура программного комплекса представлена на рис. 9.

Рис. 9. Структурная схема программного комплекса

Основные программные модули и интерфейсные средства реализованы в среде Delphi. Функциональное моделирование осуществляется с использованием системы BPwin, имитационное моделирование производится в инструментальной системе Arena. Для интеграции имитационных моделей с программной средой принятия решений разработаны интерфейсные средства, представляющие собой совокупность процедур для корректировки базы данных модели. Связь с базой данных модели обеспечивается средствами ADO.

Программный комплекс использован при параметрической и структурной оптимизации производственных систем изготовления нефтегазового, горнообогатительного оборудования и радиоэлектронных устройств, что позволило обеспечить уменьшение длительности производственного цикла, увеличение объема выпускаемой продукции, сокращение незавершенного производства, минимизацию простоев оборудования и его равномерную загрузку.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ направлений повышения эффективности процессов принятия решений при проектировании сложных производственных объектов с перестраиваемой структурой. Определены принципы адаптивной алгоритмизации задач оптимального проектирования производственных систем с учетом динамического и стохастического характера производства.

2. Построены многоуровневые итеративные схемы оптимального проектирования перестраиваемых производственных систем с возможностью координации проектных решений на различных уровнях декомпозиции.

3. Сформированы математические модели оптимального выбора структуры производственной системы и ее отдельных элементов при проектировании новых производственных объектов или перестройке действующих.

4. Создан комплекс математических моделей для согласования и оптимизации материальных потоков как в пределах проектируемой производственной системы, так и при ее взаимодействии с внешней средой.

5. На основе интеграции вероятностных и детерминированных процедур непрерывной и дискретной оптимизации построен комплекс адаптивных алгоритмов оптимального проектирования производственных систем с возможностью их использования для решения задач, описываемых сложными алгоритмическими моделями.

6. Построены адаптивные процедуры агрегирования показателей качества в многокритериальных моделях принятия решений, предложены различные способы настройки весовых коэффициентов показателей и стратегии организации оптимизационного процесса в зависимости от информации ЛПР.

7. Разработаны алгоритмические схемы редукции ограничений и сокращения пространства варьируемых параметров в оптимизационных моделях структурного и параметрического синтеза с целью преобразования и типизации решаемых задач оптимального проектирования.

8. На основе совместного использования CASE- средств и имитационных процедур реализована технология моделирования производственной системы с возможностью комплексного анализа процессов производства с различной степенью детализации.

9. Построены схемы совместного комплексного использования оптимизационных и моделирующих процедур в процессе проектирования, разработаны средства их интеграции и информационного взаимодействия.

10. Предложена методика формирования адаптивной многометодной среды поиска оптимальных проектных вариантов, обеспечивающая построение процедур структурного и параметрического синтеза различных классов посредством комплексирования инвариантных структурных компонентов.

11. Разработана компонентная структура алгоритмической базы оптимального проектирования производственных систем, сформирована библиотека модулей различного функционального назначения.

12. Построены интеллектуальные процедуры компонентно-модульного синтеза алгоритмических схем оптимального проектирования на основе динамической оценки свойств решаемых задач.

13. Разработан программный комплекс поддержки принятия решений при проектировании производственных систем, ориентированный на поиск оптимальных проектных вариантов в условиях модернизации и реструктуризации производства. Программный комплекс позволяет решать задачи моделирования, анализа и структурно-параметрической оптимизации как на уровне производственных участков, так и на уровне производственной системы в целом.

14. Проведена апробация и внедрение разработанного комплекса моделей, алгоритмов и программных средств на промышленных предприятиях машиностроительного и радиоэлектронного профиля.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Белецкая С.Ю. Технология оптимального проектирования развивающихся производственных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Системы управления и информационные технологии: научно-технический журнал. 2008. №2.2 (32). С. 223-226 .

2. Белецкая С.Ю. Алгоритмическая схема решения задач модернизации и развития производства / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2008. Т.4. №11. С. 144-146.

3. Боковая Н.В. Моделирование производственных систем на основе интеграции CASE-средств и имитационных процедур / Н.В. Боковая // Программные продукты и системы: научно-технический журнал. 2008. №3. С. 43-45.

4. Белецкая С.Ю. Математические модели оптимального проектирования механических цехов / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2008. Т.4. №12. С. 68-69.

5. Боковая Н.В. Исследование факторного влияния на развитие предприятий / Н.В. Боковая // Организатор производства: теоретический и научно-практический журнал. 2009. №1. С. 32-35.

6. Белецкая С.Ю. Взаимосвязь процедур анализа и оптимального выбора при проектировании производственных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т.5. № 10. С. 225-227.

7. Белецкая С.Ю. Организация современных диалоговых систем оптимального проектирования / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т.5. № 10. С. 234-237.

8. Боковая Н.В. Алгоритмизация многокритериальных задач оптимального проектирования на основе вероятностного подхода / Н.В. Боковая // Системы управления и информационные технологии: научно-технический журнал. 2009. №3.2 (37). С. 217-220.

9. Белецкая С.Ю. Интеллектуализация построения алгоритмических схем оптимального проектирования сложных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2009. Т.5. № 12. С. 27-29.

10. Боковая Н.В. Программный комплекс поддержки принятия решений при оптимизации производственно-сбытового процесса / Н.В. Боковая // Программные продукты и системы: научно-технический журнал. 2010. №2. С. 132-134.

11. Белецкая С.Ю. Математическая модель выбора состава оборудования при проектировании производственных цехов / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т.6. № 1. С. 41-42.

12. Белецкая С.Ю. Компонентная организация адаптивной среды поиска оптимальных проектных решений / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. Т.6. № 5. С. 7-10.

13. Боковая Н.В. Адаптивные схемы агрегирования критериев в задачах векторной оптимизации / Н.В. Боковая // Вестник Воронежского института МВД России. 2010. № 2. С. 200-206.

Книги

14. Белецкая С.Ю. Модели и методы оптимального проектирования развивающихся производственных систем: монография / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая. Воронеж: ВГТУ, 2009. 186 с.

15. Белецкая С.Ю. Анализ и синтез стохастических технологических систем: монография / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Д.Б. Десятов. Воронеж: Научная книга, 2010. 236 с.

16. Боковая Н.В. Информатика: учеб. пособие / Н.В. Боковая, Т.О. Толстых. Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 2002. 200 с.

17. Базы данных: учеб. пособие / Н.В. Боковая, Ю.В. Небренчина, Т.А. Некравцева, Т.О. Толстых. Воронеж: Институт менеджмента, маркетинга и финансов, 2002. 140 с.

18. Боковая Н.В. Методы исследования социально-экономических систем и оценки рисков: учеб. пособие / Н.В. Боковая, А.У. Панин, В.А. Синюкова. Воронеж: ООО “Главреклама”, 2009. 226 с.

Статьи и материалы конференций

19. Львович Я.Е. Системное обоснование выбора структуры ГПС / Я.Е. Львович, Н.В. Гунина, Т.О. Толстых // Совершенствование организации промышленного производства в новых условиях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВПИ, 1989. С. 32-36.

20. Гунина Н.В. Структура математического обеспечения оптимального проектирования технических систем с оборудованием многоцелевого назначения / Н.В. Гунина, Я.Е. Львович // Алгоритмы моделирования и оптимизации автоматизированных систем: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВПИ, 1990. С. 9-15.

21. Львович Я.Е. Использование E-сети для анализа функционирования гибкого автоматизированного модуля монтажа кристаллов / Я.Е. Львович, Н.В. Гунина, Т.О. Толстых // Автоматизированное проектирование в радиоэлектронике и приборостроении: сб. науч. тр. Л.: ЛЭТИ, 1991. С.44-50.

22. Гунина Н.В. Особенности информационного обеспечения формирования структуры систем с оборудованием многоцелевого назначения / Н.В. Гунина // САПР-92. Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе: материалы Междунар. конф. и школы молодых ученых и специалистов. Воронеж: ВПИ, 1992. С. 213-214.

23. Гунина Н.В. Организация информационной базы данных САПР СОМН / Н.В. Гунина, Я.Е. Львович // Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем: материалы Российского совещания-семинара. Воронеж: ВПИ, 1992. С. 63.

24. Гунина Н.В. Разработка моделей и алгоритмов систем с оборудованием многоцелевого назначения / Н.В. Гунина // Математическое моделирование: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТА, 1997. Вып.2. C. 89-97.

25. Боковая Н.В. Сфера функционирования системы управления производственными процессами / Н.В. Боковая, В.А. Степанцов, Т.О. Толстых // Инновационные технологии и управление в технических и социальных системах: материалы науч.-практ. конф. Воронеж: ВГТУ, 1999. С. 92-93.

26. Боковая Н.В. Особенности построения модели прогнозирования потенциала отрасли / Н.В. Боковая // Проблемы и перспективы развития регионов и предприятий в условиях ВТО: сб. науч. тр. Уфа: УИ РГТЭУ, 2007. C. 296-298.

27. Богомолова И.П. Факторы и направления адаптивного развития корпораций / И.П. Богомолова, Н.В. Боковая // Вестник РГТЭУ: научный журнал. 2008. №5(26). С. 35-44.

28. Белецкая С.Ю. Формирование математической модели оптимального технического переоснащения производства / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 67-70.

29. Белецкая С.Ю. Декомпозиционные процедуры оптимального проектирования сложных производственных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 105-108.

30. Боковая Н.В. Задачи стратегического планирования отрасли на современном этапе / Н.В. Боковая // Социально- экономическое развитие современного общества в условиях реформ: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Саратов: Изд-во “Научная книга”, 2008. Ч.1. С. 93-95.

31. Белецкая С.Ю. Математическая модель оптимальной компоновки оборудования производственной системы / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 20-23.

32. Боковая Н.В. Классификация моделей оптимизации производственных систем / Н.В. Боковая, С.Ю. Белецкая // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 212-213.

33. Боковая Н.В. Основные функции информационной системы промышленного предприятия / Н.В. Боковая // Интеллектуальные информационные системы: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2008. С. 190-191.

34. Белецкая С.Ю. Проектирование развивающихся производственных систем на основе оптимизационно-имитационного подхода / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, В.Н. Кострова // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий в управлении инновационными проектами (Инноватика-2008): сб. тр. Междунар. конф. М., 2008. Ч.4. С. 211-215.

35. Боковая Н.В. Интеграция процедур имитационного моделирования и оптимизации при проектировании производственных систем / Н.В. Боковая // Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности: сб. трудов VI Междунар. науч.-практ. конф. Спб., 2008. С.7-9.

36. Белецкая С.Ю. Математическая модель оптимизации парка технологического оборудования / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2009. C. 11-14.

37. Белецкая С.Ю. Формирование оптимальной производственной программы предприятия / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж: ВГТУ, 2009. C. 52-53.

38. Белецкая С.Ю. Применение многометодных поисковых процедур при решении задач автоматизированного проектирования / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2009. С. 256-259.

39. Боковая Н.В. Принципы алгоритмизации задач оптимального проектирования сложных производственных систем / Н.В. Боковая, С.Ю. Белецкая // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2009. С. 105-112.

40. Белецкая С.Ю. Решение задач структурного синтеза сложных систем на основе модифицированной схемы ветвей и границ / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 16-21.

41. Белецкая С.Ю. Структурно-параметрический синтез развивающихся производственных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 389-396.

42. Боковая Н.В. Основные направления модернизации и развития производственных систем / Н.В. Боковая, С.Ю. Белецкая // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2009. С. 51-54.

43. Боковая Н.В. Математическая модель построения производственной программы предприятия / Н.В. Боковая, С.Ю. Белецкая // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2009. С. 422-425.

44. Боковая Н.В. Математическая модель оптимального выбора варианта модернизации производственной системы / Н.В. Боковая, С.Ю. Белецкая // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий в управлении инновационными проектами (Инноватика-2009): сб. тр. Междунар. конф. М., 2009. Ч.4. С. 81-85.

45. Боковая Н.В. Модели проектирования производственных участков с оборудованием многоцелевого назначения / Н.В. Боковая, С.Ю. Белецкая // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 301-304.

46. Белецкая С.Ю. Организация интеллектуальной многометодной среды оптимального проектирования производственных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2009. С. 11-15.

47. Белецкая С.Ю. Модель оптимального производственного планирования / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая, Ю.В. Минаева // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2009. С. 102-105.

48. Белецкая С.Ю. Преобразование оптимизационных моделей при проектировании производственных систем / С.Ю. Белецкая, Н.В. Боковая. // Материалы и упрочняющие технологии: сб. материалов XVI Рос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Курск: Курск. гос. техн. ун-т, 2009. Ч.2. C. 109-116.

49. Боковая Н.В. Математические модели параметрической оптимизации производственных систем / Н.В. Боковая // Материалы и упрочняющие технологии: сб. материалов XVI Рос. науч.-техн. конф. с междунар. участием. Курск: Курск. гос. техн. ун-т, 2009. Ч.2. C. 117-122.

Размещено на Allbest.ru