RU43666U1 - AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEM FOR THE MOTION OF ENTERPRISE WORKING CAPACITIES IN THE PROCESS OF PRODUCTION AND HANDLING (OPTIONS) - Google Patents
AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEM FOR THE MOTION OF ENTERPRISE WORKING CAPACITIES IN THE PROCESS OF PRODUCTION AND HANDLING (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU43666U1 RU43666U1 RU2004104666/22U RU2004104666U RU43666U1 RU 43666 U1 RU43666 U1 RU 43666U1 RU 2004104666/22 U RU2004104666/22 U RU 2004104666/22U RU 2004104666 U RU2004104666 U RU 2004104666U RU 43666 U1 RU43666 U1 RU 43666U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- production
- working capital
- enterprise
- metallurgical
- duration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- General Factory Administration (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к автоматизированным системам контроля за движением оборотных средств предприятия в процессе производства и обращения. Ее использование для контроля за движением оборотных средств в реальном времени на предприятии, например, металлургическом предприятии позволяет реально осуществлять управление производством, а не подгонку результатов под заранее заданный шаблон. Для этого автоматизированная система контроля содержит системную базу данных со сведениями о технологических маршрутах производства, сведениями о нормах расхода ресурсов на технологических маршрутах, о продолжительности производственных операций, причем сырье и полуфабрикаты сопоставляют конкретным носителям оборотных средств, каждый из которых снабжают соответствующим идентификатором, а каждую производственную операцию и каждый производственный процесс сопоставляют конкретному событию превращения соответствующих носителей оборотных средств из одной формы в другую с соответствующим изменением идентификаторов этих носителей оборотных средств; устройства ввода данных, предназначенные для присвоения соответствующего идентификатора каждой форме носителей оборотных средств, для введения в системную базу данных величин фактических расходов каждого носителей оборотных средств при каждом событии превращения, и для измерения фактической продолжительности времени между каждой парой следующих друг за другом событий превращения; процессор, выполненный с возможностью сравнения фактических продолжительностей производственных операций и производственных процессов с нормами и нахождения на основании этого сравнения величины снижения скорости оборота оборотных средств металлургического предприятия за счет их задержки на конкретном технологическом маршруте.The utility model relates to automated control systems for the movement of working capital of an enterprise in the production and circulation process. Its use to control the movement of working capital in real time at an enterprise, for example, a metallurgical enterprise, allows realistically managing production, rather than adjusting the results to a predefined template. For this, the automated control system contains a system database with information on technological production routes, information on resource consumption rates on technological routes, and the duration of production operations, moreover, raw materials and semi-finished products are compared to specific working capital carriers, each of which is provided with an appropriate identifier, and each production the operation and each production process are associated with a particular event of the transformation of the respective media about orotnyh funds from one form to another, with a corresponding change in the identity of the carriers working capital; data input devices designed to assign an appropriate identifier to each form of working capital carriers, to enter into the system database the actual costs of each working capital carrier for each transformation event, and to measure the actual duration of time between each pair of successive transformation events; a processor configured to compare the actual durations of production operations and production processes with the norms and to find, based on this comparison, the magnitude of the decrease in the turnover rate of working capital of a metallurgical enterprise due to their delay on a specific technological route.
Description
Область техникиTechnical field
Настоящая полезная модель относится к автоматизированным системам контроля за движением оборотных средств предприятия в процессе производства и обращения и, в частности, может использоваться для контроля за движением оборотных средств в реальном времени на предприятии, например, металлургическом предприятии.This utility model relates to automated systems for controlling the movement of working capital of an enterprise during production and circulation, and, in particular, can be used to control the movement of working capital in real time at an enterprise, for example, a metallurgical enterprise.
Существующий уровень техникиThe current level of technology
В настоящее время известны различные автоматизированные системы для контроля за движением оборотных средств на предприятии.Currently, various automated systems are known for controlling the movement of working capital in an enterprise.
Так, в патенте США №6622355 (09.09.2003) и в заявке США №2003/0060915 (27.03.2003) описываются автоматизированные системы контроля производства в реальном времени. Эти системы не позволяют, однако, оптимизировать движение оборотных средств предприятия.Thus, US Pat. No. 6,622,355 (09/09/2003) and US Application No. 2003/0060915 (03/27/2003) describe automated real-time production control systems. These systems do not allow, however, to optimize the movement of working capital of the enterprise.
В международной заявке WO 03/054533 (03.07.2003) описано устройство для универсального моделирования и анализа работы металлургического предприятия. Однако и это устройство не позволяет оптимизировать движение оборотных средств предприятия.In the international application WO 03/054533 (07/03/2003) a device for universal modeling and analysis of the operation of a metallurgical enterprise is described. However, this device does not allow to optimize the movement of working capital of the enterprise.
В патенте США №5890133 (30.03.1999) описана динамическая оптимизация хозяйственных процессов под управлением компьютерной системы, в системную базу которой вводят данных сведения об оптимизируемом процессе, его параметрах, обрабатываемых данных и результатах, и оптимизируют процесс на основании информации, хранящейся в системной базе данных, путем идентификации конкретного события в хозяйственном процессе, имеющего подходящий результат, модификации параметров этого события и последующей проверки такой модификации. В этой системе обработка данных осуществляется с помощью генетических алгоритмов и ортогональных матриц для модификации параметров идентифицированного события в хозяйственном процессе с подходящим результатом.US Patent No. 5890133 (03/30/1999) describes the dynamic optimization of business processes under the control of a computer system, into the system database of which information about the process to be optimized, its parameters, processed data and results is entered and the process is optimized based on information stored in the system database data, by identifying a specific event in the business process that has a suitable result, modifying the parameters of this event and then checking such a modification. In this system, data processing is carried out using genetic algorithms and orthogonal matrices to modify the parameters of the identified event in the business process with a suitable result.
Данная система мало применима к нуждам реального производства, т.к. реализуемый этой системой способ представляет собой, фактически, подгонку результата под некоторое оптимальное значение.This system is little applicable to the needs of real production, because the method implemented by this system is, in fact, fitting the result to some optimal value.
Сущность полезной моделиUtility Model Essence
Цель настоящей полезной модели состоит в разработке таких автоматизированных систем для контроля за движением оборотных средств в реальном времени, которые были бы применимы к нуждам реального производства.The purpose of this utility model is to develop such automated systems for monitoring the movement of circulating assets in real time that would be applicable to the needs of real production.
Для достижения этой цели предлагается автоматизированная система контроля в реальном времени за движением оборотных средств предприятия, содержащая: системную базу данных, предназначенную для хранения сведений о технологических маршрутах производства, каждый из который представляет собой последовательную переработку сырья и/или произведенных ранее полуфабрикатов, и о нормах расхода ресурсов на каждом из технологических маршрутов и продолжительности каждой производственной операции этого технологического маршрута, которая представляет собой конкретный вид переработки сырья и/или произведенных ранее полуфабрикатов на соответствующем участке конкретного технологического маршрута, причем сырье и/или полуфабрикаты сопоставляют конкретным носителям оборотных средств, каждый из которых снабжают соответствующим идентификатором, а в каждую производственную операцию сопоставляют конкретному событию превращения соответствующих носителей оборотных средств из одной формы в другую с соответствующим изменением идентификаторов этих носителей оборотных средств; первые устройства ввода данных, предназначенные для присвоения соответствующего идентификатора в ходе производственных операций каждой форме носителей оборотных средств и для введения присвоенных идентификаторов в системную базу данных; вторые устройства ввода данных, предназначенные для введения в системную базу данных величин фактических расходов для каждой формы упомянутых носителей оборотных средств при каждом событии превращения носителей оборотных средств из одной формы в другую; третьи устройства ввода данных, предназначенные для измерения и введения в системную базу данных фактической продолжительности времени между каждой парой следующих друг за другом событий превращения носителей оборотных средств по времени, прошедшему между присвоением идентификаторов в двух следующих друг за другом событиях превращения носителей оборотных средств; процессор, выполненный с возможностью сравнения введенных в системную базу данных фактических данных с To achieve this goal, an automated real-time control system is proposed for the movement of the enterprise’s working capital, which contains: a system database designed to store information about technological production routes, each of which is a sequential processing of raw materials and / or previously manufactured semi-finished products, and the norms resource consumption for each of the technological routes and the duration of each production operation of this technological route, which is presented It represents a specific type of processing of raw materials and / or previously manufactured semi-finished products in the corresponding section of a particular technological route, moreover, the raw materials and / or semi-finished products are compared to specific working capital carriers, each of which is provided with a corresponding identifier, and each production operation is associated with a specific conversion event of the corresponding working medium carriers funds from one form to another with a corresponding change in the identifiers of these current assets carriers; the first data input devices designed to assign the corresponding identifier during production operations to each form of working capital carriers and to enter the assigned identifiers into the system database; second data input devices designed to enter actual expenses for each form of the said working capital carriers into the system database for each event of the transformation of working capital carriers from one form to another; third data input devices for measuring and entering into the system database the actual duration of time between each pair of successive media carrier conversion events by the time elapsed between the assignment of identifiers in two successive media conversion media conversion events; a processor configured to compare the actual data entered into the system database with
нормами и с возможностью нахождения на основании этого сравнения по меньшей мере величины изменения скорости оборота оборотных средств предприятия за счет их задержки на конкретном технологическом маршруте.norms and with the possibility of finding on the basis of this comparison at least the magnitude of the change in the speed of turnover of working capital of the enterprise due to their delay on a specific technological route.
Дополнительным отличием данной системы является то, что ее процессор может быть запрограммирован для определения изменения скорости оборота оборотных средств предприятия по формуле:An additional difference of this system is that its processor can be programmed to determine the change in the speed of turnover of working capital of the enterprise according to the formula:
где w0 - нормативная скорость движения оборотных средств, where w 0 - the normative speed of working capital,
j - индекс конкретной производственной операции;j is the index of a specific production operation;
wj - скорость движения оборотных средств в j-й производственной операции;w j - the speed of movement of working capital in the j-th production operation;
tj 0 - нормативное время j-й производственной операции;t j 0 - standard time of the j-th production operation;
i - индекс группы процессов с одинаковой фактической продолжительностью ti в рамках одной и той же производственной операции;i is the index of a group of processes with the same actual duration t i within the same production operation;
S0 - нормативная сумма оборотных средств предприятия;S 0 - the standard amount of working capital of the enterprise;
D0 - нормативная длительность одного цикла оборота оборотных средств на предприятии.D 0 - the standard duration of one cycle of working capital turnover at the enterprise.
Еще одним дополнительным отличием данной системы является то, что ее процессор может быть запрограммирован для определения объема упущенной реализации в одном цикле оборота оборотных средств предприятия за счет их задержки в j-й производственной операции по формуле:Another additional difference of this system is that its processor can be programmed to determine the amount of lost sales in one cycle of the turnover of working capital of the enterprise due to their delay in the j-th production operation according to the formula:
где j - индекс конкретной производственной операции;where j is the index of a specific production operation;
tj 0 - нормативное время j-й производственной операции;t j 0 - standard time of the j-th production operation;
i - индекс группы процессов с одинаковой фактической продолжительностью ti в рамках одной и той же производственной операции;i is the index of a group of processes with the same actual duration t i within the same production operation;
S0 - нормативная сумма оборотных средств предприятия;S 0 - the standard amount of working capital of the enterprise;
D0 - нормативная длительность одного цикла оборота оборотных средств на предприятии.D 0 - the standard duration of one cycle of working capital turnover at the enterprise.
При этом процессор дополнительно может быть запрограммирован для определения спектра распределения стоимостей носителей оборотных средств по фактической продолжительности производственных операций.In this case, the processor can be additionally programmed to determine the spectrum of the distribution of costs of working capital carriers according to the actual duration of production operations.
Еще одним дополнительным отличием данной системы является то, что ее процессор дополнительно может быть запрограммирован для определения общей продолжительности производственного процесса на каждом из технологических маршрутов как суммы измеренных фактических продолжительностей всех производственных операций соответствующего технологического маршрута.Another additional difference of this system is that its processor can be additionally programmed to determine the total duration of the production process on each of the technological routes as the sum of the measured actual durations of all production operations of the corresponding technological route.
Наконец, данная система может дополнительно содержать мониторы для отображения результатов, получаемых при работе упомянутого процессора.Finally, this system may further comprise monitors for displaying results obtained by operation of said processor.
В качестве варианта заявленной системы, пригодной для применения в конкретном производстве, предлагается автоматизированная система контроля в реальном времени за движением оборотных средств металлургического предприятия, содержащая: системную базу данных, предназначенную для хранения сведений о технологических маршрутах металлургического предприятия, каждый из который представляет собой последовательную переработку сырья и/или произведенных ранее полуфабрикатов, и о нормах расхода ресурсов на каждом из технологических маршрутов и продолжительности каждой производственной операции этого технологического маршрута, которая представляет собой конкретный вид переработки непрерывных серий металлургических плавок на каждом металлургическом переделе соответствующего технологического маршрута, причем серии металлургических плавок сопоставляют конкретным носителям оборотных средств, каждый из которых снабжают соответствующим идентификатором, а в каждый металлургический передел сопоставляют конкретному событию превращения соответствующих носителей оборотных средств из одной формы в другую с соответствующим изменением идентификаторов этих носителей оборотных средств; первые устройства ввода данных, предназначенные для присвоения соответствующего идентификатора в ходе производственных операций каждой форме носителей оборотных средств и для введения присвоенных идентификаторов в системную базу данных; вторые устройства ввода данных, предназначенные для введения в системную базу данных величин фактических расходов для каждой формы носителей оборотных средств при каждом событии превращения носителей оборотных средств из одной формы в другую; третьи устройства ввода данных, предназначенные для измерения и введения в системную базу данных фактической продолжительности времени между каждой парой следующих друг за другом событий превращения носителей оборотных As a variant of the claimed system suitable for use in a specific production, an automated real-time monitoring system for the movement of working capital of a metallurgical enterprise is proposed, containing: a system database designed to store information about the technological routes of a metallurgical enterprise, each of which is a sequential processing raw materials and / or previously manufactured semi-finished products, and on the norms of resource consumption on each of the technological routes in and duration of each production operation of this technological route, which is a specific type of processing of continuous series of metallurgical melts at each metallurgical conversion of the corresponding technological route, and the series of metallurgical melts are compared to specific working capital carriers, each of which is provided with an appropriate identifier, and in each metallurgical conversion match the specific event of the transformation of the respective carriers of the werewolf s funds from one form to another with a corresponding change in the identifiers of these working capital carriers; the first data input devices designed to assign the corresponding identifier during production operations to each form of working capital carriers and to enter the assigned identifiers into the system database; second data input devices designed to enter actual expenses for each form of working capital carriers into the system database for each event of the transformation of working capital carriers from one form to another; third data input devices for measuring and entering into the system database the actual duration of time between each pair of successive media carrier conversion events
средств по времени, прошедшему между присвоением идентификаторов в двух следующих друг за другом событиях превращения носителей оборотных средств; процессор, выполненный с возможностью сравнения введенных в системную базу данных фактических данных с нормами и с возможностью нахождения на основании этого сравнения по меньшей мере величины изменения скорости оборота оборотных средств металлургического предприятия за счет их задержки на конкретном технологическом маршруте.funds by the time elapsed between the assignment of identifiers in two successive events of the transformation of current assets carriers; a processor configured to compare the actual data entered into the system database with the norms and to be able to find, on the basis of this comparison, at least the magnitude of the change in the turnover rate of the working capital of a metallurgical enterprise due to their delay on a particular technological route.
Дополнительным отличием данной системы является то, что ее процессор может быть запрограммирован для определения упомянутого снижения скорости оборота оборотных средств металлургического предприятия по формуле:An additional difference of this system is that its processor can be programmed to determine the aforementioned decrease in the turnover rate of working capital of a metallurgical enterprise according to the formula:
где w0 - нормативная скорость движения оборотных средств, where w 0 - the normative speed of working capital,
j - индекс конкретной производственной операции;j is the index of a specific production operation;
wj - скорость движения оборотных средств в j-й производственной операции;w j - the speed of movement of working capital in the j-th production operation;
tj 0 - нормативное время j-й производственной операции;t j 0 - standard time of the j-th production operation;
i - индекс группы процессов с одинаковой фактической продолжительностью ti в рамках одной и той же производственной операции;i is the index of a group of processes with the same actual duration t i within the same production operation;
S0 - нормативная сумма оборотных средств металлургического предприятия;S 0 - the standard amount of working capital of a metallurgical enterprise;
D0 - нормативная длительность одного цикла оборота оборотных средств на металлургическом предприятии.D 0 - the standard duration of one cycle of turnover of working capital at a metallurgical enterprise.
Еще одним дополнительным отличием данной системы является то, что ее процессор может быть запрограммирован для определения объема упущенной реализации в одном цикле оборота оборотных средств предприятия за счет их задержки в j-й производственной операции по формуле:Another additional difference of this system is that its processor can be programmed to determine the amount of lost sales in one cycle of the turnover of working capital of the enterprise due to their delay in the j-th production operation according to the formula:
где j - индекс конкретной производственной операции;where j is the index of a specific production operation;
tj 0 - нормативное время j-й производственной операции;t j 0 - standard time of the j-th production operation;
i - индекс группы процессов с одинаковой фактической продолжительностью ti в рамках одной и той же производственной операции;i is the index of a group of processes with the same actual duration t i within the same production operation;
S0 - нормативная сумма оборотных средств металлургического предприятия;S 0 - the standard amount of working capital of a metallurgical enterprise;
D0 - нормативная длительность одного цикла оборота оборотных средств на металлургическом предприятии.D 0 - the standard duration of one cycle of turnover of working capital at a metallurgical enterprise.
При этом процессор может быть дополнительно запрограммирован для определения спектра распределения стоимостей носителей оборотных средств по фактической продолжительности производственных операций.At the same time, the processor can be additionally programmed to determine the spectrum of the distribution of costs of working capital carriers according to the actual duration of production operations.
Еще одним дополнительным отличием данной системы является то, что ее процессор дополнительно запрограммирован для определения общей продолжительности производственного процесса на каждом из технологических маршрутов как суммы измеренных фактических продолжительностей всех производственных операций соответствующего технологического маршрута.Another additional difference of this system is that its processor is additionally programmed to determine the total duration of the production process on each of the technological routes as the sum of the measured actual durations of all production operations of the corresponding technological route.
Наконец, данная система может дополнительно содержать мониторы для отображения результатов, получаемых при работе упомянутого процессора.Finally, this system may further comprise monitors for displaying results obtained by operation of said processor.
В существующем уровне техники не выявлены источники информации, в которых были бы описаны системы со всеми перечисленными признаками. Это позволяет считать заявленные системы новыми.In the current level of technology, no sources of information have been identified in which systems with all of the listed attributes would be described. This allows us to consider the claimed system new.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 представляет собой обобщенную блок-схему автоматизированной системы управления по настоящему изобретению.Figure 1 is a generalized block diagram of an automated control system of the present invention.
Фиг.2 и 3 иллюстрируют календарное планирование производства для разных соотношений времен производственных операций в производственной кампании.Figures 2 and 3 illustrate production scheduling for different ratios of times of production operations in a production campaign.
Фиг.4 иллюстрирует различные формы временных графиков прокатки плавок для отдельных производственных кампаний.Figure 4 illustrates various forms of timelines for rolling heat for individual production campaigns.
Фиг.5 показывает последовательность производственных кампаний для оптимального календарного плана.Figure 5 shows the sequence of production campaigns for an optimal schedule.
Подробное описание вариантов выполнения полезной моделиDetailed Description of Embodiments of a Utility Model
Предлагаемая автоматизированная система контроля имеет обобщенную блок-схему, представленную на фиг.1. Автоматизированная система по фиг.1 содержит системную базу 1 данных, которая на фиг.1 для удобства дальнейшего изложения разделена на первую базу 2 данных, вторую базу 3 данных и третью базу 4 данных, хотя это деление и не обязательно: физически системная база 1 данных может быть реализована как единый блок, либо ее составляющие могут храниться на нескольких разнесенных в пространстве аппаратных средствах.The proposed automated control system has a generalized block diagram shown in figure 1. The automated system of FIG. 1 contains a system database 1, which, in FIG. 1, is further divided into a first database 2, a second database 3 and a third database 4 for convenience, although this division is not necessary: physically the system database 1 can be implemented as a single unit, or its components can be stored on several hardware separated in space.
В первую базу 2 данных заранее занесены начальные условия для планирования производства. Для металлургического предприятия такими начальными условиями являются заданный период планирования, незавершенное производство на начало периода планирования, интервалы времени, предусмотренные для ремонта агрегатов. Очевидно, что такие же или подобные начальные условия планирования и будут действовать и для любого другого конкретного производства.In the first database 2 data are pre-recorded initial conditions for production planning. For a metallurgical enterprise, such initial conditions are a predetermined planning period, work in progress at the beginning of the planning period, and time intervals provided for the repair of units. Obviously, the same or similar initial planning conditions will apply to any other specific production.
Помимо начальных условий в первую базу 2 данных заранее введены ограничения на производственные мощности агрегатов и ограничения на объемы производства отдельных видов полуфабрикатов и готовой продукции в каждом цехе предприятия. Процесс последовательной переработки сырья и/или произведенных ранее полуфабрикатов на предприятии, причем определенного сырья в определенный полуфабрикат (или готовую продукцию) определенным способом, по определенной технологии и с использованием определенного сменного оборудования, называется технологическим маршрутом. Каждый технологический маршрут состоит из соответствующих технологических участков, под которыми в данном случае понимаются как цехи, так и отдельные производства в цехе. Конкретный вид переработки сырья или произведенных ранее полуфабрикатов на данном технологическом участке называется производственной операцией. Для металлургического предприятия в каждом цехе или производстве, т.е. на каждом технологическом участке происходит определенный передел непрерывных серий металлургических плавок сырья и/или полуфабрикатов предыдущего цеха или производства, называемый металлургическим переделом. Поэтому на металлургическом предприятии производственной операцией называется процесс осуществления какого-либо металлургического передела, а технологическим маршрутом может быть последовательный процесс от загрузки железной руды и кокса в доменную печь, через получение чугуна, конвертирование его в сталь, разливку получаемой стали на заготовки и прокат горячих стальных заготовок до получения проката требуемых профилей. Каждая пара следующих друг за другом упомянутых металлургических переделов называется производственной кампанией.In addition to the initial conditions, restrictions on the production capacities of the units and restrictions on the production volumes of certain types of semi-finished products and finished products in each workshop of the enterprise are introduced in advance in the first database 2 data. The process of sequential processing of raw materials and / or previously manufactured semi-finished products at the enterprise, and of certain raw materials into a certain semi-finished product (or finished product) in a certain way, according to a certain technology and using a certain replacement equipment, is called a technological route. Each technological route consists of the corresponding technological sections, which in this case are understood as both workshops and individual productions in the workshop. A specific type of processing of raw materials or previously manufactured semi-finished products in this technological area is called a production operation. For a metallurgical enterprise in each workshop or production, i.e. at each technological site, a certain redistribution of continuous series of metallurgical smelting of raw materials and / or semi-finished products of the previous workshop or production takes place, called the metallurgical redistribution. Therefore, at a metallurgical enterprise, a production operation is called the process of performing any metallurgical redistribution, and the technological route can be a sequential process from loading iron ore and coke into a blast furnace, through the production of cast iron, its conversion into steel, casting of steel to billets and rolling of hot steel blanks until the rental of the required profiles. Each pair of consecutive mentioned metallurgical processes is called a production campaign.
Необходимо учесть, что такое понимание технологического маршрута отличается от общепринятого, когда просто указывается последовательность агрегатов или цехов. Дело в том, что разные способы обработки сырья и/или полуфабрикатов, составляющие последовательность переработки, отличаются тем, что имеют разную себестоимость. Этот момент необходимо принимать во внимание при рассмотрении движения оборотных средств, так как исходное сырье (железная руда, кокс, легирующие It is necessary to take into account that such an understanding of the technological route differs from the generally accepted one, when the sequence of units or workshops is simply indicated. The fact is that the different methods of processing raw materials and / or semi-finished products that make up the processing sequence differ in that they have different costs. This point must be taken into account when considering the movement of working capital, as the feedstock (iron ore, coke, alloying
сталь присадки), так и получаемые в результате каждого металлургического передела полуфабрикаты и конечная готовая продукция представляют собой соответствующие носители оборотных средств предприятия, а в каждой каждую производственной операции и/или каждом производственном процессе осуществляется превращение соответствующих носителей оборотных средств из одной формы в другую.steel additives), as well as semi-finished products and final finished products obtained as a result of each metallurgical redistribution are the respective carriers of the enterprise’s working capital, and in each production operation and / or each production process, the respective working medium carriers are converted from one form to another.
Возвращаясь к первой базе 2 данных, следует отметить, что в нее заносятся также ограничения на использование сырья, материалов, сменного оборудования, энергоресурсов на производство продукции, - иными словами, ограничения на используемые ресурсы. Эти ограничения, как правило, связаны с тем, что предприятие, например, не может по каким-либо причинам закупить, привезти или просто использовать такое количество материала, которое требуется на конкретном технологическом маршруте.Returning to the first database of 2 data, it should be noted that it also includes restrictions on the use of raw materials, materials, replaceable equipment, energy resources for production, in other words, restrictions on the resources used. These restrictions, as a rule, are related to the fact that the enterprise, for example, cannot for any reason purchase, bring or simply use the amount of material that is required on a particular technological route.
Все сведения, заносимые в первую базу 2 данных, вводятся с соответствующих автоматизированных рабочих мест (АРМ) 14 производственного и коммерческого управлений предприятия. В результате в первой базе 2 данных хранятся сведения об ограничениях на все технологические маршруты, собираемые один раз для неизменных технологических маршрутов и уточняемые по мере их изменения (скажем, вследствие обновления оборудования или добавления новых технологических маршрутов). Наличие таких данных обо всем разнообразии технологических маршрутов предприятия позволяет резко ускорить все дальнейшие расчеты.All information recorded in the first database 2 data is entered from the corresponding workstations (AWS) of 14 production and commercial departments of the enterprise. As a result, the first database 2 stores information about restrictions on all technological routes that are collected once for unchanged technological routes and are updated as they change (say, due to equipment updates or the addition of new technological routes). The availability of such data on the whole variety of technological routes of the enterprise can dramatically accelerate all further calculations.
Во вторую базу 3 данных заносятся сведения о каждом из технологических маршрутов предприятия (о совокупности его технологических участков), составляющие нормативную базу данных технологических маршрутов предприятия. Сюда относятся сведения о нормах расхода ресурсов, т.е. любые сведения из группы, состоящей из норм расхода сырья, норм расхода материалов, норм расхода сменного оборудования, норм расхода энергоресурсов, фонда рабочего времени, норм производительности труда. Здесь же содержатся сведения о продолжительности каждой производственной кампании любого технологического маршрута. Здесь же хранятся сведения о ценах на любые ресурсы.In the second database 3 data are entered on each of the technological routes of the enterprise (on the totality of its technological sections) that make up the regulatory database of technological routes of the enterprise. This includes information on resource consumption rates, i.e. any information from the group consisting of norms of consumption of raw materials, norms of consumption of materials, norms of consumption of replaceable equipment, norms of consumption of energy resources, fund of working time, norms of labor productivity. It also contains information about the duration of each production campaign of any technological route. It also stores information about the prices of any resources.
Кроме того, во вторую базу 3 данных заносят по каждому из технологических маршрутов заранее найденную зависимость от значений объема готовой продукции и выбранного технологического маршрута для по меньшей мере одного из следующих показателей: себестоимость переменных затрат на производство готовой продукции и полуфабрикатов, объемы производства полуфабрикатов на каждом из участков соответствующего технологического маршрута, потребности в ресурсах на каждом из In addition, in the second database 3 data are entered on each of the technological routes for the pre-determined dependence on the values of the volume of finished products and the selected technological route for at least one of the following indicators: cost of variable costs for the production of finished products and semi-finished products, production volumes of semi-finished products for each from sections of the corresponding technological route, resource requirements at each of
участков соответствующего технологического маршрута и время на переработку на каждом из участков соответствующего технологического маршрута произведенных ранее полуфабрикатов. По сути дела, эта зависимость является математической моделью, связывающей любой из вышеуказанных показателей со значениями объема готовой продукции для каждого из упомянутых выше технологических маршрутов. Такое моделирование также осуществляется один раз и корректируется лишь по мере изменения технологических маршрутов, благодаря чему резко ускоряются все дальнейшие расчеты.sections of the corresponding technological route and time for processing on each of the sections of the corresponding technological route of previously manufactured semi-finished products. In fact, this dependence is a mathematical model linking any of the above indicators with the values of the volume of finished products for each of the above technological routes. Such modeling is also carried out once and is adjusted only as technological routes change, so that all further calculations are sharply accelerated.
В третью базу 4 данных заносятся результаты планирования и оперативного слежения за производством, поступающие от описанных ниже средств 5-7 рассматриваемой системы.The third database 4 contains the results of planning and operational monitoring of production coming from the means described below 5-7 of the considered system.
Как показано на фиг.1, данных автоматизированная система управления по настоящей полезной модели содержит, помимо системной базы 1, по меньшей мере три подсистемы: подсистему 5 планирования объемов производства и реализации продукции и потребности в ресурсах, подсистему 6 планирования календарного графика производства и подсистему 7 слежения за состоянием производства, которые соединены между собой и подключены, кроме того, к третьей базе 4 данных системной базы 1 данных. При этом подсистема 7 слежения за состоянием производства включает в себя, в частности, блок 8 слежения за производством и блок 9 вычисления отклонений. Кроме того, к подсистеме 7 слежения за состоянием производства относятся средства 10 регистрации, предназначенные для регистрации с заданной периодичностью реальных объемов производства готовой продукции и полуфабрикатов на каждом из участков технологических маршрутов. Эти средства 10 могут включать в себя первые средства 11 ввода, вторые средства 12 ввода и третьи средства 13 ввода, назначение которых раскрыто ниже. К подсистеме 7 относятся также не показанные на чертеже средства формирования управляющих воздействий, предназначенные для формирования соответствующих управляющих воздействий, и средства передачи, предназначенные для передачи сформированных управляющих воздействий на управляющие средства соответствующих участков технологических маршрутов, которые также не показаны на чертеже. Подробнее все эти средства пояснены далее.As shown in figure 1, the data automated control system according to the present utility model contains, in addition to the system base 1, at least three subsystems: subsystem 5 for planning production volumes and sales of products and resource requirements, subsystem 6 for planning the production schedule and subsystem 7 monitoring the state of production, which are interconnected and connected, in addition, to the third database 4 of the system database 1 data. In this case, the subsystem 7 for monitoring the state of production includes, in particular, a unit 8 for monitoring production and a unit 9 for calculating deviations. In addition, the subsystem 7 for monitoring the state of production includes registration means 10 designed to register with a given periodicity the real volumes of production of finished products and semi-finished products at each of the sections of technological routes. These means 10 may include first input means 11, second input means 12 and third input means 13, the purpose of which is described below. Subsystem 7 also includes means for generating control actions, not shown in the drawing, intended for generating the corresponding control actions, and transmission means for transmitting the generated control actions to control means of the corresponding sections of technological routes, which are also not shown in the drawing. All of these tools are explained in more detail below.
Подсистема 5 планирования объемов производства и реализации продукции и потребности в ресурсах и подсистема б планирования календарного графика производства могут быть реализованы каждая в виде соответственно запрограммированного персонального компьютера или в виде соответствующего конечного автомата. Subsystem 5 of planning production volumes and sales of products and resource requirements and subsystem b of planning the production schedule can be implemented each in the form of an appropriately programmed personal computer or in the form of a corresponding state machine.
Программирование подсистемы 5 планирования объемов производства и реализации продукции и потребности в ресурсах (или составление структуры соответствующего конечного автомата) осуществляется таким образом, чтобы эта подсистема 5 могла выполнять следующие операции:The programming of subsystem 5 for planning production volumes and sales of products and resource requirements (or the compilation of the structure of the corresponding state machine) is carried out in such a way that this subsystem 5 can perform the following operations:
- определять по конкретным заказам клиентов на производство готовой продукции производственные заказы с помощью вышеупомянутой зависимости (математической модели), введенной во вторую базу 3 данных;- determine the specific orders of customers for the production of finished products production orders using the aforementioned dependency (mathematical model), entered into the second database 3 data;
- распределять эти производственные заказы по соответствующим из технологических маршрутов так, чтобы в конце планируемого периода производства по этим заказам был получен максимальный маржинальный доход от реализации произведенной готовой продукции;- distribute these production orders according to the corresponding technological routes so that at the end of the planned production period for these orders the maximum marginal income from the sale of finished products is obtained;
- на основании распределения производственных заказов по технологическим маршрутам формировать оптимальный бюджет сбыта готовой продукции и приобретения соответствующих ресурсов на планируемый период производства;- on the basis of the distribution of production orders by technological routes to form the optimal budget for the sale of finished products and the acquisition of appropriate resources for the planned production period;
- формировать задания на объемы производства готовой продукции и полуфабрикатов для каждого из участков соответствующих технологических маршрутов.- to formulate tasks for the volumes of production of finished products and semi-finished products for each of the sections of the corresponding technological routes.
Следует специально отметить тот факт, что планирование в подсистеме 5 ведется «от конца», т.е. от сбыта готовой продукции.It should be specially noted that the planning in subsystem 5 is carried out “from the end”, i.e. from the sale of finished products.
Программирование подсистемы 6 планирования календарного графика производства (или составление структуры соответствующего конечного автомата) осуществляется таким образом, чтобы эта подсистема б могла преобразовывать задания на объемы производства готовой продукции и полуфабрикатов, сформированные подсистемой 5 планирования объемов производства и реализации продукции и потребности в ресурсах для каждого из участков всех металлургических переделов, в производственные кампании, в каждой из которых осуществляется конкретный вид переработки непрерывных серий металлургических плавок, составляющих носители оборотных средств, на каждом металлургическом переделе соответствующего технологического маршрута, причем каждая производственная кампания планируется так, чтобы максимизировать скорость движения оборотных средств в конкретном производстве.The programming subsystem 6 of the planning of the production schedule (or the structure of the corresponding finite state machine) is programmed in such a way that this subsystem b can convert tasks to the volumes of production of finished products and semi-finished products formed by subsystem 5 of planning the volumes of production and sales of products and resource requirements for each of sections of all metallurgical redistribution, into production campaigns, in each of which a specific type of conversion is carried out works of continuous series of metallurgical swimming trunks constituting working capital carriers at each metallurgical conversion of the corresponding technological route, and each production campaign is planned in such a way as to maximize the speed of working capital in a particular production.
В подсистеме 7 слежения за состоянием производства блок 8 слежения за производством и блок 9 вычисления отклонений могут быть реализованы в виде соответственно запрограммированных процессоров или персональных компьютеров, хотя вполне возможно и выполнение блоков 8 и 9 в виде конечных автоматов. Особенность блока 8 слежения за производством состоит в том, что к его входам подключены средства 10 In the production monitoring subsystem 7, the production monitoring unit 8 and the deviation calculation unit 9 can be implemented as suitably programmed processors or personal computers, although it is quite possible to implement units 8 and 9 as finite state machines. A feature of the production monitoring unit 8 is that means 10 are connected to its inputs
регистрации реальных объемов производства готовой продукции и полуфабрикатов на каждом из участков каждого технологического маршрута. Особенность же блока 9 вычисления отклонений состоит в том, что к его выходам подключены средства формирования соответствующих управляющих воздействий. Программирование блоков 8 и 9 подсистемы 7 слежения за состоянием производства (или составление структур соответствующих конечных автоматов) осуществляется таким образом, чтобы эта подсистема 7 могла выполнять следующие операции:registration of real volumes of production of finished products and semi-finished products at each of the sections of each technological route. A feature of the deviation calculation unit 9 is that means for generating the corresponding control actions are connected to its outputs. The programming of blocks 8 and 9 of the subsystem 7 for monitoring the state of production (or the compilation of structures of the corresponding state machines) is carried out in such a way that this subsystem 7 can perform the following operations:
- регистрировать с заданной периодичностью реальные объемы производства готовой продукции и полуфабрикатов в каждом из участков технологических маршрутов;- register with a given periodicity the real volumes of production of finished products and semi-finished products in each of the sections of technological routes;
- сравнивать зарегистрированные объемы производства с ранее найденными по вышеуказанной зависимости соответствующими показателями для каждой из производственных кампаний;- compare the registered production volumes with the corresponding indicators previously found for the above dependence for each of the production campaigns;
- на основании выявленных при сравнении несоответствий определять те изменения, которое необходимо внести в конкретные производственные кампании для обеспечения оптимизации производственного процесса;- on the basis of inconsistencies identified during the comparison, determine the changes that need to be made to specific production campaigns to ensure optimization of the production process;
- формировать соответствующие управляющие воздействия согласно найденным изменениям;- form the appropriate control actions according to the changes found;
- передавать сформированные управляющие воздействия на управляющие средства соответствующих участков технологических маршрутов.- transfer formed control actions to control means of the corresponding sections of technological routes.
В качестве примера отметим, что для металлургического предприятия средствами 10 регистрации реальных объемов производства (первыми-третьими средствами 11-13 ввода) могут быть локальные автоматизированные системы управления (АСУ) цехов и производств, если таковые имеются в распоряжении предприятия, или просто средства ручного ввода, если предприятие не имеет АСУ. Средства формирования управляющих воздействий для металлургического предприятия могут представлять собой те же локальные АСУ цехов (производств), с помощью которых автоматически или вручную принимаются конкретные управляющие решения по изменению, например, режимов работы в соответствующих производственных кампаниях. Средства передачи сформированных управляющих воздействий, как правило, выполнены в виде соответствующих линий связи, пригодных для передачи тех сигналов, которые формируются средствами формирования управляющих воздействий. Наконец, управляющие средства соответствующих участков технологических маршрутов для металлургического предприятия представляют собой конкретные средства управления технологическими участками, As an example, we note that for a metallurgical enterprise, means 10 for registering real production volumes (first or third input means 11-13) can be local automated control systems (ACS) of workshops and production, if any, at the enterprise, or simply manual input means if the company does not have an automated control system. Means of forming control actions for a metallurgical enterprise can be the same local ACS of workshops (production), with the help of which specific control decisions are made automatically or manually to change, for example, operating modes in the corresponding production campaigns. The transmission means of the generated control actions, as a rule, are made in the form of corresponding communication lines suitable for transmitting those signals that are generated by the means of forming the control actions. Finally, the control means of the corresponding sections of the technological routes for the metallurgical enterprise are specific means of managing the technological sections,
аналогичные тем, которые описаны, к примеру, в патенте РФ №2178578 или в патенте США №5697424. В частном же случае это могут быть просто графики или таблицы, в которых представлены задания на выплавку стали определенных марок, или задания на прокатку определенного профиля, или задания на порезку прокатной продукции на определенные длины, или задания на отгрузку готовой продукции соответствующему покупателю.similar to those described, for example, in the patent of the Russian Federation No. 2178578 or in US patent No. 5697424. In the particular case, it can simply be graphs or tables that show tasks for the smelting of steel of certain grades, or tasks for rolling a certain profile, or tasks for cutting rolled products to specific lengths, or tasks for the shipment of finished products to the appropriate buyer.
Далее будет рассмотрена работа автоматизированной системы контроля за движением оборотных средств предприятия в процессе производства и обращения на металлургическом предприятии по настоящей полезной модели.Next, we will consider the work of an automated control system for the movement of working capital of an enterprise in the production process and circulation at a metallurgical enterprise according to this utility model.
По мере поступления заказов от клиентов на выпуск необходимой им готовой продукции эти заказы регистрируются в коммерческом управлении металлургического предприятия и после соответствующей обработки (группировки, определения срочности и т.п.) вводятся с автоматизированных рабочих мест 14 в подсистему 5 планирования объемов производства и реализации продукции и потребности в ресурсах. В этой подсистеме 5 поступившие заказы группируются по профилеразмерам и маркам стали в производственные задания и помещаются в базу данных производственных заказов. Такая база данных может быть частью любой из уже рассмотренных первой 2 или второй 3 баз данных, а может входить в состав третьей базы 4 данных либо быть самостоятельной базой данных в составе подсистемы 5 планирования объемов производства и реализации продукции и потребности в ресурсах.Upon receipt of orders from customers for the production of finished products they need, these orders are registered with the commercial department of a metallurgical enterprise and, after appropriate processing (grouping, determining urgency, etc.), are entered from workstations 14 into subsystem 5 for planning production volumes and sales of products and resource requirements. In this subsystem 5, incoming orders are grouped by profile sizes and steel grades into production tasks and are placed in the database of production orders. Such a database can be part of any of the first 2 or second 3 databases already considered, or it can be part of the third database 4 or it can be an independent database as part of subsystem 5 for planning production volumes and sales of products and resource requirements.
Далее, подсистема 5 получает с АРМ 14 и обрабатывает начальные условия для планирования: заданный период планирования, незавершенное производство на начало этого периода планирования, интервалы времени, предусмотренные для ремонта агрегатов. Здесь же в подсистеме 5 обрабатываются полученные из первой базы 2 данных ограничения на производственные мощности агрегатов и ограничения на объемы производства отдельных видов полуфабрикатов и готовой продукции во всех цехах всех металлургических переделов, а также ограничения на использование сырья, материалов, сменного оборудования и энергоресурсов на производство продукции. Кроме того, в подсистеме 5 обрабатываются полученные из второй базы 3 данных ограничения на производственные мощности и ограничения на объемы производства отдельных видов готовой продукции, ограничения на материальные ресурсы, сменное оборудование и энергоресурсы, цены на продукцию в заказах клиентов и себестоимость переменных затрат на производство по каждому технологическому маршруту. Итогом всей вышеуказанной обработки в подсистеме 5 является распределение производственных Next, subsystem 5 receives from AWP 14 and processes the initial conditions for planning: a given planning period, work in progress at the beginning of this planning period, time intervals provided for repair of units. Here, in subsystem 5, the restrictions on the production capacities of the units and the restrictions on the production volumes of certain types of semi-finished products and finished products in all workshops of all metallurgical conversions, as well as restrictions on the use of raw materials, materials, replacement equipment and energy resources for production, are obtained products. In addition, subsystem 5 processes the restrictions on production capacities obtained from the second database 3 and restrictions on the production volumes of certain types of finished products, restrictions on material resources, replacement equipment and energy resources, product prices in customer orders and the cost of variable production costs for each technological route. The result of all the above processing in subsystem 5 is the distribution of production
заданий по технологическим маршрутам так, чтобы в течение планируемого периода был получен максимальный маржинальный доход. Данная оптимизационная задача решается известными методами линейного программирования. Конкретный вариант решения такой задачи приведен в Примере 1. Помимо этого, подсистема 5, используя найденное распределение объемов производства по технологическим маршрутам, рассчитывает объемы производства всех видов полуфабрикатов и готовой продукции во всех цехах всех металлургических переделов, после чего рассчитывает бюджет сбыта продукции в планируемый период, маржинальный доход по каждому виду продукции, по каждому заказу клиента и по каждой сделке. На основе сделанных расчетов, в подсистеме 5 определяются объемы потребностей в сырье, материалах, сменном оборудовании и энергоресурсах и бюджет снабжения на планируемый период, сохраняемые в третьей базе 4 данных.tasks on technological routes so that during the planning period the maximum marginal income is received. This optimization problem is solved by well-known linear programming methods. A specific solution to such a problem is given in Example 1. In addition, subsystem 5, using the found distribution of production volumes by technological routes, calculates the production volumes of all types of semi-finished products and finished products in all workshops of all metallurgical processes, and then calculates the budget for the sale of products in the planning period , marginal income for each type of product, for each customer order and for each transaction. Based on the calculations made, in subsystem 5 the volumes of requirements for raw materials, materials, replacement equipment and energy resources and the budget for the supply for the planning period are determined, which are stored in the third database 4.
Используя найденное распределение объемов производства по технологическим маршрутам, подсистема 5 передает в подсистему 6 планирования календарного графика производства задание на планирование поплавочного графика производства во всех цехах всех металлургических переделов, а в подсистему 7 слежения за состоянием производства - запланированные объемы производства каждого вида продукции и полуфабрикатов для каждого цеха всех металлургических переделов. Далее, непосредственно в процессе металлургического производства подсистема 5 получает из подсистемы 7 слежения за состоянием производства (из блока 9 вычисления отклонений) отклонения фактического исполнения производственных заданий на текущий момент времени от запланированных. На основании этих отклонений подсистема 5 заменяет заданный плановый период на его оставшуюся часть, исключает из первоначальных производственных заданий фактически выполненные объемы производства и выполняет повторное распределение оставшейся части производственных заданий по технологическим маршрутам так, чтобы в течение оставшейся части планового периода получить максимальный маржинальный доход. Затем подсистема 5 передает повторное распределение объемов производства по цехам и технологическим маршрутам в подсистему 6 планирования календарного графика производства на оставшуюся часть планового периода, а также в третью базу 4 данных. Полученные результаты планирования отображаются на мониторах компьютеров АРМ 14 производственного и управленческого персонала в графической и/или табличной форме.Using the found distribution of production volumes by technological routes, subsystem 5 transfers to the subsystem 6 of the planning of the production schedule planning the float production schedule in all workshops of all metallurgical processes, and the planned production volumes of each type of product and semi-finished products for subsystem 7 for monitoring the state of production for of each workshop of all metallurgical conversions. Further, directly in the process of metallurgical production, subsystem 5 receives from the subsystem 7 the monitoring of the state of production (from the deviation calculation unit 9) deviations of the actual execution of production tasks at the current time from the planned ones. Based on these deviations, subsystem 5 replaces the specified planning period with its remaining part, excludes actually fulfilled production volumes from the initial production tasks, and redistributes the remaining part of production tasks along the technological routes so that during the remaining part of the planning period the maximum marginal income is obtained. Then subsystem 5 transfers the redistribution of production volumes by workshops and technological routes to subsystem 6 of the planning of the production schedule for the remainder of the planning period, as well as to the third database 4. The obtained planning results are displayed on computer monitors AWP 14 of production and managerial personnel in graphical and / or tabular form.
Подсистема 6 планирования календарного графика производства, получив от подсистемы 5 распределение объемов всех видов продукции и полуфабрикатов по всем Subsystem 6 of planning the production schedule, having received from subsystem 5 the distribution of volumes of all types of products and semi-finished products for all
цехам и технологическим маршрутам производства, преобразует объемные задания на производство каждого вида готовой продукции по каждому технологическому маршруту в поплавочные производственные кампании. Это преобразование осуществляется так, чтобы каждая производственная кампания включала в себя последовательную переработку непрерывных серий стальных плавок на каждом металлургическом переделе технологического маршрута, и так, чтобы время ожидания каждой плавки предыдущего передела на последующем переделе и объем непереработанного металла предыдущего передела были минимальными. Полученные результаты помещаются подсистемой 6 по каждой производственной кампании в базу данных производственных кампаний. Эта база данных производственных кампаний может быть частью любой из уже рассмотренных первой 2 или второй 3 баз данных, а может входить в состав третьей базы 4 данных либо быть самостоятельной базой данных в составе подсистемы 6 планирования календарного графика производства.shops and technological production routes, converts volumetric tasks for the production of each type of finished product for each technological route into float production campaigns. This transformation is carried out so that each production campaign includes the sequential processing of continuous series of steel smelts at each metallurgical conversion of the technological route, and so that the waiting time for each heat of the previous conversion at the subsequent processing and the amount of unprocessed metal of the previous processing are minimal. The results are placed by subsystem 6 for each production campaign in the database of production campaigns. This database of production campaigns can be part of any of the first 2 or second 3 databases already considered, and can be part of the third database 4 or be an independent database as part of the planning planning subsystem 6 of the production schedule.
Далее, подсистема 6, используя средства обмена данными между подсистемами, выбирает из подсистемы 5 планирования объемов производства данные об интервалах времени, отведенных для ремонтов оборудования, а из базы данных производственных заказов - заказы клиентов, время исполнения которых фиксировано и определяется условиями клиентов. Эти данные преобразуются подсистемой 6 в интервалы времени, запрещенные для размещения в них других производственных кампаний. Затем, используя базу данных производственных кампаний, с учетом запрещенных интервалов времени, подсистема 6 распределяет производственные кампании по времени и порядку следования так, чтобы плотность этого распределения по времени была максимальной, а временные разрывы между производственными кампаниями - минимальными. В результате рассчитывается оптимальный календарный график поплавочного производства на заданный плановый период. Этот календарный график производства разделяется подсистемой 6 на недельные и суточные задания, которые передаются в подсистему 7 слежения за состоянием производства. На основании этих заданий и с использованием нормативных данных из второй базы 3 данных, подсистема 6 рассчитывает график отгрузки готовой продукции клиентам, а кроме того, используя условия поставки и платежей в заказах клиентов, рассчитывает график поступления денежных средств за отгруженную готовую продукцию в планируемый период. Помимо этого, подсистема 6 на основании календарного графика производства и с использованием нормативных данных из второй базы 3 данных рассчитывает график поставки сырья и материалов на производство, а также, на основании цен и условий платежей, рассчитывает график Further, subsystem 6, using the means of exchanging data between the subsystems, selects data on the time intervals allotted for equipment repairs from subsystem 5 of the planning of production volumes, and customer orders from the database of production orders, the execution time of which is fixed and determined by customer conditions. This data is converted by subsystem 6 into time intervals prohibited for placement of other production campaigns in them. Then, using the database of production campaigns, taking into account the forbidden time intervals, subsystem 6 distributes the production campaigns in time and order so that the density of this distribution in time is maximum and the time gaps between production campaigns are minimal. As a result, the optimal timetable for float production for a given planning period is calculated. This production schedule is divided by subsystem 6 into weekly and daily tasks, which are transferred to the subsystem 7 for monitoring the state of production. Based on these tasks and using regulatory data from the second database 3, subsystem 6 calculates the schedule of shipment of finished products to customers, and in addition, using the terms of delivery and payments in customer orders, calculates a schedule for the receipt of funds for shipped finished products in the planning period. In addition, subsystem 6, on the basis of the production schedule and using regulatory data from the second database 3, calculates the schedule for the supply of raw materials and materials for production, and also, on the basis of prices and payment terms, calculates the schedule
платежей за сырье и материалы в планируемый период. Полученные результаты планирования помещаются в третью базу 4 данных и отображаются подсистемой 6 на мониторах компьютеров АРМ 14 производственного и управленческого персонала.payments for raw materials in the planning period. The obtained planning results are placed in the third database 4 and displayed by the subsystem 6 on the computer monitors AWP 14 production and management personnel.
В подсистеме 7 слежения за состоянием производства блок 8 слежения за производством получает из подсистемы б планирования объемов производства плановые задания по всем видам продукции и полуфабрикатов по всем цехам технологических маршрутов и календарный график производства. Эти данные доводятся до сведения производственного персонала в цехах и на производствах цехов. Рассмотрим в качестве примера фрагмент производственного процесса на металлургическом предприятии от начала выплавки стали до отгрузки продукции. Предшествующая стадия выплавки чугуна сходна со стадией выплавки стали (за исключением конкретных исходных материалов и получаемой продукции), а потому в целях облегчения понимания не рассматривается здесь.In the subsystem 7 for monitoring the state of production, the unit 8 for monitoring the production receives from the subsystem b of planning the volume of production planned tasks for all types of products and semi-finished products for all workshops of technological routes and a production schedule. These data are brought to the attention of production personnel in the workshops and in the workshops. Let us consider as an example a fragment of the production process at a metallurgical enterprise from the beginning of steelmaking to the shipment of products. The previous stage of iron smelting is similar to the stage of steel smelting (with the exception of specific starting materials and products obtained), and therefore, in order to facilitate understanding, it is not considered here.
В сталеплавильном цехе в конвертер (объект, в котором происходит событие превращения носителей оборотных средств) заливается жидкий чугун и загружается металлолом, ферросплавы и добавочные материалы (носители оборотных средств, имеющие каждый конкретную стоимость и каждому из которых ставится в соответствие свой идентификатор), осуществляется продувка шихты кислородом (который также является носителем оборотных средств со своим идентификатором). В результате чугун и загруженные материалы превращаются в жидкую сталь (событие превращения носителей оборотных средств), которая называется плавкой (и также является носителем оборотных средств). Плавка, которой присваивается номер (идентификатор этого носителя оборотных средств), разливается затем в слитки (событие превращения носителя) и, наконец, слитки (носители оборотных средств) транспортируются в прокатный цех для нагрева и прокатки, или на склад слитков для хранения.In the steelmaking shop, the converter (the object in which the event of the transformation of working capital carriers takes place) is filled with molten iron and loaded with scrap metal, ferroalloys and additional materials (working capital carriers that have each specific cost and each of which has its own identifier), purge charge oxygen (which is also a carrier of working capital with its identifier). As a result, cast iron and loaded materials turn into liquid steel (an event of the transformation of working capital carriers), which is called melting (and is also a working capital carrier). The smelter, which is assigned a number (identifier of this working capital carrier), is then poured into ingots (media conversion event) and, finally, ingots (working capital carriers) are transported to the rolling mill for heating and rolling, or to the warehouse of ingots for storage.
В прокатном цехе слитки стальной плавки, идентификаторы которых содержат номер плавки, нагреваются в нагревательных устройствах и перерабатываются (событие превращения носителя оборотных средств) на прокатном стане (объект превращения носителя оборотных средств) в партию прокатной продукции (носитель оборотных средств), идентификатор которой содержит номер плавки. Эта партия проката передается затем на склад готовой продукции (объект превращения оборотных средств), с которого затем грузится в вагоны и отправляется покупателю (событие превращения носителя оборотных средств).In the rolling shop, steel smelting ingots, the identifiers of which contain the smelting number, are heated in heating devices and processed (the event of the transformation of the working capital carrier) on the rolling mill (the object of turning the working capital carrier) into a batch of rolled products (working capital carrier) whose identifier contains the number swimming trunks. This batch of rolled products is then transferred to the finished goods warehouse (object for the conversion of working capital), from which it is then loaded onto wagons and sent to the buyer (event of the transformation of the carrier of working capital).
Таким образом, технологические процессы производства стали и проката можно представить в форме процессов последовательного превращения носителей оборотных средств из одной формы в другую, которые характеризуются стоимостью носителей оборотных средств, временем событий превращения и продолжительностью этих процессов между каждыми двумя последовательными событиями, причем нормативное время этих процессов может быть разным для разных профилей проката и разных марок стали (признаков носителей оборотных средств и операций их превращения), а процессы, обладающие одинаковыми признаками и одним нормативным временем продолжительности, образуют одну группу процессов.Thus, the technological processes of steel and rolling production can be represented in the form of processes of successive conversion of working capital carriers from one form to another, which are characterized by the cost of working capital carriers, the time of transformation events and the duration of these processes between every two successive events, and the normative time of these processes may be different for different profiles of rolled products and different steel grades (signs of working capital carriers and their operations Ia), and processes having the same characteristics and one regulatory time duration, form one process group.
В ходе металлургического производства данные о фактическом производстве с заданной периодичностью принимаются соответствующими средствами 10 регистрации. Тем самым, сведения о реальных объемах производства готовой продукции и полуфабрикатов на каждом из участков технологических маршрутов, а также идентификаторы объектов превращения носителей оборотных средств, идентификаторы, признаки и объемы самих используемых и/или получаемых носителей оборотных средств и сведения о фактических продолжительностях производственных операций поступают в блок 9 вычисления отклонений. Этот блок 9 вычисления отклонений (процессор) разделяет все производственные процессы по их признакам на группы, присваивает каждой группе идентификатор и помещает результаты в таблицу базы данных о процессах, после чего в каждой идентифицированной группе процессов выделяет подгруппы производственных процессов, имеющих одинаковую продолжительность, присваивает каждой такой подгруппе идентификатор, суммирует количество и стоимость носителей оборотных средств, принадлежащих к каждой подгруппе, и сравнивает эти фактические данные с плановым графиком производства в контролируемый момент времени для вычисления отклонений в производстве чугуна, стали, заготовок и прокатной продукции. Эти отклонения передаются в подсистему 5 планирования объемов производства для последующего повторного расчета объемов и календарного графика производства на оставшуюся часть планового периода. Кроме того, блок 8 слежения за производством получает с компьютеров производственного персонала данные об изменении графиков ремонтов оборудования, об изменении ограничений на производственные мощности и ограничений на производство отдельных видов продукции, преобразует полученные данные в новые начальные условия и передает их в подсистему 5 планирования объемов производства для последующего повторного расчета объемов и календарного графика производства на оставшуюся часть планового периода. Помимо этого, на In the course of metallurgical production, data on actual production with a given frequency are taken by the appropriate means of registration 10. Thus, information about the actual volumes of production of finished products and semi-finished products on each of the sections of technological routes, as well as identifiers of objects of conversion of working capital carriers, identifiers, signs and volumes of the used and / or received working capital carriers and information on the actual duration of production operations are received in block 9 calculation of deviations. This deviation calculation unit 9 (processor) divides all production processes according to their characteristics into groups, assigns an identifier to each group and puts the results in the table of the process database, after which it identifies subgroups of production processes having the same duration in each identified process group, assigns each identifier for such a subgroup, summarizes the number and value of current assets carriers belonging to each subgroup, and compares these actual data with a new production schedule at a controlled point in time to calculate deviations in the production of iron, steel, billets and rolled products. These deviations are transferred to the subsystem 5 for planning production volumes for subsequent re-calculation of volumes and the production schedule for the remainder of the planning period. In addition, unit 8 for monitoring production receives data from computers of production personnel on changes in equipment repair schedules, on changes in restrictions on production capacities and restrictions on the production of certain types of products, converts the data into new initial conditions and transfers them to subsystem 5 for planning production volumes for subsequent re-calculation of volumes and the production schedule for the remainder of the planning period. In addition, on
основании отклонений, найденных в блоке 9 вычисления отклонений, средства формирования управляющих воздействий формируют соответствующие управляющие воздействия, которые с помощью соответствующих средств передачи передаются на управляющие средства соответствующих участков технологических маршрутов.Based on the deviations found in the deviation calculation unit 9, the means for generating the control actions generate the corresponding control actions, which are transmitted to the control means of the corresponding sections of the technological routes using the appropriate transmission means.
Все эти расчеты осуществляются для учета и планирования заданий таким образом, чтобы максимизировать скорость движения оборотных средств в производстве, носителями которых являются упомянутые сырье, полуфабрикаты и готовая продукция. Конкретный вариант решения задачи такой оптимизационной задачи приведен в Примере 2. В частности же блок 9 вычисления отклонений (процессор) на основе данных, поступающих в подсистему 7 слежения за состоянием производства, вычисляет снижение скорости оборота оборотных средств предприятия по формуле:All these calculations are carried out for accounting and planning tasks in such a way as to maximize the speed of movement of working capital in production, the carriers of which are the mentioned raw materials, semi-finished products and finished products. A specific solution to the problem of such an optimization problem is given in Example 2. In particular, the deviation calculation unit 9 (processor), based on the data supplied to the production monitoring subsystem 7, calculates the decrease in the turnover rate of the enterprise’s working capital by the formula:
и объем упущенной реализации в одном цикле оборота оборотных средств предприятия за счет задержки носителей оборотных средств в j-м производственном процессе по формуле:and the volume of lost sales in one cycle of the turnover of working capital of the enterprise due to the delay of the carriers of working capital in the j-th production process according to the formula:
где w0 - нормативная скорость движения оборотных средств, where w 0 - the normative speed of working capital,
j - индекс конкретного производственного процесса;j is the index of a specific production process;
wj - скорость движения оборотных средств в j-м производственном процессе;w j - the speed of movement of working capital in the j-th production process;
tj 0 - нормативное время j-гo производственного процесса;t j 0 - standard time j-th production process;
i - индекс группы процессов с одинаковой фактической продолжительностью ti в пределах двух одинаковых последовательных упомянутых событий превращения;i is the index of a group of processes with the same actual duration t i within two identical consecutive mentioned transformation events;
S0 - нормативная сумма оборотных средств предприятия;S 0 - the standard amount of working capital of the enterprise;
D0 - нормативная длительность одного цикла оборота оборотных средств на предприятии.D 0 - the standard duration of one cycle of working capital turnover at the enterprise.
По полученным результатам расчетов блок 9 вычисления отклонений (процессор) может определить общую продолжительность производственного процесса на каждом из технологических маршрутов как сумму измеренных фактических продолжительностей всех производственных операций соответствующего технологического маршрута. Кроме того, по имеющимся фактическим продолжительностям Based on the calculation results, the deviation calculation unit 9 (processor) can determine the total duration of the production process on each of the technological routes as the sum of the measured actual durations of all production operations of the corresponding technological route. In addition, according to actual durations.
производственных операций этот процессор способен определять спектр распределения стоимостей упомянутых носителей оборотных средств по фактической продолжительности производственных операций. Для выполнения всех этих расчетов процессор (блок 9 вычисления отклонений) подсистемы 7 слежения за состоянием производства соответственно программируется.production operations, this processor is able to determine the spectrum of the distribution of costs of the mentioned working capital carriers by the actual duration of production operations. To perform all these calculations, the processor (deviation calculation unit 9) of the production monitoring subsystem 7 is accordingly programmed.
Все получаемые в описанном процессе управления результаты отображаются на мониторах (дисплеях) АРМ соответствующего производственного персонала. При этом отображение может происходить с разной степенью обобщения на разных уровнях иерархического мониторинга. Верхний уровень такого иерархического мониторинга предназначен для представления в качестве объектов наблюдения всех основных направлений производственной и хозяйственной деятельности металлургического предприятия. При этом такое представление именно всех направлений осуществляется даже принудительно, чтобы отображаемые данные были максимально полными. Нижний же уровень иерархического мониторинга предназначен для представления в качестве объектов наблюдения результатов работы соответствующих производственных агрегатов. Кроме того, на нижнем уровне иерархического мониторинга отображаются также первичные документы производственного управленческого, финансового и бухгалтерского учета. Каждый промежуточный уровень рассматриваемого иерархического мониторинга предназначен для представления объектов, обобщенных (агрегированных) из объектов наблюдения нижележащего уровня в соответствии с заранее заданными условиями. Эти условия могут включать в себя, например, агрегирование сведений, полученных на нижнем уровне иерархического мониторинга, сначала по производственным участкам каждого цеха, а затем по всем цехам одного технологического маршрута. Либо этими условиями могут быть требования агрегирования сведений по каждому ресурсу, используемому в данной производственной кампании, а потом - по совокупности ресурсов, используемых в этой производственной кампании. Очевидно, что конкретные условия агрегирования сведений нижнего уровня будут диктоваться требованиями конкретного производства на конкретном предприятии, например, эти условия для агрегирования объектов наблюдения на промежуточных уровнях могут включать в себя технологическую структуру конкретного металлургического предприятия. Для осуществления такого иерархического мониторинга процессор (блок 9 вычисления отклонений) подсистемы 7 слежения за состоянием производства соответственно программируется.All results obtained in the described control process are displayed on monitors (displays) of the workstation of the corresponding production personnel. Moreover, the mapping can occur with varying degrees of generalization at different levels of hierarchical monitoring. The upper level of such hierarchical monitoring is intended to represent all the main areas of production and economic activity of a metallurgical enterprise as objects of observation. Moreover, such a representation of precisely all directions is even carried out forcefully so that the displayed data is as complete as possible. The lower level of hierarchical monitoring is intended to represent the results of the work of the corresponding production units as objects of observation. In addition, at the lower level of hierarchical monitoring, primary documents of production management, financial and accounting are also displayed. Each intermediate level of the hierarchical monitoring under consideration is intended to represent objects generalized (aggregated) from the objects of observation of the underlying level in accordance with predetermined conditions. These conditions may include, for example, aggregation of information obtained at the lower level of hierarchical monitoring, first on the production sites of each workshop, and then on all the shops of one technological route. Or these conditions may be requirements for aggregating information for each resource used in this production campaign, and then for the aggregate of resources used in this production campaign. Obviously, the specific conditions for the aggregation of information of the lower level will be dictated by the requirements of a particular production at a particular enterprise, for example, these conditions for the aggregation of objects of observation at intermediate levels may include the technological structure of a particular metallurgical enterprise. To implement such hierarchical monitoring, the processor (deviation calculation unit 9) of the production monitoring subsystem 7 is programmed accordingly.
Кроме того, процессор (блок 9 вычисления отклонений) подсистемы 7 слежения за состоянием производства может быть запрограммирован и для того, чтобы In addition, the processor (deviation calculation unit 9) of the production monitoring subsystem 7 can also be programmed to
обеспечить доступ к конкретному уровню и всем нижележащим уровням упомянутого иерархического мониторинга только лицу, имеющему соответствующее право доступа. Такой доступ может предоставляться, к примеру, по паролю, вводимому в клавиатуры, либо по идентификационному коду, вводимому посредством интеллектуальной карточки, либо любым иным известным образом. Назначение такого иерархического доступа состоит в том, чтобы сведения с более высоких уровней иерархического мониторинга, которые могут представлять собой коммерческую тайну, были доступны только соответствующим руководителям данного предприятия.to provide access to a specific level and all the underlying levels of the hierarchical monitoring only to a person who has the appropriate access right. Such access can be granted, for example, by a password entered into the keyboard, or by an identification code entered by means of a smart card, or by any other known method. The purpose of such hierarchical access is to ensure that information from higher levels of hierarchical monitoring, which may constitute a trade secret, is available only to the appropriate managers of the enterprise.
Таким образом, осуществляется динамическое управление производством по заказам клиентов на металлургическом предприятии. Аналогично может происходить управление производством и на предприятиях другого профиля. Динамическое планирование в данном случае должно осуществляться ежедневно, исходя из состояния производства на текущие сутки и планового задания на весь период. Основным принципом такого динамического управления является оптимизация объемного и календарного планирования на оставшуюся часть календарного периода планирования. Такая оптимизация имеет целью максимизацию значения маржинального дохода от реализации продукции и максимизацию скорости движения оборотных средств в производстве. Эта задача решается методами линейного программирования. Конкретный вариант такого решения приведен в Примерах 1 и 2.Thus, the dynamic management of production by orders of customers at the metallurgical enterprise. Similarly, production management can also take place in enterprises of a different profile. Dynamic planning in this case should be carried out daily, based on the state of production for the current day and the planned task for the entire period. The basic principle of such dynamic management is the optimization of volumetric and scheduling for the remainder of the planning calendar period. Such optimization is aimed at maximizing the value of marginal income from product sales and maximizing the speed of working capital in production. This problem is solved by linear programming methods. A specific version of such a solution is given in Examples 1 and 2.
Следует особо отметить, что в процессе динамического планирования каждую из производственных кампаний планируют так, чтобы обеспечить, с одной стороны, минимальные временные интервалы между получением полуфабрикатов на любом из участков технологического маршрута и обработкой этих полуфабрикатов на следующем из участков технологического маршрута, а с другой стороны, минимальные объемы непереработанных на любом из участков технологического маршрута произведенных ранее полуфабрикатов перед получением на этом же участке очередных полуфабрикатов. Все производственные кампании распределяют по времени так, чтобы плотность их распределения с учетом заранее заданных интервалов времени на ремонт оборудования была максимальной, а временные разрывы между следующими друг за другом производственными кампаниями были минимальны. Конкретный вариант динамического планирования и мониторинга производства приведен в Примерах 1 и 2.It should be specially noted that in the process of dynamic planning, each of the production campaigns is planned in such a way as to ensure, on the one hand, the minimum time intervals between the receipt of semi-finished products on any of the sections of the technological route and the processing of these semi-finished products on the next section of the technological route, and on the other hand , the minimum volumes of unprocessed semi-finished products previously processed at any of the sections of the technological route before receiving regular floors in the same section of finished products. All production campaigns are distributed in time so that the density of their distribution, taking into account the predefined time intervals for equipment repair, is maximum, and the time gaps between successive production campaigns are minimal. A specific version of the dynamic planning and monitoring of production is given in Examples 1 and 2.
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Настоящая полезная модель может быть использована для автоматизированного контроля за движением оборотных средств предприятия в процессе производства и обращения на конкретном предприятии. Она может быть воплощена на уже существующих аппаратных средствах, путем соответствующего их соединения и введения новой программы, составленной по алгоритмам настоящей полезной модели.This utility model can be used for automated control over the movement of working capital of an enterprise in the production process and circulation at a particular enterprise. It can be implemented on existing hardware, by connecting them appropriately and introducing a new program compiled according to the algorithms of this utility model.
Для специалиста очевидно, что данная полезная модель, раскрытая в описании на примере автоматизированного контроля за движением оборотных средств предприятия в процессе производства и обращения на металлургическом предприятии, может быть модифицирована и для любого иного предприятия без какого-либо дополнительного изобретательства, а лишь путем соответствующей модификации. Поэтому объем настоящей полезной модели определяется не вышеприведенным описанием, служащим только для иллюстрации возможных вариантов выполнения настоящей полезной модели, а прилагаемой формулой полезной модели, рассматриваемой вместе с возможными эквивалентами приведенных в ней признаков.It is obvious for a specialist that this utility model, disclosed in the description by the example of automated control over the movement of working capital of an enterprise during production and circulation at a metallurgical enterprise, can be modified for any other enterprise without any additional invention, but only by appropriate modification . Therefore, the scope of the present utility model is determined not by the above description, which serves only to illustrate the possible options for the implementation of the present utility model, but by the attached formula of the utility model, considered together with possible equivalents of the features presented therein.
Пример 1Example 1
Алгоритм планирования Scheduling algorithm
Задача планированияPlanning task
Пусть имеется заказов клиентов на продукцию Пw з с характеристикой [p, m, r]w з:Let there customer orders for products P w z with the characteristic [p, m, r] w z :
Пw з∈[p, m, r]w з (w=wi, w2, ..., wf) П w з ∈ [p, m, r] w з (w = w i , w 2 , ..., w f )
Объединим заказы клиентов в N производственных заказов j=(j1, j2, ..., jn, ..., jN) так, чтобыCombine customer orders in N production orders j = (j 1 , j 2 , ..., j n , ..., j N ) so that
Пw з∈Пjn, если [p, m, r]w з∈[p, m, r]jn N w h ∈P jn, if [p, m, r] w h ∈ [p, m, r] jn
Далее, для простоты написания, любой jn-й производственный заказ будем обозначать как j-й производственный заказ.Further, for ease of writing, we will denote any j n- th production order as the j-th production order.
Обозначим через Пj продукцию по j-му производственному заказу с характеристикой [p, w, r]j. Через Gj обозначим количество продукции, которое нужно произвести по j-му производственному заказу, а через Цj - среднюю цену продукции по этому заказу.We denote by П j the products according to the jth production order with the characteristic [p, w, r] j . By G j we denote the quantity of products that need to be produced on the j-th production order, and through C j - the average price of products for this order.
Связь между w-м заказом клиента и j-м производственным заказом описывается схемой отношения:The relationship between the wth customer order and the jth production order is described by the relationship diagram:
Обозначим через i номер передела продукции по технологическому маршруту, начиная с нулевого (производство чугуна) до конечного (ik):Denote by i the number of redistribution of products along the technological route, starting from zero (cast iron production) to final (i k ):
i=0, 1,..., ik i = 0, 1, ..., i k
Через Пij обозначим полуфабрикат i-го передела для j-го производственного заказа в цехе Zi.By P ij we denote the semi-finished product of the i-th redistribution for the j-th production order in the shop Z i .
Пусть имеется М технологических маршрутов производства К=К1, К2, ..., Кm, ..., КM.Let there be M technological production routes K = K 1 , K 2 , ..., K m , ..., K M.
Обозначим как К номера технологических маршрутов, по которым может быть произведена продукция по j-му производственному заказу. We denote by K the numbers of technological routes along which products can be produced on the j-th production order.
Введем обозначения:We introduce the following notation:
dj - удельный расход на i-м металлургическом переделе полуфабриката предшествующего (i-1)-го металлургического передела (Пi-1) на производство продукции Пi в цехе Zi;d j is the specific consumption at the i-th metallurgical conversion of the semi-finished product of the previous (i-1) -th metallurgical conversion (П i-1 ) for the production of П i in the workshop Z i ;
Ah - все нормируемые на единицу продукции виды сырья, материалов, топлива и сменного оборудования, (h=1, 2,..., H);A h - all normalized per unit of production types of raw materials, materials, fuel and replaceable equipment, (h = 1, 2, ..., H);
U1 - все виды нормируемых используемых отходов производства. (l=1, 2,..., L);U 1 - all types of standardized used production waste. (l = 1, 2, ..., L);
- удельный расход материала Аh на производство продукции Пi в цехе Zi i-го металлургического передела; - the specific consumption of material And h on the production of products P i in the shop Z i i-th metallurgical redistribution;
- удельные отходы Ui производства продукции Пi в цехе Zi i-го металлургического передела; - specific waste U i production of products P i in the shop Z i i-th metallurgical redistribution;
ti - норма времени на производство продукции Пi в цехе Zi i-го металлургического передела.t i - the norm of time for production of products P i in the shop Z i i-th metallurgical redistribution.
Тогда любой технологический маршрут может быть описан схемой отношения:Then any technological route can be described by the relation scheme:
Обозначим через Di Km=di+1 Km·di+2 Km...dik Km норму расхода полуфабриката i-го металлургического передела на производство готовой продукции ik-гo металлургического передела по технологическому маршруту Кm.Is denoted by D i Km = d i + 1 Km · d i + 2 Km ... d ik Km semi consumption rate of i-metallurgical processing to manufacture the finished product i k -th metallurgical Technological route to m.
Тогда нормативная ограниченная себестоимость производства готовой продукции по технологическому маршруту Кm может быть вычислена по формуле:Then the regulatory limited cost of production of finished products along the technological route K m can be calculated by the formula:
где Ц(Ah) - цена материала Ah (h=1, ..., H),where C (A h ) is the price of the material A h (h = 1, ..., H),
Ц(Ul) - цена использования отходов производства Ui (l=1, ..., L). C (U l ) - the price of use of production waste U i (l = 1, ..., L).
Норма расхода материала Аh на производство готовой продукции на любом i-м металлургическом переделе в цехе Zi по маршруту Кm вычисляется по формуле:The consumption rate of material A h for the production of finished products at any i-th metallurgical conversion in the workshop Z i along the route K m is calculated by the formula:
(i=0, 1, ...,ik)\tab(4) (i = 0, 1, ..., i k ) \ tab (4)
Нормативный выход отходов Ul на любом i-м металлургическом переделе в цехе Zi по маршруту Кm рассчитается по формуле:The standard waste output U l at any i-th metallurgical redistribution in the workshop Z i along the route K m is calculated by the formula:
Нормативный фонд рабочего времени на производство i-го металлургического передела в цехе Zi вычисляется по формуле:The standard fund of working time for the production of the i-th metallurgical redistribution in the shop Z i is calculated by the formula:
С учетом выражений (3)-(6) схема отношения для любого технологического маршрута примет вид:Taking into account expressions (3) - (6), the relationship diagram for any technological route will take the form:
Отношения и формулы (1)-(7) составляют основную нормативную базу планирования производства.Relations and formulas (1) - (7) constitute the main regulatory framework for production planning.
Задача оптимального планирования формулируется так:The optimal planning problem is formulated as follows:
Пусть задан планируемый период Т, в течение которого нужно выполнить N производственных заказов j=(j1, j2, ..., jn, ..., jN) по M технологическим маршрутам Кm так, чтобы маржинальный доход от реализации продукции по всем производственным заказам был максимальным.Let the planned period T be given, during which N production orders j = (j 1 , j 2 , ..., j n , ..., j N ) must be completed along M technological routes K m so that the marginal revenue from sales products for all production orders was maximum.
Пусть для каждого j-го производственного заказа на производство готовой продукции Пj=Пjkj задан объем готовой продукции Gj=Gjkj. Допустим также, что в каждом цехе Zi (i=0, 1, ..., ik) в начальный момент времени t0 имеется запас готовой продукции (полуфабриката) Пij в количестве Qij (Qikj=Qj)Let for each j-th production order for the production of finished products P j = P jkj the volume of finished products G j = G jkj is given . Assume also that in each workshop Z i (i = 0, 1, ..., i k ) at the initial moment of time t 0 there is a stock of finished products (semi-finished product) П ij in the amount of Q ij (Q ikj = Q j )
Предположим, что j-й производственный заказ выполняется по одному или нескольким технологическим маршрутам Кmj.Suppose that the jth production order is executed along one or more process routes K mj .
Предположим также, что предварительно заданы значения ограничивающих условий:Assume also that the values of the constraining conditions are predefined:
GZi max - максимально возможное производство в цехе Zi;G Zi max - the maximum possible production in the workshop Z i ;
Gtj min, Gtj max - границы производства партии полуфабриката (продукции) соответствующего вида в цехе Zi;G tj min , G tj max - the boundaries of the production of a batch of semi-finished products (products) of the corresponding type in the shop Z i ;
Аhi max - максимально допустимое значение использования материала вида Аh.And hi max - the maximum allowable value for the use of material of the form And h
Обозначим через Gj Kmj объем j-го производственного заказа Gj выполняемого по маршруту Кmj.We denote by G j Kmj the volume of the jth production order G j executed along the route K mj .
Тогда решение задачи оптимального планирования производства сводится к решению следующей задачи линейного программирования: найти такие значения Gj Kmj, при которых достигается маржинальный доход от реализации продукции:Then the solution of the problem of optimal production planning is reduced to the solution of the following linear programming problem: find the values of G j Kmj at which a marginal income from product sales is achieved:
при следующих условиях:under the following conditions:
- выполнение объема производственного заказа Gj:- fulfillment of the volume of the production order G j :
- ограничение по времени в каждом цехе Zi i-го металлургического передела по всем технологическим маршрутам:- time limit in each workshop Z i of the i-th metallurgical redistribution along all technological routes:
- ограничение по предельному производству в цехе Zi i-го металлургического передела:- restriction on marginal production in the shop Z i of the i-th metallurgical redistribution:
- ограничение по объему партии j-го заказа в цехе Zi i-го металлургического передела:- restriction on the volume of the party of the j-th order in the shop Z i of the i-th metallurgical redistribution:
- ограничение на использование материалов в цехе Zi i-гo металлургического передела:- restriction on the use of materials in the shop Z i i-th metallurgical processing:
Решение задачи планированияPlanning Solution
Пусть задача линейного программирования (9)-(14) решена и найдены оптимальные значения загрузки технологических маршрутов каждого j-го производственного заказа:Let the linear programming problem (9) - (14) be solved and the optimal load values of technological routes be found of each j-th production order:
для всех Kmj и j (15) for all K mj and j (15)
Тогда для любого периода планирования Т для Zi любого цеха любого i-го металлургического передела, при условии, что:Then for any planning period T for Z i of any workshop of any i-th metallurgical redistribution, provided that:
запас готовой продукции по j-му производственному заказу на начало планируемого периода равен Qj;stock of finished products for the j-th production order at the beginning of the planning period is Q j ;
запас полуфабрикатов i-го металлургического передела по j-му производственному заказу равен Qij;the stock of semi-finished products of the i-th metallurgical redistribution for the j-th production order is Q ij ;
объем производства партии готовой продукции Пj или полуфабриката Пij в цехе Zi любого i-го металлургического передела ограничен минимальным , и максимальным заданными значениями;the volume of production of a batch of finished products P j or semi-finished product P ij in the workshop Z i of any i-th metallurgical conversion is limited to a minimum , and the maximum setpoints;
объем общего производства продукции (полуфабриката) в любом цехе Zi ограничен значением ,the volume of total production (semi-finished product) in any workshop Z i is limited by the value ,
использование материала Ah (h=1, ..., H) в цехе Zi ограничено заданным значением ,the use of material A h (h = 1, ..., H) in workshop Z i is limited to a predetermined value ,
рассчитывается производственная нижеследующая программа.The production program below is calculated.
1. Объем производства готовой продукции Пj пo j-му производственному заказу в цехах последнего металлургического передела продукции Пj 1. The volume of finished goods production П j according to the j-th production order in the shops of the last metallurgical redistribution of products П j
всего:Total:
в каждом цехе последнего передела:in each workshop of the last redistribution:
для for
Ограниченная себестоимость готовой продукции Пj пo j-му производственному заказу:Limited cost of finished products P j on the j-th production order:
общая:total:
по каждому маршруту:on each route:
Расход материалов на производство готовой продукции Пj пo j-му производственному заказу Consumption of materials for the production of finished products P j on j-th production order
всего:Total:
на каждом i-м металлургическом переделе:at each i-th metallurgical conversion:
в каждом цехе i-го металлургического передела:in each workshop of the i-th metallurgical redistribution:
2. Потребность в полуфабрикатах предшествующих металлургических переделов для производства продукции Пj пo j-му производственному заказу.2. The need for semi-finished products of previous metallurgical processing for the production of products P j po j-th production order.
Заготовки для переката, рельсы сырые для Т/О РБЦ в каждом цехе третьего металлургического передела:Billets for rolling, raw rails for T / O RBC in each workshop of the third metallurgical redistribution:
Объем полуфабриката П3:The volume of the semi-finished product P 3 :
Расход материалов на производство полуфабриката П3j:Consumption of materials for the production of semi-finished product P 3j :
Себестоимость полуфабриката Пi3j:The cost of the semi-finished product P i3j :
Заготовки горячекатанные и непрерывнолитые:Hot rolled and continuously cast billets:
Объем полуфабриката П2j по j-му производственному заказу в цехе Z2 (блюминг, машина непрерывного литья заготовок - МНЛЗ):The volume of the semi-finished product П 2j according to the j-th production order in the workshop Z 2 (blooming, continuous casting machine - continuous casting machine):
Расход материалов на производство заготовки П2j в цехе Z2:The consumption of materials for the production of workpiece P 2j in the workshop Z 2 :
Ограниченная себестоимость полуфабриката П2j в цехе Z2:The limited cost of the semi-finished product P 2j in the shop Z 2 :
Объем всего производства в каждом цехе второго металлургического передела:The volume of total production in each workshop of the second metallurgical redistribution:
Расход материалов на весь объем производства в цехе Z2:Consumption of materials for the entire volume of production in the workshop Z 2 :
Ограниченная себестоимость всего объема производства в цехе Z2:Limited cost of the total production in the workshop Z 2 :
Объем производства заготовки с заданным профилем p3:The volume of production of the workpiece with a given profile p 3 :
Ограниченная себестоимость полуфабрикатов с заданным профилем р3:Limited cost of semi-finished products with a given profile p 3 :
Расход материалов на производство заготовки с заданным профилем р3:The consumption of materials for the production of billets with a given profile p 3 :
Объем производства заготовки с заданной маркой стали m3:The volume of production of the workpiece with a given steel grade m 3 :
Ограниченная себестоимость полуфабрикатов с заданной маркой стали m3:Limited cost of semi-finished products with a given steel grade m 3 :
Расход материалов на производство заготовки с заданной маркой стали m3:The consumption of materials for the production of billets with a given steel grade m 3 :
Сталь в слитках конвертерного и мартеновского цехов Steel bullion converter and open-hearth shops
Объем производства стали П1j по j-му производственному заказу в цехе Z1, (мартеновский, конвертерный):Steel production volume P 1j according to the j-th production order in the workshop Z 1 , (open-hearth furnace, converter):
Расход материалов на производство стали П1 в цехе Z1:The consumption of materials for the production of steel P 1 in the shop Z 1 :
Ограниченная себестоимость стали П1 в цехе Z1:Limited cost of steel P 1 in the shop Z 1 :
Объем всего производства стали в цехе Z1:Total steel production in workshop Z 1 :
Расход материалов на весь объем стали в цехе Z1:Consumption of materials for the entire volume of steel in the workshop Z 1 :
Ограниченная себестоимость всего объема стали в цехе Z1:Limited cost of the entire volume of steel in the shop Z 1 :
Объем производства стали в слитках заданного типа р3:The volume of steel production in ingots of a given type p 3 :
Расход материалов на производство стали в слитках заданного типа р3:The consumption of materials for the production of steel ingots of a given type p 3 :
Ограниченная себестоимость производства стали в слитках заданного типа р3 в цехе Z1 Limited cost of production of steel in ingots of a given type p 3 in the shop Z 1
Объем производства стали заданной марки m3 в цехе Z1:The volume of steel production of a given grade m 3 in the workshop Z 1 :
Расход материалов на производство стали заданной марки m3 в цехе Z1:The consumption of materials for the production of steel of the specified grade m 3 in the workshop Z 1 :
Ограниченная себестоимость производства стали заданной марки m3 в цехе Z1:Limited cost of production of steel of a given grade m 3 in the workshop Z 1 :
Чугун жидкий доменного цеха Cast iron liquid blast furnace
Объем чугуна Поj по j-му производственному заказу:Cast iron volume P оj according to the j-th production order:
Расход материалов на производство чугуна Пoj:Consumption of materials for the production of pig iron P oj :
Ограниченная себестоимость чугуна Пoj:Limited cost of cast iron P oj :
Объем всего чугуна на выполнение всех производственных заказов:The volume of all cast iron to fulfill all production orders:
Расход материалов на весь объем чугуна:Consumption of materials for the entire volume of cast iron:
Ограниченная себестоимость чугуна общая:Limited cost of cast iron total:
Объем производства чугуна заданной марки m3:Production volume of cast iron of a given brand m 3 :
Расход материалов на производство чугуна заданной марки m3:The consumption of materials for the production of cast iron of a given brand m 3 :
Ограниченная себестоимость чугуна заданной марки m3:Limited cost of cast iron of a given brand m 3 :
3. Бюджетирование. Бюджет сбыта.3. Budgeting. Sales budget.
Рентабельность w-го заказа клиента.Profitability of the w-th sales order.
Обозначим через Кw маршруты К'mj, на которые иDenote by K w the routes K ' mj onto which and
Если цена продукции Пw по w-му заказу клиента равна Цw, то объем реализации по этому заказу составит:If the price of products П w according to the w-th customer order is equal to Ц w , then the sales volume for this order will be:
Ограниченная нормативная себестоимость продукции Пw:Limited standard cost of production P w :
Обозначим через NKw w норму условно-постоянных затрат на единицу продукции Пw по маршруту Кw. Тогда полная нормативная себестоимость продукции Пw будет равна:Denote by N Kw w the rate of conditionally constant costs per unit of output П w along the route К w . Then the full standard cost of production P w will be equal to:
Таким образом, нормативная рентабельность w-заказа клиента на продукцию Пw будет равна:Thus, the normative profitability of a customer’s w-order for products П w will be equal to:
Если клиент R сделал WR заказов на продукцию ПK w, то рентабельность сделки определяется по формуле:If client R made W R orders for products П K w , then the profitability of the transaction is determined by the formula:
Выручка от выполнения заказов всех клиентов:Proceeds from the execution of orders of all customers:
для всех R, w, Kw=K'mj (65) for all R, w, K w = K ' mj (65)
Рентабельность выручки определяется из выражения:Profitability of revenue is determined from the expression:
для всех R, w, Kw=K'mj \tab(66) for all R, w, K w = K ' mj \ tab (66)
4. Бюджетирование. Бюджет закупок.4. Budgeting. Procurement Budget.
Потребность в материалах на выполнение всех N производственных заказов вычисляется по формуле:The need for materials to fulfill all N production orders is calculated by the formula:
для всех j, i(67) for all j, i (67)
Пусть на начало планируемого периода имеются в наличии запасы материалов Аh з (h=1, ..., Н). Тогда потребность в закупках каждого вида сырья, материалов, топлива и сменного оборудования определится как:Suppose that at the beginning of the planning period there are stocks of materials A h s (h = 1, ..., N). Then the need for procurement of each type of raw material, materials, fuel and replacement equipment will be determined as:
ΔAh=Аh-Аh з; h=1, ..., HΔA h = A h -A h s ; h = 1, ..., H
Потребность в финансировании закупки материала Аh составит:The need for financing the purchase of material And h will be:
Потребность в финансировании закупок сырья, материалов, топлива и сменного оборудования на выполнение всей производственной программы составит:The need for financing the purchase of raw materials, materials, fuel and replacement equipment for the implementation of the entire production program will be:
Итак, представление производственной модели в виде совокупности технологических маршрутов позволяет создать нормативную базу планирования производственной программы на любой заданный период времени Т. Задача планирования производства сводится к задаче линейного программирования, решение которой всегда может быть найдено. Управление процессом планирования производства осуществляется путем задания и изменения начальных условий и ограничений. Маршрутное планирование позволяет осуществлять интегрированное планирование сбыта, производства и закупки.So, presenting the production model as a set of technological routes allows you to create a regulatory framework for planning the production program for any given period of time T. The task of production planning is reduced to the linear programming problem, the solution of which can always be found. The management of the production planning process is carried out by setting and changing the initial conditions and restrictions. Route planning allows for integrated planning of sales, production and procurement.
Решение задачи линейного программирования позволяет построить производственную программу, удовлетворяющую потребность клиентов с максимальным маржинальным доходом от реализации продукции. Задание свободного от ограничений периода планирования позволяет осуществлять динамическое планирование производства от текущего состояния.Solving the linear programming problem allows you to build a production program that meets the needs of customers with maximum marginal revenue from product sales. Setting a planning period free of restrictions allows for dynamic production planning from the current state.
Пример 2Example 2
Постановка задачи календарного планирования производстваStatement of the problem of production scheduling
В основу алгоритма оптимального календарного планирования положен принцип достижения максимальной скорости движения оборотных средств в процессе производства проката. Для оценки скорости движения оборотных средств будем использовать объем упущенной реализации от задержки плавок в процессе прокатки.The optimal scheduling algorithm is based on the principle of achieving the maximum speed of working capital in the rental process. To assess the speed of movement of circulating assets, we will use the volume of lost sales from the delay of heat in the rolling process.
Прокатное производство представим как состоящее из двух переделов: прокат заготовки на блюминге или разливку заготовок на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) - первый металлургический передел и перекат заготовки в готовую продукцию - второй металлургический передел.Let us imagine rolling production as consisting of two stages: rolling a workpiece on a blooming or casting a workpiece on a continuous casting machine (CCM) - the first metallurgical processing and rolling the workpiece into finished products - the second metallurgical processing.
Под i-й производственной кампанией будем понимать процесс непрерывной прокатки серии из Ni плавок в цехах первого и второго металлургических переделов.By the i-th production campaign we mean the process of continuous rolling of a series of N i melts in the shops of the first and second metallurgical conversions.
Итак, пусть Ni - количество плавок в серии, а n - номер плавки в серии (n=1, 2, ..., N).So, let N i be the number of heats in a series, and n be the number of heats in a series (n = 1, 2, ..., N).
Для каждой i-й производственной кампании через Ц'i будем обозначать время проката одной плавки на первом металлургическом переделе (в том числе время отливки одной плавки в заготовки на МНЛЗ), а через Цi'' будем обозначать продолжительность цикла прокатки одной плавки в прокатном производстве (как правило, Цi'≠Цi'').For each ith production campaign, through Ts' i we denote the time of rolling one melting at the first metallurgical processing (including the time of casting one melt into billets at the continuous casting machine), and through Ts i '' we denote the duration of the cycle of rolling one melt in the rolling mill production (as a rule, Ts i '≠ Ts i '').
Выделим два характерных случая -случай, когда Ц'i≥Цi'' и случай, когда Цi''>Ц'i.We distinguish two characteristic cases - the case when C i '≥ C i ''and the case when C i ''>C' i .
Рассмотрим сначала серию из 6 плавок для случая, когда Ц'i≥Цi'' (см. фиг.2). First, consider a series of 6 swimming trunks for the case when Ts' i ≥ Ts i '' (see figure 2).
На фиг.2 обозначено:In figure 2 is indicated:
τmр - время транспортировки плавки из одного цеха в другой;τ mp - the time of transportation of the heat from one shop to another;
τож - время ожидания начала прокатки после прибытия плавки в прокатный цех.τ aw - waiting time for the start of rolling after the arrival of the heat in the rolling mill.
Из условия непрерывности процесса и с учетом условия Ц'i≥Ц''i суммарное время ожидания начала прокатки на втором металлургическом переделе будет минимальным, если время начала прокатки последней плавки в серии второго металлургического передела последует непосредственно после окончания прокатки последней плавки на первом металлургическом переделе и прибытия ее в прокатный цех второго металлургического передела.From the condition of process continuity and taking into account the condition Ц ' i ≥Ц'' i, the total waiting time for the start of rolling at the second metallurgical conversion will be minimal if the start time for rolling the last heat in a series of the second metallurgical conversion will follow immediately after the end of rolling the last heat at the first metallurgical conversion and her arrival at the rolling mill of the second metallurgical redistribution.
Обозначим время начала серии на первом металлургическом переделе через t'н. Тогда время начала серии на втором переделе будет равно:Denote the start time of the series at the first metallurgical redistribution through t ' n . Then the start time of the series at the second redistribution will be equal to:
tн''=t'н+τmp+N·Цi'+(N-1)·Цi''t n '' = t ' n + τ mp + N; Ts i ' + (N-1); Ts i ''
Время ожидания начала прокатки любой n-й плавки на втором металлургическом переделе будет равно: τn ож=τmp+(N-n)·(Ц'i-Цi'').The waiting time for the start of rolling of any nth melting at the second metallurgical conversion will be: τ n exp = τ mp + (Nn) · (C ' i -C i '').
Минимальное значение упущенной реализации от задержки плавок в ожидании прокатки на втором металлургическом переделе будет равно:The minimum value of the lost sales from the delay of the smelts in anticipation of rolling at the second metallurgical conversion will be equal to:
где S - себестоимость плавки (руб.), Dн - нормативное время одного цикла оборотных средств (дн.).where S is the cost of smelting (rubles), D n is the standard time of one cycle of working capital (days).
Рассмотрим теперь серию из 6 плавок для случая, когда Ц''i>Ц'i (см. фиг.3).We now consider a series of 6 swimming trunks for the case when C '' i > C ' i (see figure 3).
На фиг.2 и 3 через Di' и Di'' обозначены общее время прокатки серии плавок, соответственно, на первом и втором металлургических переделах, а через Тц - общее время кампании прокатки на обоих этих металлургических переделах. Все остальные обозначения на обоих фиг.2 и 3 совпадают.In FIGS. 2 and 3, through D i 'and D i ''the total rolling time of a series of melts is indicated, respectively, at the first and second metallurgical stages, and through T c the total time of the rolling campaign at both of these metallurgical stages. All other designations in both figures 2 and 3 coincide.
Из условия непрерывности прокатки серии плавок и с учетом условия Ц'i≥Ц''i суммарное время ожидания начала прокатки плавок на втором From the condition of continuity of rolling a series of swimming trunks and taking into account the condition Ц ' i ≥Ц'' i, the total waiting time for the start of rolling of swimming trunks
металлургическом переделе будет минимальным, если начало прокатки первой плавки в серии плавок второго металлургического передела последует непосредственно после окончания прокатки первой партии на первом металлургическом переделе и ее транспортировки в прокатный цех.The metallurgical redistribution will be minimal if the start of rolling the first heat in a series of melts of the second metallurgical redistribution follows immediately after the end of rolling the first batch at the first metallurgical redistribution and its transportation to the rolling mill.
Обозначим время начала серии (кампании) на первом переделе через t'н. Тогда время начала серии на втором металлургическом переделе будет равно:Denote the start time of the series (campaign) at the first redistribution through t ' n . Then the start time of the series at the second metallurgical redistribution will be equal to:
tн''=t'н+τmp+Цi'.t n '' = t ' n + τ mp + Ts i '.
Время ожидания начала прокатки любой n-ой плавки на втором металлургическом переделе будет равно: τn ож=τmр+(n-1)·(Цi''-Цi').The waiting time for the start of rolling of any nth melting at the second metallurgical conversion will be: τ n exp = τ mp + (n-1) · (C i '' -C i ').
Минимальное значение упущенной реализации от задержки плавок в ожидании прокатки на втором переделе будет равно:The minimum value of the lost sales from the delay of the bottoms in anticipation of rolling at the second redistribution will be equal to
где S - себестоимость плавки (руб.), Dн - нормативное время цикла оборота оборотных средств (дн.).where S is the cost of smelting (rubles), D n is the standard cycle time of the turnover of working capital (days).
Перейдем теперь к алгоритму построения календарного графика нескольких производственных кампаний прокатки.We now turn to the algorithm for constructing a calendar schedule for several production rolling campaigns.
Предположим, что нужно запланировать m производственных кампаний (i=1, 2, ..., m), каждая из которых характеризуется своим временем цикла прокатки одной плавки на первом (Цi') и на втором (Цi'') металлургических переделах и количеством N, плавок в каждой производственной кампании.Suppose that we need to plan m production campaigns (i = 1, 2, ..., m), each of which is characterized by its own rolling cycle time for one heat in the first (Ts i ') and second (Ts i '') metallurgical processes and the number of N heats in each production campaign.
Вышеизложенное иллюстрируется различными формами временных графиков прокатки плавок для отдельных производственных кампаний (фиг.4).The foregoing is illustrated by various forms of timelines for rolling heat for individual production campaigns (figure 4).
Итак, пусть совокупность производственных кампаний, подобных приведенным на фиг.4, в количестве m нужно разместить по времени производства в такой последовательности, чтобы разрывы между сериями плавок как на первом, так и на втором металлургических переделах были бы минимальны и, следовательно, скорость движения оборотных средств в процессе прокатки была бы максимальна.So, let the set of production campaigns similar to those shown in Fig. 4, in the quantity m, be placed according to the production time in such a sequence that the gaps between the series of melts in both the first and second metallurgical stages would be minimal and, therefore, the speed of movement working capital during the rolling process would be maximum.
Каждая i-я производственная кампания характеризуется:Each i-th production campaign is characterized by:
- общим временем прокатки на первом металлургическом переделе: Di'=Ni·Цi';- the total rolling time at the first metallurgical conversion: D i '= N i · Ts i ';
- общим временем прокатки на втором металлургическом переделе: Di''=Ni-Цi'';- the total rolling time at the second metallurgical stage: D i '' = N i -Ts i '';
- временем запаздывания начала прокатки на втором металлургическом переделе:- the delay time of the start of rolling at the second metallurgical conversion:
аi=τmp+Цi', если Цi''≥Ц'i;and i = τ mp + Ts i ', if Ts i ''≥Ts'i;
аi=τmp+Ni·Цi'+(Ni-1)·Цi'', если Цi''≥Цi'.and i = τ mp + N i · Ts i '+ (N i -1) · Ts i '', if Ts i ''≥ Ts i '.
- временем, свободным от прокатки плавок i-й производственной кампании на первом металлургическом переделе при продолжении прокатки плавок этой же серии на втором металлургическом переделе:- time free from rolling the swimming trunks of the i-th production campaign at the first metallurgical processing stage while continuing rolling the swimming trunks of the same series at the second metallurgical processing plant:
bi=τmp+Цi'', если Цi''≤Цi';b i = τ mp + Ts i '', if Ts i '' ≤ Ts i ';
bi=τmp+Цi'+Ni·(Цi''-Цi'), если Цi''≥Цi'.b i = τ mp + Ts i '+ N i · (Ts i ''- Ts i '), if Ts i '' ≥ Ts i '.
Значения для каждой i-й производственной кампании всех m производственных кампаний приведены в Таблице.The values for each i-th production campaign of all m production campaigns are shown in the Table.
Рассмотрим две произвольно выбранные следующие друг за другом производственные кампании i'=j и i''=j+1.Consider two randomly selected successive production campaigns i '= j and i' '= j + 1.
Введем функцию R''j,j+1, разрыва между двумя последовательными производственными кампаниями для серий плавок второго металлургического передела и функцию R'j,j+1 разрыва для серий плавок первого металлургического передела:We introduce the function R '' j, j + 1 , the gap between two successive production campaigns for the series of heats of the second metallurgical redistribution and the function R ' j, j + 1 of the gap for the series of heats of the first metallurgical redistribution:
если bj>аj+1, то R''j,j+1=0; R'j,j+1=bj-аj+1,if b j > a j + 1 , then R '' j, j + 1 = 0; R ' j, j + 1 = b j -a j + 1 ,
если bj<аj+1, то R''j,j+1=аj+1-bj; R'j,j+1=0.if b j <a j + 1 , then R '' j, j + 1 = a j + 1 -b j ; R ' j, j + 1 = 0.
Введем два функционала, описывающих общую загрузку прокатных цехов всеми прокатными производственными кампаниями для любого произвольно выбранного порядка их следования, включая и разрывы между производственными кампаниями:We introduce two functionalities that describe the total load of rolling shops with all rolling production campaigns for any arbitrarily chosen order of their succession, including the gaps between production campaigns:
для второго металлургического передела:for the second metallurgical redistribution:
D''=a1+D1''+R1, 2''+D2''+R2, 3''+...+Dj''+Rj, j+1''+...+Dm'' (1)D`` = a 1 + D 1 '' + R 1, 2`` + D 2 '' + R 2, 3 '' + ... + D j '' + R j, j + 1 '' +. .. + D m '' (1)
для первого металлургического передела:for the first metallurgical redistribution:
D'=D1'+R1, 2'+D2'+R2, 3'+...+Dj'+Rj, j+1'+...+Dm'' (2)D '= D 1 ' + R 1, 2 '+ D 2 ' + R 2, 3 '+ ... + D j ' + R j, j + 1 '+ ... + D m ''(2)
Необходимо обратить внимание на то, что нижние индексы в формулах (1) и (2) представляют собой порядковый номер следования производственных кампаний (j=1, 2, ..., m), а не номер производственной кампании.It is necessary to pay attention to the fact that the subscripts in formulas (1) and (2) represent the sequence number of the production campaigns (j = 1, 2, ..., m), and not the production campaign number.
Следовательно, задача поиска оптимального календарного графика решается таким образом:Therefore, the task of finding the optimal calendar schedule is solved in this way:
- генерируются неповторяющиеся перестановки номеров производственных кампаний, которым присваиваются индексы j=1, 2, ...,m следования. Для каждой такой последовательности производственных кампаний при использовании данных Табл.1 вычисляются значения Rj,j+1', Rj,j+1'', D', D'';- Non-repeating permutations of production campaign numbers are generated, which are assigned indices j = 1, 2, ..., m of succession. For each such sequence of production campaigns using the data in Table 1, the values of R j, j + 1 ', R j, j + 1 '',D', D '' are calculated;
- отыскивается последовательность, для которой D'' принимает минимальное значение. Эта последовательность производственных кампаний и является оптимальной.- a sequence is found for which D '' takes a minimum value. This sequence of production campaigns is optimal.
Последовательность производственных кампаний для первого и второго металлургических переделов отображается на временных линейках так, как это показано в иллюстрирующем примере (фиг.5).The sequence of production campaigns for the first and second metallurgical redistributions is displayed on the time lines as shown in the illustrative example (figure 5).
Задача построения оптимального календарного плана на этом завершается.The task of constructing an optimal calendar plan ends here.
Здесь изложен принципиальный подход к построению календарного графика проката, где не учтены запасы полуфабрикатов на складах к моменту планирования, профилактики, время, требующееся для перевалок и настроек, а также ремонты. Изложенные здесь правила и приведенные формулы учитывают тот факт, что в качестве наименьшего элементарного объема планирования принята плавка. Это сделано для реализации по-плавочного планирования и по-плавочного слежения.It outlines a fundamental approach to building a rental schedule, where stocks of semi-finished products in warehouses are not taken into account at the time of planning, maintenance, the time required for transhipments and settings, as well as repairs. The rules and formulas presented here take into account the fact that melting is accepted as the smallest elementary volume of planning. This is done to implement melting planning and melting tracking.
Однако все рассуждения, правила и формулы могут быть легко адаптированы и к случаю, когда в качестве объекта планирования требуется использовать более малотоннажные объекты, например, партии или, наоборот, более крупнотоннажные, например, монтажные партии, вагонные нормы или др.However, all arguments, rules, and formulas can be easily adapted to the case when it is required to use smaller objects, for example, lots or, conversely, larger ones, for example, assembly lots, carriage norms, etc., as a planning object.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104666/22U RU43666U1 (en) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEM FOR THE MOTION OF ENTERPRISE WORKING CAPACITIES IN THE PROCESS OF PRODUCTION AND HANDLING (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104666/22U RU43666U1 (en) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEM FOR THE MOTION OF ENTERPRISE WORKING CAPACITIES IN THE PROCESS OF PRODUCTION AND HANDLING (OPTIONS) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU43666U1 true RU43666U1 (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=35139867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104666/22U RU43666U1 (en) | 2004-02-18 | 2004-02-18 | AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEM FOR THE MOTION OF ENTERPRISE WORKING CAPACITIES IN THE PROCESS OF PRODUCTION AND HANDLING (OPTIONS) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU43666U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669095C2 (en) * | 2016-03-21 | 2018-10-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Information system for liquid iron transportation monitoring |
-
2004
- 2004-02-18 RU RU2004104666/22U patent/RU43666U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2669095C2 (en) * | 2016-03-21 | 2018-10-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Information system for liquid iron transportation monitoring |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6606527B2 (en) | Methods and systems for planning operations in manufacturing plants | |
CN102592186A (en) | Profit-and-loss management information presenting method, profit-and-loss management information presenting device, and profit-and-loss management information presenting process programme | |
Herrmann | A history of production scheduling | |
CN101099120A (en) | Production planning method and production planning system for mixed flows of production by order and forecasting | |
Rosyidi et al. | An integrated optimization model of production plan in a large steel manufacturing company | |
Onofrejova et al. | Simulation and evaluation of production factors in manufacturing of fireplaces | |
Thawongklang et al. | Application of production scheduling techniques for dispatching ready-mixed concrete | |
RU43384U1 (en) | AUTOMATED REAL-TIME MANAGEMENT SYSTEM PRODUCTION BY ORDERS OF CLIENTS AT THE ENTERPRISE (OPTIONS) | |
RU43666U1 (en) | AUTOMATED REAL-TIME CONTROL SYSTEM FOR THE MOTION OF ENTERPRISE WORKING CAPACITIES IN THE PROCESS OF PRODUCTION AND HANDLING (OPTIONS) | |
RU43385U1 (en) | AUTOMATED ENTERPRISE MONITORING SYSTEMS | |
Janosz | The theory of constraints as a method of results optimization in complex organization | |
Thanki et al. | Lean manufacturing: Issues and perspectives | |
Nikiforov et al. | Digital transformation of logistics processes in the transport system-basic trend of the modern world economy | |
Cveykus et al. | Fix the process, not the people | |
Al-Eidan et al. | Activity-based costing (ABC) for manufacturing costs reduction and continuous improvement: a case study | |
Burbidge | IFIP glossary of terms used in production control | |
Wang et al. | The logistics storage location model of commodity logistics based on fuzzy comprehensive evaluation method | |
CN112749487A (en) | Optimized batching method and system for scrap steel and application of optimized batching system | |
Ikramov et al. | " Lean Production" in Warehouse Real Estate Management: Russian and Foreign Experience of Implementing Digital Technologies at Warehouse Facilities | |
Zhang et al. | A mixed integer programming model and improved genetic algorithm for order planning of iron-steel plants | |
Gupta | WORKING CAPITAL MANAGEMENT THROUGH INVENTORY MANAGEMENT TECHNIQUES | |
Zudak | Productivity, Labor Demand and Cost in a Continuous Production Facility | |
Muller | Leveraging Analytics for Improved Supply Chain Operations | |
JP2001318714A (en) | Object development type production management system | |
Samanta | Inventory Management |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HE1K | Notice of change of address of a utility model owner | ||
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20060219 |