РОЗДІЛ 2
МЕТОДОЛОГІЧНІ ПІДХОДИ ДО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ФУНКЦІОНУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ ОБРОБЛЕННЯ ДЕРЕВИНИ
Для вирішення завдання виходу України з пастки ресурсно-екологічної деградації вже у короткостроковому періоді необхідно вдосконалювати механізм вироблення управлінських рішень, надати менеджерам з виробництва той інструментарій, який би забезпечував обґрунтованість управлінських рішень.
Недоліком існуючих підходів до організації виробництва у просторі і в часі є те, що технологічні системи розглядаються як ідеальні, детерміновані, відтак управлінські рішення досягають лише локального оптимуму. Це особливо помітно в деревообробному виробництві з огляду на високу мінливість самого предмету праці - деревини - полімеру природного походження з яскраво вираженою анізотропією фізичних властивостей заготовок у всіх трьох напрямках. Неврахування цієї особливості спричиняється до неефективного використання виробничих ресурсів, насамперед обладнання.
Отож для вдосконалення управління на рівні підприємств необхідне запровадження його сучасних стандартів, яке ґрунтується на широкому застосуванні кількісних методів аналізу та оптимізації. Це забезпечить обґрунтованість і дієвість управлінських рішень. Для вирішення цього завдання необхідно розробити адекватні моделі процесу функціонування технологічних систем з урахуванням специфіки галузі, на основі яких виробити ефективні методики управління цими системами.
З огляду на складність досліджуваних систем, додаткову невизначеність, яка привноситься людським чинником, обмеженими можливостями для прямого експериментування з такими системами, аналітичні методи виявляються непридатними для їх оптимізації. Імітаційне моделювання, а відтак і комп'ютерне моделювання, по суті стало єдиним методом вирішення таких завдань [230, 231].
За визначенням американського спеціаліста з питань моделювання Р.Шеннона "імітаційне моделювання - це експериментальна і прикладна методологія, метою якої є опис поведінки системи; побудова теорії і гіпотези, які можуть пояснити спостережену поведінку; використання цієї теорії для передбачення майбутньої поведінки та оцінки (в рамках обмежень, котрі накладаються певним критерієм чи сукупністю критеріїв) різних стратегій, які забезпечують функціонування даної системи" [175].
З точки зору комп'ютерної реалізації імітаційне моделювання - це комплексний метод дослідження складних систем засобами обчислювальної техніки, який передбачає побудову логіко-математичної моделі цієї системи. Він охоплює такі етапи, як побудова логічних, математичних і програмних моделей, планування і проведення серії експериментів, опрацювання і трактування їх результатів.
Методологічною основою розвитку імітаційного моделювання стали праці відомих представників київської школи моделювання М.Бусленка, І.Коваленка, Т.Мар'яновича, В.Ситника, очоленої В.Глушковим [231].
Програмні засоби підтримки імітаційного моделювання пройшли у своєму розвитку сім етапів [231]. Сучасні засоби, реалізовані на швидких персональних комп'ютерах, підтримують евристичні опитмізаційні процедури [210]. Однак, зважаючи на високу вартість цих систем та їх вимоги до технічних засобів, можливості для наших виробничих менеджерів щодо їх застосування, звісно, обмежені.
В основі моделювання процесу функціонування технологічних систем лежить машинна імітація випадкових подій, у нашому випадку - визначення тривалості тактів потокових ліній та операційних тактів як основних часових характеристик потокових ліній. Для побудови їх дискретних стохастичних імітаційних моделей необхідно ідентифікувати емпіричний розподіл, який дає змогу адекватно описувати тривалість цих тактів, дослідити закономірності формування їх параметрів.
Оскільки в деревообробному виробництві у більшості випадків ми зустрічаємо технологічні системи із прогресуючим фізичним, моральним та екологічним зношенням машин та обладнання, то особливо важливими є дослідження особливостей функціонування і моделювання процесу роботи абсолютно надійного і ненадійного технологічного обладнання, його функціонування як системи та взаємодії з обслуговуючим персоналом.
Таким чином, потрібно розвинути існуючі теоретичні підходи до моделювання технологічних систем оброблення деревини з урахуванням їх стохастичної природи. Ці положення будуть слугувати теоретичним підґрунтям оптимізації виробничого менеджменту. Формулювання цих положень і є завданням другого розділу дослідження.
2.1. Завдання моделювання операційних тактів
Для достовірної оцінки ефективності функціонування технологічних систем та оптимізації їх менеджменту необхідно знати, у першу чергу, витрати часу на кожну основну й допоміжну операції технологічного потоку. Ці витрати визначають величину операційних тактів на кожній операції зокрема і технологічної системи загалом. З огляду на стохастичний характер технологічних процесів деревообробного виробництва, про що вже йшлося у п.1.2, операційні такти мають характерні властивості випадкових величин. Тому описувати їх потрібно не лише середніми значеннями й дисперсією, що іноді спричиняється до суттєвих помилок [20, 107], але й розподілами ймовірностей.
Наші дослідження та дослідження багатьох авторів у різних галузях виробництва переконливо свідчать про те, що тривалості технологічних операцій, операційних тактів та їх елементів як стохастичні величини добре описуються моделлю розподілу Ерланга. Граничними розподілами для нього, а також для реальних часових інтервалів у деревообробному виробництві є експоненційний і вироджений розподіли.
Тому на підставі дослідження взаємодії часових елементів тривалості технологічних операцій та операційних тактів, їх взаємного впливу необхідно вивчити закономірності формування закону розподілу загальної тривалості, її математичного сподівання, дисперсії та інших потрібних параметрів за відомих характеристик складових елементів. Це завдання можна показати у вигляді формальної схеми (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Формальна схема утворення мод
- Київ+380960830922