Гибкие логистические системы с переналадкой в начале периода занятости и потерей требований

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Экономические науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

гибкие логистические системы с переналадкой в начале периода занятости и потерей требований
РУМЯНЦЕВ н. в.
доктор экономических наук Донецк
Жизнеспособность предприятия во многом зависит от его ассортиментной политики и способности широко варьировать выпуск продукции без ущерба для развития предприятия. До 1970-х годов гибкость сбыта обеспечивалась за счет создания на складах большого запаса готовой продукции. Изменение ассортимента выпускаемой продукции в условиях функционирования больших предприятий являлось делом довольно сложным, так как требовалось много времени и средств на замену, установку и наладку новой техники и оборудования [1, 2].
С появлением логистического подхода акцент с создания запасов готовой продукции переносится на создание запасов производственной мощности, т. е. предлагается переход к созданию и организации производства по типу гибких производственно-логистических систем (ГПЛС) [1, 2], которые способны быстро реагировать на изменения конъюнктуры рынка. Кроме этого, стремление сохранить преимущества массового производства и учесть тенденции к его индивидуализации также убеждает предпринимателей в прогрессивности организации производства по типу гибких производственных систем. Снижение стоимости продукции достигается не традиционным увеличением продукции, а в результате логистической организации производственного процесса, увязки и синхронизации всех материальных потоков. В структуре издержек производства значительная доля приходится на выполнение логистических операций. Снижение этих затрат влечет непосредственное снижение себестоимости продукции уже на этапе производства. Например, в промышленности на долю логистики приходится в среднем около 30% общей суммы производственных издержек, причем они распределены следующим образом: 41% логистических расходов приходится на транспорт- 21% - на хранение товаров- 23% - на материальные запасы- 15% - административные расходы [3].
Гибкие производственно-логистические системы обладают свойством автоматизированной переналадки при производстве продукции произвольной номенклатуры или оказании услуг в установленных пределах. Ориентируясь на создание гибких производственных систем, прежде всего, необходимо определиться с категорией гибкости. Под гибкостью понимают способность производственно-логистической системы оперативно адаптироваться к изменению условий функционирования с минимальными затратами и без потерь, а в исключительных случаях с минимальным снижением производительности. Гибкость является одним из эффективных средств обеспечения устойчивости производственного процесса.
Под системной гибкостью, в самом общем смысле, понимают предельную способность системы к изменению своих состояний, при котором не ухудшается ее эффективность [4, 5]. Под гибкостью предприятия понимают его способность переходить из одного работоспособного функционального состояния в другое, с минимальными затратами или потерями или вообще без таковых [4]. Гибкая производственно-логистическая система представляет собой совокупность в разных сочетаниях оборудования с числовым программным управлением, роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования, систем обеспечения функционирования гибких переналаживаемых систем в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени.
Основные организационно-производственные критерии, предъявляемые к производственно-логистическим системам, заключаются в поддержании стабильного уровня выходных параметров (объема и ритма выпуска, качества и стоимости продукции), то есть в обеспечении организационно-экономической устойчивости промышленного производства при наличии множества различных внешних и внутренних возмущений.
Поскольку гибкость изначально заложена в структуру предприятия и проявляется как потенциал к преодолению различных возмущений, то естественно предположить, что наиболее объективная методика расчета гибкости должна быть направлена на анализ и учет возмущающих факторов.
ЕКОНОМІКА ЕКОНОМіКО-МАТЕМАТИЧИЕ МОДЕЛЮВАННЯ
ЕКОНОМІКА ЕКОНОМіКО-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ
Проявлением воздействия внешних факторов отклоняющих воздействий на производственно-логистическую систему могут быть:
+ обновление ассортимента продукции в соответствии с рыночным спросом-
+ изменение объемов выпуска продукции, а следовательно и размеров партий запуска-
+ нарушение ритмичности материально-технического снабжения, в том числе срыва сроков поставки заготовок-
+ конструктивные модификации, влекущие необходимость переналадки и переподготовки производства.
Факторами внутренних возмущающих воздействий, влекущих нарушение производственного процесса, могут быть:
+ сбои и поломки основного оборудования-
+ поломки режущего и другого вспомогательного инструмента-
+ брак при изготовлении продукции-
+ сбои и отклонения в работе производственного персонала.
В процессе организации производства и формировании производственно-логистических подсистем, обеспечивающих устойчивость соответствующих процессов, необходимо иметь представление о типах и особенностях гибких производственных систем [1, 2].
Различают два типа гибкости производственнологистических систем: качественная и количественная гибкость. Качественная гибкость достигается за счет наличия универсального оборудования, способного в процессе производства к переналадке для выпуска произвольной номенклатуры, а также универсального обслуживающего персонала. Она включает в себя следующие элементы: гибкость оборудования- ассортиментную гибкость- технологическую гибкость- гибкость объемов производства- гибкость расширения системы (конструктивную гибкость) — универсальность системы- уровень оперативной автономности.
В работе рассматривается один вид гибкости, а именно: гибкость оборудования, которая характеризуется длительностью и стоимостью переналадки или перехода (переориентации) оборудования с изготовления одного вида продукции (деталей) на другой в рамках закрепленного в производственном плане ассортимента. Показателем данной гибкости является количество деталей, изготавливаемых в промежутках между переналадками. Поэтому в процессе организации производства важно вначале определить оптимальный размер данной партии. Оптимальной партией изделий считается такая партия, при которой затраты в расчете на одно изделие будут минимальными. Для решения задачи выбора размера оптимальной партии принято считать, что себестоимость продукции складывается из прямых затрат на изготовление продукции и издержек на хранение запасов. Вопросы определения оптимального числа продукции, выпускаемой от одной переналадки до другой, были рассмотрены автором в монографии [6].
Вопросы определения числовых характеристик гибких производственных систем рассматривались в работе [7] при различных поведениях гибкой системы до начала переналадки прибора и после ее окончания. Отметим, что в данных работах рассматривались системы массового обслуживания с переналадкой прибора, который наступает после поступления требования в свободную систему, причем предполагалось, что требования, поступившие в систему во время переналадки производства, накапливаются в очереди и после окончания переналадки прибора немедленно принимаются к обслуживанию этих и поступающих в дальнейшем заказов.
Постановка задачи. В данной работе исследуются вопросы определения числовых характеристик гибких производственных систем в предположении, что требования, поступившие в систему во время переналадки прибора, теряются. Опишем подробно процесс подготовки производства к выпуску новой партии товара, причем считаем, что сбоев и поломок основного оборудования поломок режущего и другого вспомогательного инструмента не допускается. Итак, предположим, что некоторое предприятие или производство интерпретируется одноканальной системой массового обслуживания, на вход которой поступает пуассонов-ский поток заявок интенсивности, А & gt- 0. Обслуживание требований производится в порядке поступления, причем длительность обслуживания имеет показательный закон распределения с параметром ц & gt- 0. Прибор обладает особенностью, состоящей в том, что после обслуживания требований, находящихся в системе, он переходит в свободное состояние, которое будем называть состоянием «свободен-неготов». Первое требование, поступившее в систему, теряется, однако оно вызывает переналадку прибора, длительность которой имеет показательный закон распределения с параметром V & gt- 0. Все требования, поступающие во время переналадки прибора, теряются. После окончания переналадки прибор переходит в свободное состояние, которое будем называть состоянием «свободен-готов».
Описанная система обслуживания является моделью большого числа реальных систем: телекоммуникационных, производственно транспортных, процессов хранения и распределения продукции.
Решение задачи. Для решения вышеописанной системы рассмотрим случайный марковский процесс ^(?), фазовое пространство которого имеет вид Е = {(0, 0), 0, 0*, 1, 2, 3, … }, где состояние
(0, 0) — означает, что прибор свободен-неготов-
0*- означает, что прибор проводит переналадку-
0 — означает, что прибор свободен и готов к обслуживанию требований (свободен-готов) —
к (к & gt- 1) — означает, что в системе находится к требований, причем одно из них обслуживается, а (к — 1) -требование ожидает обработки.
Построим размеченный граф состояний процесса ^(?). Имеем (рис. 1):
Рис. 1. Размеченный граф состояний, описывающий функционирование системы с переналадкой и потерей требований
Пусть P00 = РЙ (t) = (0,0)}, Po* = РЙ (t) = 0 }, Рк =Р (t) = к}, к & gt- 0 — стационарные вероятности состояний данной системы. Тогда на основании размеченного графа состояний легко можно составить систему уравнений для стационарных вероятностей состояний данной системы, которые имеют вид:
-А р00 + М-р = 0
-vP0, + A P00 = о -A Po + vP0 = 0 — (A + ^)рк + Apk_ + ^pk+1 = 0 k & gt- 1. Решая систему (1), находим, что
Poo = Po, Po* = XPo, Pk = PkPo, к & gt- o, 0v
(1)
(2)
где p = А/ц.
Вероятность P0 находится из условия нормировки
Poo + Po* + X Pk = 1 (3)
к & gt-o
После подстановки в (3) выражений из (2) находим, что
v (l -Р)
Po =
v + (A + v)(l _ р)
(4)
Теперь можно определить укрупненные характеристики гибкой логистической системы, которые используются при количественном анализе эффективности функционирования данной системы.
1) Вероятность того, что прибор находится в состоянии переналадки, равна
X (1 -р)
P. = -.
o v + (A + v)(l _р)
(5)
рзан = X Pk ~
P Po
v P
к & gt-1 1 _P v + (A + v)(1 _p)
. (6)
Подставляя (7) в условие нормировки (3) находим величину Р0:
Р (А+ у) — -р) + V -Р& quot-+1)
Ро — тл: ¦ (8)
-(1- р)
Тогда вероятность того, что прибор производит переналадку, равна
Р. Х (1 ~Р & gt-
0* (А+ у)(1 — р) + у (1 — ри+1)'- (9)
Вероятность того, что прибор свободен-неготов так же равна (8), а вероятность того, что прибор занят обслуживанием требований
P X P p р (1 _ри)
гзан ~ X гк ~ ч и+к '-
к=1 к (А + v)(1 _р) + v (1 _р и+1)
(10)
2) Вероятность того, что прибор сво боден-неготов Р00 равна (4), а вероятность того, что прибор занят обслуживанием требований
Замечание 1. Формулы (2), (4) — (6) применимы
когда v & lt- «, т. е. когда время переналадки 1 & gt- 0. Эти
v
формулы неприменимы, когда v ^ м, т. е. когда время переналадки очень мало, или отсутствует. В данном случае необходимо использовать классические формулы Эрланга [8].
Замечание 2. Если предположить, что в системе имеется ограничение на величину очереди, т. е. предположим, что длина очереди не превосходит к, то в данном случае формулы (2) будут принимать вид
Poo = Po, Po- =-Po, Pk = PkPo, k = 0,1,2,… ,». (7)
Замечание 3. Для построения оптимальной управляемой системы с переналадкой (речь идет о выборе величин А, V) необходимо при построении функционала затрат использовать или формулы (4), (5), (6), или (8),
(9), (10). ¦
ЛИТЕРАТУРА
1. Николайчук В. Е., Кузнецов В. Г. Теория и практика управления материальными потоками (логистическая концепция): Монография.- Донецк: ДонГУ, «КИТИС», 1999. 413 с.
2. Модели и методы теории логистики: Учебное пособие / Под ред. В. С. Лукинского.- СПб.: Питер, 2003.- 175 с.
3. Рейнхард Юнеманн. Материальные потоки и логистика.- Берлин: Изд-во Шпрингер, 1989.
4. Комплексные оценки в системе рейтингового управления предприятием / А. П. Белый, Ю. Г. Лысенко, А. А. Ма-дых, К. Г. Макаров.- Донецк: Юго-Восток, 2003.- 117 с.
5. Самочкин В. Н. Гибкое развитие предприятия. Анализ и планирование.- М.: Дело, 1999.- 336 с.
6. Румянцев Н. В. Моделирование гибких производ-ственно-логитсических систем: Монография.- Донецк: Изд-во Юго-Восток, 2004.- 235 с.
7. Рыжиков Ю. И. Расчет системы массового обслуживания с порогом включения и «разогревом» // Техническая кибернетика.- 1974.- № 6.- С. 125 — 131.
8. Гнеденко Б. В. Введение в теорию массового обслуживания / Б. В. Гнеденко, И. Н. Коваленко.- М.: Наука, 1987.- 336 с.
ЕКОНОМІКА ЕК0Н0МІК0-МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой