🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

Повышение эффективности оперативного планирования с использованием имитационной модели

Работа №73966

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

технология машиностроения

Объем работы100
Год сдачи2020
Стоимость4870 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
438
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 7
1. Аналитический обзор по теме исследования 9
1.1 Характеристика объекта исследования 9
1.2 Идея кооперации аддитивных лабораторий 13
1.3 Актуальность, возможности, цели и методы моделирования
производственных процессов и систем 19
1.4 Особенности аддитивного производства 22
1.5 Описание структурной модели планирования аддитивного производства
1.6 Теорема Байеса 30
1.6.1 Актуальность теоремы Байеса для планирования аддитивного
производства 31
2. Описание математической задачи 33
2.1 Алгоритм выбора 36
2.2 Коэффициент срочности 39
2.3 Получение вероятностей успешного изготовления заказа 42
2.3.1 Расчет условных вероятностей успешного изготовления заказов.... 46
2.3.2 Расчет вероятностей успешного изготовления заказов по теореме
Байеса 54
2.4 Описание работы алгоритма распределения 58
3 Обзор методов имитационного моделирования 64
3.1 Обзор существующих инструментов имитационного моделирования .. 66
3.1.1 Пакет имитационного моделирования Rockwell Arena 68
3.1.2 Пакет имитационного моделирования AnyLogic 69
3.1.3 Пакет Tecnomatix Plant Simulation 70
3.2 Создание модели 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 78
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 80
ПРИЛОЖЕНИЕ А 88
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 90
ПРИЛОЖЕНИЕ В

Целью любого производства является достижение наибольшей прибыли, социальных, экологических или других улучшений. Зачастую этого можно добиться, нанимая рабочих высокой квалификации и используя оборудование с большей эффективностью и точностью. Сегодня многофункциональные обрабатывающие центры с числовым программным управлением стали наиболее востребованным оборудованием, сократив потребность в количестве оборудования и рабочих единиц, переведя количество в плоскость качества. Однако, для того чтобы сегодня иметь конкурентное преимущество, производство должно владеть не только современными технологиями изготовления деталей, высокотехнологичным оборудованием и квалифицированными кадрами, но и постоянно осуществлять анализ себестоимости продукции, отдельных затрат на производство и реализацию товара, принимать меры по снижению затрат на предприятии. Для этого необходима система мероприятий, направленных на оптимальное сочетание производственных процессов между собой, повышение эффективности производства, комплексный анализ затрат и прочие методы организации производства.
Особенно это актуально для высокотехнологичных предприятий с индивидуальной и мелкосерийной номенклатурой выпуска, производств специализированной техники и военно-промышленного комплекса. Перед производящей промышленностью Российской Федерации стоит задача преодолеть разрыв с мировыми конкурентами по качеству, надежности и технологическому уровню производства. Решение этой задачи планируется за счет реорганизации производств, освоения выпуска новой продукции и внедрения новых технологий [1, 2, 3, 4].
Целью исследования является повышение эффективности управления производственными процессами на предприятиях мелкосерийного производства на примере лабораторий аддитивных технологий за счет оптимизации загрузки оборудования, уменьшения незавершенного производства и средств имитационного моделирования.
Для выполнения цели исследования поставлены следующие задачи:
1. Провести обзор тематической литературы.
2. Провести обзор и анализ существующей системы производства.
3. Предложить и математически описать метод формирования производственных заказов посредством Байесовских сетей.
4. Предложить и сформировать алгоритм распределения принятых заказов по точкам производства на основании величин вероятностей, полученных на основании Байесовского подхода.
5. Провести анализ существующих методов и средств имитационного моделирования производственных систем технологического процесса.
6. Разработать и апробировать имитационную модель в среде AnyLogic.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

Сегодня, в условиях технологического перевооружения, большое внимание уделяется аддитивным технологиям и задачам оперативного планирования аддитивного производства, повышающим его эффективность. Методы, основанные на принятии решений, являются основой для создания систем подготовки аддитивного производства, широко внедряющейся на предприятиях различных отраслей: автомобилестроения, авиационной техники, машиностроения и других. Данная работа рассматривает вопросы возможности гибкого планирования аддитивного производства, учитывающее прошлый опыт.
В основной исследовательской части выпускной квалификационной работы предложен способ кооперации производственных лабораторий и центров, расположенных на различных территориях и имеющих возможность выполнять разные задачи аддитивного производства. На основе идеи этой кооперации разработан алгоритм распределения заказов по перечню оборудования с учетом срочности производственной операции и вероятностей успешного изготовления заказа. Рассчитаны значения вероятностей. Для этого разработана система соответствия и оценивания параметров элементов, которые влияют на аддитивное производство. В эту систему в любой момент имеется возможность вносить дополнительные параметры, изменять приоритеты и добавлять производственную номенклатуру.
В заключительной части магистерской работы приведен анализ эффективности разработанного алгоритма, который показал, что затраты по времени сократились в 3 раза, был увеличен средний показатель качества, за счет распределения заказов на основе вероятностей успешного выполнения заказов, наблюдается высокий уровень распределения заказов, благодаря чему «разгружено» наиболее занятое в производстве оборудование.
В ходе работы были получены следующие результаты и сделаны выводы.
1. Предложена схема кооперации лабораторий, благодаря которой возможно расширение рынка заказов и сбыта, за счет большего охвата территории и увеличения качества производимой продукции.
2. Разработан и рассчитан коэффициент срочности, учитывающий продолжительность производства, степень загрузки оборудования, требования заказчиков и сроки сдачи заказа.
3. Разработан алгоритм распределения заказов, формирующий порядок распределение заказов, основываясь на коэффициенте срочности и вероятности успешного изготовления деталей.
4. По теореме Байеса рассчитана вероятность успешного изготовления выбранных деталей на каждой единице оборудования, исходя из соответствия технических параметров оборудования и требований к изготовлению деталей.
5. Благодаря предложенному алгоритму, время производства сократились в 3 раза, увеличен средний показатель качества, повышен уровень распределения заказов, «разгружено» наиболее занятое в производстве оборудование.
6. Построена имитационная модель аддитивного производства деталей.



1 Васильев В.Н. Организация, управление и экономика гибкого интегрированного производства в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1986.-312с.
2 Гибкие производственные комплексы/ Под ред. П.Н. Белянина и В.А. Лещенко. - М.: Машиностроение, 1984. - 384 с.
3 Киселев Г.А. Переналаживаемые технологические процессы в машиностроении. М.: Издательство стандартов, 1980. 272 с.
4 Попов В. Имитационное моделирование перевооружения производства /
В.Попов, Э.Р. Тимерханова, Е.И. Ярикова. // АВИАГЛОБУС: интернет- журнал. - 2015. URL: http://aviaglobus.ru/ 2015/01/26/imitatsyonnoe-
modelirovanie-perevooru zheniya-proizvodstva/
5 Алексенцева О.Н. Разработка моделей и программных средств для оценки рисков промышленных предприятий на основе технологий имитационного моделирования: автореф. дис. ... канд. эконом. наук. - Волгоград, 2007. - 25с.
6 https://www.slm-solutions.com
7 https://www.eos.info/de
8 http://www.concept-laser.ru
9 Дмитренко, А.А. Аддитивные технологии как новый этап развития производства деталей машин / А.А. Дмитренко // Современные материалы, техника и технологии. - 2014. - С. 164-167.
10 Суфияров, В.Ш. Селективное лазерное плавление жаропрочного никелевого сплава / [В.Ш. Суфияров и др.] // Цветные металлы. - 2015. - №1.
- С. 79-84.
11 Аристов С.А. Имитационные системы поддержки принятия решений // Экономика и математические методы. - 2007. - Т. 43. - № 3. - С. 74-84.
12 Бабина О.И. Обзор имитационных моделей в планировании на
предприятии // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 12-6. - С. 1173¬1178; URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39751(дата обращения: 02.06.2018).
13 Гамидов Г.С., Гераева Н.С. Особенности имитационного моделирования инновационной деятельности предприятий машиностроения // Инновации. Серия: Инновационная экономика. - 2008. - № 7 (117). - С. 74-76.
14 Кууз В.А. Современные системы планирования ресурсов промышленных предприятий как инструмент повышения эффективности их менеджмента // Внешнеэкономический бюллетень. - 2005. - № 5. - С. 39-46.
15 Сорокин А.В.Повышение эффективности управления производственными процессами промышленных предприятий с использованием имитационного моделирования: автореф. дис... канд. эконом. наук. -Барнаул, 2010.-20 с.
16 Проничев Н.Д. Имитационное моделирование производственной системы механообрабатывающего цеха / Н.Д. Проничев, В.Г. Смелов, В.В. Кокарева, А.Н. Малыхин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Т. 15. - №6(4). - 2013.
17 Белов А.Г. Методы имитационного моделирования / А.Г. Белов, С.А.
Моисеев, А.В. Григорьев // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». - 2014. URL:
https://cyberleninka.rU/article/n/metody-imitatsionnogo-modelirovaniya
18 Колесникова, О.В. Методика планирования единичного дискретного машиностроительного производства / О.В. Колесникова, В.Е. Лелюхин // Технические науки - от теории к практике: сб. ст. по матер. XXXVIII Междунар. науч.-практ. конф. - Новосибирск: СибАК, 2014. - №9(34).
19 Маляренко, И. Планирование и оптимизация / И. Маляренко // Корпоративные системы. - 2006. - № 27. - С. 29-32.
20 Хаймович, И.Н. Рационализация организации производства машиностроительного предприятия на основе реинжиниринга / И.Н. Хаймович, А.И. Хаймович // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2006. - №3. - С.53-58.
21 Зленко, М.А. Аддитивные технологии в машиностроении. Пособие для инженеров / М.А. Зленко, М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш. - М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ». - 2015. - 220 с.
22 Тарасов, И.В. Индустрия 4.0: понятие, концепции, тенденции развития / И.В. Тарасов // Стратегии, бизнес, управление, электронный научно - экономический журнал. - №6 (50). - 2018. - 7 с.
23 Моргунов, Ю.А. Технико-экономические аспекты аддитивного формообразования / Ю.А. Моргунов, Б.П. Саушкин // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2016. - № 7 (61). - С. 28-35.
24 Кузнецов, П.О. Применение аддитивных технологий при реализации инновационного проекта: дисс.. .магистра инноватики: 27.04.05.01 / Кузнецов Имя отчество. - СПб, 2016. - 74 с.
25 Новые производственные технологии: публичный аналитический доклад / [И.Г. Дежина и др.]. - М.: Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2015. - 272 с.
26 Амелин, С.В. Организация производства в условиях цифровой экономики / С.В. Амелин, И.В. Щетинина // Организатор производства. - 2018. - №4. - Т. 26. - С. 7-20.
27 Сергеев А. И. Влияние параметров оборудования на показатели эффективности гибких производственных ячеек / А. И. Сергеев // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Технические науки. - 2006. - № 5-2. -С. 63-65.
28 Фролов М. А. Методы и модели организационной обоснованности гибких производственных систем с учетом вероятностных факторов: дисс. . канд техн. наук. - Самара, 2018. - 116 с.
29 Трифоненко И.М. Обзор систем сквозного проектирования печатных плат радиоэлектронных средств / И.М. Трифоненко, Н.В. Горячев, И.И. Кочегаров, Н.К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 1. С. 396-399.
30 Сидорович Н.И. Совершенствование оперативно-календарного планирования на промышленных предприятиях / Н.И. Сидорович // наука и инновации. - 2015. - №8 (150). - С. 23-26.
31 Шайхулова А.Ф. Автоматизация и управление инновационными проектами технического перевооружения авиадвигателестроительного производства на основе каскадного метода оптимизации: дисс. ... канд техн. наук. - Уфа, 2018. - 225 с.
32 Демидова, Л.А. Принятие решений в условиях неопределенности / Л.А., Демидова, В.В. Кираковский, А.Н. Пылькин. - М.: Горячая линия- Телеком, 2015. - 283 с.
33 Математические модели организаций: учеб. пособие / [А.А. Воронин и др.]. - М.: ЛЕНАНД, 2008. - С.360.
34 Ефимова, П.Е. Математическая модель распределения заказов в автоматизированной системе технологической подготовки производства на предприятиях авиационной промышленности / П.Е. Ефимова // Научнотехнический журнал ИСиТ. - 2010. - №1/57(584). - С. 82-88.
35 Грачева, К.А. Организация и планирование машиностроительного производства (производственный менеджмент): учебник / [К.А. Грачева и др.]; под ред. Ю.В. Скворцова, Л.А. Некрасова. - М.: Высш. шк., 2003. - 470 с.
36 Антипов Д. В. Особенности организационного развития управления предприятий / Д. В. Антипов // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. -2011.- № 3 (17) - С.139-145.
37 Антипов Д. В. Оценка качества проектирования оргструктуры предприятия / Д. В. Антипов, В. В. Щипанов, Айдаров Д. В. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2008. - Вып. 10.- С. 164-171.
38 https://planetcalc.ru/7683/
39 Паньшина О.Ю., Селиванов С.Г. Математическое моделирование процесса смены технологических укладов и разработка системы научно - технической подготовки производства // Вестник УГАТУ. 2006. - т.7. №2 (15). - С. 10-20.
40 Формализованное описание работы гибких производственных систем при создании систем компьютерного моделирования / [А.И. Сердюк и др.] // Научно-технический журнал СТИН. - 2016. - № 7. - С. 12-18.
41 Петрянин Д.Л. Анализ систем защиты информации в базах данных / Д.Л. Петрянин, Н.В. Горячев, Н.К. Юрков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 115-122.
42 Антипов Д. В. Интеграция управления качеством в логистическую деятельность / Д.В. Антипов, Е.Г. Степанова // Вектор науки Тольяттинского гос-ударственного университета. -2012.- № 1 (19) - С. 97-104.
43 Белякова Г.Я., Владимирова О.Н. Формирование инновационной системы как фактор экономической безопасности региона // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. - 2011. - № 10. - С. 51-56
44 Буйнов А.В.Управление структурой основных фондов на предприятиях строительного комплекса: автореф. дис. канд.эконом. наук.-СПб.,2008.- 16 с.
45 Имитационное моделирование производственных систем/ Под общ. ред. чл.-кор. АН СССР А.А. Вавилова. - М.: Машиностроение; Берлин: Техника, 1983. - 416 с.
46 Клименко А.В. Метод и средства имитационного моделирования вероятностных производственных систем: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Гомель, 2011. - 26 с.
47 Саломатин Н.А., Беляев Г.В., Петроченко В.Ф. Прошлякова Е.В. Имитационное моделирование в оперативном управлении производством. - М.: Машиностроение, 1984. - 208 с.
48 Кононюк, А.Е. Основы теории оптимизации. Безусловная оптимизация / А.Е. Кононюк. - Кн. 2. - Ч. 1. - Киев: «Освгга Украши», 2011. - 544 с.
49 Кузнецова, В.Б. Основные принципы информационного сопровождения изделий машиностроения / В.Б. Кузнецова, А.И. Сергеев, А.И. Сердюк // Вестник машиностроения. - 2016. - № 8. - С. 12-15. 106
50 Медведев В. И. Имитационное моделирование систем и процессов в системе Tecnomatix Plant Simulation //ИММОД-2009. Секция 2. Средства автоматизации и визуализации имитационного моделирования. - 2009. - С.289-292.
51 Хаймович, И.Н. Разработка принципов построения бизнеспроцессов конструкторско-технологической подготовки производства на основе информационно-технологических моделей / И.Н. Хаймович // Фундаментальные исследования. Научный журнал. - 2014. - №9-8. - С. 1709¬1714
52 Засканов, В.Г. Система планирования и подготовки аддитивного производства / [В.Г. Засканов и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2018. - Т. 20. - № 6. - С. 14-23.
53 Матвеева, Е.А., Макромодель системы управления машиностроительным предприятием с мелкосерийным типом производства / Е.А. Матвеева, Н.В. Дилигенский // Труды VII Международной конференции «Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD 13)». - Учреждение Российской академии наук Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова, 2013. - С. 309-314.
54 Степанов, П.Л. Метод и эвристический алгоритм
оперативнокалендарного планирования производства / П.Л. Степанов, А.М. Ревин, В.З. Ямпольский // Известия Томского ордена трудового Красного Знамени Политехнического института им. С.М. Кирова, 1970. - Т. 211.- С. 75-80.
55 Кокарева, В.В. Имитационное моделирование производственных участков механической обработки виртуального предприятия по производству ГТД в среде Tecnomatix Plant Simulation: учеб. пособие / В.В. Кокарева, К.Т. Саттарова - Изд-во Самарского университета. - 2016. - 50 с.
56 Гордеев, Г.А. Численное моделирование лазерной обработки металлических порошковых материалов методом конечных элементов / Г.А. Гордеев, М.Д. Кривилёв, В.Е. Анкудинов // Вестник Удмуртского университета. - 2014. - Вып. 3. - С. 15-22.
57 Система планирования и подготовки аддитивного производства / В.Г.
Засканов и др. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2018. - Т. 20. - № 6. - С. 14-23.
58 Кузнецова, В.Б. Наукоемкое производство: стратегия оптимизации затрат
эксплуатанта / [В.Б. Кузнецова и др.] // Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2016. - № 4. - С. 89-93. 98. Эвристические методы календарного
планирования / Т.П. Подчасова. - К.: Техника, 1980. - С. 20-25.
59 Кондусов, Д.В. Имитационное моделирование как неотъемлемая часть современного производственного процесса / Д.В. Кондусов, А.И. Сергеев // В сб.: Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии. Материалы VI Всероссийской научно-практической конференции. Оренбургский государственный университет. - 2013. - С. 295-300.
60 Бадалова, А.Г. Инновационное развитие промышленного производства: структуризация методологии организации управления / А.Г. Бадалова, Ю.Я. Еленева, А.И. Шебаров // Вестник МГТУ «Станкин». - 2010. - Вып. 4(12). - С. 158-163.
61 Ведунов, А.А. Визуальное управление цехом с помощью Technomatix Plant Simulation / А.А. Ведунов, В.В. Кокарева, В.Д. Фомина // X Всероссийский форум студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах». - 2016. - С. 121-123.
62 Паньшина О.Ю. Разработка системы научно-технологической подготовки машиностроительного производства в условиях смены технологических укладов/ О.Ю. Паньшина, С.Г. Селиванов // Вестник УГАТУ. -2008.-т. 10, №1(26).-С. 131-142.
58 Кузнецова, В.Б. Наукоемкое производство: стратегия оптимизации затрат
[В.Б. Кузнецова и др.] 7 Интеллект. Инновации. Инвестиции. - 2016.—№4. - С. 89-93. 98. Эвристические методы календарного планирования / Т.П. Подчасова. - К.: Техника, 1980. - С. 20-25.
59 Кондусов, Д.В. Имитационное моделирование как неотъемлемая часть современного производственного процесса / Д.В. Кондусов, А.И. Сергеев // В со.: Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологин. Материалы Т Всероссийской научно-практической конференции. Оренбургский государственный университет. -2013. - С. 295-300.
60 Бадалова, АТ. Инновационное развитие промышленного производства:
структуризация методологии организации управления / А.Г. Бадалова, Ю_Я. Еленева, А.И. //ВестникМГТУ- 2010. -Выц. 4(12). - С.
158-163.
61 Ведунов, А.А. Визуальное управление цехом с помощью Technomatix Plant Simulation / А.А_ Ведунов, В.В. Токарева, В.Д. Фомина // XВсероссийский форум студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и инновации в технических университетах». -2016. - С. 121-123.
62 Паньшина О.Ю. Разработка системы научно-технологической подготовки машиностроительного производства в условиях смены техно логических укладов/ О.Ю. Паньшина, С.Г. Селиванов // Вестник УГАТУ. -^£^т. 10, №1(26)-С. 131-142.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.