Автоматизированное управление в технических системах

такая система представляет со-бой совокупность нес¬кольких независимых систем со своей информационной и алгорит-ми¬ческой базой.

Процесс управления значительно упрощается при использовании системы управления с иерархической структурой. Для управления иерархической структуры характерно нали-чие нескольких уровней. управления. Типичным примером систем такого рода является адми¬нистративное управление. На рис-3 приведены классы структур.

3. Приведите примеры систем управления Запасами?

Задачи управления запасами составляют самый распространенный и изученный в настоящее время класс задач исследования операций. Они обладают следующей особен-ностью. С увеличением запасов уве¬личиваются расходы на их хранение, но уменьшаются потери из-за возможной их нехватки. Следовательно, одна из задач управления запасами заключается в определении такого уровня запасов, кото¬рый минимизирует следующий кри-терий: сумму ожидаемых затрат по хранению запасов, а также потерь из-за их дефицита.

В зависимости от условий задачи управления запасами делятся на следующие три группы:

1. Моменты поставок или оформления заказов на пополнение запа¬сов фиксированы. Определить объемы производимой или закупаемой партии запасов.

2. Объемы производимой или закупаемой партии запасов фикси¬рованы. Определить моменты оформления заказов.

3. Моменты оформления заказов и объемы производимых или за¬купаемых партий не фиксированы. Определить эти величины, исходя из сформулированного выше критерия.

Задачи управления запасами составляют самый многочисленный класс экономиче-ских задач исследования операций, решение которых имеет важное народнохозяйственное значение. Особенно повышается значение этих задач в период массового внедрения АСУ. Правильное и своевременное определение оптимальной стратегии управления запа¬сами, а также нормативного уровня запасов, позволяет высвободить значительные оборотные средства, замороженные в виде запасов, что в конечном счете повышает эффективность используемых ресурсов. Достаточно в этой связи упомянуть первую АСУП в нашей стра-не — систему «Львов», внедренную на Львовском телевизионном заводе, где значитель-ная составляющая экономической эффективности от внедрения АСУП, определялась в ре-зультате оптимального управле¬ния запасами предприятия.

Элементы системы задачи управления запасами следующие:

1) система снабжения; 2) спрос на предметы снабжения; 3) возмож¬ность пополнения запа-сов; 4) функции затрат; 5) ограничения; 6) при¬нятая стратегия управления запасами.

Рассмотрим подробнее каждый из этих элементов. Системы снабжения бывают: децен-трализованные однокаскадные;

централизованные многокаскадные.

Спрос на предметы снабжения бывает: стационарный или не¬стационарный; детерми-нированный или случайный.

Различают такие способы пополнения запасов:

мгновенная поставка; задержка поставок на фиксированный интервал времени; задержка поставок на случайный интервал времени.

Функции затрат составляют в совокупности критерий эффективности принятой стра-тегии управления запасами и учитывают расходы на хранение, стоимость поставок, затра-ты, связанные с за¬казом каждой новой партии, затраты на штрафы.

Приведем возможные варианты составляющих функции затрат.

Расходы на хранение бывают: пропорциональные среднему уровню положительного запаса за период времени сущест¬вования положительного запаса; пропорциональные ос-татку к концу периода; нелинейная функция среднего положительного запаса и вре¬мени его существования.

Стоимость поставки бывает: пропорциональной объему поставки; постоянной; про-порциональной числу номенклатур; про¬порциональной необходимому приросту интен-сивности производства.

Штрафы бывают таких видов: пропорциональные средней по¬ложительной недостаче за период; пропорциональные положительной недостаче к концу периода; постоянные; нелинейные функции от сред¬ней недостачи и продолжительности ее существования.

Ограничения в задаче управления запасами бывают: на максимальный объем запасов; на максимальный вес; на максимальную стоимость; на среднюю стоимость; на число по-ставок в заданном интер¬вале времени; на объем поставки; на вероятность недостачи.

Рассмотрим некоторые модели.

а). Модель управления запасами.

Возникновение задачи управления запасами обусловлено взаимо¬действием двух сто-рон: поставщика и заказчика.

Оптимальное управление запасами сводится к решению заказчи¬ком оптимизационной задачи по определению наивыгоднейшего объема и времени (момента) заказа, которые минимизируют расходы на хранение запасов и штраф за срыв поставок потребителю гото-вой про¬дукции.

В условиях предприятия возможны три основных типа запасов, обусловленных раз-ным содержательным смыслом понятий "поставщик" и "заказчик" в пределах одного предприятия.

Это следующие типы запасов.

1. Запасы сырья, материалов и комплектующих изделий, которые необходимы для производства конечного продукта предприятия.

2. Промежуточные запасы полуфабрикатов, производимых самим предприятием, ко-торые используются на последующих стадиях произ¬водства.

3. Запасы готовой продукции предприятия.

При создании запасов первого типа заказчиком является пред¬приятие в целом, а по-ставщиком внешние организации. Основное наз¬начение этого вида запасов - ослабить за-висимость производствен¬ного ритма предприятия от сбоев в работе предприятий постав-щиков и работы транспорта. Задача управления запасами первого типа ре¬шается в подсис-теме материально-технического снабжения.

Для запасов второго типа поставщиком и заказчиком являются разные участки самого предприятия. Назначение запасов этого типа обусловлено двумя основными факторами:

а) стремлением ослабить зависимость производственного ритма различных участков производства (например, цехов) при цепочечной структуре предприятия, ибо задержка на одном участке влечет ла¬винообразное нарастание задержек в последующих участках це-пи, что вызывает простои и, как следствие, существенные экономические потери;

б) экономической целесообразностью выпуска продукции данного вида крупными партиями (переход с одного вида продукции на другой связан с переналадкой оборудова-ния или изменением режима техно¬логического процесса). Для запуска в производство очередной партии продукции данного вида необходимо иметь начальный запас.

Задача управления запасами второго типа решается в подсисте¬ме оперативного управления основным производством.

Для запасов третьего типа поставщиком является предприятие в целом, а заказчиком - потребитель готовой продукции предприя¬тия. Необходимость создания запасов этого типа связана с тем, что предприятие в случае срыва плана поставок готовой продукции подвер-гается штрафу. Поэтому целесообразно иметь некоторый запас готовой продукции, кото-рый мог бы компенсировать непредвиденные сбои в производственном ритме предпри-ятия и естественные коле¬бания спроса на готовую продукцию.

Рассмотрим основные понятия, используемые в операционной модели управления за-пасами:

Q1 - объем пополняемого запаса (объем заказываемой партии),шт.

U - скорость поступления заказанной партии, шт./ед. вр.;

возможно U = ∞, т.е. мгновенное поступление всей партии Q ;

V - скорость расходования запаса, шт./ед. вр.;

tQ - интервал между соседними заказами, ед.вр.;

Т - рассматриваемый (плановый) период времени, ед. вр.

Рассмотрим издержки, связанные с созданием и содержанием запаса. Эти издержки можно сгруппировать следующим образом:

1) затраты на создание Запаса;

2) затраты на закупку партии;

2) затраты на хранение запасов.

Затраты на создание запаса включают расходы на оформление заказа, размещение и заключение договоров, почтовые и телеграф¬ные расходы, расходы по разъездам агентов снабжения, оплату учет¬ных оверашй и т.д. В первом приближении можно считать, что за-т¬раты на создание запаса не зависят от объема заказа Q. Обозна¬чим затраты на создание запаса a , руб.

Затраты на закупку партии определяются закупочными ценами единицы запасаемого продукта и объемом партии Q . Затраты этого вида неизбежны в том случае, если необ-ходимый продукт неп¬рерывно поставляется и тут же потребляется без образования запа¬са. Поэтому эти затраты не участвуют собственно в модели созда¬ния и содержания запасов.

3 затраты на хранение запасов входят расходы на складские операции; амортизацион-ные расходы использования складского помещения; потери за счет омертвления средств при хранении запаса; потери за счет порчи и морального старения хранящегося продукта; загрузочно-разгурочные, транспортные расходы и т.д. Пусть рас¬ходы на хранение едини-цы продукта в единицу времени составляют b руб./ед.вр. Обозначим расходы в течение цикла tQ на создание и хранение единицы продукта С. ,руб./шт. Эта величина складывает-ся из затрат на создание в запас единицы продукта (1-я группа) и затрат на хранение еди-ницы продукта (3-я группа).

Пусть за период Т можно произвести несколько заказов на однородный продукт с объемом каждого заказа Q. Если размер разового заказа велик, то число поставок за пери-од Т неболь¬шое, и издержки 1-й группы невелики, но при этом возрастает среднее коли-чество хранимого запаса и возрастают затраты 3-й группы.

Если же делать заказы малыми партиями, то затраты на хране¬ние небольшого запаса будут велики, но зато из-за большого коли¬чества поставок в течение периода Т возрас-тут затраты на