Методическая разработка для практического занятия "Изучение технологии моделирования процесса организации ремонта группы машин по минимуму их простоя".

Конспект занятия

В настоящее время изучение технологий интенсификации промышленного производства весьма актуально для школьников старших классов и студентов СПО.

Коробенко Сергей Владимирович

07 мая 2025

Содержимое публикации

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1

ТЕМА Изучение технологии моделирования процесса организации ремонта оборудования и оценки его эффективности

1 Цель работы

1.1 Закрепление теоретических знаний по содержанию методов комплексирования современных технологий для повышения эффективности производственных комплексов различных отраслей промышленности.

1.2 Практически освоить технологию моделирования комплекса работ на группе производственных объектов по минимуму простоя оборудования.

2 Краткие теоретические сведения

Эффективное управление сложными производственными комплексами, элементы которых могут быть территориально распределены на местности (например, сборочное производство, сеть магазинов и т.п.), требует от специалистов глубоких знаний и понимания вопросов планирования производства.

Однако, в реальных условиях обстановки, часто бывает недостаточно только некоторого набора знаний и строгого соблюдения типовых должностных инструкций (жизнь сложнее схем) для обеспечения максимальной реализации производственного потенциала таких комплексов.

В этой связи, развитие и тренировка аналитических способностей в рамках настоящего практического занятия позволяет обучаемым сформировать важный навык, суть которого заключается в стремлении осознанно достигать поставленных целей наилучшимобразом.

Известно, что в сфере промышленной логистики очень важно доставить объект (груз, элемент) в пункт назначения точно в срок.

Это обусловлено тем, что при опоздании доставки срываются другие логистические цепочки. В этих случаях перевозчику не избежать финансовых потерь и даже утраты доверия со стороны клиентов и прочих неприятностей.

Значит, эффективное планирование работ позволит существенно минимизировать величину экономических потерь производственного комплекса.

В этой связи прагматическая сторона проблемы планирования комплекса работ на группе промышленных объектов обусловлена возможностью повышения их эффективности.

2.2Содержание методов дискретной оптимизации и особенности их использования для разработки плана работ.

Состояние рассредоточенных объектов комплекса характеризуется некоторым снижением способности выполнять задачи по предназначению (изготавливать продукцию, оказывать услуги и т.п.) вследствие отказа оборудования, отсутствия необходимых ресурсов и т.п.

При этом удаление каждого объекта друг от друга может характеризоваться т.н.матрицей переездов, представленной в виде табл.1. В эту таблицу заносятся времена переезда бригады между объектами /t_ij/ с учетом директивно установленной скорости (например, не более 40 км/ч), а также сезонным коэффициентом (например, для заснеженных территорий все значения умножаются на 2).

Таблица 1 - Матрица переездов

Исходный пункт (i)	Конечный пункт (j)
Исходный пункт (i)	1	2	3	4
База (0)	5	3	1	4
1	-	4	5	9
2		-	3	7
3			-	6

При условии, что к работам привлекается одна бригада, размещаемая на базе, необходимо спланировать такую очередность посещения ими объектов, при которой потери производственного потенциала будут минимальны.

Исходные данные для решения задачи целесообразно представить в виде табл. 2.

Таблица 2 - Состав исходных данных

№ п/п	Характеристика состояния объекта	Значение
1	Условный номер объекта	1	2	3	4
2	Возможные причины неисправности	-	-	-	-
3	Снижение вероятности безотказной работы оборудования (Δp_i)	-	-	-	-
4	Время, необходимое для устранения причины неисправности (τ_i), час.	-	-	-	-

Таким образом, исходные данные, необходимые для ситуационного планирования работ и подготовки технического задания начальнику бригады могут быть получены из технической документации.

Содержаниеметода полного перебора вариантов и порядок расчета значения целевой функции рассмотрим на примере.

В ходе проведения расчетов номера объектов, на которых проводятся работы, записываются арабскими цифрами.

Рисунок 1 - Полное "дерево" вариантов плана

Для решения задачи, произведя генерацию всех вариантов графическим способом (см. рис.1), необходимо рассчитать значение целевой функции (ЦФ) потерь производственного потенциала (суммарное время простоя группы машин - F(σ)) и заполнить табл. 3.

Таблица 3 - Суммарное время простоя для различных вариантов организации работ

№ варианта	Очередность	F(σ)	№ варианта	Очередность	F(σ)
1	{0,1,2,3,4}		13	{0,3,1,2,4}
2	{0,1,2,4,3}		14	{0,3,1,4,2}
3	{0,1,3,2,4}		15	{0,3,2,1,4}
4	{0,1,3,4,2}		16	{0,3,2,4,1}
5	{0,1,4,2,3}		17	{0,3,4,1,2}
6	{0,1,4,3,2}		18	{0,3,4,2,1}
7	{0,2,1,3,4}		19	{0,4,1,2,3}
8	{0,2,1,4,3}		20	{0,4,1,3,2}
9	{0,2,3,1,4}		21	{0,4,2,1,3}
10	{0,2,3,4,1}		22	{0,4,2,3,1}
11	{0,2,4,1,3}		23	{0,4,3,1,2}
12	{0,2,4,3,1}		24	{0,4,3,2,1}

Для примера произведем расчет значения ЦФ для первого варианта плана - .

Графическая модель плана РВР представлена на рис. 2.

Рисунок 2 - Графическая модель организации ремонтно-восстановительных работ по первому варианту

При расчете значения ЦФ следует придерживаться определенной логической схемы.

Последовательно запишем аналитические зависимости для вычисления времени простоя (доли потерь производственного потенциала) первой в очередности машины (f₁) и для остальных (f₂, f₃, f₄) по формуле (1).

(1)

Для остальных вариантов плана расчеты производятся аналогично, начиная с вычерчивания графической модели и нанесения на нее всех обозначений с учетом перемены номеров объектов и соответствующих индексов и заканчивая записью функционала для вычисления и проведения арифметических действий.

В результате всех вычислений по остальным вариантам следует заполнить табл. 3 и произвести анализ полученных значений на предмет выявления такого плана работ, характеризуемого наименьшей величиной простоя (F_min(σ)).

3 Техническое задание

3.1Изучить содержание проблемы планирования комплекса работ и технологий его осуществления.

3.2Приобрести практические навыки в разработке оптимального плана комплекса работ на основе методов дискретной оптимизации.

3.3 Заполнить таблицу вариантов планов РВР, исследованных по методу полного перебора вариантов (МППВ).

3.4 Ответить письменно на контрольные вопросы.

4 Порядок проведения исследования

4.1 На основании кратких теоретических сведений изучить учебный материал. При необходимости следует воспользоваться рекомендованной литературой.

4.2 Подготовить индивидуальные исходные данные.

4.3 Путем решения задачи методами дискретной оптимизации получить оптимальный план РВР.

4.3 Оценить эффект, достигаемый за счет быстрой и точной реализации оптимального плана в сравнении с наихудшим вариантом (F_max).

4.4 Проанализировать результаты своей учебной деятельности и сформулировать выводы по практическому занятию.

5 Контрольные вопросы (для защиты отчета по домашнему заданию)

5.1 Чем обусловлена необходимость планирования работ на производственных объектах?

5.2 Чем обусловлена необходимость разработки научно-обоснованного оптимального плана работ?

5.3 Поясните физический смысл интегральных потерь производственного потенциала?

5.4 Раскройте принципы и содержание используемых методов планирования? Дайте им сравнительную оценку?

5.5 В чем заключается комплексирование возможностей современных информационных технологий, методов и средств самодиагностики, методов радионавигации и связи, для повышения эффективности автотранспортных предприятий?

5.6 Какие факторы сдерживают реализацию такого подхода к планированию работ в настоящее время?

5.7 Поясните роль и место технологий ИИ для повышения эффективности такого подхода к планированию работ на производственных комплексах?

6 Список литературы

6.1Логистика: Учебник / Под ред. Б.А. Аникина: 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФА-М, 2002.

6.2 Гутников В.Н. Устройство и эксплуатация РК. Учебно-методическое пособие: Руководство по выполнению домашних заданий. РВИ РВ, 2001

6.3 Кривцов А.М., Шеховцов В.В. Сетевое планирование и управление. Изд. 2-е, доп. и перераб. - М.: Экономика, 1982

6.4 Касьяненко М.А. Организация и планирование производства: Учебное пособие. РВИ, 2007

6.5Сетевые спутниковые радионавигационные системы. В.С. Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В. Иванцевич и др., Под ред. В.С. Шебшаевича. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 2012.

6.6 Липкин И.А. Спутниковые навигационные системы. М. Вузовская книга, 2011.

6.7 Коробенко С.В. Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине «Основы радиолокации и радионавигации». - Ростов-н/Д.: ГБОУ СПО РО «РКРИПТ», 2014. – 70 с.

6.8 Электронная система управления двигателем 21129 автомобилей семейства LADAVESTA с контроллером М86 ЕВРО-5 - Устройство и диагностика. Технологическая инструкция ТИ3100.25100.12056. - Тольятти, ОАО «АВТОВАЗ», 2015. – 289 с.

Приложение А

Варианты индивидуальных заданий

На диспетчерский пункт поступили сообщения (см. табл. 1) об отклонениях в техническом состоянии оборудования, находящегося в различных частях производственного комплекса.

Временные интервалы перемещения рабочего органа (бригады) между объектами производственного комплекса сведены в матрицу переездов (см. табл. 2).

С учетом времени перемещений ремонтной бригады, а также типа неисправности (влияние на производительность), времени, необходимого для отыскания и устранения причины неисправности, следует смоделировать процесс проведения комплекса ремонтно-восстановительных работ таким образом, чтобы величина целевой функции (потери производственного потенциала комплекса) имела минимальное значение.

Допущения:

- вся информация достоверна,

- все работы и мероприятия выполняются без задержек в установленные сроки,

- все потребные для проведения работ материалы имеются в наличии.

Ограничения:

- к выполнению работ привлекается одна рабочая бригада,

- рассматриваемое число производственных объектов промышленного комплекса не изменяется.

Подготовка исходных данных:

Студентам следует найти свой индивидуальный вариант исходных данных для решения задачи. При этом выбирается вариант, номер которого совпадает с последней цифрой номера зачетной книжки (либостуденческого билета, пластиковой карты) студента (заодно проверяется их наличие и правильность оформления).

Для повышения индивидуальности исходных данных следует прибавить к значениям таблицы 1 (пункт 4) и таблицы 2, цифру, соответствующую порядковому номеру студента по журналу учебной группы.

Расшифровку кодов, указывающих на возможную причину неисправности, следует представить в заключении отчета по домашнему заданию.

Желаю успехов! Вперёд!

Исходные данные (вариант 1).