Statistical theory of production systems
Published February 1, 2019 | Version v1
Journal article Open

Распределенная динамическая PDE-модель программного управления загрузкой технологического оборудования производственной линии

Authors/Creators

  • 1. Kharkiv National Medical University

Description

Цель.  В  работе  необходимо  рассмотреть  проектирование  системы  управления  параметрами  производственной  линии  для  предприятия  с  поточным  методом  организации  производства.  Методика.  Производственная  линия  предприятия  с  поточным  методом  организации  производства  –  это  сложная  динамическая распределенная  система.  Технологический  маршрут  изготовления  изделия  для  многих  современных  предприятий содержит несколько сотен технологических операций, в межоперационном заделе каждой из которых содержатся тысячи изделий, ожидающих обработку. Технологические маршруты разных деталей одного вида изделий пересекаются. Это приводит к тому, что распределение предметов труда вдоль технологического  маршрута  оказывает  значительное  влияние  на  пропускную  способность  производственной  линии. Для  описания  таких  систем  введен  новый  класс  моделей  производственных  линий  (PDE-model).  Модели этого класса используют уравнения в частных производных для описания поведения потоковых параметров производственной линии. В данной статье построена  PDE-модель производственной линии, потоковые  параметры которой зависят от величины коэффициента загрузки технологического оборудования для каждой 
операции.  Результаты.  Авторы  получили  оптимальное  управление  потоковыми  параметрами  производственной линии, в основу которого положен алгоритм изменения коэффициента загрузки технологического оборудования производственной линии. В качестве базового нормативного режима функционирования поточной линии рассмотрен односменный режим работы. Для моделирования работы технологического оборудования после смены использована обобщенная функция Дирака. Научная новизна заключается в разработке метода проектирования систем управления параметрами производственной линии предприятий с поточным  методом  организации  производства,  основанного  на  PDE-модели  объекта  управления.  Авторы предложили  метод  построения  оптимального  управления  параметрами  поточной  линии  через  управление коэффициентом загрузки технологического оборудования. При проектировании системы управления поточная    линия    представлена    динамической    системой    с    распределенными    потоковыми    параметрами. 
Практическая значимость. Предложенный метод проектирования системы управления потоковыми параметрами  производственной  линии  может  быть  положен  в  основу  проектирования  высокоэффективных  систем управления потоковыми параметрами производства для предприятий по изготовлению полупроводниковой продукции автомобильной отрасли. 

Files

159489-354864-1-PB.pdf

Files (1.2 MB)

Name Size Download all
md5:910402467bd609bbdb3ac5d1d53eac14
1.2 MB Preview Download

Additional details

Related works

Is documented by
http://stp.diit.edu.ua/article/view/159489 (URL)
10.15802/stp2019/159489 (DOI)

References

  • 1. Азаренков, Н. А. Кинетическая теория колебаний параметров поточной линии / Н. А. Азаренков, О. М. Пигнастый, В. Д. Ходусов // Доп. Нац. акад. наук України. – 2014. – № 12. – С. 36–43. doi: 10.15407/dopovidi2014.12.036
  • 2. Власов, В. А. Моделирование технологических процессов изготовления промышленной продукции / В. А. Власов, И. А. Тихомиров, И. И. Локтев. – Томск : Изд-во ГТПУ, 2006. – 300 с.
  • 3. Дыхта, В. А. Оптимальное импульсное управление с приложениями / В. А. Дыхта, О. Н. Самсонюк. – Москва : Физматлит, 2000. – 255 с.
  • 4. Иваненко, Д. Д. Классическая теория поля (новые проблемы) / Д. Д. Иваненко, А. А. Соколов. – Москва ; Ленинград : Гос. изд-во технико-теорет. лит., 1951. – 480 с.
  • 5. Коробецкий, Ю. П. Имитационные модели в гибких системах / Ю. П. Коробецкий, С. К. Рамазанов. – Луганск : Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2003. – 280 с.
  • 6. Михайлов, В. С. Теория управления / В. С. Михайлов. – Киев : Выща школа, 1988. – 312 с.
  • 7. Пигнастый, О. М. Задача оптимального оперативного управления макропараметрами производственной системы с массовым выпуском продукции / О. М. Пигнастый // Доп. Нац. акад. наук України. – 2006. – № 5. – С. 79–85.
  • 8. Пигнастый, О. М. Расчет производственного цикла с применением статистической теории производственно-технических систем / О. М. Пигнастый, В. Д. Ходусов // Доп. Нац. акад. наук України. – 2009. – № 12. – С. 38–44.
  • 9. Online scheduling of 2re-entrant flexible manufacturing systems / J. Pinxten, U. Waqas, M. Geilen, A. Basten, L. Somers // ACM Transactions on Embedded Computing Systems. – 2017. – Vol. 16. – Iss. 5s. – P. 1–20. doi: 10.1145/3126551
  • 10. On the Optimization of Conservation Law Models at a Junction with Inflow and Flow Distribution Controls / F. Ancona, A. Cesaroni, G. Coclite, M. Garavello // SIAM Journal on Control and Optimization. – 2018. – Vol. 56. – Iss. 5. – P. 3370–3403. doi: 10.1137/18M1176233
  • 11. Simulation model study for manufacturing effectiveness evaluation in crowdsourced manufacturing / T. Kaihara, Y. Katsumura, Y. Suginishi, B. Kádár // CIRP Annals. – 2017. – Vol. 66. – Iss. 1. – P. 445–448. doi: 10.1016/j.cirp.2017.04.094
  • 12. Situation Awareness and Environmental Factors: The EVO Oil Production / М. de Falco, N. Mastrandrea, W. Mansoor, L. Rarità // New Trends in Emerging Complex Real Life Problems / Р. Daniele, L. Scrimali (eds). – Cham : Springer, 2018. – P. 209–217. doi: 10.1007/978-3-030-00473-6_23
  • 13. lines with parallel workstations and stochastic task times / L. Tiacci // International Journal of Production Economics. – 2015. – Vol. 162. – P. 201–215. doi: 10.1016/j.ijpe.2015.01.022
  • 14. Towards adaptive simulation-based optimization to select individual dispatching rules for production control / M. Kück, E. Broda, M. Freitag, T. Hildebrandt, E. M. Frazzon // 2017 Winter Simulation Conference (WSC). – Las Vegas, NV, USA, 2017. – P. 3852–3863. doi: 10.1109/WSC.2017.8248096