Обложка Зак Ю.А. Построение расписаний в многостадийных производственных системах
Id: 267026
823 руб.

Построение расписаний в многостадийных производственных системах

URSS. 2021. 208 с. ISBN 978-5-9710-8272-9.
  • Твердый переплет

Аннотация

Построение расписаний в многостадийных системах имеет много практических приложений в машиностроении и приборостроении, автомобильной, электронной, деревообрабатывающей, легкой, пищевой и других отраслях промышленности, а также в организации технического и сервисного обслуживания объектов. Решение этих проблем позволит повысить эффективность работы взаимосвязанной системы участков и цехов промышленного предприятия. В отличие от ...(Подробнее)большого числа монографий по теории расписаний для одностадийных производственных систем, в данной книге в строгой, но доступной для широкого круга читателей форме рассматриваются математические модели, свойства и методы решения классических задач теории расписаний в многостадийных системах с учетом ограничений на сроки выполнения заданий и возможностей использования ресурсов.

Основное внимание в книге уделено постановкам, построению математических моделей, исследованию свойств, обоснованию и построению эвристик, а также разработке точных и приближенных методов решения задач. Книга предназначена для экономистов, менеджеров, инженеров и руководителей производства различных отраслей промышленности и предприятий логистики, специалистов в области математических методов в экономике. Она может быть также использована в качестве учебного пособия по прикладной математике при изучении в экономических и технических вузах, а также для подготовки курсов лекций по теории управления и исследованию операций.


Содержание
Оглавление3
Введение8
Глава 1. Постановки и математические модели задач теории расписаний17
1.1. Основные понятия и определения. Круг решаемых проблем17
1.2. Формы организации производства22
1.3. Критерии оптимальности и ограничения26
1.3.1. Критерии оптимальности, ориентируемые на рынок и связанные с удовлетворением требований заказчиков27
1.3.2. Критерии оптимальности, ориентированные на эффективное использование ресурсов28
1.4. Виды математических моделей задач теории расписаний29
1.4.1. Математические модели целочисленного математического программирования29
1.4.2. Математические модели задач теории расписаний в виде построения допустимых экстремальных путей на графе34
1.5. Общая характеристика методов решения задач теории расписаний и проблемы сложности36
1.5.1. Классификация методов решения задач36
1.5.2. Полиномиальная и экспоненциальная сложность задач теории расписаний38
1.6. Формы представления расписаний41
1.6.1. Диаграммы Ганта41
1.5.2. Хрономограммы43
1.5.3. Сетевые модели и сетевые графики выполнения работ43
1.6.4. Табличные модели45
Глава 2. Построение двух- и многостадийных расписаний обработки изделий на одной машине47
2.1. Актуальность проблемы. Постановка задачи и область возможных приложений47
2.2. Математическая формулировка задач. Критерии оптимальности49
2.3. Свойства допустимых и оптимальных последовательностей выполнения заданий в двух- и многостадийных системах51
2.4. Алгоритм решения задачи построения минимального по времени выполнения расписания в условиях наличия постобработки52
2.5. Алгоритм решения задачи минимизации суммарных приведенных потерь56
2.6. Алгоритм решения задачи построения минимального по времени выполнения расписания в условиях наличия переналадок60
2.7. Заключение67
Глава 3. Многостадийные flow-shop-problem68
3.1. Постановки и математические формулировки задач68
3.2. Оценка нижней границы длины расписания многостадийных flow-shop-problem70
3.2.1. Одностадийные flow-shop-problem70
3.3.1. Двухстадийные flow-shop-problem (задача 3.2)71
3.3. Времена начала и завершения выполнения заданий на всех машинах каждой стадии многостадийной обработки75
3.4. Эвристические алгоритмы получения приближенных решений задачи76
3.5. Нижняя граница длины многостадийного расписания79
3.6. Иллюстративный пример79
3.7. Заключение80
Глава 4. Распределение множества заданий и определение очередностей их выполнения на параллельных машинах в одно- и многостадийных производственных системах82
4.1. Актуальность и область приложений рассматриваемых проблем82
4.1.1. Календарное планирование производства82
4.2. Постановка и алгоритм решения задачи распределения заданий в одностадийных системах84
4.3. Распределения и определения очередностей выполнения заданий в многостадийных системах85
4.4. Алгоритм построения многостадийных расписаний87
4.5. Иллюстративные примеры88
Глава 5. Допустимые и оптимальные расписания выполнения работ на параллельных машинах в условиях нечетких исходных данных93
5.1. Постановка задачи93
5.2. Свойства допустимых и оптимальных расписаний96
5.3. Правила отсева неперспективных продолжений в условиях нечетких исходных данных98
5.4. Алгоритмы решения задачи101
5.5. Иллюстративный пример104
5.6. Заключение108
Глава 6. Построение многостадийных расписаний выполнения n заданий на m различных по техническим характеристикам машинах110
6.1. Актуальность и практические приложения одно- и многостадийных open-shop-problem110
6.2. Постановка и математическая формулировка задачи111
6.3. Нижняя граница оптимального решения задачи113
6.4. Свойства допустимых и оптимальных расписаний114
6.5. Алгоритм построения допустимых решений задачи115
6.6. Алгоритм решения построения многостадийных расписаний в условиях отсутствия ограничений118
6.7. Иллюстративный пример120
Глава 7. Построение расписаний работы сборочных конвейеров в мелко- и среднесерийном производстве124
7.1. Актуальность и практические приложения рассматриваемой проблемы124
7.2. Классификация прикладных задач балансировки сборочных конвейерных линий126
7.3. Время такта работы конвейерной линии массового и крупносерийного производства129
7.3.1. Время такта сборки129
7.3.2. Математическая модель задачи131
7.3.3. Критерии эффективности работы сборочного конвейера132
7.4. Алгоритмы решения задачи минимизации времени такта работы конвейерной линии массового и крупносерийного производства133
7.4.1. Алгоритмы глобального случайного поиска134
7.4.2. Повышение эффективности полученного допустимого решения методами локальных вариаций136
7.5. Постановка и математическая формулировка задачи для средне- и мелкосерийного производства (определение последовательности сборки различных изделий)138
7.6. Определение последовательности подачи изделий на сборочный конвейер140
7.7. Вероятностные динамические модели анализа работы синхронных и асинхронных сборочных конвейерных линий142
7.7.1. Структурной надежностью работы конвейерной линии142
7.7.2. Распределение вероятностей времени такта работы конвейерной линии без буферных накопителей144
7.7.3. Стохастические критерии эффективности работы синхронных конвейерных линий146
7.7.4. Алгоритмы решения задачи обеспечения с максимальной вероятностью заданного времени такта работы конвейерной линии148
7.7.5. Стохастический анализ работы асинхронных конвейерных линий153
7.7.6. Анализ технико-экономических показателей результатов моделирования157
Глава 8. Расписания выполнения последовательностей заданий во взаимосвязанных последовательно работающих производственных системах159
8.1. Актуальность проблемы и область возможных приложений. Состояние проблемы159
8.2. Постановка и математическая формулировка задачи161
8.3. Свойства допустимых и оптимальных решений163
8.4. Нижняя граница длины оптимального расписания164
8.5. Алгоритм решения задачи166
8.6. Иллюстративный пример168
8.7. Алгоритмы решения задачи при наличии ограничений на начало выполнения заданий на машинах каждой стадии обработки172
8.8. Иллюстративные примеры работы эвристических алгоритмов175
8.9. Заключение177
Глава 9. Функции, структура и принципы построения систем имитационного моделирования производственных систем179
9.1. Функции системы имитационного моделирования179
9.2. Принципы построения систем имитационного моделирования производства181
9.3. Основные компоненты системы184
9.4. Иерархическая структура организации производства185
9.5. Особенности использования систем имитационного моделирования в машиностроении электронной промышленности и приборостроении187
9.5.1. Основные требования, предъявляемые к системе187
9.5.2. Параметры объектов имитационной модели188
9.5.3. Определение стратегии и параметров выборочного контроля на различных стадиях технологического процесса190
9.6. Банк данных системы имитационного моделирования191
9.7. Алгоритм имитационного моделирования192
9.8. Представление и оценка результатов имитационного моделирования195
9.9. Основные этапы внедрения системы имитационного моделирования196
9.10. Заключение197
Литература198

Об авторе
Зак Юрий Александрович
Специалист по исследованию операций, теории расписаний, математическому моделированию и оптимизации. Опубликовал свыше 220 научных статей по этой тематике в центральных международных журналах; автор 8 монографий и книг. Среди последних работ — монографии "Принятие многокритериальных решений" (2011) и "Прикладные задачи теории расписаний и маршрутизации перевозок" (2012). До 1995 г. работал в Киеве в должности заведующего отделом в научно-исследовательских институтах сельскохозяйственного машиностроения, робототехники, а также в Украинском отделении Всемирной лаборатории ("World Lab Ukrainian Branch"). C 1995 г. живет в Германии. Работал в Европейском центре мехатроники. В настоящее время — научный консультант; выполнял проекты для различных частных фирм и университетов.