Модель оперативного управления РПП на поточных линиях

Задача сводится к отысканию такого расписания (графика очередности выполнения ремонтно-профилактических работ) в ограниченном интервале времени, при котором достигалось бы наибольшее количество выполненных заявок.

Эта задача хорошо известна из теории расписаний. Известно также, что строгого решения, особенно для систем больших раз­мерностей, найти практически невозможно. Поэтому в таких слу­чаях используют различные эвристические приемы, суть которых сводится к тому, что для множества заявок принимается некото­рый "разумный" типаж их обслуживания, позволяющий сформировать расписание.

Возможны следующие типажи обслуживания:

- первоочередное выполнение заявок с меньшим суммарным (по всем каналам) временем обслуживания;

- первоочередное выполнение заявок с меньшим временем обслуживания на наиболее трудоемком канале;

- первоочередное выполнение заявок с наименьшим средневзвешенном (по загруженности всех каналов) временем обслуживания.

Задача - выбрать оптимальный типаж обслуживания.

Рассмотренные типажи далеко не исчерпывают всего разно­образия ситуаций, возникающих в условиях конкретных особенностей функциони­рования предприятия.

В целом ряде случаев возникает необходимость выделения внутри каналов специализированных постов для обслуживания, например, автомобилей с дизельным и карбюраторным двигателя­ми, бортовых автомобилей и самосвалов и др. Кроме того, на крупных АТП, где все виды ТО выполняются, как правило, на поточ­ных линиях, практический интерес представляют за­дачи оптимизации их работы.

Наглядное представление о выборе конкретного типажа обслуживания можно получить на примере следующего эвристического метода оптимизации постановки в очередь. Метод разработан для предприятия с двумя синхронизированными поточными линиями ТО, на которых основной объем работ выполняется на двух первых постах. Первые посты, как и вторые идентичны и обслуживаются в паре одной бригадой рабочих (рис. 7.2).

Пример практической реализации первого типажа обслуживания на поточных линиях приводится в Прил. 2.

Формализация задачи приводит к рассмотрению очереди (А1, А2, ...) из N автомобилей М моделей (М1, М2, ...). При этом время обслуживания на обоих постах каждой пары и продолжительность смены Т известны.

Оп­ределение оптимальных наборов пар (П1, П2, ...) автомобилей с наивыгоднейшим сочетанием моделей в паре (из числа сочетаний k=М(М+1)/2) и оптимальной очередности запуска пар на посты осуществляется в следующей последовательности:

1. Составление списка автомобилей из числа уже находящихся на обслуживании на текущий период и запланированных на этот же период в предположении неограниченности рабочего времени (см. табл. 2П).

2. Произвольное разбиение списка по парам (П1=А1+А2, П2=А3+А4, ...). Определение времени обслуживания пар автомобилей (см. табл. 3П).

3. Предварительная расстановка произвольно скомплектованных пар автомобилей в очередь по времени обслуживания (см. табл. 4П).

1. Перекомплектование пар по принципу обеспечения однородности моделей автомобилей (см. табл. 6П).

2. Определение времени обслуживания новых пар автомобилей (см. табл. 7П).

6. Расстановка новых пар в очередь по времени обслуживания (см. табл. 8П).

7. Определение времени простоя автомобилей на постах, общего времени обслуживания всех записанных автомобилей на всех четырех постах (см. табл. 9П). Принятие решений о количестве автомобилей (пар), обслуживание которых должно быть перенесено на следующие сутки, исходя из рабочего времени суток, и об организации работы постовых рабочих с учетом наличия простоев.

Расстановка пар автомобилей в очередь по времени обслуживания (табл. 4П, табл. 8П) выполняется по следующему алгоритму:

1. Находится наименьшее время t_min обслуживания пары автомобилей из числа нераспределенных в очередь.

2. Если t_minреализуется на 1-м посту, то соответствующая пара автомобилей лидирует в очередности, если на 2-м посту, то пара считается аутсайдером. Пара с временем t_min исключается из рассмотрения как распределенная.

При обнаружении в списке нераспределенных пар одинаковых значений t_min на 1-м посту лидирующей признается пара с большим временем обслуживания на 2-м посту. Если одинаковые t_min обнаружены на 2-м посту, то пара с большим временем обслуживания на 1-м посту становится аутсайдером.

Перекомплектование пар по принципу обеспечения однородности моделей автомобилей (табл. 6П) производится в 3 этапа:

1. Осуществляется объединение в новые пары автомобилей одинаковых моделей, стоящих по предварительной очередности ближе друг к другу.

2. По этому же принципу создаются новые пары из технологически совместимых моделей автомобилей.

3. Оставшиеся автомобили объединяются в пары в порядке следования в очереди.

Представленный типаж расстановки в очередь позволяет значительно сократить простой автомобилей на 1-м и 2-м постах (табл. 7П), что способствует значительному повышению пропускной способности поточных линий.

Оперативное планирование в условиях ограниченности ресурсов

На АТП с маломощной производственно технической базой при отсутствии поточных линий запуск автомобилей в зону ТО осуществляется, исходя из согласования момента выхода автомобиля (или пары автомобилей) из зоны ТР с моментом освобождения места в зоне ТО.

Если на момент начала планирования в зоне ТО есть свободные места, а зона ТР полностью загружена, то из списка автомобилей выбирается и ставится на ТО такой, для которого объем работ ТР незначительный и может быть совмещен с ТО. При этом желательным является совпадение момента завершения его ТО и ТР с моментом завершения ТР одного из автомобилей в зоне ТР.

Если свободные места на начало планирования имеются в зоне ТР, то в эту зону направляется автомобиль, ремонт которого будет закончен к моменту освобождения места в зоне ТО.

Формирование очереди заканчивается, исходя из продолжительности смены. В результате получаем упорядоченную очередь на текущий день и список автомобилей, обслуживание и ремонт которых должны быть перенесены на следующий день.

Реализуя выработанные стратегии управления ремонтно-профилактическими процессами, отдел (группа) оперативного управления производством своей деятельностью обеспечивает:

- постановку автомобилей на конкретные рабочие места (посты) каналов обслуживания точно в установленное время;

- передачу на рабочие места (посты) информации о видах и объ­емах работ, предписываемых для выполнения по каждому конк­ретному автомобилю;

- контроль за ходом и временем выполнения предписанных ра­бот;

- своевременную и бесперебойную доставку на соответствующие посты необходимых запасных частей;

- ликвидацию возникающих в процессе ремонтно-профилактических работ различ­ного рода возмущений за счет подключения пассивных постов, а также осуществления других управляющих воздействий;

- подготовку диспетчерской и технологической характеристик подвижного состава к следующей рабочей смене, а также оформ­ление всей необходимой документации;

- выработку и реализацию ряда других оперативных решений, способствующих выполнению принятой стратегии управления на данный период времени и позволяющих минимизировать число ав­томобилей, находящихся в системе обслуживания в период време­ни, предполагающий их работу на линии.

Приложение 1

Пример расчета объемов текущего, страхового запасов на складе и планирования поставок по методу "трех точек".

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

Выступая в качестве частного предпринимателя, вкладывающего средства в организацию отдельного шиномонтажного пункта обслуживания легковых автомобилей, рассчитать состав складского запаса ресурсов для бесперебойного выполнения работ и спланировать поставки, используя опыт действующих пунктов подобного назначения.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ.

Нормальное среднемесячное количество заявок N = 400.

Максимальное среднемесячное количество заявок N = 500.

Рабочих суток в месяце Т_о = 20.

Суточная стоимость содержания всех запасов на складе С_2Σ^' = 10 руб/(сут.).

Ресурсы 1...9 поставляются с базы №1, стоимость оформления и доставки заказа С₁₁= 100 руб

Ресурсы 10...12 поставляются с базы №2, стоимость оформления и доставки заказа С₁₂ = 400 руб

Обе базы способны выполнить заказ нормально - за 3 суток (t_N = 3 сут.), задержка - не более 1 суток (t_max = 4 сут.)

Характерно использование одного и того же вида ресурсов в различных вариантах выполнения работ, определяемых содержанием заявки на обслуживание.

Анализируя статистику расходования ресурсов при выполнении различных заявок (звк), можно установить:

- норму нормального и повышенного расхода i-того ресурса на выполнение j-той работы по одной заявке m_ij (колонки 5, 6 табл. 1П);

- частоту выполнения j-того вида работ f_j (колонка 7 табл. 1П);

- среднюю интенсивность заявок на j-тую работу:

Z_j = (f_j ·N) / (100·T_o) [звк/сут.].

Тогда общую среднесуточную норму расхода (интенсивность расходования) i-того ресурса (колонки 8, 9 табл. 1П) можно определить по формуле:                                      q_i = ∑ Z_j·m_ij       [е.р./сут.].

                                        ^j

Таблица 1П.

Результаты расчета объемов текущего, страхового запасов на складе и планирования поставок по методу "трех точек".

По видам ресурсов суточная стоимость содержания запасов на складе С_2Σ^' распределена пропорционально занимаемому каждым из них объему складского помещения. При размере кладовой 2м х 3м х 3м под наиболее габаритные из всех видов ресурсов покрышки (ресурсы с №11, №12) можно отвести половину ее объема, т. е. хранить не более 40 покрышек. Тогда на одну покрышку будет приходиться 50 / 40 = 1,25 % объема помещения. Такую же часть от С_2Σ^' составит стоимость суточного хранения одной покрышки:

С_2.11^' = С_2.12^'  =0,12 руб / (шт·сут).

Суточная стоимость хранения одной камеры (ресурс №10), занимающей примерно в 10 раз меньше места, чем покрышка, составит:

С_2.10^'  =0,01 руб / (шт·сут).

Две покрышки занимают примерно столько же места, сколько 10 литров растворителя в бутылках (ресурс №1), т. е. хранение 1 кг растворителя обходится примерно в 5 раз дешевле хранения одной покрышки:

С_2.1^'  =0,02 руб / (кг·сут).

Такой же можно принять суточную стоимость хранения всех остальных видов ресурсов, размер запасов для которых задается в килограммах:

С_2.2^' = С_2.6^'= С_2.7^'= С_2.8^'=0,02 руб / (кг·сут).

Суточная стоимость хранения одного золотника, грибка (ресурсы № 9 и № 5), а также ресурсов, размер запасов которых задается в квадратных метрах (ресурсы № 3 и № 4) на порядок меньше приведенных выше. Поэтому размер их заказа может быть определен из соображений экономии времени на приобретение. Если t_р - установленное по другим ресурсам нормальное время между очередными рейсами на соответствующую базу, то переходящий запас может быть определен по зависимости:

Ф_пер = q_N t_р

Анализируя результаты расчетов, можно сделать следующие выводы:

1. Суммарная масса расходных материалов, получаемых на один заказ с базы № 1 не превышает 25 кг, что исключает необходимость специального рейса по доставке этой части заказа. Она может быть доставлена попутным транспортом.

2. Доставка второй части заказа с базы № 2 потребует организации специального рейса с использованием автомобиля типа "Бычок", поскольку 86 покрышек требуют достаточно большого объема кузова.

3. Восстановление переходящего запаса на складе в случае неблагоприятных условий расходования может быть организовано в две поставки в объеме n_опт с интервалом не более 4 суток, т. е. без сокращения нормального срока выполнения заказа (время ускоренной поставки t_min оказалось равным времени поставки с задержкой t_max).

Приложение 2.