Разработка математических моделей и основных алгоритмов системы адаптивного внутрицехового планирования в реальном времени для проведения испытаний в пилотном производственном цехе

Оперативное управление производством – важная задача, которая на подавляющем большинстве предприятий в настоящий момент решается вручную. Планирование операций на производстве осуществляется исходя из принятых на предприятии технологических процессов, плана выпуска продукции, наличии на складах необходимых для производства товарно-материальных ценностей. Составление оперативного плана производства – трудоемкий процесс, зачастую выполняемый с целью составить план, удовлетворяющий только ограничениям на срок поставки готовой продукции, без дополнительной оптимизации.Кроме того, построенный план операций практически никогда не может быть выполнен. На производстве регулярно происходят случайные события, нарушающие его ход, такие как поломки оборудования, производственный брак, болезни сотрудников, затягивание сроков выполнения и т.д. Это приводит к необходимости наверстывать упущенное за счет переработок персонала, закупки дополнительного оборудования, увеличения производственного цикла и, как следствие, увеличения связанного капитала на производстве.Решать такие проблемы помогает система автоматизации производства и оптимизации производственной деятельности, которая в режиме реального времени инициирует, отслеживает, оптимизирует, документирует производственные процессы от начала выполнения задания до выпуска готовой продукции. Такие системы на западе уже появились и отнесены к классу MES (Manufacturing execution system). Особенно полезны такие системы при мелкосерийном и позаказном производстве, когда требуется реагировать на резкие отклонения от производственной программы. Система адаптивного управления в реальном времени обеспечивает пересчет и корректировку производственного расписания при любых отклонениях, минимизируя простои оборудования. Повышается гибкость и динамичность производства, время выполнения заказа уменьшается в несколько раз.На текущий момент существующие российские системы оперативного управления производством не имеют возможности оперативно в реальном времени (за минуты) пересчитывать план производства из-за используемых в них алгоритмических и архитектурных подходах. Существует несколько решений, позволяющих осуществлять подобный пересчет от западных вендоров, в частности от SAP. Но использование таких систем требует использования дорогостоящей инфраструктуры (серверов и программного обеспечения промежуточного слоя SAP HANA). Для большинства предприятий такие вложения являются непосильными.Предлагаемая к созданию в рамках проекта система обеспечивает реализацию функции планирования производства в реальном времени на базе роевых алгоритмов и мультиагентных систем, что позволяет использовать более дешевую вычислительную инфраструктуру и легко масштабировать вычисления горизонтально (добавляя новые вычислительные устройства).Подход, применяемый в рамках проекта, позволит предприятиям, внедряющим решение, обеспечить значительное повышение эффективности производства при относительно невысоких капитальных вложениях.