Современные информационные технологии. Информационные системы и технологии на производстве

28.06.2019

Контрольная работа
По дисциплине Информационные технологии
Тема: Информационные технологии в производстве

Содержание

Введение

ЭВМ прочно вошли в производственную деятельность, и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д. Бурное развитие информационных технологий за последние десятилетия обусловлено высокой потребностью общества в них, в первую очередь потребностями производства. Многие задачи, некогда требующие монотонной и долгой работы, стало возможно решить при помощи компьютера за считанные минуты, что значительно упростило жизнь, помогло сэкономить рабочее время и успешно помогает снизить затраты разного рода на производстве. Использование современных информационных технологий становится возможным даже там, где, казалось бы, они никогда не смогут дополнить или даже полностью заменить труд специалиста.
Введение систем автоматизации в производстве помогает значительно сократить количество наемных рабочих, отдав предпочтение нескольким специалистам в области информационных технологий, которые будут способны решать большинство проблем производства. В большинстве случаев такой подход позволяет добиться существенной экономии средств, несмотря на высокий уровень зарплат подобных специалистов. По всем показателям автоматизированное производство выигрывает, так что современному специалисту важно не только знать о существовании систем автоматизации, но и уметь с ними работать в совершенстве.
Целью данной работы является ознакомление с существующими информационными технологиями, применяемыми в производстве. Рассмотрение основных информационных систем автоматизации производства актуально в течение многих лет, примерно с середины XX века, и актуальность данной проблемы останется высокой еще в течение длительного периода, так как изменения в этой области тесно связаны с постоянными новшествами в информационных технологиях и науке. За последние годы происходили значимые изменения в области создания и разработки информационных систем: изначально информационные системы применялись лишь на производстве с большими объемами, например, на машиностроительных или оборонных заводах. Постепенная популяризация и доступность ЭВМ сделала возможной использование информационных систем и в менее крупных масштабах, при этом дав стимул для развития логической части самих систем, что будет показано ниже на примере эволюции информационной системы MRP в систему MRPII, также нельзя не заметить появление ERP, внесшее ощутимый вклад.
В ходе работы будут рассмотрены принципы информационных систем по автоматизации производства, а также некоторые программные средства для их реализации. Таким образом, можно будет выделить несколько наиболее удачных и наиболее часто используемых систем на сегодняшний день.

Системы автоматизации управления производством

Успешное производство всегда зависит от не менее успешного управления. Именно на плечах управляющих лежит высокая ответственность за организацию производственных процессов, которые будут приносить прибыль для фирмы в целом. В наши дни существует около двадцати основных современных теорий автоматизации производства, которые базируются на современных информационных технологиях. Каждый подход имеет свои плюсы и минусы в определенных условиях, поэтому, полезно рассмотреть каждый из них. Также нельзя не заметить, что некоторые системы автоматизации появлялись в процессе модернизации некогда существовавших систем, но это не привело к полному отказу от изначальных разработок. Например, ERP-система (система планирования ресурсов предприятия) является логическим продолжением систем планирования материальных потребностей (MRP-системы) и систем планирования производственных ресурсов (MRP II-системы). Выбор определенной информационной системы для автоматизации производства зависит от многих факторов, среди которых можно выделить: объемы, тип, цель, потребность в автоматизации. На примере вышеупомянутых ERP-систем можно сказать, что мелкому производству вряд ли будет полезно тратить время на внедрение столь масштабной информационной системы, которая при небольшом уровне развития предприятия, будет только отнимать время специалистов, приводя к ухудшению показателей. Правильный выбор подходящей информационной системы для производства – непростое и очень важное решение, особенно в момент становления фирмы, когда ориентация под определенную модель автоматизации может определить становление всего производства. Сложные системы, обеспечивающие максимальный контроль по многочисленным направлениям, не только могут оказаться невостребованными, но и послужить одной из весомых статей расходов, что весьма нежелательно в большинстве случаев. Одной из начальных систем, сочетающей в себе успешные методы управления и невысокую стоимость внедрении, является система планирования потребности в материалах.

Система MRP (Material Requirements Planning) – планирование потребности в материалах

по данным календарного плана производства определяется количество конечных изделий для каждого периода времени планирования;

к составу конечных изделий добавляются запасные части, не включённые в календарный план производства;

для календарного плана производства и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ведомостью материалов и составом изделия с распределением по периодам времени планирования;

общая потребность материалов корректируется с учётом состояния запасов для каждого периода времени планирования;

осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учётом необходимого времени опережения.

Результатом работы MRP-системы является план-график снабжения материальными ресурсами производства (потребность каждой учётной единицы материалов и комплектующих для каждого периода времени). Для реализации план-графика снабжения система создаёт график заказов в привязке к периодам времени. Он используется для размещения заказов поставщикам материалов и комплектующих или для планирования самостоятельного изготовления с возможностью внесения корректировок в процессе производства. Системы класса MRP по соотношению цена/качество подходят для небольших предприятий, где функции управления ограничиваются учётом (бухгалтерским, складским, оперативным), управлением запасами на складах и управлением кадрами.
Возраст этой системы накладывает определенные недостатки, которые в ее рамках решать было нецелесообразно. Самым главным недостатком MRP-систем является большой объем обработки входных данных по сравнению с объемами информации в целом и результатами. При стремлении перейти на частые, но малые заказы, в рамках MRP-систем вряд ли удастся найти оптимальный план по расходам на обработку заказов и транспортировку, так как система изначально разрабатывалась для больших предприятий с многотысячными заказами (крупные машиностроительные заводы США).
Популярным ПО для MRP-систем некогда служил Microsoft Business Solutions-Navision, разрабатываемый с начала 1980-х годов. На сегодняшний день программы комплекс перерос в Microsoft Dynamics NAV, где MRP-модуль является отдельным подключаемым модулем.

Система MRP II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов

На смену системе MRP пришла система планирования производственных ресурсов, названная MRP II, чтобы подчеркнуть связь систем. В новой системе было уделено внимание куда большему числу факторов, что позволило значительно расширить сферу применения и увеличить показатели. Переход от одной системы к другой был вызван не только видимыми недостатки в первоначальной MRP-системе, но и постоянно нарастающими мощностями ЭВМ. С течением времени расчеты более сложных и многоуровневых операций стали возможны на относительно дешевых компьютерах, что послужило возрастающим интересном к постоянным доработкам информационных систем. В отличие от MRP, в системе MRP II производится планирование не только в материальном, но и в денежном выражении, что позволяет охватить куда большее количество всевозможных показателей. MRP II и на сегодняшний день представляет собой метод для эффективного планирования всех ресурсов производственной компании. Некоторые производства до сих пор не отказались от использования схемы MRP II, считая ее оптимальной информационной системой. В идеале, выполняется операционное планирование в натуральных единицах измерения, финансовое планирование в стоимостных единицах измерения, и содержит в себе возможности моделирования для ответа на вопросы «а что будет, если…?». Модель состоит из множества процессов, каждый из которых связан с другими: бизнес-планирование, планирование производства (планирование продаж и операций), разработка главного календарного плана производства, планирование потребности в материалах, планирование потребности в мощностях и системы поддержки контроля исполнения по мощностям и материалам. Результат таких систем интегрируется с финансовыми отчетами, такими как бизнес-план, отчет о соглашениях по закупкам, бюджет отгрузки и прогноз запасов в стоимостном выражении». Как видно, разница между двумя моделями ощутима, так как MRP II оперирует куда большим количеством показателей. Различия между MRP и MRP II можно представить в виде наглядной схемы:

На рис.1 показана схема модели MRP II, в которой при помощи овала выделены элементы системы MRP. Как видно, переход от первой модели автоматизации ко второй значительно расширяет границы обрабатываемых данных, что позволяет наладить производство оптимальным образом. Модель MRP II чувствительна к изменениям спроса в кратковременном периоде, что выгодно отличает ее от предшественницы. Стандарт программного обеспечения системы MRP II включает в себя 16 последовательных функций:

планирование продаж и производства;

управление спросом;

составление плана производства;

планирование потребностей в сырье и материалах;

спецификации продукции;

складская подсистема;

отгрузка готовой продукции;

управление производством на цеховом уровне;

планирование производственных мощностей;

контроль входа/выхода;

материально-техническое снабжение;

планирование запасов сбытовой сети;

планирование и управление инструментальными средствами;

финансовое планирование;

оценка результатов деятельности.

К преимуществам модели относят снижение запасов, улучшение обслуживания клиентов, приводящее к росту продаж, увеличение производительности труда рабочих, равномерное снижение затрат на закупку, уменьшение сверхурочных работ, уменьшение транспортных затрат по повышенному тарифу.

Система APS (Advanced Planning and Scheduling) – усовершенствованное планирование

Главной особенностью системы APS является возможность быстрого составления планов с учётом имеющихся ресурсов и производственных ограничений (переналадки оборудования, доступность оснастки, связи между машинами и др.) и быстрого перепланирования по заранее составленным сценариям оптимизации. Систему APS можно разбить на две части, которые тесно связаны с другими информационными системами автоматизации.
Первая часть метода APS похожа на алгоритм MRP II. Существенное отличие заключается в том, что в системе APS согласование материалов и мощностей происходит не итеративно, а синхронно, что резко сокращает время перепланирования. Системы типа APS позволяют решать такие задачи, как "проталкивание" срочного заказа в производственные графики, распределение заданий с учетом приоритетов и ограничений, перепланирование с использованием полноценного графического интерфейса. Это особенно актуально для позаказного производства, а также в случаях жесткой конкуренции в сроках выполнения заказа и необходимости точного соблюдения этих сроков. Вторая часть метода APS - диспетчеризация производства, с возможностью учета различного рода ограничений, с элементами оптимизации. Функции APS, присущие производственным ERP-системам, пока являются относительно новыми. Тем не менее, считается, что со временем алгоритмы APS станут общепринятыми для многих производственных предприятий.
Основными компонентами системы являются: прогнозирование сбыта и спроса, основной производственный план и общее планирование загрузки производственных мощностей, планирование производства и детальное планирование загрузки производственных мощностей. Первый модуль отвечает за прогнозирование на основе истории системы. Пользователь может вносить свои корректировки в виде условий изменений рынка. В отличие от MRP II, на этом этапе возможно добиться значительного повышения скорости планирования, так как планирование возможно с одновременным учетом ограничений по мощностям и ресурсам. На практике выигрыш во времени зачастую оказывается значителен. Компонент составления производственного плана и планирования нагрузки оказывается полезен при схемах производства «на заказ», «на склад» и при непрерывном производстве. Сравнение данных по производственному плану и данных, полученных в реальном времени, позволяет выявить «узкие места» производства. Так же компонент позволяет произвести сравнение нескольких производственных планов для выявления оптимальной загрузки объектов производства. Третий компонент позволяет учитывать динамику и реальное состояние дел, чтобы формировать календарные графики в соответствии с доступностью ресурсов (оборудование, рабочая сила, хранилища, источники энергии, основные материалы). Оптимизация в системах APS базируется на эвристиках и/или на сложных математических моделях, которые создаются для конкретной отрасли (например, металлургия, прокат - оптимизация изменений толщин листов), конкретного предприятия. При этом тонкая настройка алгоритмов оптимизации может быть осуществлена непосредственно самими пользователями.
APS-системы являются своеобразной надстройкой к существующим ERP-системам, заменяя схожие механизмы в них. Потребность в высокой точности входных данных можно рассматривать двояко, так как, с одной стороны, это несомненно положительная сторона для планирования производства, с другой, негативная, потому что ошибки в расчетах могут приводить к убыткам. Использование APS-систем требует большой точности и профессионализма, что заметно усложняет их внедрение.
Одной из наиболее распространенной в мире универсальной системой планирования, полностью отвечающей критериям APS систем является продукт фирмы SAP AG Advanced Planning & Optimization или APO (в настоящее время входящий в состав программного продукта SAP SCM).

Система JIT (Just In Time) – точно в срок

Одной из широко распространенных в мире информационных моделей является модель «точно в срок» (just-in-time, JIT). Основная ее идея заключается в следующем: если производственное расписание задано, то можно так организовать движение материальных потоков, что все материалы, компоненты и полуфабрикаты будут поступать в необходимом количестве, в нужное место (на сборочной линии - конвейере) и точно к назначенному сроку для производства или сборки готовой продукции. Благодаря этому компоненты с предыдущей операции (обработка или доставка от поставщика) попадают в производство тогда и только тогда, когда в них появляется необходимость. В отличие от MRP, рассчитанной на предприятия с масштабным производством, JIT более применим для производства среднего масштаба, где происходит постоянный и непрерывный процесс производства небольших партий, что требует постоянных поставок материалов в небольшом количестве. Плюсом данного подхода можно назвать отсутствие необходимости в страховых запасах и иммобилизующих денежных средствах, но стоит сделать оговорку, что это верно для предприятий среднего и малого уровня. Данная система является успешной альтернативой MRP с определенными условиями. Простота процедур планирования поставок не совместима с крупными производствами, где планирование и контроль процессов производства находится на более высоком уровне, так как в конечном счете это негативно отразится на показателях.
Концепция «точно в срок» тесно связана с составляющими логистического цикла. В идеальном случае материальные ресурсы или готовая продукция должны быть доставлены в определенную точку логистической цепи (канала) именно в тот момент, когда в них есть потребность, что исключает излишние запасы, как в производстве, так и в дистрибьюции. Многие современные информационные системы, основанные на данном подходе, ориентированы на короткие составляющие логистических циклов, а это требует адекватной реакции звеньев информационной системы на изменения спроса и соответственно производственной программы.
Данная модель характеризуется следующими основными чертами:

минимальными (нулевыми) запасами материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;

короткими производственными циклами;

небольшими объемами производства готовой продукции и пополнения запасов (поставок);

взаимоотношениями по закупкам материальных ресурсов с небольшим числом надежных поставщиков и перевозчиков;

эффективной информационной поддержкой;

высоким качеством готовой продукции и сервиса поставок материалов.

Концепция «точно в срок» способствует усилению контроля и поддержанию уровня качества продукции в разрезе всех составляющих структуры производства. Внедряемые информационные системы, основанные на данном подходе, связанном с синхронизацией всех процессов и этапов поставки материальных ресурсов, производства и сборки, поставки готовой продукции потребителям, предполагают высокую точность информации и прогнозирования. Этим объясняются, в частности, и короткие составляющие производственных циклов. Для эффективной реализации технологии JIT должны работать с надежными телекоммуникационными системами и информационно-компьютерной поддержкой.
Развитие некрупных производственных компаний и относительная простота информационной системы JIT не могла остаться незамеченной. Чем больше предприятий внедряют информационную систему у себя, тем больше поправок к ней может появиться. Современные технологии JIT стали более интегрированными и комбинируются из различных вариантов производственных концепций и распределительных систем, таких, как системы, минимизирующие запасы в логистических каналах, логистические системы быстрого переключения, выравнивания уровня запасов, групповые технологии, превентивное гибкое автоматизированное производство, современные логистические системы всеобщего статистического контроля и управления циклами качества продукции и т. п. Поэтому в настоящее время принято относить такие технологии к новой версии концепции «точно в срок» - концепции JIT II. Большинство информационных систем, получивших широкое распространение, постоянно улучшаются и на их основе создаются более новые и оптимальные системы, так что JIT не стала исключением.
Основной целью информационной системы JIT II является максимальная интеграция всех логистических функций фирмы для минимизации уровня запасов в интегрированной информационной системе, обеспечение высокой надежности и уровня качества продукции и сервиса для максимального удовлетворения запросов потребителей. Системы, основанные на идеологии JIT II, используют гибкие производственные технологии выпуска небольших объемов готовой продукции группового ассортимента на базе раннего предсказания покупательского спроса.
Ярким примером реализации информационной системы JIT является микро-система KANBAN, ставшая одной из первых попыток практического внедрения концепции «точно в срок».
В этой системе сочетаются особенности системы «точно в срок», в частности, малый размер запаса, и отдельные производственные единицы. Системы наиболее применимы для изделий, выпускаемых в больших объемах на регулярной основе. Они гораздо менее применимы для дорогих или крупных изделий, расходы за хранение которых на складе или доставку велики; системы менее применимы отношении нечасто и нерегулярно используемых изделий или на предприятия обрабатывающей промышленности, которые не делятся на малые производственные единицы.
Микро-система KANBAN ощутимо уменьшает запасы материальных ресурсов на входе и незавершенное производстве на выходе, позволяя выявлять «узкие места» в производственном процессе. Когда проблема решена, объем буферных запасов снова снижается, пока не обнаружится следующее «узкое место». Таким образом, система KANBAN позволяет установить баланс в цепи поставки путем минимизации запасов на каждом этапе.
Практическое использование системы KANBAN, а затем ее модифицированных версий позволяет значительно улучшить качество выпускаемой продукции: сокращается логистический цикл, существенно повышается оборачиваемость оборотного капитала фирм, снижается себестоимость производства, а страховые запасы практически исключаются и значительно уменьшается объем незавершенного производства. Анализ мирового опыта применения микрологистической системы KANBAN многими известными машиностроительными фирмами показывает, что она дает возможность уменьшить производственные запасы на 50%, товарные - на 8% при значительном ускорении оборачиваемости оборотных средств и повышении качества готовой продукции.
Микро-система KANBAN была разработана и впервые в мире реализована фирмой «Тойота». В 1959 году эта фирма начала эксперименты с этой информационной системой и в 1962 году начала процесс перевода всего производства на этот принцип. В основе организации производства фирмы «Тойота» лежит годовой план производства и сбыта автомобилей, на базе которого составляются месячные и оперативные планы среднесуточного выпуска на каждом участке, основанные на прогнозировании покупательского спроса (период упреждения - 1 и 3 месяца). Суточные графики производства составляются только для главного сборочного конвейера. Для цехов и участков, обслуживающих главный конвейер, графики производства не составляются (им устанавливаются лишь ориентировочные месячные объемы производства).

ERP-системы

В соответствии со Словарем APICS (American Production and Inventory Control Society), термин «ERP-система» (Enterprise Resource Planning - Управление ресурсами предприятия) может употребляться в двух значениях. Во-первых, это - информационная система для идентификации и планирования всех ресурсов предприятия, которые необходимы для осуществления продаж, производства, закупок и учета в процессе выполнения клиентских заказов. Во-вторых (в более общем контексте), это - методология эффективного планирования и управления всеми ресурсами предприятия, которые необходимы для осуществления продаж, производства, закупок и учета при исполнении заказов клиентов в сферах производства, дистрибьюции и оказания услуг.
Аббревиатура ERP используется для обозначения комплексных систем управления предприятием (Enterprise-Resource Planning – планирование - ресурсов предприятия). Ключевой термин ERP является Enterprise – Предприятие, и только потом – планирование ресурсов. Истинное предназначение ERP - в интеграции всех отделов и функций компании в единую компьютерную систему, которая сможет обслужить все специфичные нужды отдельных подразделений.
Самое трудное – построить единую систему, которая обслужит все запросы сотрудников финансового отдела, и, в то же время, угодит и отделу кадров, и складу, и другим подразделениям. Каждый из этих отделов обычно имеет собственную компьютерную систему, оптимизированную под свои особенности работы. ERP комбинирует их все в рамках одной интегрированной программы, которая работает с единой базой данных, так, что все департаменты могут легче обмениваться информацией и общаться друг с другом. Такой интегрированный подход обещает обернуться очень большой отдачей, если компании смогут корректно установить систему.
и т.д.................

ЭВМ прочно вошли в производственную деятельность, и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д. Бурное развитие информационных технологий за последние десятилетия обусловлено высокой потребностью общества в них, в первую очередь потребностями производства. Многие задачи, некогда требующие монотонной и долгой работы, стало возможно решить при помощи компьютера за считанные минуты, что значительно упростило жизнь, помогло сэкономить рабочее время и успешно помогает снизить затраты разного рода на производстве. Использование современных информационных технологий становится возможным даже там, где, казалось бы, они никогда не смогут дополнить или даже полностью заменить труд специалиста. Введение систем автоматизации в производстве помогает значительно сократить количество наемных рабочих, отдав предпочтение нескольким специалистам в области информационных технологий, которые будут способны решать большинство проблем производства. В большинстве случаев такой подход позволяет добиться существенной экономии средств, несмотря на высокий уровень зарплат подобных специалистов. По всем показателям автоматизированное производство выигрывает, так что современному специалисту важно не только знать о существовании систем автоматизации, но и уметь с ними работать в совершенстве. Целью данной работы является ознакомление с существующими информационными технологиями, применяемыми в производстве. Рассмотрение основных информационных систем автоматизации производства актуально в течение многих лет, примерно с середины XX века, и актуальность данной проблемы останется высокой еще в течение длительного периода, так как изменения в этой области тесно связаны с постоянными новшествами в информационных технологиях и науке. За последние годы происходили значимые изменения в области создания и разработки информационных систем: изначально информационные системы применялись лишь на производстве с большими объемами, например, на машиностроительных или оборонных заводах. Постепенная популяризация и доступность ЭВМ сделала возможной использование информационных систем и в менее крупных масштабах, при этом дав стимул для развития логической части самих систем, что будет показано ниже на примере эволюции информационной системы MRP в систему MRPII, также нельзя не заметить появление ERP, внесшее ощутимый вклад.

Информационные технологии в промышленности.

Внедрение информационных технологий в сферу производства, торговли, банковского дела первоначально развивалось по пути создания доморощенных информационных систем. Термин АСУП (автоматизированная система управления производством), появившийся в 60-е годы был на слуху десятки лет. Однако главная проблема комплексной автоматизации не была решена, но при этом был накоплен опыт разработок подобных систем и подготовлены специалисты, способные решать задачи внедрения информационных технологий в сферу управления бизнесом на современном уровне.

При проектировании АСУП зачастую игнорировались вопросы совместимости, стандартизации, что затрудняло внедрение современных технологий и приводило к большим затратам на модернизацию. В настоящее время, не смотря на специфику предметных областей, широкое распространение получили корпоративные информационные системы (КИС), базирующиеся на принципах корпоративных информационных технологий и современных стандартов.

Выделяют три основных класса задач, решаемых с помощью КИС . Это задачи:

формирования отчетных показателей (налоговые службы, статистика, инвесторы и т.д.), получаемых на основе стандартной бухгалтерской и статистической отчетности;

выработки стратегических управленческих решений по развитию бизнеса на основе базы высокоагрегированных показателей;

выработки тактических решений, направленных на оперативное управление и решаемых на основе базы частных, высокодетализированных показателей, отражающих различные стороны локальных характеристик функционирования структуры.

Основной трудностью при внедрении КИС является диагностика.

Здесь можно выделить три этапа:

обследование, системный анализ и оценка существующей структуры и технологий управления;

разработка новых вариантов организационных структур и технологий управления на основе информационных технологий;

разработка положения по реорганизации управления, плана внедрения, регламента управленческого документооборота.

Условно выделяют тиражируемые, полузаказные и заказные КИС.

Тиражируемая КИС не требует доработки со стороны разработчика, существует сама по себе, не предоставляет возможности внесения изменений. Такие системы предназначены для малых предприятий.

Заказные системы при существующем уровне информационных технологий ушли в прошлое, они ненадежны, не соответствуют принятым стандартам и с трудом поддаются модернизации. Основная область их применения - производства с очень большой спецификой.

Полузаказные системы являются наиболее гибкими, в большей степени удовлетворяют требованиям заказчика, требуют меньших капитальных затрат. Основная область их применения - крупные предприятия (сотни документов в месяц и более пяти человек в цепочке бизнес-процессов).

В настоящее время на рынке корпоративных систем представлено большое число зарубежных разработок. Учитывая специфику принципов учета, управления, планирования, в российской экономике отечественные КИС занимают более прочные позиции.

Отдельно от проблем построения КИС рассматривается направление создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Актуальность этой проблемы объясняется тем, что в старых системах зачастую выбранные элементы не стыкуются между собой, не удовлетворяют предъявляемым требованиям и нет средств и возможностей для исправления сложившейся ситуации. В настоящее время в области АСУ ТП господствующей является концепция открытых систем на основе системной интеграции, базирующаяся на следующих принципах:

совместимость программно-аппаратных средств различных фирм-производителей снизу-вверх;

комплексная проверка и отладка всей системы на стенде фирмы интегратора на основе спецификации заказчика.

В большинстве случаев АСУ ТП представляют двухуровневую систему управления. Нижний уровень включает контроллеры, обеспечивающие первичную обработку информации, поступающей непосредственно с объекта управления. Программное обеспечение контроллеров обычно реализуется на технологических языках типа языка релейно-контактных схем.

Верхний уровень АСУ ТП составляют мощные компьютеры, выполняющие функции серверов баз данных и рабочих станций, обеспечивающих хранение, анализ и обработку всей поступающей информации, а также взаимодействие с оператором. Основой программного обеспечения верхнего уровня являются пакеты SCADA (Supervision Control and DATA Acquisition).

Наиболее ярко концепция открытых систем прослеживается в открытой модульной архитектуре контроллеров - ОМАС (Open Module Architecture Controls), разработанной фирмой General Motors. Близкие к ним концепции предложены европейскими (European Open System Architecture for Control within Automation SDystems - OSACA), японскими (Japan International Robotics and Factory - IFORA, Japan Open System Environment for Controller Architecture - OSEC) и американскими (Technologies Enabling Agile Manufacting - TEAM Projects) организациями. Содержание ОМАС-требований заключается в основных терминах:

Open - открытая архитектура, обеспечивающая интеграцию аппаратного и программного обеспечения;

Modular - модульная архитектура, позволяющая использовать компоненты в режиме Pluge and Play.

Scaleable - масштабируемая архитектура, позволяющая легко изменять конфигурацию для конкретных задач;

Economical - экономичная архитектура;

Maintenable - легко обслуживаемая архитектура.

Аппаратная платформа контроллеров базируется на миниатюрных РС-совместимых компьютерах, обладающих высокой надежностью, быстродействием, совместимостью в силу «родственности» с компьютерами верхнего уровня. Операционная среда РС-контроллеров также должна удовлетворять требованиям открытости.

Здесь наиболее распространенной является операционная система QNX (фирма QSSL, Канада). Архитектура QNX является открытой, модульной, легко модифицируемой. Спецификой работы с контроллерами является использование языков технологического программирования, описывающих сам технологический процесс и ориентированных на работу не программистов, а технологов. Накопленный опыт работы с подобными языками обобщен в стандарте IEC 1131-3, где определены пять основных языковых средств:

SFG - язык последовательных функциональных схем;

LD - язык релейных диаграмм;

FDB - язык функциональных блоковых диаграмм;

ST - язык структурированного текста;

IL - язык инструкций.

Системы автоматизации управления производством Успешное производство всегда зависит от не менее успешного управления. Именно на плечах управляющих лежит высокая ответственность за организацию производственных процессов, которые будут приносить прибыль для фирмы в целом. В наши дни существует около двадцати основных современных теорий автоматизации производства, которые базируются на современных информационных технологиях. Каждый подход имеет свои плюсы и минусы в определенных условиях, поэтому, полезно рассмотреть каждый из них. Также нельзя не заметить, что некоторые системы автоматизации появлялись в процессе модернизации некогда существовавших систем, но это не привело к полному отказу от изначальных разработок. Например, ERP-система (система планирования ресурсов предприятия) является логическим продолжением систем планирования материальных потребностей (MRP-системы) и систем планирования производственных ресурсов (MRP II-системы). Выбор определенной информационной системы для автоматизации производства зависит от многих факторов, среди которых можно выделить: объемы, тип, цель, потребность в автоматизации. На примере вышеупомянутых ERP-систем можно сказать, что мелкому производству вряд ли будет полезно тратить время на внедрение столь масштабной информационной системы, которая при небольшом уровне развития предприятия, будет только отнимать время специалистов, приводя к ухудшению показателей. Правильный выбор подходящей информационной системы для производства – непростое и очень важное решение, особенно в момент становления фирмы, когда ориентация под определенную модель автоматизации может определить становление всего производства. Сложные системы, обеспечивающие максимальный контроль по многочисленным направлениям, не только могут оказаться невостребованными, но и послужить одной из весомых статей расходов, что весьма нежелательно в большинстве случаев. Одной из начальных систем, сочетающей в себе успешные методы управления и невысокую стоимость внедрении, является система планирования потребности в материалах.

Система MRP (Material Requirements Planning) – планирование потребности в материалах

Данная система была разработана в США в 1950-х годах, но только через 25 лет, когда произошел бурный скачок в развитии вычислительной техники, она получила известность и последующее повсеместное распространение. К концу 1980-х годовMRP использовали большинство фирм в США и Великобритании. На сегодняшний день использование системы планирования потребности в материалах не актуально из-за возраста системы, но именно она является базой для большого количества ныне существующих систем автоматизации. В середине XX века многие производители сталкивались с достаточно серьезными проблемами несвоевременной поставки ресурсов, что приводило к снижению производственных показателей и скоплению большого количества материалов на складах. Главной задачей MRP является то, чтобы каждый элемент производства, каждая комплектующая деталь были в нужное время в нужном количестве. Это обеспечивается формированием такой последовательности производственных операций, которая позволяет соотносить своевременное изготовление продукции с заложенным планом выпуска. Такой подход также призван обеспечить минимальное количество запасов на складе. В упрощённом виде исходную информацию для MRP-системы представляют календарные планы производства, ведомость материалов, состав изделия, состояние запасов. На основании входных данных MRP-система выполняет следующие основные операции: · по данным календарного плана производства определяется количество конечных изделий для каждого периода времени планирования; · к составу конечных изделий добавляются запасные части, не включённые в календарный план производства; · для календарного плана производства и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ведомостью материалов и составом изделия с распределением по периодам времени планирования; · общая потребность материалов корректируется с учётом состояния запасов для каждого периода времени планирования; · осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учётом необходимого времени опережения. Результатом работы MRP-системы является план-график снабжения материальными ресурсами производства (потребность каждой учётной единицы материалов и комплектующих для каждого периода времени). Для реализации план-графика снабжения система создаёт график заказов в привязке к периодам времени. Он используется для размещения заказов поставщикам материалов и комплектующих или для планирования самостоятельного изготовления с возможностью внесения корректировок в процессе производства. Системы класса MRP по соотношению цена/качество подходят для небольших предприятий, где функции управления ограничиваются учётом (бухгалтерским, складским, оперативным), управлением запасами на складах и управлением кадрами.

Система MRP II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов

На смену системе MRP пришла система планирования производственных ресурсов, названная MRP II, чтобы подчеркнуть связь систем. В новой системе было уделено внимание куда большему числу факторов, что позволило значительно расширить сферу применения и увеличить показатели. Переход от одной системы к другой был вызван не только видимыми недостатки в первоначальной MRP-системе, но и постоянно нарастающими мощностями ЭВМ. С течением времени расчеты более сложных и многоуровневых операций стали возможны на относительно дешевых компьютерах, что послужило возрастающим интересном к постоянным доработкам информационных систем. В отличие от MRP, в системе MRP II производится планирование не только в материальном, но и в денежном выражении, что позволяет охватить куда большее количество всевозможных показателей. MRP II и на сегодняшний день представляет собой метод для эффективного планирования всех ресурсов производственной компании. Некоторые производства до сих пор не отказались от использования схемы MRP II, считая ее оптимальной информационной системой. В идеале, выполняется операционное планирование в натуральных единицах измерения, финансовое планирование в стоимостных единицах измерения, и содержит в себе возможности моделирования для ответа на вопросы «а что будет, если…?». Модель состоит из множества процессов, каждый из которых связан с другими: бизнес-планирование, планирование производства (планирование продаж и операций), разработка главного календарного плана производства, планирование потребности в материалах, планирование потребности в мощностях и системы поддержки контроля исполнения по мощностям и материалам. Результат таких систем интегрируется с финансовыми отчетами, такими как бизнес-план, отчет о соглашениях по закупкам, бюджет отгрузки и прогноз запасов в стоимостном выражении». Как видно, разница между двумя моделями ощутима, так как MRP II оперирует куда большим количеством показателей. Различия междуMRP и MRP II можно представить в виде наглядной схемы: На рис.1 показана схема модели MRP II, в которой при помощи овала выделены элементы системы MRP. Как видно, переход от первой модели автоматизации ко второй значительно расширяет границы обрабатываемых данных, что позволяет наладить производство оптимальным образом. Модель MRP II чувствительна к изменениям спроса в кратковременном периоде, что выгодно отличает ее от предшественницы. Стандарт программного обеспечения системы MRP II включает в себя 16 последовательных функций: · планирование продаж и производства; · управление спросом; · составление плана производства; · планирование потребностей в сырье и материалах; · спецификации продукции; · складская подсистема; · отгрузка готовой продукции; · управление производством на цеховом уровне; · планирование производственных мощностей; · контроль входа/выхода; · материально-техническое снабжение; · планирование запасов сбытовой сети; · планирование и управление инструментальными средствами; · финансовое планирование; · моделирование; · оценка результатов деятельности. К преимуществам модели относят снижение запасов, улучшение обслуживания клиентов, приводящее к росту продаж, увеличение производительности труда рабочих, равномерное снижение затрат на закупку, уменьшение сверхурочных работ, уменьшение транспортных затрат по повышенному тарифу.

Система APS (Advanced Planning and Scheduling) – усовершенствованное планирование

Система JIT (Just In Time) – точно в срок.

Одной из широко распространенных в мире информационных моделей является модель «точно в срок» (just-in-time, JIT). Основная ее идея заключается в следующем: если производственное расписание задано, то можно так организовать движение материальных потоков, что все материалы, компоненты и полуфабрикаты будут поступать в необходимом количестве, в нужное место (на сборочной линии - конвейере) и точно к назначенному сроку для производства или сборки готовой продукции. Благодаря этому компоненты с предыдущей операции (обработка или доставка от поставщика) попадают в производство тогда и только тогда, когда в них появляется необходимость. В отличие от MRP, рассчитанной на предприятия с масштабным производством, JIT более применим для производства среднего масштаба, где происходит постоянный и непрерывный процесс производства небольших партий, что требует постоянных поставок материалов в небольшом количестве. Плюсом данного подхода можно назвать отсутствие необходимости в страховых запасах и иммобилизующих денежных средствах, но стоит сделать оговорку, что это верно для предприятий среднего и малого уровня. Данная система является успешной альтернативой MRP с определенными условиями. Простота процедур планирования поставок не совместима с крупными производствами, где планирование и контроль процессов производства находится на более высоком уровне, так как в конечном счете это негативно отразится на показателях.Данная модель характеризуется следующими основными чертами:· минимальными (нулевыми) запасами материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;· короткими производственными циклами;· небольшими объемами производства готовой продукции и пополнения запасов (поставок);· взаимоотношениями по закупкам материальных ресурсов с небольшим числом надежных поставщиков и перевозчиков;· эффективной информационной поддержкой;· высоким качеством готовой продукции и сервиса поставок материалов.Основной целью информационной системы JIT II является максимальная интеграция всех логистических функций фирмы для минимизации уровня запасов в интегрированной информационной системе, обеспечение высокой надежности и уровня качества продукции и сервиса для максимального удовлетворения запросов потребителей. Системы, основанные на идеологии JIT II, используют гибкие производственные технологии выпуска небольших объемов готовой продукции группового ассортимента на базе раннего предсказания покупательского спроса.

Аббревиатура ERP используется для обозначения комплексных систем управления предприятием (Enterprise-Resource Planning – планирование - ресурсов предприятия). Ключевой термин ERP является Enterprise – Предприятие, и только потом – планирование ресурсов. Истинное предназначение ERP - в интеграции всех отделов и функций компании в единую компьютерную систему, которая сможет обслужить все специфичные нужды отдельных подразделений. ERP-система автоматизирует процедуры, образующие бизнес-процессы. Например, выполнение заказа клиента: принятие заказа, его размещение, отгрузка со склада, доставка, выставление счёта, получение оплаты. ERP-система «подхватывает» заказ клиента и служит своего рода дорожной картой, по которой автоматизируются различные шаги на пути исполнения заказа. Когда представитель представительского офиса вводит заказ клиента в ERP-систему, у него есть доступ ко всей информации, необходимой для того, чтобы запустить заказ на выполнение. Например, он тут же получает доступ к кредитному рейтингу клиента и истории его заказов из финансового модуля, узнает о наличии товара из складского модуля и о графике отгрузки товаров из модуля логистики. Польза от использования MRP, описанная в начале работы, высока, но несмотря на это, в системе был один существенный недостаток, а именно, - не учитывалась в своей работе производственные мощность предприятия. Это привело к расширению функциональности MRP систем модулем планирования потребностей в мощностях (CRP - Capacity Requirements Planning). Связь между CRP и графиком позволяла учитывать наличие необходимых мощностей для производства определенного количества готовых изделий. В 80х годах появился новый класс систем - системы планирования производственных ресурсов предприятия (Manufacturing Resource Planning). Из-за схожести аббревиатур такие системы стали называть MRPII. Отличия MRPII от MRP так же были рассмотрены нами в начале работы. Но именно MRPII является предпоследней стадией появления ERP. В следствии усовершенствования систем MRPII и их дальнейшего функционального расширения появился класс систем ERP. Термин ERP был введен независимой исследовательской компанией Gartner Group в начале 90х годов. ERP системы, предназначены не только для производственных предприятий, они также эффективно позволяют автоматизировать деятельность компаний предоставляющих услуги.

Никто не станет отрицать огромное значение, которым обладают информационные технологии в жизни обыкновенного человека. ИТ являются жизненно важным стимулом развития самых разных сфер деятельности человека, вряд ли кто-либо сможет назвать сферу, где они не используются хотя бы косвенно. Начиная от узкоспециализированных областей тяжелой промышленности и заканчивая такими вещами, как аватары для Твиттера или Фейсбука – везде информационные технологии прямо либо косвенно находят свое применение. Любые бухгалтерские операции на любом предприятии сегодня проводятся с использованием компьютера. То, насколько эффективно работает городское самоуправление, во многом определяется теми техническими средствами и тем программным обеспечением, которыми оно располагает. Естественно, использование самых последних технологий и технических средств не решает полностью всех проблем, однако инновации могут значительно упростить и ускорить работу служащих. Особенно это заметно на сложных участках аналитической деятельности, в процессах формирования отчетов и справок.

Подводя итог, можно сказать, что информационные технологии очень глубоко проникли в жизнь современного человека, и даже более того – вряд ли будет преувеличением тот факт, что без информационных технологий современное общество не сможет существовать в том виде, в котором оно находится сейчас.

Введение систем автоматизации в производстве помогает значительно сократить количество наемных рабочих, отдав предпочтение нескольким специалистам в области информационных технологий, которые будут способны решать большинство проблем производства. В большинстве случаев такой подход позволяет добиться существенной экономии средств, несмотря на высокий уровень зарплат подобных специалистов. По всем показателям автоматизированное производство выигрывает, так что современному специалисту важно не только знать о существовании систем автоматизации, но и уметь с ними работать в совершенстве.

Целью данной работы является ознакомление с существующими информационными технологиями, применяемыми в производстве. Рассмотрение основных информационных систем автоматизации производства актуально в течение многих лет, примерно с середины XXвека, и актуальность данной проблемы останется высокой еще в течение длительного периода, так как изменения в этой области тесно связаны с постоянными новшествами в информационных технологиях и науке. За последние годы происходили значимые изменения в области создания и разработки информационных систем: изначально информационные системы применялись лишь на производстве с большими объемами, например, на машиностроительных или оборонных заводах. Постепенная популяризация и доступность ЭВМ сделала возможной использование информационных систем и в менее крупных масштабах, при этом дав стимул для развития логической части самих систем, что будет показано ниже на примере эволюции информационной системы MRPв систему MRPII, также нельзя не заметить появление ERP, внесшее ощутимый вклад.

В ходе работы будут рассмотрены принципы информационных систем по автоматизации производства, а также некоторые программные средства для их реализации. Таким образом, можно будет выделить несколько наиболее удачных и наиболее часто используемых систем на сегодняшний день.

Системы автоматизации управления производством

Успешное производство всегда зависит от не менее успешного управления. Именно на плечах управляющих лежит высокая ответственность за организацию производственных процессов, которые будут приносить прибыль для фирмы в целом. В наши дни существует около двадцати основных современных теорий автоматизации производства, которые базируются на современных информационных технологиях. Каждый подход имеет свои плюсы и минусы в определенных условиях, поэтому, полезно рассмотреть каждый из них. Также нельзя не заметить, что некоторые системы автоматизации появлялись в процессе модернизации некогда существовавших систем, но это не привело к полному отказу от изначальных разработок. Например, ERP-система (система планирования ресурсов предприятия) является логическим продолжением систем планирования материальных потребностей (MRP-системы) и систем планирования производственных ресурсов (MRPII-системы). Выбор определенной информационной системы для автоматизации производства зависит от многих факторов, среди которых можно выделить: объемы, тип, цель, потребность в автоматизации. На примере вышеупомянутых ERP-систем можно сказать, что мелкому производству вряд ли будет полезно тратить время на внедрение столь масштабной информационной системы, которая при небольшом уровне развития предприятия, будет только отнимать время специалистов, приводя к ухудшению показателей. Правильный выбор подходящей информационной системы для производства – непростое и очень важное решение, особенно в момент становления фирмы, когда ориентация под определенную модель автоматизации может определить становление всего производства. Сложные системы, обеспечивающие максимальный контроль по многочисленным направлениям, не только могут оказаться невостребованными, но и послужить одной из весомых статей расходов, что весьма нежелательно в большинстве случаев. Одной из начальных систем, сочетающей в себе успешные методы управления и невысокую стоимость внедрении, является система планирования потребности в материалах.

Система MRP (MaterialRequirementsPlanning) – планирование потребности в материалах

В середине XXвека многие производители сталкивались с достаточно серьезными проблемами несвоевременной поставки ресурсов, что приводило к снижению производственных показателей и скоплению большого количества материалов на складах. Главной задачей MRP является то, чтобы каждый элемент производства, каждая комплектующая деталь были в нужное время в нужном количестве. Это обеспечивается формированием такой последовательности производственных операций, которая позволяет соотносить своевременное изготовление продукции с заложенным планом выпуска. Такой подход также призван обеспечить минимальное количество запасов на складе. В упрощённом виде исходную информацию для MRP-системы представляют календарные планы производства, ведомость материалов, состав изделия, состояние запасов. На основании входных данных MRP-система выполняет следующие основные операции:

· по данным календарного плана производства определяется количество конечных изделий для каждого периода времени планирования;

· к составу конечных изделий добавляются запасные части, не включённые в календарный план производства;

· для календарного плана производства и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ведомостью материалов и составом изделия с распределением по периодам времени планирования;

· общая потребность материалов корректируется с учётом состояния запасов для каждого периода времени планирования;

· осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учётом необходимого времени опережения.

Возраст этой системы накладывает определенные недостатки, которые в ее рамках решать было нецелесообразно. Самым главным недостатком MRP-систем является большой объем обработки входных данных по сравнению с объемами информации в целом и результатами. При стремлении перейти на частые, но малые заказы, в рамках MRP-систем вряд ли удастся найти оптимальный план по расходам на обработку заказов и транспортировку, так как система изначально разрабатывалась для больших предприятий с многотысячными заказами (крупные машиностроительные заводы США).

Популярным ПО для MRP-систем некогда служил Microsoft Business Solutions-Navision, разрабатываемый с начала 1980-х годов. На сегодняшний день программы комплекс перерос в Microsoft Dynamics NAV, где MRP-модуль является отдельным подключаемым модулем.

Система MRPII (ManufacturingResourcePlanning) – планирование производственных ресурсов

На рис.1 показана схема модели MRPII, в которой при помощи овала выделены элементы системы MRP. Как видно, переход от первой модели автоматизации ко второй значительно расширяет границы обрабатываемых данных, что позволяет наладить производство оптимальным образом. Модель MRPII чувствительна к изменениям спроса в кратковременном периоде, что выгодно отличает ее от предшественницы. Стандарт программного обеспечения системы MRP II включает в себя 16 последовательных функций:

· планирование продаж и производства;

· управление спросом;

· составление плана производства;

· планирование потребностей в сырье и материалах;

· спецификации продукции;

· складская подсистема;

· отгрузка готовой продукции;

· управление производством на цеховом уровне;

· планирование производственных мощностей;

· контроль входа/выхода;

· материально-техническое снабжение;

· планирование запасов сбытовой сети;

· планирование и управление инструментальными средствами;

· финансовое планирование;

· моделирование;

· оценка результатов деятельности.

Система APS (AdvancedPlanningandScheduling) – усовершенствованное планирование

Первая часть метода APS похожа на алгоритм MRP II. Существенное отличие заключается в том, что в системе APS согласование материалов и мощностей происходит не итеративно, а синхронно, что резко сокращает время перепланирования. Системы типа APS позволяют решать такие задачи, как «проталкивание» срочного заказа в производственные графики, распределение заданий с учетом приоритетов и ограничений, перепланирование с использованием полноценного графического интерфейса. Это особенно актуально для позаказного производства, а также в случаях жесткой конкуренции в сроках выполнения заказа и необходимости точного соблюдения этих сроков. Вторая часть метода APS - диспетчеризация производства, с возможностью учета различного рода ограничений, с элементами оптимизации. Функции APS, присущие производственным ERP-системам, пока являются относительно новыми. Тем не менее, считается, что со временем алгоритмы APS станут общепринятыми для многих производственных предприятий.

Основными компонентами системы являются: прогнозирование сбыта и спроса, основной производственный план и общее планирование загрузки производственных мощностей, планирование производства и детальное планирование загрузки производственных мощностей. Первый модуль отвечает за прогнозирование на основе истории системы. Пользователь может вносить свои корректировки в виде условий изменений рынка. В отличие от MRP II, на этом этапе возможно добиться значительного повышения скорости планирования, так как планирование возможно с одновременным учетом ограничений по мощностям и ресурсам. На практике выигрыш во времени зачастую оказывается значителен. Компонент составления производственного плана и планирования нагрузки оказывается полезен при схемах производства «на заказ», «на склад» и при непрерывном производстве. Сравнение данных по производственному плану и данных, полученных в реальном времени, позволяет выявить «узкие места» производства. Так же компонент позволяет произвести сравнение нескольких производственных планов для выявления оптимальной загрузки объектов производства. Третий компонент позволяет учитывать динамику и реальное состояние дел, чтобы формировать календарные графики в соответствии с доступностью ресурсов (оборудование, рабочая сила, хранилища, источники энергии, основные материалы). Оптимизация в системах APS базируется на эвристиках и/или на сложных математических моделях, которые создаются для конкретной отрасли (например, металлургия, прокат - оптимизация изменений толщин листов), конкретного предприятия. При этом тонкая настройка алгоритмов оптимизации может быть осуществлена непосредственно самими пользователями.

APS-системы являются своеобразной надстройкой к существующим ERP-системам, заменяя схожие механизмы в них. Потребность в высокой точности входных данных можно рассматривать двояко, так как, с одной стороны, это несомненно положительная сторона для планирования производства, с другой, негативная, потому что ошибки в расчетах могут приводить к убыткам. Использование APS-систем требует большой точности и профессионализма, что заметно усложняет их внедрение.

Одной из наиболее распространенной в мире универсальной системой планирования, полностью отвечающей критериям APS систем является продукт фирмы SAP AG Advanced Planning & Optimization или APO (в настоящее время входящий в состав программного продукта SAP SCM).

Система JIT (JustInTime) – точно в срок

Концепция «точно в срок» тесно связана с составляющими логистического цикла. В идеальном случае материальные ресурсы или готовая продукция должны быть доставлены в определенную точку логистической цепи (канала) именно в тот момент, когда в них есть потребность, что исключает излишние запасы, как в производстве, так и в дистрибьюции. Многие современные информационные системы, основанные на данном подходе, ориентированы на короткие составляющие логистических циклов, а это требует адекватной реакции звеньев информационной системы на изменения спроса и соответственно производственной программы.

Данная модель характеризуется следующими основными чертами:

· минимальными (нулевыми) запасами материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;

· короткими производственными циклами;

· небольшими объемами производства готовой продукции и пополнения запасов (поставок);

· взаимоотношениями по закупкам материальных ресурсов с небольшим числом надежных поставщиков и перевозчиков;

· эффективной информационной поддержкой;

· высоким качеством готовой продукции и сервиса поставок материалов.

Развитие некрупных производственных компаний и относительная простота информационной системы JITне могла остаться незамеченной. Чем больше предприятий внедряют информационную систему у себя, тем больше поправок к ней может появиться. Современные технологии JIT стали более интегрированными и комбинируются из различных вариантов производственных концепций и распределительных систем, таких, как системы, минимизирующие запасы в логистических каналах, логистические системы быстрого переключения, выравнивания уровня запасов, групповые технологии, превентивное гибкое автоматизированное производство, современные логистические системы всеобщего статистического контроля и управления циклами качества продукции и т. п. Поэтому в настоящее время принято относить такие технологии к новой версии концепции «точно в срок» - концепции JIT II. Большинство информационных систем, получивших широкое распространение, постоянно улучшаются и на их основе создаются более новые и оптимальные системы, так что JITне стала исключением.

Основной целью информационной системы JIT II является максимальная интеграция всех логистических функций фирмы для минимизации уровня запасов в интегрированной информационной системе, обеспечение высокой надежности и уровня качества продукции и сервиса для максимального удовлетворения запросов потребителей. Системы, основанные на идеологии JIT II, используют гибкие производственные технологии выпуска небольших объемов готовой продукции группового ассортимента на базе раннего предсказания покупательского спроса.

Ярким примером реализации информационной системы JITявляется микро-система KANBAN, ставшая одной из первых попыток практического внедрения концепции «точно в срок».

В этой системе сочетаются особенности системы «точно в срок», в частности, малый размер запаса, и отдельные производственные единицы. Системы наиболее применимы для изделий, выпускаемых в больших объемах на регулярной основе. Они гораздо менее применимы для дорогих или крупных изделий, расходы за хранение которых на складе или доставку велики; системы менее применимы отношении нечасто и нерегулярно используемых изделий или на предприятия обрабатывающей промышленности, которые не делятся на малые производственные единицы.

Микро-система KANBAN ощутимо уменьшает запасы материальных ресурсов на входе и незавершенное производстве на выходе, позволяя выявлять «узкие места» в производственном процессе. Когда проблема решена, объем буферных запасов снова снижается, пока не обнаружится следующее «узкое место». Таким образом, система KANBAN позволяет установить баланс в цепи поставки путем минимизации запасов на каждом этапе.

Практическое использование системы KANBAN, а затем ее модифицированных версий позволяет значительно улучшить качество выпускаемой продукции: сокращается логистический цикл, существенно повышается оборачиваемость оборотного капитала фирм, снижается себестоимость производства, а страховые запасы практически исключаются и значительно уменьшается объем незавершенного производства. Анализ мирового опыта применения микрологистической системы KANBAN многими известными машиностроительными фирмами показывает, что она дает возможность уменьшить производственные запасы на 50%, товарные - на 8% при значительном ускорении оборачиваемости оборотных средств и повышении качества готовой продукции.

Микро-система KANBAN была разработана и впервые в мире реализована фирмой «Тойота». В 1959 году эта фирма начала эксперименты с этой информационной системой и в 1962 году начала процесс перевода всего производства на этот принцип. В основе организации производства фирмы «Тойота» лежит годовой план производства и сбыта автомобилей, на базе которого составляются месячные и оперативные планы среднесуточного выпуска на каждом участке, основанные на прогнозировании покупательского спроса (период упреждения - 1 и 3 месяца). Суточные графики производства составляются только для главного сборочного конвейера. Для цехов и участков, обслуживающих главный конвейер, графики производства не составляются (им устанавливаются лишь ориентировочные месячные объемы производства).

ERP-системы

Аббревиатура ERP используется для обозначения комплексных систем управления предприятием (Enterprise-Resource Planning – планирование - ресурсов предприятия). Ключевой термин ERP является Enterprise – Предприятие, и только потом – планирование ресурсов. Истинное предназначение ERP - в интеграции всех отделов и функций компании в единую компьютерную систему, которая сможет обслужить все специфичные нужды отдельных подразделений.

Самое трудное – построить единую систему, которая обслужит все запросы сотрудников финансового отдела, и, в то же время, угодит и отделу кадров, и складу, и другим подразделениям. Каждый из этих отделов обычно имеет собственную компьютерную систему, оптимизированную под свои особенности работы. ERP комбинирует их все в рамках одной интегрированной программы, которая работает с единой базой данных, так, что все департаменты могут легче обмениваться информацией и общаться друг с другом. Такой интегрированный подход обещает обернуться очень большой отдачей, если компании смогут корректно установить систему.

Возьмем, к примеру, обработку заказа. Обычно, когда клиент делает заказ, тот начинает долгое путешествие из одной папки для бумаг в другую. При этом информация по заказу попутно попадает то в одну компьютерную систему, то в другую. Это неспешное путешествие ведёт к запаздыванию исполнения заказов и их потере, а также является причиной ошибок при многократном вводе информации в разные системы. Между тем, в нужный момент никто в компании по-настоящему не может сказать, каково реальное состояние заказа, потому что сотрудник представительского офиса не может заглянуть в компьютеры склада и сказать, отгружен уже товар или нет. В лучшем случае заказчика попросят позвонить на склад или менеджер попробует уточнить информацию самостоятельно, в худшем – клиент потеряет время в неведомом ожидании.

ERP заменяет старые разрозненные компьютерные системы по финансам, управлению персоналом, контролю над производством, логистике, складу одной унифицированной системой, состоящей из программных модулей, которые повторяют функциональность старых систем. Программы, обслуживающие финансы, производство или склад теперь связаны вместе, и из одного отдела можно заглянуть в информацию другого. ERP-системы большинства поставщиков достаточно гибки и легко настраиваемы, их можно устанавливать модулями, не приобретая сразу весь пакет. Например, многие компании приобретают сначала только финансовые или кадровые модули, оставляя на будущее автоматизацию других функций.

ERP-система автоматизирует процедуры, образующие бизнес-процессы. Например, выполнение заказа клиента: принятие заказа, его размещение, отгрузка со склада, доставка, выставление счёта, получение оплаты. ERP-система «подхватывает» заказ клиента и служит своего рода дорожной картой, по которой автоматизируются различные шаги на пути исполнения заказа. Когда представитель представительского офиса вводит заказ клиента в ERP-систему, у него есть доступ ко всей информации, необходимой для того, чтобы запустить заказ на выполнение. Например, он тут же получает доступ к кредитному рейтингу клиента и истории его заказов из финансового модуля, узнает о наличии товара из складского модуля и о графике отгрузки товаров из модуля логистики.

Сотрудники, работающие в разных подразделениях, видят одну информацию и могут обновлять её в своей части. Когда один департамент заканчивает работу над заказом, заказ автоматически переадресовывается в другой департамент внутри самой системы. Чтобы узнать, где находился заказ в любой момент времени, необходимо только войти в систему и отследить прохождение заказа. Поскольку весь процесс теперь прозрачен, то заказы клиентов выполняются быстрее и с меньшим числом ошибок, чем раньше. То же самое происходит с другими важными процессами, например, созданием финансовых отчетов, начислением зарплаты и т.д.

Такова роль ERP-системы в идеале. Реальность несколько жестче. Вернемся к тем же папкам для бумаг. Этот процесс может быть и не эффективен, но зато он прост и привычен. Бухгалтерия делает свою работу, склад – свою, и если что-нибудь за стенами отдела не так, это - чужая проблема. C приходом ERP условия работы несколько меняются: теперь продавец не просто ищет клиента, набирая его данные, так как ERP-система делает из обычного продавца управляющего определенного уровня. Продавец переходит от кредитной истории клиента к ситуации на складе. Заплатит ли клиент вовремя? Сможем ли мы вовремя отгрузить? Таких решений продавцы никогда раньше не принимали, а от этих решений зависят клиенты, и зависят другие подразделения компании. И не одним только продавцам приходится проснуться – народ на складе, который раньше держал весь список товаров в голове или на клочках бумаги, теперь должен вводить его в компьютер. Если они не будут делать это регулярно и быстро, продавец скажет клиенту, что товара нет на складе, клиент отправится к другому поставщику, и компания потеряет деньги.

Ответственность, отчетность и унифицированные коммуникации никогда раньше не проверялись так жестко. Многие люди не любят перемены, даже если они нацелены на улучшения, а ERP требует изменения их стиля работы. Вот почему так трудно оценить эффект от ERP. Ценно не столько программное обеспечение, сколько перемены, которые компании должны провести в способах ведения бизнеса. Если просто устанавливать новое программное обеспечение, не изменяя принципов работы, руководство можете не увидеть никакого эффекта вообще. Наоборот, новое программное обеспечение затормозит дело –замена старой программы, которую все знают, новой, неизвестной никому. ERP является результатом сорокалетней эволюции управленческих и информационных технологий.

В 60е годы началось использование вычислительной техники для автоматизации различных областей деятельности предприятий. Тогда же появился класс систем планирования потребностей в материалах (MRP - Material Requirements Planning). В основе функционирования подобных систем лежало понятие спецификации и производственной программы (график производства). Спецификация показывало готовое изделие в разрезе входящих в него компонентов. Производственная программа содержала информацию о временном промежутке, виде и количестве готовых изделий, запланированных к выпуску предприятием. При помощи этих данных происходила процедура разузлования спецификации, на основании чего, предприятие получало информацию о потребностях в материалах для производства необходимого количества готовых изделий в соответствии с графиком. Затем, информация о потребностях преобразовывалась в серию заказов на закупку и производство. Также, в данном процессе учитывалась информация об остатках сырья и материалов на складах.

Польза от использования MRP, описанная в начале работы, высока, но несмотря на это, в системе был один существенный недостаток, а именно, - не учитывалась в своей работе производственные мощность предприятия. Это привело к расширению функциональности MRP систем модулем планирования потребностей в мощностях (CRP - Capacity Requirements Planning). Связь между CRP и графиком позволяла учитывать наличие необходимых мощностей для производства определенного количества готовых изделий. В 80х годах появился новый класс систем - системы планирования производственных ресурсов предприятия (Manufacturing Resource Planning). Из-за схожести аббревиатур такие системы стали называть MRPII. Отличия MRPIIот MRPтак же были рассмотрены нами в начале работы. Но именно MRPIIявляется предпоследней стадией появления ERP. В следствии усовершенствования систем MRPII и их дальнейшего функционального расширения появился класс систем ERP. Термин ERP был введен независимой исследовательской компанией Gartner Group в начале 90х годов. ERP системы, предназначены не только для производственных предприятий, они также эффективно позволяют автоматизировать деятельность компаний предоставляющих услуги.

Потребность в автоматизации управленческих процессов впервые была осознана в конце 60-х – начале 70-х годов, когда стало ясно, что управление крупной корпорацией подчиняется тем же законам, что и любая бюрократическая структура. Один из законов Паркинсона гласит: “штат организации никак не связан с объемом выполняемой ею работы”. Иными словами, с ростом численности управленческого персонала КПД его работы падает до нуля.

В связи с этим родилась идея: организовать труд управленцев при помощи автоматизированной системы примерно так, как конвейер организует труд рабочих. В итоге родилась концепция регулярного менеджмента, опирающегося не на талантливых одиночек, а на формально описанные процедуры, делающие эффективным труд каждого управленца.

Заключение

В ходе данной работы были описаны основные информационные системы, некогда имевшие популярность, но оказавшие весомое влияние, или удачно применяемые на производстве в наше время. Значимость и польза этих методик была неоднократно доказана производственными фирмами во всем мире. Некоторые принципы информационных систем для автоматизации производства формировались еще в середине прошлого века, но в наше время они не потеряли своей актуальности в определенных условиях, являясь основой для более новых систем. Представление принципов работы информационных систем является важной и неотъемлемой частью работы для руководителей различного уровня на любом предприятии. Четкое представление схем позволяет не только правильно и взвешенно принимать управленческие решения в рамках определенной модели, но и грамотно пользоваться программным обеспечением, предназначенным для обработки информации с последующим предоставлением отчетов

Нельзя не заметить, что существуют и другие вариации информационных систем для производства, которые в определенных случаях используются на практике, при этом весьма успешно. Тем не менее, их популярность не столь высока. Успех применения той или иной информационной системы во многом зависит от условий производства и рынка, поэтому в данной работе были рассмотрены только основные системы, доказавшие себя во множестве случаев в разных странах мира.

Крупные производственные предприятия выбирают ERP-системы, считающиеся одним из самых оптимальных решением на сегодняшний день. Их популярность постепенно возрастает в России, в то время как на западе, ERP-системы используются довольно давно. Выбор этой системы связан с тем, что при правильном подходе она позволяет максимально полно и точно отразить все процессы внутри компании в электронном виде. Некоторые специалисты называют ERP-систему виртуальной проекцией компании в целом.

Вопрос детального рассмотрения программного обеспечения для информационных систем является более обширным, так как зависит не только от выбранной модели, но и от других факторов, не связанных с конкретным производством. Детальное ознакомление по работе с программными пакетами выходит за рамки данной работы, так как для многих моделей существует несколько программных пакетов, отличающихся между собой, как в технической части, так и в пользовательском окружении.

Важность использования современных информационных технологий в производстве очень высока, и сегодня это не требует доказательств. Автоматизация многих процессов на производстве позволила добиться многократного повышения показателей: от непосредственного производства изделий и подготовки документов, до помощи в управления целой фирмой путем создания объективных отчетов. Актуальность информационных систем по принципу JITдля небольших производств и удачные примеры внедрения ERP-систем говорят о непрекращающемся развитии и эволюционировании информационных систем. Данное направление остается перспективным, так как возможности по оптимизации существующих схем практически безграничны.

Главным же, безусловно, является набор функций ERP систем, основные из которых следующие:

· ведение конструкторских и технологических спецификаций, определяющих состав производимых изделий, а также материальные ресурсы и операции, необходимые для его изготовления;

· формирование планов продаж и производства;

· планирование потребностей в материалах и комплектующих, сроков и объемов поставок для выполнения плана производства продукции;

· управление запасами и закупками: ведение договоров, реализация централизованных закупок, обеспечение учета и оптимизации складских и цеховых запасов;

· планирование производственных мощностей от укрупненного планирования до использования отдельных станков и оборудования;

· оперативное управление финансами, включая составление финансового плана и осуществление контроля его исполнения, финансовый и управленческий учет;

· управления проектами, включая планирование этапов и ресурсов, необходимых для их реализации.

Поскольку основой ERP системы является находящаяся внутри неё MRP II система, то, естественно, что функции и одной и другой во многом схожи. Основными же отличиями ERP систем от MRPII систем можно считать:

· большего количества типов производств и видов деятельности предприятий и организаций;

· планирование ресурсов по различным направлениям деятельности;

· возможность управления группой автономно работающих предприятий, корпоративными структурами;

· большее внимание подсистемам финансового планирования и управления;

· наличие функций управления транснациональными корпорациями, включая поддержку нескольких часовых поясов, языков, валют, систем бухгалтерского учета;

· большее внимание созданию информационной инфраструктуры предприятия, гибкости, надежности, совместимости с различными программными платформами;

· интегрируемость с приложениями и другими системами, использующимися предприятием, такими как системы автоматизированного проектирования, автоматизации управления технологическими процессами, электронного документооборота, электронной коммерции;

· наличие в системе или интеграция с программными средствами поддержки принятия решений;

· наличие развитых средств настройки и конфигурирования аппаратных и программных средств.

В последнее десятилетие успешно развивались интернет технологии, позволяющие предприятиям через информационную сеть обмениваться данными и документами с покупателями и контрагентами. Новые функции работы с интернет, появившиеся в интегрированных системах управления, уже выходят за традиционные рамки ERP, замкнутой внутри производственного цикла предприятия. Сочетание традиционной ERP системы предприятия с интернет решениями для электронного бизнеса привели к созданию новой организационной и управленческой среды и нового качества системы. Результатом этого явилась концепция систем нового поколения - ERP II - Enterprise Resource and Relationship Processing - управление ресурсами и внешними отношениями предприятия, имеющих как бы два контура управления: традиционный внутренний, управляющий внутренними бизнес процессами предприятия, и внешний – управляющий взаимодействиями с контрагентами и покупателями продукции. При этом традиционный внутренний контур управления принято называть back-office - внутренняя система, а функции взаимодействия с контрагентами и заказчиками - front-office - внешняя система. Таким образом, ERP II система - это методологии ERP системы с возможностью более тесного взаимодействия предприятия с клиентами и контрагентами посредством информационных каналов, предоставляемых интернет технологиями.

Программное обеспечение для реализации ERP-систем представлено сегодня довольно широко. Одними из самых известных реализаций являются 1С: Предприятие 8.0, SAPR3, Microsoft Dynamics, Галактика, но существует еще огромное множество программ, написанных на разных языках и предоставляющих разный функционал в рамках информационных систем ERP.

Словарь основных используемых терминов

Информационная система - информационной системой называется комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства и информационные ресурсы, а также системный персонал и обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей.

Логистика - часть экономической науки и область деятельности, предмет которой заключается в организации рационального процесса продвижения товаров и услуг от производителей к потребителям, функционирования сферы обращения продукции, товаров, услуг, управления товарными запасами, создания инфраструктуры товародвижения.

Дистрибьюция - это комплекс взаимосвязанных функций, которые реализуются в процессе распределения материального потока между различными покупателями.
Список литературы

В. В. Трофимова «Информационные системы и технологии в экономике и управлении» – М: Юрайт, 2009 г.

Г. А. Титоренко «Информационные системы и технологии управления» – М: Юнити-Дана, 2010 г.

Д.А. Гаврилов «Управление производством на основе стандарта MRP II» – СПб: Питер, 2003 г.

Сатунин А., Карсова Е. «SAP ERP. Построение эффективной системы управления» – М: Альпина Паблишерз, 2008 г.

Когаловский М. Р. Перспективные технологии информационных систем. - М.: ДМК Пресс; М: Компания АйТи, 2003

Корпоративные информационные технологии.

Корпоративное управление и создание корпоративных информационных систем в настоящее время опираются на различные информационные технологии, так как, к сожалению, не существует универсальной технологии. Можно выделить следующие три группы методов управления: ресурсами, процессами, корпоративными знаниями (коммуникациями). Среди информационных технологий в качестве наиболее используемых можно выделить следующие: СУБД, Workflow (стандарты ассоциации Workflow Management Coalition) Интранет.

Задача управления ресурсами относится к числу классических методик управления и является первой, где стали широко использоваться информационные технологии. Это связано с наличием хорошо отработанных экономико-математических моделей, эффективно реализуемых средствами вычислительной техники.

Интранет представляет собой технологию управления корпоративными коммуникациями. Интранет отличается от Интернета только информационными аспектами, где выделяются три уровня: универсальный язык представления корпоративных знаний, модели представления, фактические знания.

Универсальный язык представления корпоративных знаний не зависит от конкретной предметной области и определяет грамматику и синтаксис. Задачей универсального языка представления корпоративных знаний является: унификация представления знаний, однозначное толкование знаний, разбиение процессов обработки знаний на простые процедуры, допускающие автоматизацию.

Модели представления определяют специфику деятельности организации. Знания этого уровня являются метаданными, описывающими первичные данные.

Фактические знания отображают конкретные предметные области и являются первичными данными.

Информационные технологии в промышленности и экономике.

Внедрение информационных технологий в сферу производства развивалось по пути создания информационных систем и получило название АСУП (автоматизированная система управления производством). Однако главная проблема комплексной автоматизации после внедрения АСУП не была решена, но при этом был накоплен опыт разработок подобных систем и подготовлены специалисты.

При проектировании АСУП зачастую игнорировались вопросы совместимости, стандартизации, что затрудняло внедрение современных технологий и приводило к большим затратам на модернизацию. Широкое распространение получили корпоративные информационные системы (КИС), базирующиеся на принципах корпоративных информационных технологий и современных стандартов.

Выделяют три основных класса задач, решаемых с помощью КИС:

*формирования отчетных показателей;

*выработки стратегических управленческих решений по развитию бизнеса;

*выработки тактических решений.

Основной трудностью при внедрении КИС является диагностика.

Здесь можно выделить три этапа:

1. Обследование, системный анализ и оценка существующей структуры и технологий управления;

2. Разработка новых вариантов организационных структур и технологий управления на основе информационных технологий;

3. Разработка положения по реорганизации управления, плана внедрения, регламента управленческого документооборота.

Условно выделяют тиражируемые, полузаказные и заказные КИС.

Тиражируемая КИС не требует доработки со стороны разработчика, существует сама по себе, не предоставляет возможности внесения изменений. Такие системы предназначены для малых предприятий.

Заказные. Ненадежны и с трудом поддаются модернизации. Основная область их применения - производства с очень большой спецификой.

Полузаказные системы являются наиболее гибкими, требуют меньших капитальных затрат. Основная область их применения - крупные предприятия.

Кроме КИС следует отметить программные системы, реализующие отдельные функции управления:

1. Бухгалтерские программы: 1С: Бухгалтерия.

2. Системы автоматизации торговли: 1С: Торговля.

3. Системы автоматизации складского учета: 1С: Склад.

АСУ ТП представляют двухуровневую систему управления.

Нижний уровень включает контроллеры, обеспечивающие первичную обработку информации, поступающей непосредственно с объекта управления.

Верхний уровень АСУ ТП составляют мощные компьютеры, выполняющие функции серверов баз данных и рабочих станций, обеспечивающих хранение, анализ и обработку всей поступающей информации, а также взаимодействие с оператором. Основой программного обеспечения верхнего уровня являются пакеты SCADA (Supervision Control and DATA Acquisition).

3. Информационные технологии в образовании. Методологический аспект

Цель информатизации общества - создание гибридного интегрального интеллекта всей цивилизации, способного предвидеть и управлять развитием человечества.

В процессе информатизации образования необходимо выделить следующие аспекты:

*методологический;

*экономический;

*технический;

*технологический;

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Кафедра экономики и бизнес-администрирования

Обязательное домашнее задание

по курсу: Информационные системы и технологии на производстве

Сумы, 2012

Задача 1

Найти решение общей задачи линейного программирования, заданной математической моделью в виде целевой функции

Для решения поставленной задачи, после запуска табличного редактора Microsoft Excel, необходимо ввести в таблицу необходимые данные (рис. 1.1).

Рис. 1.1 - Экранная форма задачи линейного программирования

В ячейку G4 вводим: =СУММПРОИЗВ($B$2:$F$2;B4:F4). А в ячейки G7:G10 вводим функцию как показано на рис. 1.2.

Рис. 1.2 - Ввод формул для расчета левой части

Рис. 1.3 - Установление ограничений в надстройке «поиск решений»

Рис. 1.4 - Экранная форма задачи после ввода всех необходимых формул

Задача 2

В некоторых складах имеется штучный товар, необходимый различным магазинам для реализации. Известно, сколько товара находится на каждом складе и сколько его требуется в каждом магазине. Также известно, во что обходится перевозка каждой единицы товара из любого склада в каждый магазин. Требуется при этих условиях спланировать перевозки товара таким образом, чтобы затраты были минимальными.

Для решения поставленной задачи необходимо для закрытой и открытой транспортной задачи составить модель поставок товаров и построить математическую модель.

Решение ТЗ закрытого типа

Таблица 2.1 - Условие к решение закрытой ТЗ

Закрытая транспортная задачаТарифы, грн./шт.1-й магазин2-й магазин3-й магазинЗапасы, шт.1-й склад13,61,10,415,12-й склад6,944,946,2983-й склад29,332,4061,74-й склад31,721,747,2100,65-й склад46,30046,36-й склад17,822,8040,6Потребности, шт.145,6122,993,8

Введем ограничения как показано на рис. 2.1.

Рис. 2.1 - Ввод ограничений

В параметрах решения (кнопка «Параметры») также необходимо включить установку «Неотрицательные значения» для соблюдения условия неотрицательности переменных.

Найденное решение выглядит следующим образом (рис. 2.2)

Рис. 2.2 - Экранная форма решения после ввода всех необходимых формул

Таким образом, в случае организации поставки по оптимальным условиям, издержки доставки товаров составят 3418,13 грн. Решением задачи будет следующая матрица значений

где значение будет определять, какое количество товара необходимо доставить с i-го склада в j-й магазин.

Решение ТЗ открытого типа

Таблица 2.2 - Условие к решение открытой ТЗ

Открытая транспортная задачаТарифы, грн./шт.1-й магазин2-й магазин3-й магазинЗапасы, шт.1-й склад13,61,10,419,92-й склад6,944,946,286,63-й склад29,332,4049,34-й склад31,721,747,2105,35-й склад46,300456-й склад17,822,8028,9Потребности, шт.140,1115,288,1

Для решения данной задачи вводится фиктивный магазин, в котором тарифы будут равняться нулю. В данный магазин будет отправляться весь лишний товар. Таким образом потребности магазинов в товаре будут удовлетворены, однако на складах в действительности останется лишний товар, который в решении будет перевезен в фиктивный магазин.

Если бы наоборот, запасы не покрывали потребности, необходимо было бы ввести фиктивный склад, с которого доставлялся бы недостающий товар. В таком случае, решение транспортной задачи гарантировало бы оптимальную поставку всех товаров, имеющихся на складах. Однако, не все потребности магазинов в товаре были бы удовлетворены.

Потребности фиктивного магазина в товаре равны разности наличного и необходимого товара (343,4 - 335 = 436 единиц товара). В таком случае потребности и запасы совпадут, и задачу можно будет свести к закрытому виду.

Таким образом, необходимо принять следующие условия поставок, учитывающие избыток в необходимом товаре.

Рис. 2.3 - Экранная форма задачи с учетом фиктивного столбика

Целевая функция и ограничения будут составляться таким же образом, как и для обыкновенной закрытой транспортной задачи с одним исключением: ограничение на приобретение товаров не распространяется на фиктивный магазин. Таким образом в него будет «сбрасываться» весь лишний товар.

Введем ограничения как показано на рис. 2.4

линейный программирование транспортный себестоимость

Рис. 2.4 - Ввод ограничений

Вид экранного решения показан на рис. 2.5.

Рис. 2.5 - Экранная форма решения после ввода всех необходимых формул

В случае организации поставки по оптимальным условиям, издержки доставки товаров составят 8733,62 грн. Решением задачи будет следующая матрица значений:

Задача 3

Имеются статистические данные за несколько лет о работе фирмы в одном из направлений ее деятельности. Необходимо, используя статистические методы, рассчитать прогнозное значение интересующего показателя на следующий год, т.е. на будущий период. Кроме того, необходимо проанализировать имеющиеся данные и найти закономерность их изменения во времени.

Таким образом, задание сводится к следующим этапам:

) По приведенным данным необходимо построить прогноз с использованием скользящей средней, функции роста и тенденции. Построить графики с прогнозными данными и сравнить их с фактическими.

) Найти наиболее точную форму зависимости между статистическими данными и временем, а также определить вид этой зависимости и ее точность, используя коэффициент детерминации R2. Используя уравнение регрессии, найти значение исследуемого показателя в будущем периоде.

Исходные данные приведены в табл. 3.1

Таблица 3.1 - Исходные данные для задачи.з табл. дующие исходные данные:

ПериодДанныеПериодДанные1 2 3 4 5 6 7 8 9221 126 373 284 287 263 226 280 22310 11 12 13 14 15 16 17 18250 183 220 231 321 309 299 236 218

Расчет прогноза с использованием скользящей средней для i-го периода производится по следующей формуле:

Далее необходимо сделать прогноз с использованием функции ТЕНДЕНЦИЯ. Данная функция находит линейную зависимость между заданными значениями функции y и значениями ее аргументов x. Данная зависимость представляется линейной функцией, а значения ее аргументов находятся в Excel по методу наименьших квадратов.

В данном случае значения функции y - это данные, а значения аргументов x - номера периодов для соответствующих данных. Более подробную информацию о данной функции можно узнать с помощью помощника Excel, вызвав ее из меню или нажав клавишу «F1». Для расчета прогноза за необходимый период сначала введем в необходимой клетке таблицы «=ТЕНДЕНЦИЯ(», а далее укажем массив, в котором находятся известные значения функции y. Затем укажем массив, в котором находятся значения аргументов функции x. Последним указывается значение того периода, за который необходимо рассчитать прогноз, т.е. и необходимое значение x, для которого необходимо найти значение функции y.

Далее сделаем прогноз с использованием функции РОСТ. Данная функция Excel рассчитывает прогнозируемый экспоненциальный рост на основании имеющихся данных. Функция РОСТ возвращает значения y для последовательности новых значений x, задаваемых с помощью существующих x- и y-значений. Т.е. данная функция строит зависимость между функцией и ее аргументами в виде.

В результате получили такие значения (рис. 3.1)

Рис. 3.1 - Экранный вид расчета прогноза

Рис. 3.2 - График прогноза с использованием средней скользящей

Задача 4

Также необходимо построить следующие диаграммы:

а) столбиковую диаграмму для сравнительного анализа основных показателей хозяйственной деятельности (отпускная цена, основная З/П, сырье и материалы) по видам выпускаемой продукции;

б) накопительную диаграмму основных показателей хозяйственной деятельности (отпускная цена, основная З/П, сырье и материалы) по видам выпускаемой продукции;

в) секторную диаграмму распределения прибыли по трем изделиям.

Данные приведены на рис. 4.1

Рис. 4.1 - Исходные данные к условию

Расчет необходимых значений производится по следующей схеме:

1)Возвратные отходы составляют указанные процент от затрат на сырье и материалы.

2)Дополнительная З/П (грн.) определяется по формуле: если основная З/П<200 то дополнительная З/П равна 15% от основной; в ином случае - 20%.

)Начисления на З/П равна 37,5% от суммы основной и дополнительной З/П.

)Содержание оборудования составляет 5% от основной З/П.

)Цеховые расходы равняются 17% от (25% основной З/П + 75% от доп. З/П).

)Общезаводские расходы составляют 8% от средней основной З/П.

)Производственная себестоимость равна сумме затрат на сырье и материалы, комплектующие, топливо и энергию, основную и дополнительную З/П, начисления на З/П, содержание оборудования, цеховые и общезаводские расходы за вычетом возвратных отходов.

)Непроизводственная себестоимость составляет 3,5% от производственной.

)Полная себестоимость является суммой производственной и непроизводственной себестоимости.

)Прибыль составляет указанные процент нормы прибыли от полной себестоимости.

)Оптовая цена равна сумме полной себестоимости и прибыли.

)НДС составляет указанный процент от оптовой цены.

)Отпускная цена равна сумме оптовой цены и НДС.

Рассчитаем необходимые показатели, а так же отпускную цену. Результаты показанны на рис. 4.2

Рис. 4.2 - Экранный вид расчета себестоимости и отпускной цены

Первая диаграмма - это столбиковая диаграмма для сравнительного анализа основных показателей хозяйственной деятельности (отпускная цена, основная З/П, сырье и материалы) по видам выпускаемой продукции (рис. 4.3).

Рис.4.3 - Гистограмма сравнительного анализа показателей выпуска продукции

Построим накопительную диаграмму основных показателей хозяйственной деятельности (рис. 4.4).

Рис. 4.4 - Накопительная диаграмма основных показателей хозяйственной деятельности

Построим секторную диаграмму распределения прибыли по трем изделиям (рис. 4.5).

Рис. 4.5 - Секторная диаграмма распределения прибыли по видам продукции