Дипломная работа: Ресурсное обеспечение программы производства на промышленном предприятии

При принятии решения по ресурсному обеспечению программы производства учитывается вариант поставки каждой ассортиментной позиции многономенклатурных материальных ресурсов. Поставка определяется моментом времени, в который производится закупка, количеством приобретаемого материального ресурса в этот момент времени для обеспечения производственного процесса на конкретный отрезок времени.

Формализовано оптимизационная задача формирования плана поставок многономенклатурных материальных ресурсов сводится к следующей математической модели.

, (1)

где Z₁ - затраты на приобретение материальных ресурсов, Z₂ - затраты на доставку, Z₃ - затраты на хранение.

В первой составляющей целевой функции (1) учитываются затраты промышленного предприятия на приобретение материальных ресурсов (Z₁). В зависимости от момента времени приобретения конкретного материального ресурса в цене учитывается инфляция, дефляция, потребительские свойства материальных ресурсов, срочность приобретения материальных ресурсов.

(2)

Здесь j - ассортиментная позиция материального ресурса, ;

t - текущий момент времени, ;

Т - временной горизонт;

P_j(t) - цена j-го материального ресурса, приобретаемого в момент времени t;

x_j(t) - количество j-го ресурса, приобретаемого в момент времени t.

Во второй составляющей целевой функции представлены затраты предприятия на доставку многономенклатурных материальных ресурсов автомобильным транспортом (Z₂). При доставке материальных ресурсов учитывается грузоподъемность и загруженность каждой единицы транспортного средства, количество оптимальных маршрутов, транспортный тариф.

, (3)

,

где С(x(t)) - транспортные расходы, зависящие от маршрута и количества перевозимых материальных ресурсов, где . Здесь переменные вектора могут принимать значения либо 0, либо 1;

G_k - грузоподъемность транспортного средства k-го вида.

В третьей составляющей целевой функции учитываются затраты на хранение приобретенных материальных ресурсов (Z₃), которые зависят от затрат на содержание и ремонт складских помещений, аренды складских помещений, длительности хранения материальных ресурсов, величины производственных запасов материальных ресурсов

(4)

,

где Z_сj - суточные затраты на складирование j-го ресурса;

i - переменная временного горизонта, ;

f_j(t) - потребность в j-ом ресурсе в t-ый день (неделю, квартал и т.п.) ;

О_j - остаток на складе j-го количества ресурса, который есть в наличии на начальный период времени.

При реализации предложенной математической модели (1) вводятся следующие ограничения:

- по финансовым возможностям промышленного предприятия для приобретения материальных ресурсов

- по производственным возможностям поставщиков материальных ресурсов

- по вместимости складских помещений для хранения материальных ресурсов (5)

- по количеству приобретаемых материальных ресурсов

где F(t) - наличие денежных средств предприятия на приобретение ресурсов для изготовления в t-й день;

R_j(t) - количество j-го ресурса, предлагаемого поставщиком в t-й день;

V_j - объем (площадь), занимаемая одной единицей j-го ресурса на складе;

V - объем (площадь) складского помещения предприятия.

В представленной постановке задача относится к классу нелинейных с элементами целочисленности. Решение такой задачи требует специализированных пакетов прикладных программ. Для производственных условий достаточно получить квазиоптимальное решение. С этой целью используется адаптированный метод анализа иерархий, с помощью которого задача решается в условиях изменения приоритетов промышленного предприятия.

В результате решения задачи составляется план по приобретению, транспортировке материальных ресурсов, осуществляется работа по выполнению и контролю этих планов, учету производственных запасов, а также в случае возникновения проблемных ситуаций принимаются корректирующие управленческие решения.

2.2. Модель выбора поставщика материальных ресурсов

При выборе поставщиков промышленные предприятия учитывают большое количество факторов: качество потребительских свойств материальных ресурсов, цены, объемы продаж, условия доставки, возможность срочного изготовления материального ресурса, долгосрочные договорные отношения с поставщиком, сроки выполнения заявки, разнообразие ассортиментных позиций, сроки замены бракованных материальных ресурсов, условия штрафных санкций при срыве поставок, месторасположение поставщика и др. (таблица 1).

Таблица 1

Классификация показателей выбора поставщика

Проблема выбора поставщика в этом случае представляет собой многокритериальную оценку.

Этапы решения задачи:

1) выбор наилучших показателей поставки по всем поставщикам в каждой группе показателей;

2) определение степени соответствия характеристик каждого из поставщиков наилучшим показателям;

3) расчет интегрального показателя по всем группам, ранжирующего поставщиков.

Формализованная экономико-математическая модель выбора поставщика выглядит следующим образом.

1. Показатели каждой группы возможных поставщиков представляются матрицами; численные значения одноименных показателей у разных поставщиков различны:

, (6)

где r_wp - значение w-го показателя p-го поставщика в k-й группе показателей, .

2. Производится сравнение численных значений элементов столбцов каждой матрицы и таким образом получаются идеальные показатели поставщика, которые представляются матрицей-строкой:

(7)

Эта матрица приписывается некоторому “расчетному” или идеальному поставщику, у которого в этой группе наилучшие показатели. Аналогичным образом “расчетные” матрицы получены по всем l-группам показателей.

3. Pассчитывается степень отклонения каждого элемента столбцов матриц от «расчетных» значений по всем группам:

(8)

Показатели каждой группы представляются матрицами с безразмерными элементами:

. (9)

Матрицы (9), построенные для всех групп показателей ранжируют потенциальных поставщиков по каждому показателю в группе. Таким образом, решается задача выбора наилучшего поставщика по всем столбцам матриц.

4. Выбирается наилучший поставщик по каждой группе показателей путем введения общего показателя A_p для элементов каждой строки матрицы (9):

(10)

Показатель A_p определяет вес каждого поставщика в определенной группе показателей.

5. Рассчитывается интегральный индекс потенциального поставщика на основании показателей A_p :

(11)

Этот показатель раскрывает значимость каждого поставщика. Численные значения индекса поставки для каждого возможного поставщика ранжируют всех поставщиков по всему набору показателей и позволяют установить поставщика, который имеет преимущество в данном конкретном случае. Для каждой ассортиментной позиции материальных ресурсов алгоритм повторяется.

Задача выбора поставщика материальных ресурсов решена на примере провода ПЭТ-155, необходимого для изготовления пылесоса. Лучшим поставщиком согласно проведенным расчетам является завод-производитель в г.Подольск.

2.3. Методика составления графика доставки многономенклатурных материальных ресурсов

В процессе ресурсного обеспечения программы производства планируется и обеспечивается доставка материальных ресурсов.

Методика составления графика доставки многономенклатурных материальных ресурсов начинается с получения плана производства промышленной продукции. Затем определяется потребность в j -ом материальном ресурсе () в каждый момент времени согласно технологическому процессу изготовления изделия. Следующим шагом является решение задачи выбора поставщика j - го материального ресурса. После этого определяется вес j -го материального ресурса в каждом пункте-поставщике в момент времени t. После получения необходимых данных рассчитываются маршруты доставки материальных ресурсов, и составляется график доставки материальных ресурсов.

Для производственного предприятия возникает необходимость в доставке более одного наименования материального ресурса, которые могут поставляться одним или несколькими поставщиками. При этом минимизируются затраты на перевозку с учетом вида и грузоподъемности транспортного средства. Предприятие обладает транспортными средствами разной грузоподъемности, и на определенный момент времени некоторые из них могут быть уже заняты перевозкой. Исходя из выше изложенного, необходимо определить график доставки материальных ресурсов.

Модель минимизации затрат на перевозку на основе нахождения маршрутов доставки материальных ресурсов с учетом грузоподъемности транспортного средства представлена следующим образом.

(12)

при ограничениях:

- по количеству перевозимых материальных ресурсов

- по весу материальных ресурсов (13)

- по грузоподъемности транспортного средства

где x_сМj - объем поставки j - го материального ресурса с-ым поставщиком на маршруте М;

f_Мj - потребность в j - ом материальном ресурсе на маршруте М;

b_сj - предложение j-го материального ресурса с-ым поставщиком;

b'_j - вес j - го материального ресурса;

М - маршрут движения транспортного средства, .

Для решения задачи нахождения маршрутов разработан алгоритм, представленный на рисунке 1.

Исходными данными являются: П - список пунктов, из которых необходимо забрать материальные ресурсы; S - транспортная сеть с расстояниями между пунктами; - суммарный вес материальных ресурсов, которые необходимо забрать в r-ом пункте; G_k - грузоподъемность транспортного средства k-го вида. Под М_1,r понимается маршрут движения транспортного средства из исходного пункта до пункта r. Исходный пункт имеет первый номер.

Алгоритм предусматривает разделение пунктов-поставщиков на две группы: пункты, в которых вес груза больше или равен грузоподъемности транспортного средства и те, в которых вес меньше грузоподъемности транспортного средства.

Для каждого пункта из первой группы определяются оптимальные маршруты движения транспортных средств.

Формируется список (П_н) из тех пунктов, в которых груза () больше, чем грузоподъемность транспортного средства (G_k). Для пунктов из списка (П_н) определяется оптимальный маршрут движения транспортного средства (М_1,r ) и рассчитывается вес оставшегося груза (^ост), который необходимо забрать. После некоторого числа итераций пунктов в первой группе не остается.

Когда остаются только те пункты, в которых вес груза меньше грузоподъемности транспортного средства, забирается остаток груза из самого удаленного от исходного пункта (П_r).

После этого определяется наличие свободного места в транспортном средстве (G_ост) и проверяется, есть ли на пути к исходному пункту такой пункт, в котором груза () меньше, чем оставшегося свободного места в транспортном средстве.

Если таких пунктов (П_r) несколько, то груз забирается из того, который расположен дальше других от исходного. Далее снова рассчитывается коэффициент загрузки в транспортном средстве и т.д.

Если пунктов, у которых груза меньше, чем свободного места в машине, нет, то проверяется условие на необходимость загрузки части груза в данном пункте. Для этого рассчитывается количество транспортных средств, с помощью которого можно забрать оставшийся груз без частичной загрузки (б₁) и с частичной загрузкой (б₂). Если это количество разное, то частичная загрузка нужна.

Здесь , (14)

Условие (14) используется для выбора вида транспортного средства или транспортного средства меньшей грузоподъемности, что также ведет к уменьшению затрат на транспортировку материальных ресурсов.

Исходные данные для определения маршрутов перевозки представлены в таблице 2.

Таблица 2

Данные для расчета маршрутов и затрат