Operativny manazment vyrobneho procesu

OPERATÍVNY MANAŽMENT VÝROBNÉHO PROCESU

DEFINÍCIA
Ide o systém riadiacich činností, ktoré priamo zabezpečujú priebeh výrobného procesu.

Pozostáva z:

1. Operatívne plánovanie (OP) – plní funkciu definovania cieľov výrobného procesu. Tieto sú

dané vo forme operatívnych plánov (rozvrhov) (W), ktoré sú výstupmi operatívneho
plánovania.

2. Dispečerské riadenie (DR) – zabezpečuje prenos cieľov na výrobný proces. Porovnávanie

výstupov (y) operatívneho plánovania s jeho cieľmi (W), na základe ktorých zisťuje stav
a prijíma rozhodnutia (u), tak aby sa dosiahol súlad medzi (y) a (W). Zabezpečuje realizáciu
tých rozhodnutí (u).

3. Monitorovanie procesov a operatívna evidencia (MP, OE) - zabezpečuje zber dát o priebehu

výrobného procesu a ich spracovanie do formy potrebnej pre analýzu a kontrolu výrobného
procesu.

W

R(t)

OP

DR

výrobný
proces

MP, OE

u

y

t+1

ROZVRHOVANIE

PLÁNOVANIE
Je to nejaký postup vytvárania plánu.

PLÁN - je to postupnosť akcií, ktoré je potrebné aplikovať tak, aby sa systém dostal z počiatočného
stavu do cieľového stavu za daných ohraničení.

% popis operatorov na zmenu sveta

Pripustne akcie robota:

zdvihni(x)

zdvihni_z(x,y)

poloz(x)

poloz_na(x,y)

% popis stavu sveta

S0: na_podlozke(A)

na_podlozke(B), na(C, A)

chapadlo_prazdne

Sc: na_podlozke(C), na(B, C), na(A, B)

chapadlo_prazdne

% plan (S0 -> Sc)

Plan (S0 -> Sc):

zdvihni_z(C,A),poloz(C),zdvihni(B),poloz_na(B,C),zdvihni(A),poloz_na(A,B)

ROZVRHOVANIE
Používame ho ak nás okrem postupnosti akcií zaujíma aj ich umiestenie v čase.

ROZDIELY ROZVRHOVANIA VOČI PLÁNOVANIU

1. Paralelizmus – máme viac strojov a požiadavky môžu byť vykonávané naraz.
2. Trvanie akcií – je pri rozhodovaní dôležité.
3. Precedenčné ohraničenia – nemôžeme začať od konca výroby.
4. Implicitné ohraničenie – na jednom stroji môžeme vyrábať jeden výrobok.
5. Obmedzené zdroje – obmedzený počet strojov, surovín.
6. Špecializované prostriedky – niektoré úlohy môžu byť vykonané iba na špecializovanom stroji.
7. Časy medzi akciami – niektoré úlohy nemôžu byť vykonané skôr ako skončia predchádzajúce

úlohy.

C

A

B

B

A

C

SP

SC

ÚLOHY ROZVRHOVANIA – sú charakterizované týmito parametrami:

I. Hlavné zložky – 1. Stroje (procesory)

2. Úlohy

II. Doplnkové zložky –

a) zakázky (jobs)

b) pomocné zdroje (resources)

c) precedenčné ohraničenia (usporiadanie)

d) disjunktné ohraničenia (zdieľanie zdrojov)

1. Stroje – procesory

Poznáme:

a) paralelné - úloha môže bežať na rôznych strojoch.
b) dedikované - úloha môže bežať len na špeciálnych strojoch.

Podľa výkonnosti procesorov:

a) identické – na každom stroji rovnako dlho trvá zrýchlenie a spomalenie.
b) uniformné (bj) – zrýchlenie (spomalenie) na jednom procesore je bj-krát pomalšie

(rýchlejšie) ako na druhom.

c) nesúvzťažné (tij) – úplné iná výkonnosť pri každej úlohe.

2. Úlohy

Množina úloh T = {T1, T2, … , Tn}
Povinné:

1) Čas spracovania úlohy ti - vektor ti = [ti1, ti2, ... , tim]

T

a) identické - ti = [ti, ti, ... , ti] tij = ti
b) uniformné -

tij = ti/ bj

c) nesúvzťažné -

tij = [ti1, ti2, ... , tim]

2) Čas pripravenosti ri (release)– od akého okamžiku je úloha pripravená na realizáciu.

Ak sú všetky úlohy pripravené naraz ->

ri’ = 0 (pre všetky i)

3) Požadovaná doba splnenia di (due dates) - doba dokedy by mala byť úloha splnená, po

prekročení tej doby sú penále.

Nepovinné:

4) Dodacie časy τi (deadline) – neprekročiteľné časy určenia.
5) Priority wi
6) Požadované doplnkové zdroje (resources)

Zhrnutie:

1) T = {T1, T2, … , Tn}
2) P = {P1, P2, … , Pm}
3) R = {R1, R2, … , Rk}
4) Ohraničenia - precedenčné

- zdieľanie zdrojov

TYPY ROZVRHOVANÝCH ÚLOH

I. Paralelné procesory

1) Rozvrhovanie na jednom procesore

2) Rozvrhovanie na viacerých procesoroch

II. Dedikované procesory – množstvo úloh spájajú do zákaziek: Jk = [T1,k, … , Tnk,k]

-> každá úloha v rámci Jk beží na
inom stroji

ĎALŠIE ATRIBÚTY ÚLOH ROZVRHOVANIA

-

Preempcia (prerušiteľnosť)

-

Deterministické rozvrhovanie – všetky parametre sú známe a stabilné

-

Prediktívne rozvrhovanie – na dlhší horizont

-

Reaktívne rozvrhovanie – na krátku dobu

ROZVRH R
Je to súbor údajov, z ktorého je zrejmé, v ktorých časových intervaloch sa majú úlohy a operácie
realizovať.

Nech Ci(R) je čas ukončenia Ti v rozvrhu R, potom je zrejmé, že každý prípustný rozvrh R je daný n-
ticou [C1(R), ... , Cn(R)] za predpokladu, že spĺňa všetky ohraničenia.

a) Kriteriálnu funkciu – ktorá je definovaná ma množine všetkých prípustných rozvrhov spravidla

ako nejaká reálna funkcia f času ukončenia jednotkových úloh.

F(R) = f(C1(R), ... , Cn(R))

b) Optimálny rozvrh – je to taký prípustný rozvrh, pre ktorý f nadobúda minimum na množine

iných pripustných hodnôt.

c) Regulárnu kriteriálnu funkciu – F(R) je regulárna vtedy, ak nie je možný jej nárast bez toho,

aby sa nepredĺžil termín ukončenia aspoň jednej úlohy.

d) Dominantnú množinu rozvrhov (Dom) – ktorá je taká množina, kde zanedbávame nejaké úlohy.

( ) ( )

{

}

n

i

R

c

S

c

Dom

S

Dom

R

i

i

,

...

,

1

,

,

:

=

∀

≤

∈

∃

∉

∀

Najčastejšie používané kriteriálne funkcie (pričom fi je tzv. funkcia nákladov)

A:

B:

( )

( )

(

)

( )

(

)

(

)

( )

(

)

( )

(

)

R

c

f

f

R

c

f

f

R

c

f

R

c

f

f

R

F

i

n

i

n

n

1

1

1

1

1

1

1

max

,

...

,

=

=

=

∑

=

1. completion time

I. C

II. Cmax

2. lateness time – oneskorenie

I. L
II. Lmax

3. flow time – dĺžka spracovania

I. F
II. Fmax

4. tardeness time – dĺžka omeškania

I. T
II. Tmax

5. počet omeškaných úloh (nT):

Ci

fi

( )

( )

R

c

w

f

R

c

f

i

i

i

i

i

=

=

Ci

fi

di

(

)

i

i

i

i

i

i

i

d

c

w

f

d

c

f

−

=

−

=

Ci

fi

ri

(

)

(

)

∑

∑

−

=

−

=

−

=

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

i

w

r

c

w

resp

n

F

F

r

c

w

f

r

c

f

.

Ci

fi

di

(

)

(

)

∑

∑

=

−

=

i

i

i

i

i

i

i

w

f

w

resp

n

T

T

d

c

w

f

.

,

0

max

(

)

(

)

(

)

i

i

i

i

d

c

w

sign

f

−

=

,

0

max