Розробка математичної моделі виробничого процесу виготовлення плоскої секції понтона композитного доку

Abstract

Проведено огляд відомих технічних рішень у докобудуванні, що спрямовані на забезпечення необхідних виробничих параметрів при виготовленні залізобетонного понтона композитного доку. Встановлено, що у наявних рішеннях не встановлено зв’язок з параметрами виробничого процесу та відсутній вплив зміни цих параметрів на значення фондоконцентрації. Розроблено модель виробничого процесу виготовлення плоскої секції понтона доку, що дає змогу відпрацьовувати на ній керуючі дії, що знижують ймовірність проявів ризиків при виготовленні корпусу доку. За допомогою розробленої моделі можна оцінювати зниження як неефективних витрат ресурсів за рахунок управління ризиками виробничого процесу, так і скорочення нормативних витрат ресурсів внаслідок реалізації заходів щодо вдосконалення організації виробництва. Для розробки математичної моделі виробничого процесу виготовлення плоскої секції понтона доку формалізовано вимоги, що обумовлюють виконання виробничої програми підприємства при забезпеченні умов мінімізації витрат ресурсів у вигляді системи рівнянь. У результаті проведеного дослідження докобудівного виробництва виділено шість основних типів ресурсів, витрати яких впливають на формування фондоконцентрації вироблених плоских секцій понтона доку – метал, бетон, вода, електроенергія, персонал і час. Проведено комплексну оцінку фондоконцентрації виробничого процесу за рахунок сукупного функціоналу втрат при умові, що його мінімальне значення відповідає мінімальній фондоконцентрації виробничого процесу. Розроблено структуру запропонованої моделі з використанням методології Integration Definition for Function Modeling, а перевірка моделі на ідентичність проводилася шляхом зіставлення результатів моделювання при значенні результуючих параметрів, що відповідають реальним значенням чинного докобудівного виробництва. З використанням розробленої моделі проведено дослідження впливу різних організаційно-технічних заходів на фондоконцентрацію виробничого процесу та зроблена оцінка керуючих впливів на витрати ресурсів у виробничому процесі.

The article reviews technical solutions in dock construction that are aimed at providing the parameters necessary for the manufacture of reinforced concrete pontoon of a composite dock. It is revealed that these solutions do not account for the workflow parameters; moreover, changing these parameters does not influence fund concentration. A model has been developed for the workflow of manufacturing of a flat section of a dock pontoon. It enables mastering control actions that reduce the probability of the risk manifestation in the manufacture of the dock body. The model can be applied to evaluate the reduction of inefficient resource usage by managing the workflow risks and decreasing the standard resource consumption through improvement of manufacture organization. Developing the mathematical model has been preceded by formalization of the requirements that establish the manufacture program of the enterprise while minimizing resource consumption in the form of a system of equations. A study of dock construction has been performed that helped identify six major types of resources the usage of which affects formation of fund concentration for the manufactured flat sections of dock pontoons. They are metal, concrete, water, electricity, personnel, and time. The article presents a comprehensive evaluation of the fund concentration of the workflow through total loss functionality, provided that its minimum value corresponds to the minimum fund concentration of the workflow. The structure of the proposed model has been developed using the Integration Definition for Function Modeling methodology. Verification of the model has been performed through comparing the modeling results at the values of the resulting parameters that correspond to the actual values of present-day dock construction. The developed model has been used to study the influence of various organizational and technical measures on the fund concentration of the workflow. The control actions affecting resource consumption over the workflow have also been evaluated.