Экспертные системы в организации и управлении производственных процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ В ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

Мустафаева Д.Г., канд. техн. наук, доцент,

Мустафаев М.Г., канд. техн. наук, ассистент

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет), г. Владикавказ

Рассмотрена возможность повышения эффективности функционирования производственной системы на основе применения экспертной системы и проведения контроля процесса

Управление производственной системой (ПС) в изменяющихся условиях сводится к обеспечению ее целенаправленного поведения, что достигается должной организацией и развитием производства. На предприятии используются методы и средства, которые должны быть направлены на создание условий, максимально способствующих достижению поставленных целей.

Важной функцией ПС является выпуск изделий требуемого качества. Производство включает непосредственно технологические процессы (ТП) и вспомогательные операции, которые связанны с изготовлением изделий [1].

Эффективность функционирования производства осуществляют на основе формирования и принятия решений, что является целью управления. Совокупность действий управленческого персонала по определению целей и оценке их состояния путем регистрации и обработки информации, формирование экономически обоснованных программ производства и заданий представляет собой процесс управления производством. Эффективность управления обеспечивается достижением цели функционирования ПС в целом.

Управление ПС осуществляется на основе информации получаемой из технологических операций и процессов (рис. 1). Ответственность за принятие решений на основании информации возлагается на лицо, принимающее решение (ЛПР).

На основе анализа и методов обработки информации, ЛПР для принятия решений и управления системой осуществляет выбор методов воздействия на систему. Определяются функциональные зависимости, причинно-следственные связи и приоритеты, точка приложения усилий по ее решению.

Определяют вопросы, требующиеся для решения и их возможный результат. Для решения намеченных задач формируется аналитическая группа, которая разрабатывает методы опроса; осуществляет отбор экспертов; формирует группы; проводит опрос экспертов; анализ результатов и их интерпретацию.

К процессу оценивания привлекают работников предприятия и независимых сторонних экспертов, что позволяет повысить объективность оценок. К процессу оценивания также привлекают консультантов по управлению. Организуется взаимодействие участников процесса и взаимное информирование сторонних и внутренних экспертов. В функции группы входит генерация альтернатив и их оценка, в результате чего вырабатывают рекомендаций по решению проблем. Результат экспертизы зависит от состава группы. Для повышения точности проводят оценку их компетентности, которая вычисляется на основе суждений эксперта о степени информированности по данной задаче.

Для сбора экспертной информации эксперты заполняют опросные анкеты, которые заранее составляет аналитик. Результаты анкетирования позволяют обеспечить ЛПР информацией, необходимой для принятия решения.

В ходе решения задач и принятия решений в производственном процессе осуществляется взаимодействие экспертной системы и ЛПР (рис. 2).

Решение задач организации и управления ПС, направленной на обеспечение высокой надежности и оптимизацию затрат, возможно на основе создания ЭС. ЭС строится по функциональному принципу и включает блоки: учета, анализа, принятия решений, прогнозирования, контроля и регулирования (рис. 3). Все процессы, происходящие в системе, основаны на учете данных о состоянии объекта управления (ОУ).

Функционирование ЭС основано на постоянном взаимодействии: человека (ЛПР), программно-аппаратного комплекса, и ОУ, с которым связаны задачи по принятию решений.

С целью повышения эффективности управления и точности процесса производства применяется ЭС управления (рис. 4). Данные через интерфейс поступают в блок анализа параметров, реализованный на базе программных средств, который предназначен для выбора и распределения параметров и заполнения области реального времени рабочей памяти. Блок обучения, используя данные анализа, корректирует базу знаний с целью повышения точности принимаемых решений.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Блок-схема алгоритма анализа информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Взаимодействие экспертной системы и ЛПР

Рис. 3. Функциональная схема экспертной системы

производственная система управление экспертный контроль

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Структурная схема экспертной системы управления

Использование нечетких словесных понятий позволяет учесть неопределенность задачи выбора и достигнуть описания факторов, не поддающихся точной количественной оценке при производстве изделий; на основе которых могут быть реализованы конкретные процедуры и алгоритмы решения поставленных задач.

Нечеткое управление приобретает существенное значение, когда ТП являются сложными. В таком случае решения задач управления можно представить в виде схемы организации нечеткой системы управления (НСУ), важным элементом которой является эксперт, который в свою очередь формирует описание процесса управления, основываясь на собственные знания. Основной элемент (контроллер нечеткой логики) НСУ использует знания экспертов, представленные с помощью теории нечетких множеств в виде лингвистических переменных элементов нечетких множеств.

Интеллектуальная система управления, на основе нечеткой ЭС, опирающейся на квалификацию технологов (рис. 5), для вывода решения использует совокупность нечетких функций принадлежности и правил.

Рис. 5. Структура системы управления, построенная на основе нечеткой экспертной системы

Параметры функционирования системы могут рассматриваться как параметры эффективности. Они позволяют оценить качество решения проблемы и достижение поставленных перед системой целей.

Результатом деятельности управляющей системы является производство изделий, продуктом труда которого - управленческое решение. Эффективностью принимаемых решений оценивается и эффективность управляющей системы. Оценка эффективности осуществляется путем определения интегрального показателя на основе метода взвешенной суммы оценок. Корреляционные зависимости между показателями позволяет малыми приращениями достигать большего эффекта.

Контроль является неотъемлемой частью производственного процесса. С его помощью выявляются отклонения от программы и определяются причины этих отклонений. Причинами могут быть неполный учет факторов оказывающих воздействие на исполнение решения, а также недостатки и ошибки при реализации решения.

Эффективность функционирования ПС обеспечивается действенностью ее управления. Неотъемлемой частью процесса управления ПС является анализ. Анализ позволяет сформировать информационную основу принятия решений в процессе функционирования ПС и на предприятии в целом. Анализ необходим для систематизации и формализации методов сбора, обработки и представления информации.

Информационная поддержка обеспечивает эффективное функционирование ПС. При подготовке информации для принятия решений осуществляют сбор данных, их обработку и представление. Для принятия решений в ПС проводится анализ информации, а также информационное и методическое обеспечения процесса и лиц, принимающих решения.

Проведенные исследования показали, что обмен информацией между ЛПР и группой экспертов обеспечивает объективность оценки, имеет место более качественное решение, что позволяет объективно интерпретировать результаты оценки.

Предложенные подходы позволяют обеспечить эффективное управление производством изделий, устойчивое функционирование ПС, разработать оптимальную структуру производства для поддержания устойчивого их функционирования, осуществлять системный подход к управлению процессами, решить задачи увеличения объемов выпускаемых изделий и повышения их конкурентоспособности.

Литература

1. Козлова, О. В. Организация управления промышленным производством [Текст] / О. В. Козлова, С. Е. Каменицер. - М. : Высшая школа, 1980. - 400 с.

2. Фатхутдинов, Р.А. Производственный менеджмент [Текст] / Р. А. Фатхутдинов. - СПб. : Питер, 2003. - 496 с.

Размещено на Allbest.ru