Интеллектуальная поддержка реинжиниринга конфигураций производственных систем: методы и информационные технологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Интеллектуальная поддержка реинжиниринга конфигураций производственных систем: методы и информационные технологии

А.В. Смирнов

В последние годы в России в производственной и управленческой деятельности произошел ряд принципиальных изменений, связанных с возрастанием конкуренции на рынке товаров и услуг. Это обуславливает необходимость проведения реинжиниринга конфигураций предприятий на базе технологии поддержки принятия решений.

Проблема реинжиниринга конфигураций предприятий

Задачи реинжиниринга конфигураций предприятий, относящихся к классу систем с динамически изменяющейся структурой, занимают одно из ключевых мест в жизненном цикле подобных систем и включают: спецификацию характеристик системы и ее элементов (функционально законченных компонент конфигурации), выбор типовых решений реализации функциональных элементов, управление изменениями конфигурации системы и ее элементов на протяжении жизненного цикла, проверку согласованности (корректности) изменений конфигурации. В терминах теории управления методология управления конфигурацией имеет вид (см. рис. 1).

Рис. 1. Укрупненная схема технологии управления конфигурацией

В рамках этой методологии были разработаны [Смирнов, 1996; Pawlak, et al., 1997]:

методы, процедуры и инструментальные средства спецификации количественных и качественных требований к крупным проектам (как динамически развиваемым системам) с учетом индивидуальных предпочтений и оценок пользователей на основе технологии коллективной работы группы экспертов (пользователей);

методы, модели и инструментальные средства кооперативного выбора компонент конфигураций проектов (как систем с динамически изменяющейся структурой), удовлетворяющих организационно-экономическимым и технико-технологическим ограниче-ниям, на основе технологии совмещенного проектирования систем из типовых решений.

Реинжиниринг как технология инновационной политики опи-рается на понятие проекта - комплекса взаимосвязанных новых технических и организа-ционных решений. Данный объект является иерархическим и содержащим типизируемые элементы (допу-скающие реализацию на основе типо-вых взаимозаменяемых решений или их комплек-сов - фрагментов, макросов). Над объектом заданы ограничения: интегральные - для всего объекта в целом, локальные - определяющие допустимость взаимосвязи между элементами. реинжиниринг конфигурация управление

Подобная интерпретация позволяет формализовать задачу реинжиниринга конфигураций (реконфигурирования) в виде задачи удовлетворения ограничений, решение которой основывается на совместном использовании технологий распространения и удовлетворения ограничений.

2. Методы повышения эффективности удовлетворения ограничений

В связи с тем, что конфигурирование/реконфигурирование предприятий осуществляется с использо-ва-нием типовых решений (конкретные модели оборудования, типовые планировки и подсистемы) в качестве возможных схем распространения ограничений целесообразно использовать прежде всего схемы, основанные на знании артефактов (типовых реше-ний). В этом случае возможна ориентация либо на “прямую задачу”: ограничения области переменных артефакты, либо на “обратную задачу”: артефакт области переменных ограничения, либо на их совместное использование (комбинированную схему).

Для повышения эффективности технологии удовлетворения ограничений может быть рекомендован ряд методов (рис. 2), структурированный в две группы. В практике решения данного класса задач наибольшее развитие получила вторая группа, позволяющая не только учитывать знания пользователей при решении конкретных задач, но и дающая пользователям возможность оперативно варьировать свои приоритеты и/или структуру/значения ограничений в процессе решения задач.

3. Организация коллективного выбора

В качестве метода групповой поддержки принятия решений был предложен модифицированный метод анализа иерархий, обобщенный алгоритм которого включает следующие этапы: (1) создание структуры показателей, (2) согласование структуры показателей, (3) оценка качественных показателей проекта, (4) согласование оценки качественных показателей проекта, (5) попарное сравнение показателей, (6) согласование весов показателей, (7) ранжирование проектов. В этом алгоритме можно выделить два типа этапов. На первых собираются индивидуальные профили решений экспертов, на вторых - осуществляется согласование этих мнений и выработка согласованного решения.

4. Организация СППР для реконфигурирования предприятий

В результате нами был разработан следующий сценарий реконфигурирования предприятий (см. рис. 3), реализованный в виде многоагентной СППР. Данный сценарий позволяет группе пользовате-лей/экспертов в результате анализа показателей деятельности предприятия сформировать его новое дерево целей и разработать на основе существующей конфигурации производственной системы предприятия новую конфигурацию, отвечающую в наибольшей степени новым требованиям и учитывающую при этом знания пользователей/экспертов.

Необходимость учета экспертных знаний и интеграции знаний о различных аспектах объекта обуславливает необходимость использования многоуровневой структуры базы знаний (БЗ) и разнообразных механизмов вывода при решении задач реинжиниринга конфигураций. Верхний уровень этой структуры ориентирован на особенности семантической модели проблемной области,

Рис. 2. Методы повышения эффективности технологии удовлетворения ограничений второй - на построение объектно-ориентированной модели этой области, а нижний уровень - на классы задач, решаемые различными категориями пользователей.

Заключение

Предложен подход к поддержке основных задач реконфигурирования предприятий, который может быть использован при реконфигурировании широкого класса сложных систем с динамически изменяемой структурой.

Использование предложенных технологий поддержки принятия решений позволяет распределить задачи между пользователями, что обеспечивает реализацию базового принципа реинжиниринга - возможность коллективной деятельности группы специалистов. При этом возможность интеграции различных платформ и инструментальных средств в рамках многоагентной среды дает возможность развития среды за счет включения в нее новых приложений. Развитие данной среды планируется осуществляться с цель доступа к ней пользователей сети INTERNET, а также использования нейронных сетей для обучения СППР при выборе базовых линий конфигураций, в наибольшей мере отвечающих внешним требованиям, и генетических алгоритмов для повышения эффективности процесса синтеза новых модификаций конфигураций.

Литература