Задача складання розкладу виконання робіт з відношенням передування паралельними пристроями за критерієм мінімізації загального часу виконання робіт

Магістерська дисертація: 96 с., 26 рис., 5 табл., 4 додатки, 117 джерел. Актуальність. Успіх виробництва та його прибутковість на пряму залежить від процесу планування роботи на ньому. Ключовою складовою процесу планування є розробка ефективного плану виконання робіт виробничої діяльності. Для створення таких планів застосовують різні методи, зокрема методи теорії розкладів. Більшість задач теорії розкладів відносяться до класу NP-повних задач. Виникає проблема в тому, що відомі методи не завжди дозволяють отримувати близькі до оптимальних розклади робіт на виробництві за прийнятний час. На ряду з іншими NP-повними задачами теорії розкладу стоїть задача складання розкладу виконання робіт з відношенням передування паралельними пристроями з метою мінімізації загального часу виконання робіт. У зв’язку з цим, актуальною є розробка алгоритмів для даної задачі, що забезпечать високу якість отримуваних результатів і не будуть потребувати значних обчислювальних ресурсів. Мета дослідження – підвищення ефективності календарного планування за рахунок побудови оптимального чи близького до оптимального розкладу виконання робіт з відношенням передування паралельними пристроями шляхом мінімізації загального часу виконання робіт. Для досягнення мети необхідно виконати наступні задачі: − виконати огляд відомих результатів з розв’язання поставленої в рамках роботи задачі; − розробити алгоритми побудови початкового розкладу та провести експериментальні дослідження їх ефективності; − сформулювати достатні умови оптимальності для розв’язуваної задачі; − розробити алгоритм створення календарного плану мінімізації загального часу виконання робіт з відношенням передування паралельними пристроями; − розробити програмну реалізацію розробленого алгоритму; − виконати аналіз отриманих результатів. Об’єкт дослідження – процес календарного планування виконання робіт. 4 Предмет дослідження – методи календарного планування виконання робіт паралельними пристроями. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі автоматизованих систем обробки інформації та управління Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» в рамках теми «Ефективні методи розв’язання задач теорії розкладів» (№ ДР 0117U000919). Наукова новизна отриманих результатів Розроблено підходи та методи розв’язання поставленої задачі. Використання створених моделей на основі розроблених достатніх умов оптимальності (ДОУ), дозволяє істотно підвищити швидкодію складання розкладів на підприємстві. Публікації. Матеріали роботи опубліковані в збірнику праць Міжнародної наукової конференції на тему «Глобальне конкурентне середовище: розвиток сучасних соціально-економічних систем», м. Кишенів, Республіка Молдова, 21 квітня 2017 року [1]; у збірці науково-практичній конференції «Інформатика та обчислювальна техніка-ІОТ- 2018», м. Київ, НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 23-24 квітня 2018 року [2].Master’s dissertation consists of 96 pages., 26 images., 5 tables., 4 appendixes, 117 referring sources. Actuality. The success of production and its profitability directly depends on the process of planning work on it. A key component of the planning process is the development of an effective plan for the implementation of job activities. To create such plans, different methods are used. Among them are methods of the theory of schedules. Majority of scheduling problem belong to the class of NP-complete problems. The problem is that known methods do not always result in solutions with close to the optimal job schedules for an acceptable amount of time. Along with other NP-complete scheduling problem, the scheduling problem jobs with precedence relation on parallel machines to minimize the makespan. According to this statement, it is important to develop algorithms for this problem, which will ensure the high quality of the results obtained and will not require significant computing resources. Purpose of the study – to increase scheduling effectiveness by constructing an optimal or near-optimal job schedule with precedence relation on parallel machines to minimize the makespan. To achieve the goal, it is required to accomplish the following tasks: − provide an overview of the already known solutions for the problem set within the work objective; − develop initial schedule algorithms and to conduct experimental studies of their effectiveness; − formulate sufficient optimal conditions for the target problem; − develop a schedule plan creational algorithm to minimize the makespan with precedence relation on parallel machines; − develop a software for a schedule plan creational algorithm to minimize the makespan with precedence relation on parallel machines; − provide result analyzes. The object of research - the process of job scheduling execution. 6 Subject of research - methods of calendar planning of the job execution on parallel machines. Relationship of work with scientific programs, plans, themes. The work was carried out at the Department of Computer-Aided Management And Data Processing Systems of the National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" within the objective of the work "Effective Methods for Solving the Problems of the Theory of Schedules" (№ ДР 0117U000919). Scientific novelty of the obtained results Approaches and methods of solving the defined task were developed. The use of created models based on developed sufficient conditions of optimality (SCO), can significantly improve the speed of scheduling in the enterprise. Publications. The materials of the work are published in the collection of articles of the International scientific conference "Global Competitive Environment: Development of Modern Socio-Economic Systems", Kishinev, Republic of Moldova, April 21, 2017 [1]; in the collection of articles of the International scientific-practical conference "Informatics and Computing Technology-IOT-2018", Kyiv, National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" April 23-24, 2018 [2]

Інформаційна технологія оперативно-календарного планування дрібносерійного виробництва за концепцією «точно в строк»

В дисертаційній роботі розв’язано актуальне науково-практичне завдання з розроблення інформаційної технології оперативно-календарного планування дрібносерійного виробництва, яка призводить до підвищення ефективності функціонування виробничих систем за рахунок побудови оптимальних (близьких до оптимальних) за часовими критеріями календарних планів. Розглянуто існуючі моделі та методи систем планування, теорії розкладів. Розроблено методи побудови розкладів оперативно-календарного планування дрібносерійного виробництва. Обґрунтовано доцільність використання запропонованих методів. Проаналізовано ефективність запропонованих методів побудови розкладів. Розроблено інформаційну технологію оперативно-календарного планування дрібносерійного виробництва за концепцією «точно в строк». Проведені експериментальні дослідження інформаційної технології, які підтвердили адекватність запропонованих моделей та методів