Автоматизированное проектирование процессов выполнения заказа на изготовление печатной продукции на примере процесса изготовления каталога
Создание сложных автоматизированных компьютерных издательских систем и компонентов. Автоматизация проектирования процессов выполнения заказов на примере процесса изготовления каталога. Выбор и использование программных средств для реализации проекта.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.03.2012 |
| Размер файла | 4,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Постановка задачи
- 1.1 Исходные данные для изготовления заказа
- 1.2 Выбор технологических операций реализующих заказ
- 1.3 Подбор вариантов видов оборудования выполняющего технологические операции данного заказа
- 2. Построение технологического процесса на базовом оборудовании
- 2.1 Расчет потребности в материалах на тираж
- 2.2 Технологический процесс выполнения заказа с указанием времени
- 2.3 Проведение стоимостного анализа
- 2.4 Построение сетевого графика проводимых работ
- 3. Оптимизация технологического процесса
- 3.1 Оптимизация проводимых работ с помощью прямой задачи календарного планирования (MS Project)
- 3.2 Оптимизация технологических операций с помощью обратной задачи календарного планирования при ее сведении к стандартной форме линейного программирования
- 4. Построение динамической модели технологического процесса с помощью Enterprise Dynamics
- 4.1 Исходные данные
- 4.2 Расчет необходимости подключения дополнительного оборудования
- 4.3 Подключение дополнительного оборудования
- 5. Проектирование технологического процесса с помощью системы PrintEffect
- 5.1 Расчет времени выполнения заказа
- Заключение
- Список ссылок
Введение
Технический прогресс и эффективность производства взаимосвязаны. Сегодня технический прогресс является основным средством повышения эффективности производства. Автоматизация производственных процессов в полиграфической отрасли охватывает все этапы комплексного производственного процесса. Она необходима для обеспечения максимальной отдачи при выборе режима работы оборудования, учета материалов и готовой продукции, точного расчета заказов, отслеживания прохождения заказа по всей технологической цепочке, контроля длительности заказа и осуществления календарного планирования.
Создание сложных автоматизированных компьютерных издательских систем и компонентов представляет собой задачу, решение которой требует применения специальных методик и инструментальных средств.
В данной курсовой работе рассматривается задача автоматизации проектирования процессов выполнения заказов на примере процесса изготовления каталога. В работе осуществляется выбор технологических операций реализующих заказ, подбор подходящего полиграфического оборудования, построение сетевого графика технологического процесса в программе MS Project, оптимизация проводимых работ с помощью задач прямой и обратной оптимизации, построение динамической модели технологического процесса с использованием программы Enterprise Dynamics, расчет стоимости и времени выполнения заказа с помощью полиграфической системы управления и учета PrintEffect.
1. Постановка задачи
1.1 Исходные данные для изготовления заказа
Рассмотрим конкретное полиграфическое предприятие, на котором имеются фиксированный набор оборудования и штат сотрудников, достаточные для выполнения определенного технологического процесса. В таблице 1.1 приведены исходные данные для изготовления заказа.
Таблица 1.1 - Технические показатели издания
|
Вид издания |
каталог |
|
|
Формат (см) |
60х90/8 |
|
|
Печатных листов |
8 |
|
|
Формат готового издания (мм) |
220х290 |
|
|
Тираж |
1000 |
|
|
Красочность блока |
4+4 |
|
|
Красочность обложки |
4+4 |
|
|
Способ печати |
офсетный |
|
|
Кол-во страниц |
64 + обложка |
|
|
Бумага для блока |
мелованная глянцевая 130 г/м2 |
|
|
Бумага для обложки |
мелованная матовая 300 г/м2 |
|
|
Вид фальцовки тетрадей |
взаимно перпендикулярная |
|
|
Способ комплектовки блока |
подборка |
|
|
Способ скрепления блока |
клеевое бесшвейное скрепление |
|
|
Тип обложки |
2 (для обыкновенного крытья) |
|
|
Виды отделки для обложки |
выборочная УФ-лакировка, тиснение фольгой, конгревное тиснение |
1.2 Выбор технологических операций реализующих заказ
Таблица 1.2 - Технологические операции
|
Блок |
Обложка |
|
|
1) набор, корректура 2) графический дизайн 3) верстка 4) спуск полос 5) вывод цветопробы 6) получение цветоделенных фотоформ 7) изготовление печатных форм |
||
|
8) печать блока 9) фальцовка блока 10) листоподбор |
11) печать обложки 12) матовая ламинация 13) выборочная УФ-лакировка обложки 14) тиснение фольгой 15) конгревное тиснение 16) порезка обложки 17) фальцовка обложки |
|
|
18) комплектовка 19) термопереплет 20) обрезка с 3-х сторон 21) упаковка |
1.3 Подбор вариантов видов оборудования выполняющего технологические операции данного заказа
1) Компьютер (набор, корректура; графический дизайн; верстка; спуск полос)
2) Вывод цветопробы
|
Название |
Epson Stylus Pro 4900 |
Epson Stylus Pro Gs 6000 |
Плоттер FLORA-LJII-1800SE |
|
|
Тип принтера |
10-цветный |
8-цветный |
8-цветный |
|
|
Формат |
||||
|
Максимальное разрешение (dpi) |
2880 x 1440 |
1440 |
720 |
|
|
Максимальный формат печати |
A2+ |
1,6 м по ширине |
1,8 м по ширине |
|
|
Скорость печати |
до 30 мІ/час |
до 5,8 мІ/ч |
до 50 мІ/ч |
|
|
Цена, грн |
287183 |
245927 |
350980 |
3) Получение цветоделенных фотоформ (фотонаборный автомат)
|
Название |
CREO Dolev 800 V |
APS-7/AV 36 |
Avantra 36 S |
|
|
Тип фотонаборного автомата |
внутренний барабан с вакуумным прижимом |
внутренний барабан |
внутренний барабан |
|
|
Разрешение (dpi) |
до 5080 |
3600 |
3600 |
|
|
Линиатура (lpi) |
до 625 |
120 |
80 |
|
|
Повторяемость (мкм) |
5 |
5 |
5 |
|
|
Вывод пленок с полем экспонирования |
838 х 1117 мм |
723 х 914 |
723 х 906 |
|
|
Макс. скорость экспонирования |
2000 кв. см/мин |
2015 кв. см/мин |
4032 кв. см/мин |
|
|
Цена, грн |
1250055 |
1324050 |
1374940 |
4) Изготовление печатных форм (Контактно-копировальная рама)
|
Название |
Magnum 457SE |
Bacher 3081 |
KOP01D5000 |
|
|
Макс формат экспонирования, (ммхмм) |
863x1143 |
920x760 |
950x650 |
|
|
Источник излучения |
металлогалогенная лампа |
металлогалогенная лампа |
металлогалогенная лампа |
|
|
Макс мощность источника излучения, (кВт) |
7,5 |
4,2 |
5 |
|
|
Число ступеней лампы |
1 |
3 |
3 |
|
|
Цена, грн |
112700 |
101430 |
101000 |
5) Печатная машина
|
Название |
KBA Rapida 105 |
Speedmaster SM 102-8P+L |
KBA Rapida 104-8SW2+L+CX |
|
|
Способ печати |
офсетный |
офсетный |
офсетный |
|
|
Формат бумаги |
720х1050 |
720x1020 |
720X1040 |
|
|
Красочность |
4+4 |
8+0, 4+4 |
4+4, 8+0 |
|
|
Скорость печати |
15 000 |
13000 |
12000 |
|
|
Цена, грн |
7500000 |
3985200 |
1567800 |
6) Ламинатор
|
Название |
Attalam 720 R |
Foliant 720HP |
Surelam 820HQS |
|
|
Макс ширина ламинирования, (мм) |
720 |
720 |
820 |
|
|
Макс температура нагрева, (С) |
160 |
140 |
160 |
|
|
Макс толщина пленки, (мкм) |
250 |
30 |
250 |
|
|
Макс скорость ламинирования, (м/мин) |
3,6 |
13 |
6 |
|
|
Цена, грн |
27370 |
60375 |
31798 |
7) Оборудование для лакирования
|
Название |
Машина для выборочной УФ-лакировки Steinemann HIBIS |
Clarity DS-36-IR |
Clarity DS-36-UV |
|
|
Max. формат листа, см: |
74Ч104 |
800x1090 |
800x1090 |
|
|
Максимальная скорость, (лист/час) |
7300 |
4000 |
5000 |
|
|
Плотность бумаги (г/м2) |
80-600 |
80-600 |
80-600 |
|
|
Цена, грн |
1500000 |
152200 |
137200 |
8) Оборудование для тиснения
|
Название |
JSF-740FS |
Pro Line SBD Cylinder |
Value Line SBB Cylinder |
|
|
Назначение |
блинтовое, конгревное и горячее тиснение фольгой, высечка (штанцевание) |
горячее тиснение фольгой, конгревное тиснение, впечатывание голограмм |
горячее тиснение фольгой, конгревное тиснение, впечатывание голограмм |
|
|
Max. формат листа, мм: |
740х1020 |
640х900 |
600х900 |
|
|
Максимальная скорость, (цикл/мин) |
30 |
50 |
50 |
|
|
Диапазон толщин, (мм) |
0,2-7,8 |
80 г/кв. м - 0,6 мм |
80 г/кв. м - 0,6 мм |
|
|
Цена, грн |
12880 |
14500 |
15000 |
9) Оборудование для фальцовки
|
Название |
K/T 74 |
T 73 B |
FA 72 Ст.2 |
|
|
Вид фальцевальной машины |
Кассетная |
Кассетная |
Кассетная |
|
|
Max. формат листа, мм: |
740х1140 |
730х1250 |
720х1040 |
|
|
Максимальная скорость |
15000 л/час |
12000 л/час |
40000 л/час |
|
|
Макс плотность бумаги, (г/м2) |
200 |
200 |
300 |
|
|
Цена, грн |
28200 |
23400 |
32200 |
10) Оборудование для разрезки и подрезки
|
Название |
MS 115MS |
SUPER-COMO 150 |
IDEAL 1110 |
|
|
Назначение |
Для резки и обрезки всех видов бумаги, картона (плотностью от 17 до 700 г/кв. м.) |
Разрезка и подрезка свыше 80 см. |
Для разрезки и подрезки листов и готовой продукции, выполненной средствами оперативной полиграфии. |
|
|
Максимальная длина реза, (мм) |
1150 |
1500 |
1100 |
|
|
Цена, грн |
14500 |
15400 |
13926 |
11) Оборудование для комплектовки
|
Название |
DC 10 Mini B |
Esper 11 |
System 4000 (DC 10/60) |
|
|
Максимальный формат тетради (мм) |
320х450 |
297х420 |
350х500 |
|
|
Максимальная скорость, (цикл/мин) |
55 |
92 |
66 |
|
|
Масса бумаги, (г/м2) |
40-200 |
400-200 |
40-300 |
|
|
Цена, грн |
48300 |
49700 |
48670 |
12) Оборудование для термопереплета
|
Название |
КАП-2м |
BOURG BB 3000 |
DB-200 |
|
|
Максимальная толщина корешка, мм |
50 |
45 |
40 |
|
|
Максимальная скорость (цикл/мин) |
6 |
8,3 |
3,3 |
|
|
Максимальный формат до обрезки, мм |
435х300 |
320х385 |
320х320 |
|
|
Цена, грн |
15620 |
16470 |
10650 |
13) Оборудование для упаковки
|
Название |
ADP 45/70 |
NV 1000 |
2БПТ-1,5 |
|
|
Назначение |
обжимной пресс |
переплетно-паковальный пресс |
переплетно-паковальный пресс |
|
|
Макс. длина и ширина плит, (мм) |
450х480 |
250х340 |
250х340 |
|
|
Максимальное усилие пресования, (кг) |
5000 |
1000 |
1500 |
|
|
Цена, грн |
9600 |
8050 |
8460 |
2. Построение технологического процесса на базовом оборудовании
2.1 Расчет потребности в материалах на тираж
Таблица 2.1 - Потребность в ресурсах для выполнения проекта
|
Название ресурса |
Потребность в ресурсе |
|
|
Наборщик |
10 ч |
|
|
Дизайнер |
6 ч |
|
|
Верстальщик |
5 ч |
|
|
Препресс-инженер |
2,4 ч |
|
|
Инженер фотовывода |
1 ч |
|
|
Копировщик |
2 ч |
|
|
Печатник |
5 ч |
|
|
Фальцовщик |
3 ч |
|
|
Переплетчик |
0,7 ч |
|
|
Оператор ламинатора |
0,8 ч |
|
|
Шелкотрафаретчик |
2,5 ч |
|
|
Высечник |
4 ч |
|
|
Резчик |
0,9 ч |
|
|
Оператор термобиндера |
3 ч |
|
|
Комплектовщик |
1 ч |
|
|
Разнорабочий |
0,5 ч |
|
|
Бумага для цветопробы, глянцевая мелованная |
5 листов |
|
|
Фотопленка |
32,3 м2 |
|
|
Фиксаж |
8,9 л |
|
|
Алюминиевые мономерные пластины |
68 |
|
|
Проявитель |
9 л |
|
|
Гуммирующий раствор |
0,6 л |
|
|
Краска |
3,04 кг |
|
|
Увлажняющий раствор |
0,3 л |
|
|
Бумага для печати блока - мелованная глянцевая 130 г/м2 |
1950 листов 64х90 |
|
|
Для обложки - мелованная матовая 300 г/м2 |
400 листов 70х100 |
|
|
Ламинат |
1 рулон |
|
|
УФ лак |
3,5 кг |
|
|
Фольга |
0,64 м |
|
|
Клише для тиснения фольгой |
4 см2 |
|
|
Клише для конгревного тиснения |
1 см2 |
|
|
Клей ситол |
0,7 кг |
2.2 Технологический процесс выполнения заказа с указанием времени
Таблица 2.2 - Планирование времени
|
Номер операции |
Наименование |
Время, ч |
|
|
О1 |
набор, корректура |
10 |
|
|
О2 |
графический дизайн |
6 |
|
|
О3 |
верстка |
5 |
|
|
О4 |
спуск полос |
1 |
|
|
О5 |
вывод цветопробы |
0,4 |
|
|
О6 |
получение цветоделенных фотоформ |
1 |
|
|
О7 |
изготовление печатных форм |
2 |
|
|
О8 |
печать блока |
4 |
|
|
О9 |
фальцовка блока |
2 |
|
|
О10 |
листоподбор |
0,7 |
|
|
О11 |
печать обложки |
1 |
|
|
О12 |
матовая ламинация |
0,8 |
|
|
О13 |
выборочная УФ-лакировка обложки |
2,5 |
|
|
О14 |
тиснение фольгой |
2 |
|
|
О15 |
конгревное тиснение |
2 |
|
|
О16 |
порезка обложки |
0,4 |
|
|
О17 |
Фальцовка обложки |
1 |
|
|
О18 |
комплектовка |
1 |
|
|
О19 |
термопереплет |
3 |
|
|
О20 |
обрезка с 3-х сторон |
0,5 |
|
|
О21 |
упаковка |
0,5 |
2.3 Проведение стоимостного анализа
Для назначения оплаты затрат на заказ были учтены: повеременная оплата ресурсов и фиксированные (разовые) выплаты. Для трудовых ресурсов задана стандартная ставка и ставка сверхурочных.
Таблица 2.3 - Стоимость использования ресурса
|
Название ресурса |
Стоимость ресурса, грн |
|
|
Наборщик |
200 |
|
|
Дизайнер |
180 |
|
|
Верстальщик |
100 |
|
|
Препресс-инженер |
72 |
|
|
Инженер фотовывода |
25 |
|
|
Копировщик |
80 |
|
|
Печатник |
250 |
|
|
Фальцовщик |
30 |
|
|
Переплетчик |
7 |
|
|
Оператор ламинатора |
16 |
|
|
Комплектовщик |
10 |
|
|
Шелкотрафаретчик |
75 |
|
|
Высечник |
60 |
|
|
Резчик |
13,5 |
|
|
Оператор термобиндера |
45 |
|
|
Разнорабочий |
5 |
|
|
Бумага для цветопробы, глянцевая мелованная 170 г/м2 (Ritrama) |
15 |
|
|
Фотопленка |
969 |
|
|
Фиксаж |
195,8 |
|
|
Алюминиевые мономерные пластины |
952 |
|
|
Проявитель |
270 |
|
|
Гуммирующий раствор |
18 |
|
|
Краска |
355,68 |
|
|
Увлажняющий раствор |
7,5 |
|
|
Бумага для печати блока - мелованная глянцевая 130 г/м2 |
1950 |
|
|
Для обложки - мелованная матовая 300 г/м2 |
960 |
|
|
Ламинат |
268 |
|
|
Лак |
350 |
|
|
Фольга |
5 |
|
|
Клише для тиснения фольгой |
70 |
|
|
Клише для конгревного тиснения |
50 |
|
|
Клей ситол |
80 |
2.4 Построение сетевого графика проводимых работ
Для построения сетевого графика использовался пакет управления проектами MS Project. Для создания сетевого графика в MS Project был разработан проект заказа с использованием данных о заказе (технологических операциях, назначении трудовых и материальных ресурсов, стоимости трудовых и материальных ресурсов).
Начальное планирование проекта с помощью MS Project осуществлялось в 4 этапа.
1 этап - описание структуры проекта в окне диаграммы Ганта. (рис.2.1).
Рисунок 2.1 - Диаграмма Ганта при построении структуры проекта
2 этап - установка параметров отдельных задач и проекта в целом.
Для проекта на начальном этапе были заданы:
способ привязки временных параметров проекта к календарю (к заданной дате - 27.04.11);
календарь рабочего времени, который впоследствии может быть скорректирован для конкретных работ и ресурсов;
3 этап - ресурсное планирование проекта, под которым понимается процесс назначения ресурсов задачам проекта. Ресурсное планирование с использованием первого подхода, "от задач", проводится в представлении, в котором имеется список задач (например, окно диаграммы Ганта) (рис.2.2).
Рисунок 2.2 - Вывод информации о ресурсах в окне диаграммы Ганта
С назначением ресурсов конкретным задачам автоматически формируется представление "Лист ресурсов".
MS Project автоматически рассчитывает суммарную потребность в ресурсах и отражает ее в столбце "Трудозатраты" (рис.2.3).
Рисунок 2.3 - Представление "Лист ресурсов"
Представление "Использование ресурсов" состоит из двух частей: "Таблицы назначений" и "Временной диаграммы использования ресурсов" (рис.2.4).
Рисунок 2.4 - Представление "Использование ресурсов"
Для анализа обеспеченности задач ресурсами имеется представление "Использование задач" с аналогичной структурой (рис.2.5).
компьютерная издательская система программный
Рисунок 2.5 - Представление "Использование задач"
В столбце "Трудозатраты" отображается объем работ для задачи проекта как сумма трудозатрат, запланированных на каждый из ее ресурсов.
4 этап - стоимостный анализ, подразумевающий проведение более детального анализа различных вариантов распределения ресурсов.
В MS Project выделяют два вида затрат: повременную оплату ресурсов и фиксированные (разовые) выплаты.
Для трудовых ресурсов была задана стандартная ставка и ставка сверхурочных.
Оценка стоимости проекта была выполнена с помощью "Таблицы затрат". Для таблицы предусмотрено два основных формата: распределение затрат по задачам; распределение затрат по ресурсам.
На рис.2.6, 2.7 показаны таблицы затрат по задачам (представление "Диаграмма Ганта") и по ресурсам (представление "Использование ресурсов").
Рисунок 2.6 - Таблица затрат по задачам ("Диаграмма Ганта")
Рисунок 2.7 - Таблица затрат по ресурсам ("Использование ресурсов")
После того как стоимостные параметры проекта будут согласованы, одобрены и сохранены в качестве одной из составляющих базового плана, они становятся бюджетом проекта.
В результате было установлено, что для выполнения данного заказа на базовом оборудовании потребуется 46,8 часов времени и 7 654,27 грн.
3. Оптимизация технологического процесса
3.1 Оптимизация проводимых работ с помощью прямой задачи календарного планирования (MS Project)
Можно выбрать несколько направлений улучшения показателей проекта:
повысить качество работ за счет увеличения отводимого на них времени, при сохранении сформированного бюджета;
повысить качество работ за счет увеличения бюджета (привлекая лучшие ресурсы), при сохранении сроков выполнения работ.
Начальное время выполнения данного проекта - 5,85 дней. Дата начала выполнения проекта - 27.04.11. Дата окончания - 04.05.11.
Уменьшение времени выполнения заказа за счет распараллеливания процессов (были распараллелены процессы подготовки блока и обложки).
Рисунок 3.1 - Распараллеливание процессов
После первой оптимизации время выполнения заказа сократилось до 5,01 дней.
Увеличение количества рабочих дней за счёт введения внеурочных дней (воскресение, праздничные дни).
Рисунок 3.2 - Введение внеурочных дней
В результате введения внеурочных дней календарная длительность выполнения проекта сократилась на 2 дня. Дата начала выполнения проекта - 27.04.11. Дата окончания - 02.05.11 Фактическая длительность не изменилась.
Увеличение быстродействия оборудования (время выполнения технологических опраций).
За счет использования оборудования с более высокой скорость удалось сократить время выполнения следующих операций:
1) Вывод цветопробы (с 0,4 ч до 0,35 ч)
2) Получение цветоделенных фотоформ (с 1 ч до 0,5 ч)
3) Печать блока (с 4 ч до 3,92 ч)
4) Выборочная УФ-лакировка обложки (с 2,5 ч до 2,1 ч)
5) Тиснение фольгой (с 2 ч до 1,92 ч)
6) Термопереплет (с 3 ч до 2,9 ч)
Рисунок 3.3 - Увеличение быстродействия оборудования
После третьей оптимизации время выполнения проекта сократилось до 4,87 дней.
Подключение дополнительного оборудования.
Для сокращения длительности проекта было подключено дополнительное оборудование для следующих операций:
1) Набор, корректура
2) Печать блока
3) Выборочная УФ-лакировка обложки
4) Фальцовка блока
Рисунок 3.4 - Подключение дополнительного оборудования
В результате подключения дополнительного оборудования удалось сократить время выполнения проекта с 4,87 дней до 4, 7 дней.
Привлечение дополнительных и более квалифицированных трудовых ресурсов
Были привлечены следующие квалифицированные трудовые ресурсы:
1) Дизайнер (время выполнения графического дизайна уменьшилось с 6 до 4,5 часов)
2) Верстальщик (время выполнения верстки уменьшилось с 5 до 4 часов)
3) Препресс-инженер (время выполнения спуска полос уменьшилось с 1 до 0,4 часов)
4) Дополнительно был привлечен один наборщик.
Рисунок 3.5 - Привлечение дополнительных и более квалифицированных трудовых ресурсов
В результате выполнения данного вида оптимизации общее время выполнения проекта сократилось до 3,68 дней.
Использование для выполнения заказа оборудования на других предприятиях (аренда)
Данный вид оптимизации применяется в том случае, если на предприятии не имеется оборудования для выполнения определенных технологических операций (например, оборудования для тиснения или лакирования). В случае сжатых сроков выполнения заказа и недостаточной скорости работы оборудования на предприятии часть работ также может выполняться "на стороне". Однако, это ведет к увеличению затрат на данные технологические операции.
В рассматриваемом проекте применение данного вида оптимизация является нецелесообразным так, как на предприятии имеются все виды оборудования для выполнения заказа с оптимальной рабочей скоростью.
Использование более качественных материальных ресурсов
Качество изготавливаемой продукции напрямую зависит от используемых материальных ресурсов.
Поэтому для оптимизации параметров проекта были использованы более качественные материальные ресурсы, а именно: алюминиевые мономерные пластины, краска, бумага для печати блока, бумага для печати обложки.
Рисунок 3.6 - Использование более качественных материальных ресурсов
В результате проведения прямой оптимизации с помощью распараллеливания процессов изготовления блока и обложки, увеличения количества рабочих дней за счёт введения внеурочных дней, увеличения быстродействия оборудования (времени выполнения технологических операций), подключения дополнительного оборудования, привлечения дополнительных и более квалифицированных трудовых ресурсов,, было сокращено время выполнения заказа с 5,01 дней до 3,68 дней. Качество изготовляемой продукции было улучшено за счет использования более качественных материальных ресурсов.
Однако данные виды оптимизации повлекли за собой увеличение общих затрат на выполнение проекта (с 7654,27 грн до 8943,39 грн).
3.2 Оптимизация технологических операций с помощью обратной задачи календарного планирования при ее сведении к стандартной форме линейного программирования
Исходные данные
Рисунок 3.7 - Исходные данные
Общее время выполнения заказа равно:
= 5,01 дн = 40,08 ч
Целью оптимизации является сокращение времени выполнения проекта на 10 часов с минимальными затратами на ее внедрение.
Определение целевой функции как суммы дополнительных средств на каждую операцию технологического процесса, лежащую на критическом пути
В данном разделе ставится задача определения того, в какую операцию необходимо вложить дополнительные средства, размер которых должен быть минимальным, так, чтобы общее время выполнения заказа уменьшилось на заранее заданное время (10 часов). Ограничения на дополнительные средства накладываются в зависимости от стоимости оборудования, которое может быть дополнительно установлено на каждую операцию, а так же заработной платы работника, который может быть дополнительно нанят для реализации операций, которые осуществляются вручную.
Наиболее рациональным путем оптимизации программы выпуска является сокращение времени на изготовление каталога. Целевая функция будет иметь вид:
где хi - дополнительные средства, которые нужно вложить в каждую операцию для сокращения общего времени выполнения заказа.
Таблица 3.1 Параметры, используемые для ограничений при решении задачи линейного программирования
|
№ опера-ции |
Наименование операции |
Длитель-ность операций ti, часов |
Ограничение на инвестиции сi, грн. |
Параметр , 1/грн. |
|
|
1 |
набор, корректура |
10 |
5100 |
0,000098 |
|
|
2 |
графический дизайн |
6 |
7200 |
0,000069 |
|
|
3 |
верстка |
5 |
6350 |
0,000079 |
|
|
4 |
спуск полос |
1 |
7200 |
0,000069 |
|
|
5 |
вывод цветопробы |
0,4 |
287183 |
0,0000017 |
|
|
6 |
получение цветоделенных фотоформ |
1 |
1324050 |
0,00000038 |
|
|
7 |
изготовление печатных форм |
2 |
101430 |
0,0000049 |
|
|
8 |
фальцовка блока |
2 |
32200 |
0,000016 |
|
|
9 |
печать обложки |
1 |
3985200 |
0,00000013 |
|
|
10 |
матовая ламинация |
0,8 |
31798 |
0,000016 |
|
|
11 |
выборочная УФ-лакировка обложки |
2,5 |
1500000 |
0,00000033 |
|
|
12 |
тиснение фольгой |
2 |
12880 |
0,000039 |
|
|
13 |
конгревное тиснение |
2 |
12880 |
0,000039 |
|
|
14 |
порезка обложки |
0,4 |
13926 |
0,000036 |
|
|
15 |
Фальцовка обложки |
1 |
28200 |
0,000018 |
|
|
16 |
комплектовка |
1 |
48670 |
0,00001 |
|
|
17 |
термопереплет |
3 |
15620 |
0,000032 |
|
|
18 |
обрезка с 3-х сторон |
0,5 |
13926 |
0,000036 |
|
|
19 |
упаковка |
0,5 |
8460 |
0,000059 |
Для решения задачи обратной оптимизации необходимо установить следующие ограничения:
1) Ограничения :
2) Чтобы найти второе ограничение, необходимо найти новое время выполнения программы работ:
Принимая значение , находим последнее ограничение:
Таким образом, задача оптимизации технологического процесса была сведена к стандартной форме задачи линейного программирования. Ниже приведено решение данной задачи, полученное средствами Microsoft Exel.
Рисунок 3.8 - Результат расчета
Исходя из полученных результатов, необходимо вложить в операцию № 1 "Набор и корректура" 5100 грн, в операцию № 2 "Графический дизайн" 7200грн, в операцию № 3 "Верстка" 5080 грн. Так, как значение инвестиций хi - дискретная величина кратная сi, то необходимо округлить значение инвестиции на операцию а3 до значения с3 = 6350 грн. Это позволяет сделать некоторый запас по инвестициям на остальные операции, которые не оптимизируются. Таким образом, при суммарных инвестициях в 18650 грн. время технологического процесса уменьшилось с 40,08 до 30,08 часов.
4. Построение динамической модели технологического процесса с помощью Enterprise Dynamics
4.1 Исходные данные
Таблица 4.1 - Технические показатели издания
|
Вид издания |
каталог |
|
|
Формат (см) |
60х90/8 |
|
|
Печатных листов |
8 |
|
|
Формат готового издания (мм) |
220х290 |
|
|
Тираж |
1000 |
|
|
Красочность блока |
4+4 |
|
|
Красочность обложки |
4+4 |
|
|
Способ печати |
офсетный |
|
|
Кол-во страниц |
64 + обложка |
|
|
Виды отделки для обложки |
выборочная УФ-лакировка, тиснение фольгой, конгревное тиснение |
Таблица 4.2 - Оборудование для изготовления издания
|
Операция |
Количество оборудования |
|
|
1) печать блока |
2 |
|
|
2) фальцовка блока |
1 |
|
|
3) листоподбор |
1 |
|
|
4) печать обложки |
1 |
|
|
5) матовая ламинация |
1 |
|
|
6) выборочная УФ-лакировка обложки |
1 |
|
|
7) тиснение фольгой |
1 |
|
|
8) конгревное тиснение |
1 |
|
|
9) порезка обложки |
1 |
|
|
10) фальцовка обложки |
2 |
|
|
11) комплектовка |
1 |
|
|
12) термопереплет |
1 |
|
|
13) обрезка с 3-х сторон |
1 |
|
|
14) упаковка |
1 |
Учитывая проведенные прямую и обратную оптимизацию и используя компоненты Enterprise Dynamics, построена следующая модель заданного технологического процесса (рис.4.1).
Рисунок 4.1 - Динамическая модель технологического процесса
Время выполнения заказа составило 20,13 ч., что меньше, чем время, полученное на этапе проектирования в Microsoft Project. Это объясняется отсутствием этапа допечатной подготовки издания и особенностью передачи продукта с одной операции на другую. Если в Project технологический процесс организован таким образом, что следующая операция не начнется, пока не закончится предыдущая, то в Enterprise Dynamics процесс выполняется последовательно, продукт с одной операции поступает на следующий сразу после обработки.
4.2 Расчет необходимости подключения дополнительного оборудования
Один из возможных способов нахождения наибольших заторов заключается в построении математической модели подключения дополнительного оборудования и оценки количества операций, выполняемых на каждой единице оборудования.
Математическая модель представляет собой линейную функцию вида:
Y=AX,
где
Y - выходные
Х - входные данные
А - оператор над Х (набор действий)
Входными данными для математической модели подключения дополнительного оборудования являются:
а) параметры заказа (тираж, количество печатных листов);
б) технологическая схема прохождения заказа;
в) параметры оборудования (производительность).
Выходными данными является условие целесообразности подключения, учитывающее время заполнения буфера и время обработки заказа на данном оборудовании.
Для того чтобы на выходе математической модели подключения дополнительного оборудования получить требуемый результат, необходимо определить:
а) время простоя оборудования;
б) время необходимое на транспортировку и настройку дополнительного оборудования;
в) количество операций необходимое для заполнения буфера;
г) время, необходимое для обработки тиража на данном участке оборудования.
Для определения участков, на которых будет осуществляться простой оборудования, необходимо определить ?t (ожидание продукта i-го продукта на n оборудования), который вычисляется разностью между Tобр. n+1 (временем обработки на (n+1) оборудование) и T обр. n (временем обработки на n-м оборудовании).
Если время обработки на (n+1) оборудовании (Tобр. n+1) больше времени обработки на n (Tобр. n), то определяется время ожидания (?t).
Tобр. n+1> Tобр. n, где
Tобр. n+1 - T обр. n =?t
Время необходимое на транспортировку (Tтранс.) и настройку (Tнастр.) каждого дополнительного оборудования (Tподк)
Tподк. =Tтранс. +Tнастр.
Определяется количество операций, необходимых для заполнения буфера (Кз. б). Для этого находится отношение времени подключения (Tподкл.) к времени простоя n-го оборудования (?t)
Kз. б=Tподкл. /?t
Для определения времени заполнения буфера время обработки на n-м оборудовании (T обр. n) умножить на количество операций, необходимых для заполнения буфера (Кзап. буф.):
Tз. б. =T обр. n*Кзап. буф.
Время, необходимое для обработки тиража на данном участке оборудования (Тобр. т) определяется как произведение на данном участке (Тобр.) на тираж (Т) или тираж в листах (Тл), смотря на каких участках подключается дополнительное оборудование
Тобр. т= Тобр. *Т (Тл)
Время заполнения буфера не должно превышать время обработки оставшегося до конца тиража.
(Tобр. n *Т (тираж)) > T зап. буф.,
Если условие соблюдается, тогда есть смысл подключать дополнительное оборудование.
Расчет необходимости подключения дополнительного оборудования представлен на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 - Расчет необходимости подключения дополнительного оборудования
Расчет показал необходимость подключения дополнительного оборудования на этапах фальцовки, листоподбора, ламинации, УФ-лакировки, тиснения, порезки, термопереплета и обрезки.
4.3 Подключение дополнительного оборудования
Подключение дополнительного оборудования на всех вычисленных этапах не рентабельно из-за небольшого объема тиража и малой длительности выполнения некоторых операций (например, длительность выполнения операции порезки составляет 0,4 ч). Целесообразным является подключение дополнительного оборудования на этапах ламинации, УФ-лакировки, листоподбора и тиснения фольгой. На рисунке 4.3 представлена динамическая модель технологического процесса с дополнительным оборудованием.
Рисунок 4.3 - Динамическая модель технологического процесса с дополнительным оборудованием
После подключения дополнительного оборудования, время изготовления тиража составило 19,04 ч., т.е. время выполнения заказа сократилось на 1,09 ч.
5. Проектирование технологического процесса с помощью системы PrintEffect
При оформлении заказа в системе PrintEffect используется стандартный бланк, который имеет следующую структуру:
1)"шапка заказа" - включает в себя постоянные реквизиты, присутствующие в каждом заказе: наименование заказа, номер заказа, дата, оформления, дата отгрузки, тираж, заказчик, контактное лицо;
2) секция "параметры заказа" - набор реквизитов относящихся к заказу в целом, состав которых настраивается в зависимости от вида заказа;
3) секция "детали" - секция описания конструкции изделия, в том числе перечень деталей и их взаимосвязь;
4) секция "листы" - секция описания запечатываемых материалов в формате печати и размещения на них деталей изделия;
5) секция "бумага" - секция описания запечатываемых материалов в формате складского учета и расчета потребности в бумаге каждого вида;
6) секция "технология" - секция пооперационного описания технологического процесса изготовления заказа.
После заполнения бланка заказа, с учетом характеристик заданного издания, рассчитывается стоимость заявки, в результате чего программа выводит калькуляционный расчет по операциям, учитывая стоимость всех используемых материалов (рис.5.1).
Рисунок 5.1 - Расчет стоимости заказа
Согласно полученным данным, стоимость всего заказа составляет 16 907,01 рублей или 4 226,75 грн, в то время, как цена, полученная при оптимизации технологического процесса в MS Project составляет 7 686,07 грн. Неточности могут быть связаны с использованием стандартного оборудования, отсутствием некоторых материалов (краска), различными ценовыми категориями материалов и оценкой стоимости работ.
5.1 Расчет времени выполнения заказа
Проанализировав результаты расчета, необходимо перевести заявку в состояние заказа, получить номер заказа, после чего можно приступать к расчету времени. При запросе "рассчитать ориентировочную дату выполнения заказа" программа выводит оптимистическое время выполнения заказа.
Рисунок 5.2 - Предварительный расчет времени выполнения заказа
Если учесть, что дата начала - 02.06.11, а дата выполнения заказа - 12.07.11 14: 44, то все время изготовления издания занимает 1 месяц и 10 дней. На диаграмме Ганта (рис.5.3) распределение операций по времени показано более подробно.
Рисунок 5.3 - Диаграмма Ганта
Такой большой временной промежуток связан с тем, что перед выполнением данного заказа система PrintEffect отводит время на выполнение всех предыдущих заказов, сохраненных в базе данных, а также включает время выходных дней.
Более объективную оценку времени выполнения заказа можно получить, просуммировав количество часов, необходимых для выполнения каждой операции. На рисунке 5.4 приведена секция заказа, где указывается, сколько времени занимает каждая операция.
Рисунок 5.4 - Секция заказа длительности операций
Просуммировав общее количество часов, получили, что время выполнения заказа составило 55,64 часа. Данное время практически соответствует времени, полученном при проектировании технологического процесса в MS Project (46,8 часов). Разницу можно объяснить тем, что производительность базового оборудования системы PrintEffect может отличаться от заданной в работе, а также особенностями организации технологического процесса и учетом времени дополнительных операций при работе с оборудованием (например, приладка), которые не учитывались в программе MS Project.
Заключение
В данной работе была осуществлена задача автоматизации процесса выполнения заказа на примере процесса изготовления каталога.
Для этого были приведены основные технические показатели издания (такие, как формат, тираж, количество страниц, красочность, способ печати), а также основные технологические операции, реализующие заказ. Кроме того, были подобраны несколько видов оборудования для выполнения каждого этапа технологического процесса с учетом производительности, стоимости, необходимых технических характеристик.
Произведено ресурсное планирование проекта, проведен его стоимостной анализ.
С помощью пакета управления проектами MS Project был построен сетевой график проводимых работ, который показал, что для выполнения проекта на базовом оборудовании потребуется 46,8 часов, а его стоимость составит 7 654,27 грн.
В результате проведения прямой оптимизации с помощью распараллеливания процессов изготовления блока и обложки, увеличения количества рабочих дней за счёт введения внеурочных дней, увеличения быстродействия оборудования (времени выполнения технологических опраций), подключения дополнительного оборудования, привлечения дополнительных и более квалифицированных трудовых ресурсов, было сокращено время выполнения заказа с 5,01 дней до 3,68 дней. Качество изготовляемой продукции было улучшено за счет использования более качественных материальных ресурсов.
Однако данные виды оптимизации повлекли за собой увеличение общих затрат на выполнение проекта (с 7654,27 грн до 8943,39 грн).
Обратная оптимизация проекта показала возможность уменшения сроков выполнения проекта за счет денежных вложений в операции набора и корректуры (5100 грн), графического дизайна (7200грн) и верстки (5080 грн).
При суммарных инвестициях в 18650 грн. время технологического процесса можно уменьшить с 40,08 до 26,08 часов.
Была построена динамическая модель технологического процесса с помощью Enterprise Dynamics. Были выявлены места с "заторами" и произведен расчет необходимости подключения дополнительного оборудования. По результатам расчета дополнительное оборудование было подключено на этапах листоподбора, УФ-лакировки и тиснения фольгой. В результате подключения дополнительного оборудования время выполнения заказа сократилось на 1,09 ч.
В итоге было выполнено проектирование технологического процесса в автоматизированной системе планирования и учета Print Effect, которое показало, что время выполнения заказа составляет 55,64 часа, а стоимость - 4 226,75 грн. Разницу можно объяснить тем, что производительность базового оборудования системы PrintEffect может отличаться от заданной в работе, а также особенностями организации технологического процесса и учетом времени дополнительных операций при работе с оборудованием (например, приладка), которые не учитывались в программе MS Project.
Список ссылок
1. Ефимов М.В. Автоматизированное управление полиграфическим производством [Текст] / М.В. Ефимов. - М.: Книжный мир, 2000. - 416 с.
2. Сингаевская Г.И. Управление проектами в Microsoft Project [Текст] / Г.И. Сингаевская. - М.: Диалектика, 2007. - 800 стр.
3. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства [Текст] / Г. Киппхан. - М.: МГУП, 2003. - 1280 с.
4. Полиграфическое оборудование: каталог [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.vip-pm. by/map.html.
5. Словарь полиграфических терминов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://gnomdom.ru/pol3/req_1753.html.
6. Нормы расхода материалов на полиграфических предприятиях [Текст]: утвер. Е.М. Марголиным. - М.: МГУП, 2003. - 30 с.
7. Аникина К.А. Организация полиграфического производства [Текст]: учебник. К.А. Аникина. - М.: Книга, 1992.
8. Гасов В.М., Цыганенко А.М. Информационные технологии в издательском деле и полиграфии: Учебное пособие для вузов [Текст]. - М.: Изд-во МГУП "Мир книги", 1998.
9. Зельдович Б.З., Сафонова Н.И., Павлова М.А. Организация и планирование полиграфического производства. Управление предприятием [Текст]. - М.: Книга, 1990. - 400 с.
10. Миронова Г.В., Осипова Г.И. Организация полиграфического производства: Конспект лекций [Текст]. - М.: МГУП, 1998.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Создание первичной документации для сопровождения изготовления уже разработанной печатной платы "Стабилизатора напряжения". Создание библиотеки компонентов. Добавление в библиотеку элемента "конденсатор электролитический". Трассировка печатной платы.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 19.12.2011Создание информационной системы обеспечивающей комплексную автоматизацию библиотечных процессов: комплектование литературы, создание и ведение электронного каталога, обработку поступающих изданий, обслуживание читателей, учет библиотечного фонда.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 14.06.2015Концепция автоматизированного проектирования. Внедрение в практику инженерных расчетов методов машинной математики. Создание автоматизированных рабочих мест. Принцип декомпозиции при проектировании сложных конструкций, использование имитационных систем.
реферат [57,1 K], добавлен 30.08.2009Оптимизация процессов с помощью подхода Мартина. Проблемы недостаточной эффективности в работе. Автоматизация процесса сверки сведений из электронных документов. Распределение функций по подразделениям и сотрудникам. Ускорение выполнения ручных операций.
дипломная работа [6,8 M], добавлен 10.12.2013Анализ тенденций развития информационных технологий. Назначение и цели применения систем автоматизированного проектирования на основе системного подхода. Методы обеспечения автоматизации выполнения проектных работ на примере ЗАО "ПКП "Теплый дом".
курсовая работа [210,0 K], добавлен 11.09.2010Разработка проекта автоматизации документооборота при помощи механизма бизнес-процессов и с использованием современных программных наработок в 1С:Предпирятие. Создание информационной базы "Деканат" для обработки данных процесса обучения студентов.
дипломная работа [954,8 K], добавлен 26.07.2013Описание деятельности фирмы Rep’S, анализ существующих процессов. Разработка новой технологии продаж продукции. Выбор архитектуры для реализации информационной системы. Выбор программного обеспечения. Оценка эффективности разработанного проекта.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.12.2011Прямое проектирование баз данных: создание драйвера, генерация каталога, выполнение Script-файла. Использование свойств, определяемых пользователем, шаблонов скриптов. Перенос структуры данных с одного сервера на другой, синхронизация системного каталога.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 26.11.2011Общая характеристика МАДОУ детский сад №26. Организационная структура управления детского сада. Состав и функции автоматизированных рабочих мест. Автоматизация процесса приема воспитанников и обработки заявлений. Модель бизнес-процессов в нотации IDEF0.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.05.2013Функциональная модель бизнес-процессов в автосервисе. Проектируемое программное обеспечение. Спецификации процессов: "Выдача информации об услугах", "Выдача информации о выполнении заказа", "Регистрация клиентов" и "Расчет стоимости и сроков выполнения".
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.12.2010
