Методология системного моделирования адаптивного управления машиностроительным производством

Abstract

Модельная парадигма цифрового управления в производственных системах основана на интеллектуальной интеграции виртуальных и реальных процессов с объектами производства (их системными моделями). При этом платформой (средой) интеллектуальной интеграции виртуальных и реальных процессов выступает информационная среда предметно-ориентированной области. Функции специалистов в этом случае сводятся к роли экспертов, которые реализуют формальные предикатные знания, прописанные в соответствующих методиках и должностных инструкциях (документах) и анализируют актуализированные данные реального производства из соответствующих БД и БЗ. Этим обеспечиваются свойства идентифицируемости и прослеживаемости объектов производства и их процессов. Пространственное и временное распределение объектов производства холдинга определяют базовую систему координат для их системного моделирования и управления. Автоматизация интеллектуальных процессов организации, планирования, мониторинга и управления взаимосвязанными производственными объектами в пространстве и времени с учетом влияния внешней среды в реальном и виртуальном аспектах является важной и актуальной задачей. Системное моделирование – одна из основных составляющих организации любого процесса, в том числе и производственного. Необходимо также отметить, что процесс системного моделирования сам по себе является интеллектуальным, трудоемким и объективным процессом. Цель исследования. Разработать методологию системного моделирования (системного описания) и адаптивного управления производственной деятельностью отдельными предприятиями в составе машиностроительного холдинга. Разработать методику реализации данной системной модели. Методы исследования, использованные в работе: – принципы методологии системной инженерии (процессного подхода, жизненного цикла и др.); – комплексный подход и структурный анализ разнообразия информационных процессов взаимодействия отдельных производственных предприятий в составе холдинга; – функциональное моделирование динамических систем. Результаты. Предложена методология системного моделирования (системного описания) многоуровневого адаптивного управления распределенными в пространстве и времени производственными системами с учетом влияния внешней среды. На примере машиностроительного холдинга показано, что данная интеллектуализированная системная динамическая модель может быть реализована в форме информационно-советующей системы. Заключение. Предложенная методология системного анализа и моделирования адаптивного управления машиностроительным производством в составе холдинга позволяет решать актуальные задачи эффективного управления производственной деятельностью с учетом влияния внешней среды. The Model Paradigm of digital control in production systems is based on the intelligent integration of virtual and real processes with production objects (their system models). In this case, the platform (environment) for the intelligent integration of virtual and real processes is the information environment of the subject-oriented area. The functions of specialists, in this case, are reduced to the role of experts who implement the formal predicate knowledge prescribed in the corresponding methods and job descriptions (documents) and analyze the updated data of real production from the corresponding databases and knowledge bases. This ensures the properties of identifiability and traceability of production facilities and their processes. The spatial and temporal distribution of the holding's production facilities determine the basic coordinate system for their system modeling and management. Automation of intellectual processes of organization, planning, monitoring and management of interconnected production facilities in space and time, taking into account the influence of the external environment, in real and virtual aspects, is an important and urgent task. System modeling is one of the main components of the organization of any process, including production. It should also be noted that the system modeling process itself is an intellectual, laborious and objective process. Purpose of the study. To develop a methodology for system modeling (system description) and adaptive management of production activities by individual enterprises as part of a machine-building holding. Develop a methodology for implementing this system model. Research methods used in the work: – principles of system engineering methodology (process approach, life cycle, etc.); – an integrated approach and structural analysis of the diversity of information processes in the interaction of individual production enterprises within the holding; – functional modeling of dynamic systems. Results. A methodology of system modeling (system description) of multilevel adaptive control of production systems distributed in space and time is proposed, taking into account the influence of the external environment. On the example of a machine-building holding, it is shown that this intellectualized system dynamic model can be implemented in the form of an Information-Advisory System. Conclusion. The proposed Methodology of System Analysis and Modeling of Adaptive Management of Machine-Building Production as a part of the holding allows solving urgent problems of effective management of production activities, taking into account the influence of the external environment.