blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2019-8-652-659blackmet-1700Research ArticleЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВАECONOMIC EFFICIENCY OF METALLURGICAL PRODUCTIONМноговариантное оценивание длительности изготовления партий стальной проволоки на основе ситуационно-нормативных моделей. Сообщение 2Multivariate estimation of production duration of steel wire batches on the basis of situational-regulatory models. Message 2КулаковС. М.KulakovS. M.

д.т.н., профессор кафедры «Автоматизация и информационные системы»

Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Chair of “Automation and Information Systems”

kulakov-ais@mail.ruМусатоваА. И.MusatovaA. I.

старший преподаватель кафедры «Менеджмент и отраслевая экономика»

Senior Lecturer of the Chair “Management and Branch Economy”

musatova-ai@yandex.ruКадыковВ. Н.KadykovV. N.

к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением и металловедение. ЕВРАЗ ЗСМК»

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming and Metal Science”, OJSC “EVRAZ ZSMK”

kadikov_vn@mail.ruСибирский государственный индустриальный университетРоссияSiberian State Industrial UniversityRussian Federation201913092019628652659Copyright © Кулаков С.М., Мусатова А.И., Кадыков В.Н., 20192019Кулаков С.М., Мусатова А.И., Кадыков В.Н.Kulakov S.M., Musatova A.I., Kadykov V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1700

Для рационального планирования и прогнозирования сроков производства необходим четкий учет и нормирование продолжительности циклов выпуска продукции. Длительность изготовления партий продукции – основа построения оперативных планов-графиков. Без продолжительности циклов невозможно установить календарные сроки запуска полуфабрикатов на ту или иную стадию обработки, а также определить сроки выпуска продукции, сроки прохождения партии продукции по отдельным производственным участкам. Рассматриваемая задача многовариантного оценивания нормативной длительности изготовления конкретной партии стальной проволоки состоит в определении для каждой производственной ситуации оптимальной длительности операций, требуемых для выпуска данной партии. Для ее решения необходимо построить модели производственных процессов, выполняемых в каждом отделении сталепроволочного комплекса. Определен состав, продолжительность и условия выполнения технологических, естественных, трудовых, контрольных и транспортных операций. Указаны типы и количество применяемого оборудования в каждом отделении. Перечислены виды единиц материального потока (бунты, мотки, катушки). Установлен характер и вид движения полуфабрикатов (изделий) по операциям каждого процесса. Заданы способы перемещения изделий от каждой предыдущей операции на каждую последующую (штучный, пакетный, партионный), а также количество перемещаемых пакетов и партий. Учтены виды применяемых поточных линий (непрерывная, полунепрерывная, дискретная). Все перечисленное отражено в представленном многоконтурном алгоритме, апробация которого выполнена методом моделирования с использованием натурных данных действующего предприятия.

Accurate accounting and rating of duration of production cycles is necessary for rational planning and forecasting of production time. Production duration of products batches is the basis for operational schedules design. Without duration of cycles, it is impossible to establish calendar dates for start-up of semi-finished products to a particular stage of processing, as well as to determine timing of production and timing of the products batch for individual production sites. The considered task of multivariate estimation of standard duration of manufacturing of a specific batch of steel wire is to determine optimal duration of operations required for this batch production for each situation. To solve it, it is necessary: to build models of production processes performed in each branch of steelwire complex; to determine composition, duration and conditions for performing technological, natural, labor, control and transport operations; to specify the type and amount of equipment used in each department; tolist types of material flow units (riots, skeins, coils); to establish nature and type of movement of semi-finished products (products) in operations of each process; to specify ways of moving products from each previous peration for each subsequent (piece, batch, batch), as well as the number of packages and lots being moved; to take into account the type of applied production lines (continuous, semi-continuous, discrete). All of the above is reflected in presented multi-loop algorithm, approbation of which is performed by simulation method using field data of operating enterprise.

длительность изготовления партий продукциипродолжительность цикласитуационно-нормативные моделимногоконтурный алгоритммноговариантное оцениваниеproduction timeproduction batchesequipment operation cyclessituational-normative modelsmain and local contours of the algorithmmultivarianceReferencesКулаков С.М., Мусатова А.И., Кадыков В.Н. Многовариантное оценивание длительности изготовления партий стальной проволоки на основе ситуационно-нормативных моделей. Сообщение 1 // Изв. вуз. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 6. С. 484 – 491.Kulakov S.M., Musatova A.I., Kadykov V.N. Multivariate estima- tion of production duration of steel wire batches on the basis of situational-regulatory models. Message 1. Izvestiya. Ferrous Metal- lurgy. 2019, vol. 62, no. 6, pp. 484–491. (In Russ.).Korytkowski P. Optimization of production capacity in intangible flow production systems // IFAC. 2006. Vol. 12. Part 1. Р. 1 – 6.Korytkowski P. Optimization of production capacity in intangible flow production systems. IFAC Proceedings Volumes (IFAC­Papers Online). 2006, vol. 12, part 1, pp. 1–6.Frank Kübler, Johannes Böhner, Rolf Steinhilper. Resource efficiency optimization of manufacturing processes using evolutionary computation: A turning case. The 22nd CIRP conference on Life Cycle Engineering. 2015. Vol. 29. P. 822 – 826.Kübler F., Böhner J., Steinhilper R. Resource efficiency optimiza- tion of manufacturing processes using evolutionary computation: A turning case. The 22nd CIRP conference on Life Cycle Engineer- ing. 2015, vol. 29, pp. 822–826.Голубчик Э.М., Кузнецова А.С., Рубин Г.Ш. и др. Применение модели и принципов технологической адаптации показателей качества в процессах производства метизной продукции // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2016. № 1. С. 101 – 108.Golubchik E.M., Kuznetsova A.S., Rubin G.Sh. etc. Application of the model and principles of technological adaptation of quality indi- cators in production processes of hardware products. Vestnik MGTU im. G.I. Nosova. 2016, no. 1, pp. 101–108. (In Russ.).Мачулин В.М., Сидорчук В.Е., Астратов С.Н. и др. Контроллинг в метизном производстве РУП «БМЗ» // Литье и металлургия. 2011. № 2. С. 115 – 123.Machulin V.M., Sidorchuk V.E., Astratov S.N. etc. Controlling in hardware production at RUE “BMZ”. Lit’e i metallurgiya. 2011, no. 2, pp. 115–123. (In Russ.).Wiśniewski P. Decomposition of business process models into reusable sub-diagrams // ITM Web of Conferences. 2017. Vol. 15. No. 01002. P. 1 – 8.Wiśniewski P. Decomposition of business process models into reusable sub-diagrams. ITM Web of Conferences. 2017, vol. 15, no. 01002, pp. 1–8.Foleya J.T., Cochran D.S. Manufacturing system design decomposition: an ontology for data analytics and system design evaluation // Procedia CIRP. 2017. Vol. 60. P. 175 – 180.Foleya J.T., Cochran D.S. Manufacturing system design decompo- sition: an ontology for data analytics and system design evaluation. Procedia CIRP. 2017, vol. 60, pp. 175–180.Rüttimann Bruno G., Stöckli Martin T. Going beyond triviality: the Toyota production system-lean manufacturing beyond muda and kaizen // Journal of Service Science and Management. 2016. No. 9. P. 140 – 149.Rüttimann B. G., Stöckli M. T. Going beyond triviality: the Toyota production system-lean manufacturing beyond muda and kaizen. Jour- nal of Service Science and Management. 2016, no. 9, pp. 140–149.Muhammad Bashir, Ding Liu, Murat Uzam, Naiqi Wu, Abdulrahman Al-Ahmari, Zhiwu Li. Optimal enforcement of liveness to flexible manufacturing systems modeled with Petri nets viatransition-based controllers // Advances in Mechanical Engineering. 2018. Vol. 10. No. 1. P. 1 – 19.Muhammad Bashir, Ding Liu, Murat Uzam, Naiqi Wu, Abdulrah- man Al-Ahmari, Zhiwu Li. Optimal enforcement of liveness to flexible manufacturing systems modeled with Petri nets via transi- tion-based controllers. Advances in Mechanical Engineering. 2018, vol. 10, no. 1, pp. 1–19.Михайлова Л.В., Парамонов Ф.И., Чудин А.В. Формирование и оперативное управление производственными системами на базе поточно-группового производства в автоматизированном режиме. – М.: ИТЦ МАТИ, 2002. – 60 с.Mikhailova L.V., Paramonov F.I., Chudin A.V. Formirovanie i operativnoe upravlenie proizvodstvennymi sistemami na baze po- tochno­gruppovogo proizvodstva v avtomatizirovannom rezhime [Design and operational management of production systems based on thread-group production in an automated mode]. Мoscow: ITTs MATI, 2002, 60 p. (In Russ.).Мокеева Н.С., Заев В.А., Сенникова Е.В. Пути сокращения длительности производственного цикла в условиях гибкого раскройного производства // Изв. вуз. Северо-кавказский регион. 2008. № 5. С. 104 – 106.Mokeeva N.S., Zaev V.A., Sennikova E.V. Ways to reduce duration of production cycle at flexible cutting production. Izv. vuz. Severo­ kavkazskii region. 2008, no. 5, pp. 104–106. (In Russ.).Благих И.А., Сальников Д.Ю. Управление производственным циклом предприятия (организации) // Проблемы современной экономики. 2010. Т. 36. № 4. С. 1 – 7.Blagikh I.A., Sal’nikov D.Yu. Management of production cycle of the enterprise (organization). Problemy sovremennoi ekonomiki. 2010, vol. 36, no. 4, pp. 1–7. (In Russ.).Malindžák D. Application of logistic principles in metallurgical production // Metalurgija. 2012. Vol. 51. No. 3. P. 345 – 348.Malindžák D. Application of logistic principles in metallurgical production. Metalurgija. 2012, vol. 51, no. 3, pp. 345–348.Julka N., Baines T., Tjahjono B., Lendermann P., Vitanov V. Review of multi-factor capacity expansion models for manufacturing plants: Searching for a holistic decision aid // International Journal of Production Economics. Special section on organizational structure, culture and operations management: an empirical missing link, April 2007. Vol. 106. No. 2. P. 607 – 621.Julka N., Baines T., Tjahjono B., Lendermann P., Vitanov V. Review of multi-factor capacity expansion models for manufacturing plants: Searching for a holistic decision aid. International Journal of Pro- duction Economics. Special section on organizational structure, cul- ture and operations management: an empirical missing link, April 2007, vol. 106, no. 2, pp. 607–621.Van Dongen B.F., Crooy R.A., Van der Aalst W.M.P. Cycle time prediction: When will this case finally be finished? // On the Move to Meaningful Internet Systems 2008: OTM 2008 Confederated International Conferences (Monterrey, Mexico, November 9-14, 2008). 2008. Part I. P. 319 – 336.Van Dongen B.F., Crooy R.A., Van der Aalst W.M.P. Cycle time prediction: When will this case finally be finished? On the Move to Meaningful Internet Systems 2008: OTM 2008 Confederated Inter- national Conferences (Monterrey, Mexico, November 9­14, 2008). 2008, part I, pp. 319–336.De Bucourt M., Busse R., Güttler F., Wintzer C., Collettini F., Kloeters C., Hamm B., Teichgräber U.K. Lean manufacturing and Toyota Production System terminology applied to the procurement of vascular stents in interventional radiology // Insights Imaging. 2011. Vol. 4. No. 2. P. 415 – 423.De Bucourt M., Busse R., Güttler F., Wintzer C., Collettini F., Kloe- ters C., Hamm B., Teichgräber U.K. Lean manufacturing and Toyo- ta Production System terminology applied to the procurement of vascular stents in interventional radiology. Insights Imaging. 2011, vol. 4, no. 2, pp. 415–423.Толмачева Е.А. Прогнозирование объема отгруженной продукции на промышленных предприятиях // Гуманитарные научные исследования. 2016. Т. 57. № 5. С. 193 – 196.Tolmacheva E.A. Predicting the volume of products shipped at in- dustrial enterprises. Gumanitarnye nauchnye issledovaniya. 2016, vol. 57, no. 5, pp. 193–196. (In Russ.).Муравьева Г.Ю. Комплексный подход к определению длительности производственного цикла в отраслях с нештучным учетом выпускаемой продукции // Научные ведомости. 2016. № 2(223). Вып. 37. С. 38 – 41.Murav’eva G.Yu. Integrated approach to determining duration of pro- duction cycle in industries with non-piece account of the products. Nauchnye vedomosti. 2016, no. 2 (223), Issue 37, pp. 38–41. (In Russ.).Кулаков С.М., Мусатова А.И., Кадыков В.Н. Ситуационные модели производительности человеко-машинных систем (на примере волочильных станов) // Изв. вуз. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 6. С. 485 – 489.Kulakov S.M., Musatova A.I., Kadykov V.N. Digital prototypes of man-machine system performance (in the case of drawing mills). Iz- vestiya. Ferrous Metallurgy. 2018, vol. 61, no. 6, pp. 485–489. (In Russ.).Кулаков С.М., Мусатова А.И., Кадыков В.Н. Нормативное моделирование производительности комплекса меднения стальволоки // Изв. вуз. Черная металлургия. 2018. Т. 61. № 2. С. 164 – 167.Kulakov S.M., Musatova A.I., Kadykov V.N. Normative modeling of performance of steel wire coppering unit. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018, vol. 61, no. 2, pp. 164–167. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.