Разработка интеллектуальной системы управления товарными запасами предприятия на основе методов прогнозирования спроса

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-технические принципы автоматизации управления запасами на базе интеллектуального прогнозирования

1.1. Концепция построения АСУ ТП в России и специфика управления логистическими объектами как техническими системами

1.2. Обзор научно-исследовательских достижений школ МГТУ им. Н.Э. Баумана и НИУ «МЭИ» в области предиктивного управления

1.3. Сравнительный анализ моделей прогнозирования спроса для задач автоматического регулирования в промышленности

Глава 2. Исследование информационных потоков и метрологических аспектов системы управления запасами

2.1. Мониторинг и диагностика процессов движения ТМЦ с применением контрольно-измерительных систем

2.2. Оценка погрешностей измерения и влияние неопределенности спроса на устойчивость системы управления

2.3. Анализ соответствия текущего уровня автоматизации предприятия критериям технического регулирования РФ

Глава 3. Проектирование и расчет параметров адаптивной системы интеллектуального управления запасами

3.1. Разработка математического описания и структурной схемы интеллектуальной системы управления запасами

3.2. Выбор и обоснование конфигурации ПЛК и SCADA-системы отечественного производства для реализации алгоритмов прогнозирования

3.3. Расчет показателей качества регулирования и технико-экономическое обоснование внедрения интеллектуального узла управления

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка интеллектуальной системы управления товарными запасами предприятия на основе методов прогнозирования спроса

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы курсовой работы обусловлена современными тенденциями цифровизации промышленности Российской Федерации в рамках национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации». Управление товарными запасами является критически важной технической задачей, требующей создания автоматических систем управления с применением интеллектуальных алгоритмов прогнозирования спроса. Современные АСУ ТП промышленных предприятий должны обеспечивать оптимальный уровень запасов при минимизации издержек, что достигается за счет применения методов предиктивного управления и адаптивных регуляторов отечественного производства. Разработка интеллектуальных систем управления запасами соответствует требованиям технического регулирования РФ и способствует повышению конкурентоспособности российских предприятий.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований школ МГТУ им. Н.Э. Баумана, НИУ «МЭИ» и ИПУ РАН в области теории автоматического управления логистическими системами. Однако практическое внедрение интеллектуальных систем управления запасами на базе отечественных SCADA-систем и программируемых логических контроллеров остается недостаточно освещенным в контексте специфики российских промышленных предприятий.

Цель курсовой работы — разработка интеллектуальной системы автоматического управления товарными запасами предприятия на основе методов прогнозирования спроса с применением отечественных технических средств автоматизации.

Задачи курсовой работы:

• изучить концепцию построения АСУ ТП в России и специфику управления логистическими объектами как техническими системами;
• провести анализ моделей прогнозирования спроса для задач автоматического регулирования в промышленности;
• исследовать информационные потоки и метрологические аспекты системы управления запасами;
• разработать математическое описание и структурную схему интеллектуальной системы управления запасами;
• выполнить технико-экономическое обоснование внедрения интеллектуального узла управления.

Объект исследования — система автоматического управления товарными запасами промышленного предприятия ПАО «КАМАЗ».

Предмет исследования — методы и алгоритмы прогнозирования спроса в автоматических системах управления запасами.

Методологическая база включает теоретические основы теории автоматического управления, методы цифровой обработки сигналов, расчетные методы оценки параметров систем управления, экспериментальные методы исследования динамических характеристик, нормативную базу ГОСТ 34.003-90, ГОСТ 34.601-90, ГОСТ Р МЭК 61511, требования Минпромторга России к АСУ ТП.

Научная новизна заключается в адаптации методов интеллектуального прогнозирования к условиям функционирования отечественных АСУ ТП с учетом метрологических характеристик контрольно-измерительных систем.

Теоретическая значимость состоит в развитии научно-технических подходов к проектированию адаптивных систем управления логистическими объектами. Практическая значимость определяется возможностью внедрения разработанной системы на промышленных предприятиях РФ для повышения эффективности управления запасами.

Структура работы включает введение, три главы, заключение и список использованной литературы, раскрывающие научно-технические принципы автоматизации, исследование информационных потоков и проектирование адаптивной системы управления.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ НА БАЗЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

1.1. Концепция построения АСУ ТП в России и специфика управления логистическими объектами как техническими системами

История развития автоматических систем управления технологическими процессами в Российской Федерации неразрывно связана с индустриализацией отечественной промышленности и формированием научных школ МГТУ им. Н.Э. Баумана, НИУ «МЭИ» и Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ». Современное состояние АСУ ТП характеризуется переходом к цифровым платформам управления на базе отечественных SCADA-систем TRACE MODE и MasterSCADA, что соответствует требованиям программы импортозамещения и обеспечения технологического суверенитета России [1, c. 45]. Росстандарт и Минпромторг России активно участвуют в регулировании процессов автоматизации промышленных предприятий через принятие национальных стандартов серии ГОСТ 34 и технических регламентов ЕАЭС.

Концепция развития национальной системы стандартизации Российской Федерации определяет приоритетные направления создания интеллектуальных систем управления, включая логистические объекты как специфический класс технических систем с распределенными параметрами и значительной неопределенностью входных воздействий [2, c. 78]. Государственная политика в области цифровизации промышленности предусматривает широкое внедрение методов прогнозирования и оптимизации в контуры автоматического регулирования.

Основные понятия теории автоматического управления логистическими системами включают объект управления (товарные запасы), управляющее воздействие (объем заказа), возмущающее воздействие (спрос потребителей) и регулируемую величину (уровень запасов). Классификация систем управления запасами по степени автоматизации предусматривает выделение следующих категорий:

• системы ручного управления с периодической ревизией запасов;
• автоматизированные системы с поддержкой принятия решений;
• автоматические системы с замкнутым контуром регулирования;
• интеллектуальные адаптивные системы с прогнозированием спроса.

Нормативно-правовая база проектирования АСУ ТП определяется Федеральным законом № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», устанавливающим требования к системам автоматического контроля и управления [3, c. 12]. Нормативно-техническ

…