Trudy NGTU im. R.E. AlekseevaTrudy NGTU im. R.E. AlekseevaТруды НГТУ им. Р.Е. Алексеева1816-210XNizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev680771XMJEVBCOMPUTER SCIENCE, MANAGEMENT AND SYSTEM ANALYSISИнформатика, управление и системный анализResearch ArticleDevelopment and implementation of software tools for regression testing of algorithms in solving production planning problemsРазработка и реализация программных средств регрессионного тестирования алгоритмов при решении задач производственного планированияhttps://orcid.org/0000-0002-7320-8086AfraimovichL. G.АфраймовичЛ. Г.
Russian Federation
lev.afraimovich@itmm.unn.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4777-771XKulikovM. S.КуликовМ. С.
Russian Federation
vokil@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5199-8814KumaginaE. A.КумагинаЕ. А.
Russian Federation
elena.kumagina@itmm.unn.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7694-3916PrilutskiiM. Kh.ПрилуцкийМ. Х.
Russian Federation
pril@iani.unn.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1415-7511StarostinN. V.СтаростинН. В.
Russian Federation
nvstar@iani.unn.ruNizhny Novgorod State University n.a. N.I. LobachevskyНижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского3001202517142705202527052025Copyright ©; 2025, Afraimovich L.G., Kulikov M.S., Kumagina E.A., Prilutskii M.K., Starostin N.V.Copyright ©; 2025, Афраймович Л.Г., Куликов М.С., Кумагина Е.А., Прилуцкий М.Х., Старостин Н.В.2025Afraimovich L.G., Kulikov M.S., Kumagina E.A., Prilutskii M.K., Starostin N.V.Афраймович Л.Г., Куликов М.С., Кумагина Е.А., Прилуцкий М.Х., Старостин Н.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/1816-210X/article/view/680771

The article presents a developed software for solving the problems of production resources distribution in the automation of the manufacturing high-tech products for enterprises of the mechanical engineering division of the State Corporation Rosatom. An NP-hard production planning problem is considered. Heuristic procedures with different work scenarios depending on the specifics of the problem are used to solve it. The decision algorithms implemented in the SMART-resource software are based on the author's frontal algorithms. It is possible to use various scenarios to solve the problem due to the information obtained taking into account the implemented feedbacks. A mathematical model of the problem of production resources distribution is presented, within the framework of which the task of production resources distribution according to the criterion of minimizing deviations from the specified directive deadlines for the production of planned products is set. Its NP-hardness is shown. Algorithms for its solution are given. A software tool has been developed and implemented that allows regression testing and tuning of internal parameters of frontal algorithms with feedback for target tasks when solving NP-hard production planning problems using the SMART-resource production planning system.

Разработан программный продукт, предназначенный для решения задач распределения производственных ресурсов при автоматизации процесса изготовления высокотехнологичных изделий, типичных для предприятий машиностроительного дивизиона ГК «Росатом». Рассматривается NP-трудная задача производственного планирования, при решении которой используются эвристические процедуры, использующие, в зависимости от специфики задачи, различные сценарии работы. В основе решающих алгоритмов, реализованных в программном продукте СМАРТ-ресурс, лежат авторские фронтальные алгоритмы, имеющие возможность за счет информации, получаемой с учетом реализованных обратных связей, использовать для решения задачи различные сценарии. Приведена математическая модель проблемы распределения производственных ресурсов, в рамках которой поставлена задача распределения производственных ресурсов по критерию минимизации отклонений от заданных директивных сроков изготовления запланированных изделий. Показана ее NP-трудность. Приведены алгоритмы ее решения. Разработано и реализовано программное средство, позволяющее регрессионно тестировать и настраивать на целевые задачи внутренние параметры фронтальных алгоритмов с обратной связью при решении NP-трудных задач производственного планирования с использованием системы производственного планирования СМАРТ-ресурс.

NP-hard problemproduction planningresource allocationfrontal algorithmrank-based algorithmsoftware toolregression testing of algorithmNP-трудная задачапроизводственное планированиераспределение ресурсовфронтальный алгоритмалгоритм с рангамипрограммное средстворегрессионное тестирование алгоритмаГладков, Л.А. Гибридная модель решения задач оперативного производственного планирования / Л.А. Гладков, Н.В. Гладкова, С.А. Громов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2018. № 4 (198). С. 99-110.Шкурба, В.В. Календарное планирование. Конструктивная оптимизация. Индустрия праксеотехники // Автоматика и телемеханика. 2010. № 10. С. 122-132.Гераськин, М.И. Оптимальные механизмы планирования позаказного производства по финан-совым и временным критериям / М.И. Гераськин, В.В. Егорова // Управление большими систем-ами: сборник трудов. 2015. № 58. С. 179-211.Грачев, С.П. Методы и средства построения интеллектуальных систем для решения сложных задач адаптивного управления ресурсами в реальном времени / С.П. Грачев, А.А. Жиляев, В.Б. Ларюхин [и др.] // Автоматика и телемеханика. 2021. № 11. С. 30-67.Сотсков, Ю.Н. Область оптимальности перестановки обслуживания на одном приборе требований с неопределенными длительностями // Автоматика и телемеханика. 2020. № 5. С. 60-90.Кибзун, А.И. Модель целочисленного линейного программирования как математическое обес-печение системы оптимального планирования потокового производства на этапе оперативного графикования / А.И. Кибзун, В.А. Рассказова // Автоматика и телемеханика. 2023. № 5. С. 113-132.Куприянов, Б.В. Оценка и оптимизация производительности рекурсивного конвейера // Автоматика и телемеханика. 2020. № 5. С. 6-25.Afraimovich, L. Control Activities Planning Problem / L. Afraimovich, M. Prilutskii, V. Vlasov // Lecture Notes in Electrical Engineering. 2021. Т. 729. LNEE. С. 341-350.Прилуцкий, М.Х. Управляемый фронтальный алгоритм решения задачи распределения ресурсов в сетевых канонических структурах / М.Х. Прилуцкий, Е.А. Кумагина // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2008. № 6. С. 152-155.Куликов, М.С. Ранговый итерационный алгоритм решения задачи распределения ресурсов в сетевых системах // Системы управления и информационные технологии. 2011. № 4. С. 37-43.Прилуцкий, М.Х. Задачи оптимального планирования как задачи распределения ресурсов в сетевых канонических структурах / М.Х. Прилуцкий, В.С. Власов, О.В. Кривошеев // Информационные технологии. 2017. Т. 23. № 9. С. 650-657.Прилуцкий, М.Х. Задачи календарного планирования для предприятий с единичным и мелкосерийным характером производства / М.Х. Прилуцкий, И.В. Нетронин // Системы управления и информационные технологии. 2019. № 3 (77). С. 46-51.Прилуцкий, М.Х. Задачи объемно-календарного планирования для предприятий с единичным и мелкосерийным характером производств / М.Х. Прилуцкий, И.В. Нетронин // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2019. № 4 (127). С. 36-43.Кумагина, Е.А. Задачи распределения разнородных ресурсов в сетевых канонических структурах / Е.А. Кумагина, М.Х. Прилуцкий // Известия ТРТУ. 2001. № 4(22). С. 194-200.Афраймович, Л.Г. Система производственного планирования Смарт-ресурс / Л.Г. Афраймович, М.С. Куликов, М.Х. Прилуцкий, Н.В. Старостин // VIII Молодежная конференция по управлению проектами: сборник тезисов докладов. ‒ Н. Новгород: ООО «Литера», 2023. С. 7.Производственное планирование в условиях неполноты данных / Л.Г. Афраймович, В.Е. Костюков, М.С. Куликов и др. // XIV Всероссийское совещание по проблемам управления: сборник научных трудов. ‒ М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2024. С. 1829-1834.Прилуцкий, М.Х. Программа для ЭВМ «Разработка программного средства регрессионного тестирования системы производственного планирования» / М.Х. Прилуцкий, Л.Г. Афраймович, Н.В. Старостин и др. Заявка 2024690711 от 16.12.2024.