Розглянуто задачу побудови формальної структури автоматизованої системи організаційно-технологічного керування хлібопекарного виробництва та формалізацію процесів керування в ній з класичних позицій системного підходу.

Визначено, що основними критеріями під час управління хлібопекарським підприємством є продуктивність, технологічні втрати й якість продукції. Зазначено, що керування технологічними процесами (ТП) буде неефективним, якщо проводити оптимізацію лише за одним критерієм, тому поставлено та вирішено задачу багатоцільового керування, яке вимагає відомостей щодо характеристики всього технологічного комплексу, тому досліджено якість сировини, продукції та напівфабрикатів з позицій категорійно-функторного аналізу та кваліметрії. Розроблено математичні моделі основних технологічних процесів на підставі багатовимірного шкалування. Для підтримки прийняття рішень проведено когнітивне моделювання, яке дозволяє відстежити причинно-наслідкові зв'язки між параметрами ТП і розробити сценарії керування. Проаналізовано критеріальні та ресурсні конфлікти, які виникають у разі багатоцільового керування хлібопекарським виробництвом. Розроблено функціональну й інформаційну систему багатоцільового керування технологічними процесами хлібопекарського виробництва.

Проведено аналіз технологічного процесу хлібопекарського виробництва як складної динамічної системи з слабко формалізованими параметрами. Розроблено параметричні схеми окремих стадій процесу. На основі методів нейронних мереж розроблена прогнозуюча модель технологічного процесу приготування хлібобулочних виробів, яка призначена для використання її в підсистемі оперативної корекції системи управління.

Вперше розроблено нейронно-мережеву модель для визначення прогнозованих значень технологічних показників напівпродуктів і готової продукції залежно від моніторингу технологічних показників попередньої стадії. Створено методи та алгоритми оперативної корекції технологічних режимів окремих стадій на основі комплексного використання прогнозуючих моделей і генетичних алгоритмів. Застосовано алгоритми і методи нечіткої логіки для визначення доцільності додавання певного поліпшувача на основі розробленої бази знань і механізмів логічного висновку з метою покращання хлібопекарських властивостей борошна на стадії управління підготовкою сировини до виробництва. Вдосконалено структуру, технічне, програмне і інформаційне забезпечення автоматизованої системи управління виробництвом хліба для реалізації у її складі інтелектуальних підсистем підтримки прийняття рішень для вибору поліпшувача і оперативної корекції технологічних режимів.

Розглянуто доцільність використання імітаційного моделювання у ході дослідження технологічних процесів хлібозаводу. Наведено структурну схему імітаційної моделі. Здійснено порівняльний аналіз моделей традиційної системи управління та системи, побудованої з використанням сценаріїв управління.

Проаналізовано специфіку функціонування оптимальних (ефективних) систем управління, оцінено складність побудови таких систем на хлібопекарських виробництвах. Обгрунтування доцільності використання нейронних мереж у процесі побудови системи керування на хлібному виробництві підтвердило необхідність створення окремого блоку оптимальних (ефективних) вибірок, на базі яких синтезуються нейронні мережі. Сформовано алгоритм і структуру системи керування процесом випічки хліба як одного з найбільш енергозатратних. На базі математичних моделей (у вигляді диференційних рівнянь і нейронної мережі) проведено апробацію розробленого підходу, яка довела його перспективність.

Розглянуті підходи до інтенсифікації хлібопекарської промисловості, яка задовольняє попит населення на хлібобулочні вироби. Увагу приділено поліпшенню якості продукції, раціональному використанню ресурсів і сировини, підвищенню продуктивності технологічних ліній. Рекомендоване для автоматизації хлібопекарського виробництва використання сценаріїв та алгоритмів керування із застосуванням інтелектуальних механізмів сприятиме підвищенню продуктивності, зменшенню питомих втрат і витрат ресурсів та сировини, поліпшенню якості продукції.

Розглянуто зміст і приклади сценаріїв абстрактного (А-) та структурного (С) керування та їхню реалізацію. Вхідні та вихідні змінні процесів представлено у вигляді нечітких величин [1]. Сформовано графічне зображення А- та С-сценаріїв керування. Рекомендоване використання при автоматизації хлібопекарського виробництва сценаріїв та алгоритмів керування із застосуванням інтелектуальних механізмів сприятиме підвищенню продуктивності, зменшенню питомих втрат і витрат ресурсів та сировини, поліпшенню якості продукції.

Розроблено онтологію як основу бази знань експертної системи для організації підтримки і прийняття рішень у задачах автоматизованого оптимального управління технологічним комплексом хлібопекарського виробництва. Визначено характеристики елементів онтології та проведена оцінка їх значень. Верифікація створених онтологій здійснювалась за допомогою інструментального засобу Protege.

Розглянуті підходи до інтенсифікації хлібопекарської промисловості, яка задовольняє попит населення на хлібобулочні вироби. Увагу приділено поліпшенню якості продукції, раціональному використанню ресурсів і сировини, підвищенню продуктивності технологічних ліній. Рекомендоване для автоматизації хлібопекарського виробництва використання сценаріїв та алгоритмів керування із застосуванням інтелектуальних механізмів сприятиме підвищенню продуктивності, зменшенню питомих втрат і витрат ресурсів та сировини, поліпшенню якості продукції.

Розроблено новий підхід до управління технологічними процесами хлібопекарського виробництва. Основними критеріями при управлінні хлібопекарським підприємством є якість продукції, продуктивність і технологічні втрати. З метою уточнення показників якості сировини, напівфабрикатів і готової продукції проведено експертне опитування. Проведено лінгвістичну апроксимацію основних технологічних показників для формування сценаріїв керування та врахування невизначеностей в поведінці технологічних процесів виробництва хліба. Розроблено онтологію хлібопекарського виробництва, що дає необхідні можливості практичного застосування результатів для розробки ефективних ресурсоощадних стратегій управління технологічним комплексом хлібопекарського виробництва. Проведено факторно-цільовий аналіз, що дозволило встановити і відкоригувати цілі управління та фактори впливу на них. Створено структуру та розроблено алгоритмічне і програмне забезпечення автоматизованої системи сценарно-синергетичного керування хлібопекарським виробництвом з використанням сучасних інформаційних технологій.