1. Многоасортиментни периодични химико-технологични системи. Моделиране. Оптимални производствени разписания (оперативно оптимално управление). Оптимален синтез


Фиг. 1.1.8. Представяне на структурата на производствената система с помощта на граф



страница5/7
Дата25.10.2018
Размер402.5 Kb.
#97615
1   2   3   4   5   6   7

Фиг. 1.1.8. Представяне на структурата на производствената система с помощта на граф.




Горната представа за производствената система математически се формализира чрез следния граф:



(1.1.10)
в който R и Г представят, съответно, множествата от върховете му и техните съответствия, а M е броят на върховете.

В матричен вид, структурата на графа, респ. на производствената система се представя с помощта на матрица на съседството:


(1.1.11)
където:


За описание на всеки връх от множеството R се изгражда информационно-логически масив. В него се обединяват множества от параметри, които позволяват еднозначната идентификация на съответстващия апарат от производствената система:
(1.1.12)
където:

m е номерът на апаратурна единица от производствената система;

- параметър определящ типа на апарата;

- множество от параметри индициращи притежанието на определени конструктивни или технологични качества, характерни за апаратите от дадения тип;

- множество от параметри представляващо количествените стойности на съответните техническите и конструктивни характеристики.

1.1.4.2. Математично описание на периодичните технологии
Номенклатурата на продуктите, респ. технологиите, които могат да се реализират в дадена МХТС се задава посредством множеството .

Математичното описание на отделните периодични технологии се осъществява използвайки същия декомпозиционен подход, както и при производствената система. Всяка една периодична технология се представя във вид на насочен граф (фиг. 1.1,9 а,б), чиито върхове съответстват на отделните технологични стадии, а дъгите отразяват последователността на тяхната реализация:


. (1.1.13)
В матричен вид последователността на технологичните стадии се описва посредством матрицата на съседството на съответния граф:
(1.1.14)
където:


xi1 xi2 xil xiL


Фиг. 1.1.9-а. Представяне на периодично производство линейна структура.






xi1









R1
xin xiL


Фиг. 1.1.9-б Представяне на периодично производство с разклонена структура.

Описанието на върховете на графа се осъществява с помощта на информационни масиви, определящи типа и характеристиките на апаратите, необходими за реализацията на съответните технологични стадии, разширени с данни за материалния баланс, представени чрез съответните размерни фактори и данните за продължителността на стадиите, представени от производствените времена:


, (1.1.15)
където L е броят на стадиите в съответната технология.

1.1.4.3. Математично описание на производствената програма
Производствената програма е важен елемент от модела на МХТС. Тя определя множеството от продуктите-, които трябва да бъдат реализирани в производствената система, или тези за които такава трябва да бъде проектирана нова система, както и времето - плановия период, за който тя трябва да бъде изпълнена:

. (1.1.16)
Както бе отбелязано и по-горе дължината на плановия период е прието да се нарича времеви хоризонт и се отбелязва с H.

Производствената програма е определена когато са зададени количествата Qi, които трябва да бъдат произведени от всеки продукт. Понякога, при задачите за разписания се въвеждат и допълнителни изизквания за времевия период, вътре в плановия хоризонт, в който трябва да се произведе даден продукт, напр. 1-во или 2-ро тримесечие. Тогава математическото описание на производствената програма може да се формализира както следва:


, (1.1.17)
където tsi и tfi са определят границите за желаното начало и край на производство на продукта i.


1.1.4.4. Необходими данни

От всичко казано по-горе се вижда, че създаването на математичните описания на производствената система и периодичните технологии е свързано с използването на голямо количество от данни. Следователно, сборът на необходимата информация е етап, който трябва да предхожда моделирането.

Данните за конструктивните и технически особености на апаратурните единици се получават от съответните технически спецификации на съществуващото в системата оборудване или спецификациите на стандартните апаратурни типоредове, използвани при проектирането на производствените системи. Структурата на връзките между апаратурните единици се определя от съществуващите технологични схеми или се получават в резултат на синтеза, в зависимост от проблема, който се решава. Изходна база за описание на технологиите са технологичните регламенти.

Систематизацията на събраната информация и подходящото й представяне трябва да позволяват лесната й алгоритмизация и да осигуряват бърз и сигурен достъп до съответните информационни масиви при решаването на различните оптимизационни задачи за този клас обекти.



1.1.5. Определяне на суперструктурите, технологичните маршрути и производствените кампании при многоцелеви ХТС.

1.1.5.1. Суперструктура
Математическата формализация на взаимодействията между подсистеми на МХТС се определя от типа на оптимизационната задача, която трябва да бъде решена (оптимални разписани, оптимален синтез или реконструкция и др.). Поради многомерността на отделните подсистеми, както и огромната роля, която играе времевият фактор, формализацията на взаимодействията има комбинаторна степен на сложност. Например, при многопродуктовите системи, въпреки постоянната (твърда) конфигурация на производствената система, определянето на оптималния ред за производство на продуктите в някакъв времеви хоризонт е комбинаторна задача. Много по-сложни са нещата при многоцелевите системи, където, в зависимост от избора на кампаниите, конфигурацията на производствената системата се променя в различните времеви интервали. С цел да се намали комбинаторната сложност на оптимизационните задачи при многоцелевите системи, като се избегне търсенето в области където решенията са недопустими се налага дефинирането на границите на тези пространства посредством суперструктурите.

Суперструктурата е максималната по размер структура покриваща пространството от допустими решения при оптимизационните задачи за многоцелевите ХТС.

При задачите за синтез, суперструктурата се представя от максималната по размер производствена система. Видът на суперструктурата зависи много от постановката на синтезната задача и избрания подход за нейното решаване. Най-простата суперструктура на производствена система се базира на допускането, че трябва да осигури за всеки продукт индивидуален технологичен маршрут. Такъв тип суперструктура качествено е изобразен на фиг. 1.1.10.

В задачите за разписания, пълното семейство от множества от производствени кампании (съвместими технологични маршрути (по двойки, тройки и т.н.)) може да се окаже невероятно голямо, което затруднява както неговото построяване, така и търсенето на оптималното решение. С цел да се намали пространството на търсене се използва не цялото семейство, а само тази част от неговите членове, които са максимални по размер и по силата на своето построяване обхваща всички множества с по-малка размерност. Суперструктурата за този клас задачи се представя от множеството от максималните по размер производствени кампании.


A A



B B







C C


D D


Units: m1 m2 mj mJ


Каталог: www systems engineerig laboratory -> Distance learning systmeng -> Distance Course 1 -> Lekcii Course 1 -> BTU
BTU -> На работа в науката и администрацията
BTU -> Оптимални разписания при многопродуктови периодични химични системи
BTU -> Отново в института и в ЦК на бкп
BTU -> На отговорна работа в Министерство на вътрешната търговия
BTU -> Студентството в страната на съветите – СССР
BTU -> Това се случи в моите детски години
BTU -> Бригадирското движение и участието ми
BTU -> Определяне на множеството от максималните по размер производствени кампании


Сподели с приятели:
1   2   3   4   5   6   7




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница