автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Моделирование и оптимизация автоматизированных производств железобетонных конструкций

Московский государственный институт электроники и математики (Технический университет)

На правах рукописи Экз . й

УДК 62.50 '

ЛЕ ХОАЙ К70К

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДСТВ ШЕЗОЕЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.13.01 - Управление в технических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в Институте машиноведения им. A.A. Благонравова Российской академии наук

Научный руководитель - доктор технических наук БОЛНОКИН В.Е,

Официальные оппоненты - доктор технических наук,' профессор

НОСОВ В.Р.

кандидат технических наук \ ПУРЦЕЛАДЗЕ Г.К.

Ведущая организация - Научно-производственное объединение.

"Автоэлектроника"

Защита состоится "-/9*-" 1994 г. в ча-

сов на заседании Специализированного Совета Д. 063.68,03 при Московском государственном институте электроники и математики (Техническом университете) по адресу: Москва, Б.ДузовскиЙ пер., Д. 3/12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного шотитута электроники и математики• (Технического университета).

Автореферат.'разослан " 1894 г.

Ученый секретарь • Специализированного Совета

к.т.н., доцент

C.F. БУЗНИКОЗ

Актузльность .В настояш ее врем экономика Социалистической Республики Вьетнам (СРВ) развивается достаточно быстро. Особое геополитическое положение Вьетнама в .южноазиатском регионе, соседство стран, более продвинувшихся по пути рыночных реформ, заставляет руководство СРВ осуществлять перестройку инфраструктуры народного хозяйства, чтобы эффективно использовать тра->-диционные преимущества Вьетнама: ресурсы полезшие ископаемых, в том числе и нефти, свободные сельскохозяйственные площади, большую береговую линию, удобную для создания портовой системы. Все это стимулирует развитие строительной индустрии, объемы которой за последние пять лет увеличились в 8-12 раз. Более 50 средних и крупных предприятий производят железобетонные опоры и сваи. Однако недостаточно высокий уровень автоматизации производства сдерживает повышение производительности труда, оперативности и гибкости производства, а также выпуск оложных железобетонных конотрукций и форм. Поэтому исследование проблем, связанных с повышением уровня автоматизации железобетонных изделий, представляется актуальным и практически ванным. Только предварительные исследования с помощью математических моделей позволяет дать объективное заключение о целесообразности создания производства железобетонных изделий о требуемыми характеристиками и свойствами.

Анализ производства железобетонных изделий показывает, что повышение качества функционирования может быть обеспечено:

- повышением эффективности работы отдельных исполнитель-' ных модулей и оборудования;

- улучшением планирования и управления всего производства.

Оптимизация системы управления и планирования производства

железобетонных изделий должна проводиться согласованно, пролечивая синхронизацию показателей эффективности (производительности) различных исполнительных модулей и оборудования. Если повышение эффективности оборудования определяется в основном уровнем технологии, то улучшение системы управления и 'планирования может дать большой эффект и на существующей технологической базе.

Цель исследования. Целью исследования является разработка основных модулей производства железобетонных изделий и

комплекса в целом, создание методики моделирования, оценки эффективности и выбора оптимальных параметров, определяющих состав, структуру и режимы функционирования производства железобетонных изделий, проведение практических исследований по оптимизации системы планирования производства, а также разработка пакета программ, обеспечивающих автоматизированный выбор ' оптимальных параметров производства железобетонных изделий.

На защиту выносятся:

- схемы основных модулей автоматизированного производства железобетонных изделий, технологических процессов их "изготовления, а также методика оценки эффективности производства данного типа;

- результата математического моделирования и оптимизации параметров управления автоматизированного.комплекса изготовления железобетонных изделий (АКИШ);

- алгоритмы управления функционированием ШЕИ;

- комплект программ моделирования и оптимизации параметров системы управления и планирования ЖИЖИ.

Методы исследования. Базируются на теории вероятности и математической статистики, исследования операций, математического программирования, оптимального управления и планирования, принятия оптимальных решений. Общей методологической основой исследования является системный подход.

Достоверность полученных теоретических и прикладных результатов подтверждается строгими математическими выводами при построении и исследовании моделей и алгоритмов, результатами моделирования на компьютерах, натурными экспериментами, согласованностью полученных результатов с приведенными в научно-технической литературе, а также опытом использования полученных результатов в конкретных производственных комплексах.

Практическая ценность и реализация результатов. Тема исследования связана с планом научно-исследовательских работ Института машиноведения им. A.A. Благонравова РАН, в частности с Программой фундаментальных исследований по комплексной проблеме "Машиностроение и технология" на 1969-2000 гг.(п.1.1.' Разработка методов имитационного моделирования и оптимизации ' динамических систем), выполненных при непосредственном участии автора. Результаты исследования использовались при выполне-

-Э-

ии. государственных программ Министерства народного образова-ия СРВ, в частности программ "Проектирование текстильных джу-овых машин" и "Автоматизация проектирования деталей машин на ВГЛ" (исполнитель - Политехнический институт г. Хошимин).

Основные результаты диссертации применены при выполнении аботы "Проектирование и изготовление центрифуги для бетонных-эделий" (рег. )й6-90/01КК от 15,01.90 г. между Политехническим институтом г. Хошимин и 6-м объединением Министерства троительства СРВ). Общий экономичеокий эффект внедрения резу-ьтатов исследования I млн дол. США, что подтвервдено финансо-ыми актами. Оценка эффективности в Министерстве строительства РВ, методические материалы диссертации используются в учеб-ом процессе Политехнического института г. Хошимин на кафедре еории механизмов и машин по курсу "Автоматизирование проекти-ование деталей и маши::",

. Апробация работы. Основное положения и результаты работы окладавались на заседаниях научно-технических советов и семи-аров Института машиноведения РАН, а также на научной конфере-ции отдела машиностроения 6-го объединения Министерства троительотва СРВ (1989 г.,г. Хошимин) и на научно-техничео-ой конференции Политехнического института г. Хошимин•(1990 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре ра-оты во Вьетнаме и России, в том числе монография под редак- • ией акад. К.В. Фролова.

Во введении обосновывается актуальность проблемы, формулируются цели исследования, основные научные положения и ре-ультаты, практическая ценность и степень апробации работы.

В первой главе "Объект исследования и технология изгото-ления трубчатых свай" определены основные факторы развита ародного хозяйства СРВ, выделены важнейшие "отравления разви-ия строительной индустрии на основе прогнозирования техниче-кого уровня строительных конструкций. Дан достаточно подробна анализ состояния строительного машиностроения , обеспечи-анщего изготовление железобетонных изделий различного типа и азначения. На основе научного анализа выбрана схема управле-ия универсального автоматизированного комплекса изготовления елезобетонных изделий (АКИНИ). Приведены экономические обос-эвания эффективности предлагаемых технологических схем.

Изложение иллюстрируется конкретными схемами как отдельных мо дулей, так и всего производственного комплекса. Спроектирован ный с участием автора комплекс состоит из следующих основных компонентов (рис. I и 2):

- набора комплексных и простых смесителей;

- набора основного оборудования: центрифуг и виброплощадок для изготовления трубчатых (ТС) и квадратных (КС) свай, труб чатых ирригационных свай (ТИС), опор для энергосистем (ШЭС);

-узлов подготовки предварительно напряженной арматуры и арматуры без предварительного напряжения.

Применение вибрационной системы позволило повысить эффек тивность производства опор и свай в 4 раза, применение центри фуги и виброплощадки' дало общий экономический эффект в I млн дол. США. Эффективность АШИ по сравнению о базовым неавтоматизированным вариантом составила 20$.

Для оценки эффективности затрат применялась методика при веденных затрат для образцов "новой техники". Экономический эффект внедрения ШШ (рис. 2) до сравнению с базовым вариантом производства железобетонных' изделий (рис. I) оценивался по Лоомуле

14 ом т с-н

где Ц,, и Ц 2 -стоимость базового и нового оборудования;

И4 и И2 - годовые эксплуатационные издержки при использс вании базового и нового оборудования на годовой объем производства; К4 и Ка - капиталовложения (без стоимости оборудования) при использовании базового и нового оборудования в расчете, на годовой объем продукции; К ам - доля отчислений на амортизацию о учетом износа. Годовой эффект составляет

' Э-ЭН,

где N - объем выпуска (внедрения) АКИЗИ в отрасли ( на щ дприятиях Министерства строительства СРВ).

Глава вторая посвящена методике моделирования и оптпми: ции параметров, определяющих состав, структуру и режимы функционирования АКИШ. Функции распределенного иерархического управления формируются с помощью многоступенчатых процессов принятия решения. Это обусловлено тем,

| Склад сырья

г

Транспортное средство

Набор смесителей

комплексный

простив

Склад готовой продукции

Рис. I

Система сушки бетонной продукции

транспортное средство

г

Набор основного оборудования

Центрифуги • Виброплощадки

Транспортное средство Транспортное средстве

У' Склад арматуры 1 -

Узел подготовки предварительно напряженной арматуры Узел подготовки арматуры без предварительного напряжения

хз

Вспомогатель

нов

оборудование •

Узел под-

готовки

предварительно напряженной арматуры

Узел под-

готовки ар-

матуры бе:

напряжение

■ Х9

ю

о «

Еч

О «

Ф &

а> о

р. о а о ■ к

СЯ

7 Склад

Транспортное

ХВ средство 5 У арматуры

Склад сырья

' _, .... . , .

Транспортное средство I 1

Набор смесителей

комплексный простые

> г

Транспортное средство 2 Х5

. Л

Набор основного оборудования

Центрифуги

Виброплощадки

Транспортное средство 3

Ж

[ Система сушки изделий"

Транспортное средство 4

Ф -г

ГЦ» ______

Х6

Х7

XI

12

Ркс.

:о поиск алгоритма упр-зления для системы о заранее заданной груктурой, состоящей яз отдельных исполнительных модулей, мо-иг быть разбит на поиок варианта управления из конечного члс-i альтернатив и реализацию выбранного варианта. Для этого пользуются найденные в процессе проектирования системы законы гравления, исходные данные которых "настраиваются" на рааль-[9 параметры функсионирования системы. Таг. как ро многих прак-ивоких задачах цели функционирования динамической сиотемы оп-¡деленк неоднозначно, то вариант управления может быть выбран шь с помощью векторного критерия на основе ооотвеготвувщих 1ИНЦШОВ оптимизации. При этом решение принимается в рэжамо ального функционирования, в уоловигк дефпщг~а времени, отве-iHHoro на вычисление требуемого варианта управления функцнова-. ванвем дапашческой сиотэиы. Такал образом, качество' оаято-роваинах алгоритмов опраделяатоя по аенштотячоокпма овойст-ми, а возможностью достижения оптшума в данной конкретной «рации принятия решения.

Методика оптимизации (оптшальаого управяэгшя ШШ) со-вана на принципе оптимизации пизтацяошой модели оцзшш s$$o-явноота АИШИ, состоит из двух основных ношойантов:

- модали, прогнозпрущай оцени? 8$$мйязпоогп АКЙЩ

- процедуры оптимизации параигатров и реазноа фушгциояцро-аия АКЙЗШ. ,

Задача оптимизации произволетвонпнх окстоа могут бать сваны к аадаяам целочисленного про^агжщюаашм:, обцая фориулз-вка которых оледующая. — й?

Пусть Rw - In-кариоз евютдово пространство, э цолочпелонаая ргаотка, т.о. наябояьшэа подаиожэотво £ стоящее из векторов Цв$Т ♦ коипонаяты которых

лотаолегош. На Z задал функционал Т и некоторое под- ' экэство решетки Zm . Требуется найти такое ЦоуЪ» эбы '

... <2-TV

эоь ор"^ - операция определения оптювма,. в нашем ояучае шь «ут функционала -f . Мнохвотао Л) - шюаютго допуо-шх значений аргумента, как правило, задается о шзиоць»

ограничений вида '

Щ) 4 о,

Для решеюя задачи (2.1), (2.2) автор использовал два раз личных го своему характеру метода: метод статистической оценки экстремальных значений критериев эффективности и метод комплексного поиска приближенного решения, состоящего из процедуры поиска зон, содержащих локальные допустимые экотремуш, и процедуры локального улучшения решения о помощью формирований показ атэля роста фушзщонала эффективности заданной окрестности - аналога даскре ¿кого поевдоградаввта. С помощью первого метода формируется оценка ffUft-Kx), которая бадсажнаатоя

каряду о подученными в процеоое работа процедуры предоптимаж ными значениями критерия F*,»».» . Полученная оценка

iaön- f (¿0 служит тестом на приемлемость решения, генерируе-

того о помощью процедуры приближенного поиска оптимальных аргументов. Если наидучиав к данному шагу решение достаточно бл зко к оптимальному

^ Ю* I f (а)'1 * £ У 1 <2.3)

где £- - заданное значение, то возможна остановка процедуры поиска. Ееиш процедура поиска приближенного значения функ ЦЕояаиа критерия заканчивается по каким-либо другим причинам, то , определяемое (2.3), позволяет оценить качество

подученного решения х^ , чтобы попытаться проанализировать Еоамсишооть снижения точности решений <£. , полученного о пшощью других неформализованных гфитерзев "F60 и ограничен! вдающегося предоптимального решения.

Предположим, что в результате имитационного акопериментг получена некоторая скалярная функция iOx) , зависящая от

-мерного параметра X , принадлежащего некоторому даок-ретному множеству Х6 . Так как отдельные реализации экс перимента строятся о привлечением методов моделирования ото» отических лроцеооов, /го зависимость функционала от данного значения параметра х имеет неоднозначный, вероятности;

характер. Вое это приводит.к необходимости постановки задачи оптимизации имитационной модели в рамках теории стохастического програрмирования, В качестве критерия обычно выбирается функция математического ожидания В этом случае

Кх),хеХ, представляет собой совокупность случайных величин, заданных на некотором вероятностном пространстве (р. где 52 - достоверное событие; А - ¿-алгебра измеримых подмножеств Л (событий); Р - вероятностная мера на(5*.,/0. На основании наблюдения отдельных реализаций ¿(х) требуетоя найти экстремальные точки функционала -Г.

ГГуоть множество оптимизируемое параметров дискретно и конечно. Без ограничения общяоетй можно очитать, что х имеет вид декартова-произведения - ',

где 0 - целочисленные верхняя а нижняя границы'измене- .

яш г -го параметра ( ъ » I,..., Ш ); М - чаоло оптимизируемых параметров. Считаем заданными на X некоторый детерминированный функционал качеотэа (критерий -р ) й некоторое ■ множество 3> ОеХ) . Критерий -Г вычисляется, а принадлежность множеству идентифицируется в ходе имитационного экспе-' римента. Множество. допустимых значений аргумента Л) задается, как правило, о помощью совокупности ограничений вида

^(л),..., ^Са)^ о, осеХ, I

Применение традиционных алгоритмов целочисленного программирования, ориентированных на решение задач о функционалами строго заданных классов (линейных, выпуклых п др.), затруднено. Однако при решении большинства практических задач сштеза си-отем требование достижения точного экстремума 'цславой функции излишне. В реальных разработках вместо одного точного оптимального решения предаочтительней иметь совокупность субоптимальных, из которых лицо» цренимайцее решение, а выбирает окончательное. С практической точки зрения необходимо получить устойчивые, хотя и приближенные результаты оптимизации в широком класое решаемых задач. Решить общую задачу позволяет алгоритм одтимизациз дискретных имитационных моделей (АОДИМ), опробированный автором.

Введем ооотватстзувдув метрике Нокреотнооть точки радиуса М:

Процедура эффективного сороадегпгя вовх точек данной окрестности основана на многократном решении диофантовых уравнений вида . «'■■ , м

+ »< 4 , И, m

о последунцим вращением кавдого решения в пространства R вокруг точки ^ .

Пусть поиск минимума функционала F вьшолняется в области 1) , задаваемой системой равенств

' +*-<(■*)*о»

v ч » * * % * 4 % 4 «

(2.5)

где все функции неотрицательны. Так как, с одной сто-

роны, функции "FiXy) неотрицательны на шояаатва

j) . va о другой - кавдый элемент убЛ) . доя которого во© ^С^) ^ 0 ( t' nl,.,I), цринадлвлсаг адсгэ и j> , то » и исходная задача, эквивалентна задача, задаваемой 'соотношениями (2.5).

Характеристика недопуотимоотирешэнля :

V (фЛк^^Щ

где ki ( i = I,.L ) - набор отрицательных веоовах коэффициентов; % { - оператор ХэвиоаДда функции 6-i (y)i воли ^ Су)^ 0 ,^io 9t; WE, а воли 0 , то= 0.

Без ограничения общности можно считать, что Х0 совпадает о началом координат. Определим совокупность величин

i-f е.,2м,

V1 И^сч «

-те с^т'метюзание гшолняется по всем элементам РЪл ¡лножест-г.а ц . - находящейся в ь -м ортанта (<('' части окрестности

Яу % задается априори);

¿'О

Ограничения (2.5) учитываются следующим образом: вместо каждого слагаемого, соответствующего недопустимому значению X » в (2.6) войдет функция недопустимости данного сс, , учитывающая информацию о функционале на множестве X , например, вида

0Дос.) = тпах.

для)- иссоЯ.

Для последующего поиска выбирается ортант с номером Мп=!..•2 Центральным в алгоритме является поиск той части окрестной сти 11ц (X, V) , в которой достигается минимум среднего значения обобщенного градиента функционала т . Это позволяет прогнозировать тенденции изменений функционала -Г , что, в свою очередь, обеспечивает продвижение в направлении уменьше -ния -Г с помощью процедуры линейного поиска. Так™ образом, непосредственный перебор элементов окрестности точки ОС используется лишь как вспомогательное средотво выбора направления, перспективного для дальнейшего поиска. В олу-чае невозможности выделения такого направления улучшения решения осуществляется с помощью перебора. В процессе работы АОДШ используется несколько альтернативных режимов, соответствующих различным способам улучшения данного решения. Это обеспечивается схемой алгоритма, отражающей последовательность применения указанных способов улучшения.

Более полно учитывает информацию о топологических свойствах оптимизируемого функционала Г в процеосе определения перспективного для поиска решения направления модификация АОДИМ. Идя этого производится интерполяция точек.опорной поверхности -р в непрерывной окрестности Х0 , ограниченной поверхностью уровня Р^ Д интерполирующей зависимости мояно

вычислить аппроксимирухщий градиент -р в X 0

и примять решение о перспективном направлении поиска. При решении практических задач поиска наиболее целесообразно применение АОДЩ в сочетании с предварительными процедурами случайного поиска, предназначенными для отделения локальных экстремумов .

Основой для имитационного моделирования системы управления участка производственной системы служат:

- концептуальная модель функционирования производственной оиотемы - описание структуры и состава» номенклатуры обрабатываемых изделий, а также логики функционирования, которые задаются в виде ориентированного графа, описывающего прохождение материальных потоков и функции переключения;

- совокупность числовых характеристик, отражающих времен-, кие диаграммы функционирования системы;

- программы, реализующие имитационные модели функционирования производственной оиотемы, построенные па модульному принципу, что позволяет оперативно модифицировать его отдельные фрагменты и обобщать, комплекс моделей на ноше технологические условия.

Имитационную модель АКИШЕ реализует комплект программ МО! Ооновные данные по имитируемо^ участку:производотвенных центров (ПЦ) несколько, обрабатывает!» заготовки размещены в кассетах, некоторые операции выполняются на различных ПЦ, работа транспортной оиотемы рассматривается в виде операций отдельного ПЦ. Программа организована таким образом,, что происходит параллельно-последовательная обработка каосет о заготовками. Это достигается организацией четырех вложенных циклов: ПЦ, устройство, операция, кассета. Различные типы кассет (или кассеты одного типа, имеющие нежесткую последовательность обработки) создают вотречные потоки требований.Задавая различные комбинации программ можно определить оптимальный в данной системе при данных типах кассет набор, а также узкие меота оиотемы - ячейки, в которых возможно увеличение очереди. В основном это операции, место которых в программе жестко задано.

Программа MDi может быть использована как подпрограмма в программах, определяющих производительность, оптимальную обработку, технико-экономические параметры производственной системы. В частности, она включена в программу АОДИИ. Крите-

¡глем качества оптимизации выбрано.время, затраченное на обра-5отку заданной партии заготовок. Оптимизация реализуется путем нахождения массива, который задает программу обработки Щ I при котором критерий качества получаетоя наименьшим, Иоход-шй п последующие массивы, получаемые в ходе работы программы МСФ, передаются в вызываемую процедуру МОП) . Программа МОЗ) рассчитывает показатели системы на основе программы К? I передает значение критерия качества ТО в программу УЕК .

Основой для решения задачи синтеза рациональной структу-?ы АКШИ является виртуальная, постанопчная для задачи оптимизации модель структуры АКИНИ, описыващая параметрически зозможные ее комбинации, из которых нужно выбрать оптимально параметры, определявшие состав и структуру АКШИ (рио. 2). Эта модель шесте с параметрическими ограничениями и набором технологических маршрутных карт составляет набор исходных данах для решения задачи оптимизации. Принято сС* и шсло простых и комплексных смесителей, верхние границы ГО., а ГЛ® ; Х^ и - центрифуги для изготовления ТС, ШЭС,

а - виброплощадки для изготовления КС и ТС длиной > м, Х^ - центрифуга для изготовления ТС длиной более 6 м, зерхниэ границы 17)^,.. ГГ}„ ; х1, и - число узлов подготовки предварительно напряженной арматуры и арматуры гредварительного напряжения, верхние границы 171^ и ; ОС.г- - число ленточных элеваторов, чиоло насосов для

5атонных смесей, Х^ - чиоло рельсовых телегэк , - чпо-ю мостовых кранов для выполнение {-й операции (г. » 4...9), зерхниэ границы м!;, пи' , Таким образом формируется

декартово пространство оптимизационного поиска мощностью ¡число компонентов) ■ . г*д { г. Ъ Ч

К - С п»; и; )ТГ т \ (т ; т I)Л7 т [ т. т • /п; ,

1ри практических расчетах, при = -4. ..6, полный перебор невозможен, особенно если учеоть структуру целевого функционала', {елевой функционал - срок, в течение которого выполняется ме-¡ячный план(совокупность планов по различным типам изделий), [армировался с помощью процедуры имитации работы. Вводятся о* >аничения, например установлена стоимость АКЮТ в г. Хошимин ЗРВ в 4 млрд. донгов. Это ограниче-

ние существенно сужает область поиска X и является наиболее мощным фильтром для нерациональных решений. Другие ограничения вспомогательные, определялись оценками отдельных параметров , например один мостовой края.

Синтезированная с помощью процедуры оптимизации охема АКИ2И (рис. 2) имеет эффективность 1Ъ% выше, чем исходный, базовый неавтоматизированный вариант . При этом калталовложе-ния компенсируются за 1-1,5 месяца эксплуатации АКЙ1И.

В третьей главе " Планирование производства железобетонных трубчатых свай" приведена формализация задачи составле-т аия оптимального расписания, обеспечивающая применение модели задачи о двух станках.

Процесс производства железобетонных изделий всех типов из обычного (<5ез предварительного напряжения) и предварительно напряженного железобетона состоит из следующих операций:

1) изготовление арматурного каркаса и закладных частей;

2) установка в подготовленную форму арматурного каркаса с закладными частями и сборка формы;

3)загрузка формы бетонной смесью и формование оболочки;

4) тепловлажностная обработка оболочки;

5) осмотр оболочки и устранение дефектов;

6) маркировка изделия и оформление технической документации.

Эти операции выполняются с помощью технологического оборудования, причем одна и та же операция может выполпяться на различном оборудовании в зависимости от его наличия и исправности. Основными операциями, выполняемыми на специализированном оборудовании, являются I, 3 и 4, остальные - подготови -тельно-вспомогательные и не требуют специального оборудования Операции 3 и 4 выполняются непосредственно одна за другой, разрыв во времени между ними недопустим. Это позволяет рассма тривать операции 3 и 4 как одну. Таким образом, процеос производства железобетонных изделий можно представить в виде двух укрупненных операций:

I - изготовления арматурного каркаса и закладных частеЯ

П - изготовление бетонной оболочки. Укрупненная операция I в точности совпадает с операцией I, а операция П - объединяет все остальные . Укрупненные операции I и П выполняются на совершенно разном технологическом обору-

>ванизс: I в основном на сварочном, а для операции П требую-1Я различные форма, оборудование для загрузки и уплотнения 1Тона, сушильные камеры и др. Укрупненные операции приняты качестве основных при планировании работ, (Под технологиче-щм оборудованием здесь понимается комплекс оборудования, не-!ходишй для выполнения соответствующей укрупненной операции.)

Для составления планов необходимо определить время пера-яздок Т1 и Т- - время, которое требуется на замену обо-'дования, оснастки.и форм при пароходе с одного изделия на |угой, это время можно считать постоялым дяя кавдой операции, | различным для укрупненных операций I и П. Обычно оно опре-ляется экспериментально путем усреднения различных фактичео-[X данных, полученных в процессе производства. В систему пдарования входит также переменная часть - план производства I определенный период - месяц или' квартал. Определим число делий, которые могут одновременно изготавливаться на имеемся оборудовании. Для операций I и П эти числа будут раз -ми для одного типа изделий, возьмем минимальное. Это число делий и будем считать деталью. Если время обработки одной тали определяется как максимальное, где максимум берется по пользуемому для данной детали оборудованию. Теперь соота-м план производства. Определим число деталей в партии

. = /<] + !,.,

1 г

е - число деталей в партии; - число изделий ■ в

тали; Со] - целая часть.

К этой задаче можно применить алгоритм решения задачи о ух станках и сформировать оптимальное расписание шпояне-я работ. Так как время выполнения работ для различных дета-й постоянно, то эти детали в оптимально?« расписании обраба-ваются подряд. Это позволяет простым способом учаоть поре-ладки. Именно по оптимальному расписанию определяются мс,\:о~ •1 перехода с обработки одного типа изделия на другой, в корне л включают время переналадок. Далее проводится анализ списания.Поола этого получается реальное расписание, £ *о-ром учитываются все особенности производства, наличие тех-яогического оборудования и его использования наилучшим об-зом. По составленному расписанию определяют длительность юлнения всего расписания и проверяют, меньше о:га всего

периода планирования или нет. Если меньше, то расписание очи тается выполнимым. Если больше, что такое плановое задание не может быть выполнено на имеющемся оборудовании. В новых условиях формируется новое расписание, его снова проверяют к выполнимость. Если даты выпуска различны, то выбирают партия изделий, которые должны быть изготовлены на ближайшую дату. Далее расписание составляетя на следующую директивную дату, при этом за начало работ принимается конец работ по первой задаче. Так получаем расписание, в котором плановые залани: соответствуют возможностям технологического оборудования.

Согласно этому алгоритму составлен план изготовления ж< лезобетонных изделий бетонной фабрики

В нем представлено 34 изделия, способы и сроки изготовления которых различны. Вое изделия разделены по способу изготовления на два класса, которые не пересекаются, т.е. ни одно изделие не требует формовки сразу и на виброплощадке и на Ц| нтрифуге.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие в

•воды.

1. Предложенная гибкая структура АКИНИ, в котором испо зуется сочетание центрифуг и виброплощадок, позволяет опера тивно исполнять поступающие заявки на изготовление железобв тонных изделий различного типа. Предложена методика оценки эффективности АКИЖИ.

2. Разработанная имитационная модель функционирования производства железобетонных изделий, позволяет оценить эф фектишость различных вариантов структуры и состава произво ства, а также обеспечить выбор оптимальных параметров с пом щью численных процедур поиска.

3. Для оптимизации параметров АКИЕИ предложен алгорит оптимизации дискретных имитационных моделей (АОДШ), показа сходимости процедуры оптимизации в широком классе функциощ лов, имеющих в окрестности оптимума унимодальную гиперпове^ ность, достаточно мало отклоняющуюся от реальной гшердозе ности критериального функционала. С помощью А0Д/Г<1 решены п ктические задачи оптимизации состава и структуры АКИЕИ, в ч стности определнны число и тип смесителей.

4. Разработаны алгоритмы планирования производства же;

Зетопных изделий, основанные на алгоритме задачи о двух сга-ах, удобные для реализации на компьютере в рамках системы равлэния заводом.

5. Разработанные схема оборудования и структуры проиэво-тва железобетонных изделий, результаты выбора оптимальных риантов компоновки, система планирования производства Бледны на ряде предприятий Министерства строительства СРВ. Ос-вные результаты диссертации опубдиковаяы:

Еолнокин В.Е., Полойко И.И., Ле X. Куок, Нгуен Т. Хунт, стеш управления для гибких производств/ Под ред. акад. • В. Фролова. - М.: МЦНТИ, Ин-т машиноведения РАН, 1993.

Jle X. Куок. Моделирование и оптимизация автоматизирован-то производства трубчатых овай и опор. - М, :ИМАШ РАН, 1993.

Hoai Quoc. Thlet ke va che tao dan quay coo ong be-tongr ly tar*.

Kochimlnh :Truong DHBK.1990 - 210 с. ■ Hoal Quoc-Phan Tan Tung. Huong dan thiet ke tot nghiep DQCOLT. » Hochiminh .- Truorig ÜHBK.1990 - 180 a.