автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Научно-практические основы оптимизации технологий производства мясных и молочных продуктов

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ '1 1 ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

ПРОТОПОПОВ Игорь Иванович

УДК 519.872.7:664:663

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ и МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Автор еф ер а т диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

На правах рукописи

ПРОТОПОПОВ Игорь Иванович

УДК 519.872.7:664:663

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ и МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов

05.13.16 - Применение вычислительной техники» математического моделирования н математических методов в научных исследованиях

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Работа выполнена в Московской Государственной Академии Прикладной Биотехнологии.

Научный консультант: академик РАСХН, доктор технических наук, профессор - Рогов И.А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Журавская U.K.

- доктор технических наук, профессор Володин В.М.

- доктор технических наук, профессор Кочетов B.C.

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности.

на заседании Специализированного совета Д.063.46.01 при Московской Государственной Академии Прикладной Биотехнологии.

Все отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять в Специализированный Совет Академии по адресу: 109818, г..Москва, ул. Талалихина, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии.

Автореферат разослан " _ " _ 1993 г.

Защита

Ученый секретарь Специализированного совета, к.т.н., доцент

С.Г.Юрков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Удовлетворение потребности людей в полноценных и экологически безопасных продуктах питания, экологический и энергетический кризисы, дефицит и недостаточно полное использование пищевых компонентов животного сырья выдвигают в число важнейших народохозяйственных проблем разработку нового поколения и совершенствование существующих технологий, позволяющих оптимизировать переработку мяса и молока. В условиях формирования рыночных отношений и связанных с этим структурных изменений в сферах производства и реализации пищи, обострилась проблема изготовления продуктов питания с заданным уровнем качества.

В связи с этим представляется актуальной задача оптимизации технологий переработки биосырья в условиях частичной информационной неопределенности, решение которой позволяет обеспечить требования сертификации мясных и молочных продуктов в ходе их производства.

Разработка научно-технических основ оптимизации технологий переработки мяса и молока связана с использованием достижений биотехнологии, химии пищи, методологии математического моделирования и интеллектуальных компьютерных систем, позволяющих выбрать наилучший вариант инженерного решения из множества допустимых.

Отличительной особенностью технологий производства мясных и молочных продуктов' является превалирующее влияние биологического фактора, что позволяет отнести отраслевые предприятия к классу биотехнологических систем. Э связи с этим будем рассматривать предприятие как сложный биотехнологический комплекс ( ВТК ), представляющий собой целесообразно организованную совокупность технологической, технической и информационной подсистем, обеспечивающих направленную переработку структурно-сложного биосырья в мясные и молочные продукты с заданным уровнем качества.

Комплексный подход к анализу основных элементов и стадий жизненного цикла ВТК позволили обосновать выбор в качестве

- в дальнейшем для краткости используется термин - технологии переработки биосырья.

об"екта оптимизации технологии переработки биосырья, обеспечивающие максимальную эффективность промышленного производства пищи за счет полноты использования сырья, минимизации потерь на всех технологических операциях, увеличения выхода продукции, снижения энергозатрат, выработки продукции с заданным уровнем качества. Наилучшее выполнение функций элементами БТК обеспечивается диагностикой их текущего состояния в условиях информационной неопределенности и нестационарности характеристик перерабатываемых сред, технологических процессов и технических устройств.

В настоящее время в отрасли превалирует оптимизация отдельных технологических операций, стадий и процессов переработки животного сырья за счет структурных изменений технологических схем, параметрических воздействий на биосреды и усложнения алгоритмов управления оборудованием технологических линий. Это приводит зачастую к "локализации" получаемых результатов, что связано с отсутствием системного подхода к проблеме оптимизации БТК, недостаточной разработанностью методологии оптимизации технологий переработки биосырья на функциональном уровне, отсутствием математического описания связей между динамикой отдельных подсистем и элементов, недостаточной формализацией отношений между показателями качества конечного продукта и режимами технологической переработки животного сырья.

В предлагаемой работе реализован биокибернетический подход к анализу технологий переработки биосырья, на основании которого выполнена классификация и сформулированы основные принципы разработки оптимальных технологий производства мясных и молочных продуктов, учитывающие взаимодействие основных элементов и функций БТК, предложена система параметров, показателей и критериев оптимизации, позволяющая рассматривать биотехнологические процессы как активный биофильтр, что способствует нормализации качества готовой продукции за счет оптимального сочетания биологического, механического и энергетического воздействий. Разработанные в диссертации методологические подходы позволяют оптимизировать технологии переработки биосырья не только за счет стремления к экстремальным результатам, но и за счет достижения разумного компромисса между интересами производителя мясных и молочных продуктов, их потребителем и состоянием окружающей среды.

Работа проводилась с учетом трудов отечественной школы

ученых в области прикладной биотехнологии: Большаков A.C., Бражников A.M., Дьяченко П,Ф., Журавская Н.К., Королева Н.С., Крашенинин П.Ф., Липатов H.H., Рогов И.А., Смородинцев И.А., Соколов A.A., Соловьев В.И., Хорольский В.В., Шалыгина A.M. и др. Применение методов информационной технологии на базе ЭВМ реализовывались с использованием основных положений, сформулированных в работах Бояринова А.И., Винарова A.C., Володина В.М., Горде'ева Л.С., Дорохова И.Н., Ивашкина Ю.А., Кафарова В.В., Кошелева Л.Г., Мешалкина В.П., Попова В.И., Самарского A.A. и др. Учтены работы таких зарубежных ученых, как Aiba S., Burton Н.,Eykhoff P.,Isikava К.,Hammes W.,Kessler H.G., Lauriere Y.-L.,Madsen R.,Osigi S.,Roberts H.R.,Schone А. и др.

В диссертации обобщены результаты исследований за период 1975-1993 г.г., выполненных автором, а также при его личном участии и руководстве. В ней изложены итоги аналитических и экспериментальных исследований по оптимизации и автоматизации технологий производства мясных и молочных продуктов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Целыо диссертации является разработка с применением методов биокибернетического анализа, информатики и ЭВМ научных и практических основ оптимизации технологий переработки биосырья в высококачественные мясные и молочные продукты.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- применить биокибернетический подход в исследовании структуры и стадий жизненного цикла биотехнологических комплексов для формирования принципов разработки оптимальных технологий переработки биосырья;

- выполнить на основе информационных оценок сложности и организации классификацию технологий производства мясных и молочных продуктов как обиектов оптимизации, моделирования и автоматизации ;

- разработать научные основы компьютерной оптимизации технологий переработки биосырья в мясные и молочные продукты с заданным уровнем качества;

- разработать систему математических моделей и методологию компьютерного моделирования технологий производства мясных и молочных продуктов в режиме вычислительного эксперимента;

- отработать методику оптимизации технологии переработки биосырья на функциональном уровне с применением систем компь-

ютерной диагностики и прогнозирования БТК;

- апробировать принципы компьютерной оптимизации и моделирования технологий переработки биосырья на примере основного ассортимента мясных и молочных продуктов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в разработке теоретических основ, моделей и алгоритмов оптимизации технологий переработки биосырья на функциональном уровне с использованием биокибернетического анализа основных подсистем и Стадий жизненного цикла биотехнодогического комплекса, с применением систем компьютерной диагностики и прогнозирования для поиска оптимальных решений неформализуеиых задач управления технологиями по критерию качества.

Определена и реализована концепция биокибернетического анализа применительно к технологиям переработки биосырья на уровне основных подсистек и функций БТК, позволившая сформировать основные принципы разработки оптимальных технологий производства мясных и молочных продуктов с учетом информационной неопределенности количественных и качественных характеристик материально-энергетических потоков.

Введены биоинформационные оценки сложности и организации БТК, на основе которых разработана классификация технологий производства мясных и молочных продуктов как об"ектов оптимизации, выполнена классификация' и сформирована структура критериев, показателей и параметров перерабатываемых технологических биосред в разрезе функционального назначения основных подсистем БТК.

Разработаны научные основы оптимизации технологий переработки биосырья на функциональном уровне, использующие методику компьютерной диагностики и прогнозирования производства мясных и молочных продуктов с учетом пространственно-временной распределенности элементов БТК.

Предложена компьютерная технология разработки математических моделей типовых элементов БТК с учетом их многостадий-мости и изменяемости иерархической структуры, сформирована структура банка моделей, учитывающая разные уровни обработки и представления информации, разработаны алгоритмы и программы автоматизированной системы моделирования и оптимизации технологий переработки биосырья в режиме вычислительного эксперимента .

Сформулирована система критериев оценки качества техноло-

гий производства ияср:»'.- и молочных продуктов, предназначенная для поиска оптимальных решений неформализуемых задач управления с использованием экспертных" компьютерных систем.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. На основании теоретических и экспериментальных исследований в области оптимизации .ехно-логий переработки биосырья, изложенных в диссертации, осуществлено следующее:

- разработана и утверждена ГК СМ СССР по продовольствию и закупкам методика функциональной оптимизации на базе компьютерной диагностики производства мясных и молочных продуктов, на основе которой созданы системы технологической диагностики производства пастеризованных мясных консервов, участка приготовления фарша для вареных колбас, производства твердых сычужных сыров и цельномолочной продукции, а также система технической диагностики поверхностных теплообменников для биологических жидкостей и оборудования для механической обработки мясного сырья;

- определены основные принципы и алгоритмы разработки оптимальных технологий переработки биосырья, учитывающие взаимодействие основных элементов и функций биотехнологических комплексов;

- разработана автоматизированная система моделирования и оптимизации технологий переработки биосырья, с помощью которой рассчитаны оптимальные режимы термической обработки мясных консервов ( авт. свид. 1227150 ) и механической обработки при куттеровании фарша ( авт. свид. 1013847 );

- разработана компьютерная система контроля, анализа и управления качеством производства мясных и молочных продуктов, с помощью которой отработаны Рекомендации по оптимизации и автоматизации производства мясных консервов ( ТУ 49822-83 "Говядина пастеризованная" ), Рекомендации по контролю и управлению качеством цельномолочного производства МПО "Молоко";

- разработан инженерный метод расчета продолжительности тепловой обработки мясопродуктов в условиях частичной неопределенности теплофизических, геометрических и конструктивных параметров об"ектов;

- проведена успешная апробация методологии и средств технологической и технической диагностики оборудования на предприятиях мясной, молочной, пищевой и легкой промышленности Монгольской Народной Республики в рамках работы по проекту ЮНИДО

ООН;

- обосновано применение биоинфоркационных оценок "для создания роботизированных технологий переработки скота, сформирована система робототехнических устройств, утверждены технические требования и задание на автоматизированный участок убоя и обескровливания свиней и разработана проектно-конструк-торская документация для изготовления соответствующего робота.

Научные обобщения автора нашли практическое применение при разработке научных основ и подготовке "Концепции развития перерабатывающих отраслей АПК", одобренной сессией ВАСХНИЛ.

Результаты исследований реализованы во ВНИИМПе и ВНИМИ системы Российской акдемии сельскохозяйственных наук, на отраслевых предприятиях Минсельхозпроиа РФ (КИВЦ молочных предприятий г.Москвы, Ставропольский мясоконсервный комбинат и др.), на предприятиях мясной и молочной промышленности республики Беларусь ( Березовский мясокомбинат ), Литвы (Клайпедский мясокомбинат), Украины (Черкасский мясокомбинат), в Экспериментальном научно-исследовательском .институте металлорежущих станков, на Улан-Баторском молочном комбинате и мясокомбинате, на Монгольском кожевенно-обувном комбинате, в Монгольском государственном проектно-исследовательском институте легкой и пищевой промышленности.

Материалы диссертации использованы в учебном процессе при разработке методической документации и проведении лекционных, практических и лабораторных занятий на кафедрах Московской государственной академии прикладной биотехнологии при подготовке студентов по специальностям 21.03, 25.06, 27.08, 27.10 и при написании учебного пособия "Моделирование технологических процессов мясной и молочной промышленности на ЭВМ".

Общий экономический эффект от внедрения результатов исследований автора составил свыше 800 тыс. рублей (по курсу 1987-1990 гг), В том числе в размере 1 млн.380 тыс. тугриков по предприятиям МНР (курс 1977 года).

АПРОБАЦИЯ- РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы доложены и опубликованы на Европейских конгрессах научных работников мясной промышленности: ФРГ, г.Кульмбах,1976 г.;США, г.Колорадо-Спрингс, 1980 г.; Италия, г. Парма, 1983 г.; У1-м Всесоюзном семинаре "Основные направления применения микропроцессорных средств и мини-ЭВМ в мясной и молочной промышленности" , г. Москва, 1983 г.; 1-ой Всесоюзной научно-технической

/

конференции "Автоматизация технологических процессов и производств в пищевой промышленности", г.Москва, 1989 г.; Всесоюзном научно-техническом семинаре "Опыт разработки и внедрения систем автоматизации на базе микропроцессорной техники, минии микро-ЭВМ", г.Одесса,1990 г.; Ш-м и 1У-м научно-технических семинарах "Повышение надежности и эффективности защиты от коррозии технологического и холодильного оборудования агропромышленного комплекса", г. Москва,1988 и 1989 г.г.; школе-семинаре "Микропроцессорные системы управления технологическим оборудованием", г. Желтые Воды, 1990 г.; Всесоюзном семинара "Новое в автоматизации и технике измерений в мясной промышленности СССР и за рубежом", г.Москва, 1990 г.; научно-технической конференции "Биомедицинское и экологическое приборостроение: наука, промышленность, рынок", г.Рязань,1992 г.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 44 работы, в том числе 2 монографии и 1 учебное пособие, 7 обзоров, 19 статей в центральных журналах и сборниках научных трудов, 14 докладов на международных конгрессах и всесоюзных конференциях, в 2-х авторских свидетельствах. Кроме этого, основные результаты исследований отражены в отчетах по госбюджетным и хоздоговорным работам, в которых автор являлся научным руководителем и ответственным исполнителем.

ОБ"ЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и приложений, содержит рисунка, таблиц,

список литературы из 345 наименований. Основной текст диссертации изложен на ш страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. Обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи, показана научная новизна и практическая ценность работы.

ГЛАВА 1. БИОКИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОСЫРЬЯ.

Изложена биокибернетическая концепция оптимизации технологий производства мясных и молочных продуктов как сложной динамической системы с изменяемым количественным и качественным составом микробиоценоэа (микроорганизмы, тканевые ферменты,

закваски, биоконцентраты и т.д.) и с ¡'вменяемой, на клеточно -тканевой уровне структурой перэр&;: чтьваеного биомсырья (мясо, кости, молоко, кровь и т.д.). При этон биотехнологический комплекс рассматривается как активный элемент в экологической биосистеке 11 окружаоцая среда - животное - ВТК - человек 11, в котором безопасность мясных и молочных продуктов обеспечивается за счет биотехнологических воздействий, направленных на нейтрализацию интегрированных в биоматериалах вредных компонентов или способствующих переводу их в нейтральное состояние. В связи с этим в проблеме качества мясных и молочных продуктов, наряду с органслептическими свойствами, пищевой ценностью, санитарно-гигиеническими показателями, особо выделены аспекты экологической чистоты и безвредности перерабатывающих технологий.

Для оценки безопасности функционирования ¡.-тых элементов ВТК введены безразмерные коэффициенты , рассчитываемые с

помощью обобщенных значений концентраций вредных веществ на входе С1 и выходе С1+1

^ = (С1+1-С1)/С4- ( 1 )

Тогда с точки зрения безопасности различают три состояния элементов ВТК:

0 - консервативное

Jr0- нейтральное

. < 0 - активное, а одно из условий оптимальности ВТК

( 2 )

где N - количество элементов

На основании структурно-функционального анализа ВТК сформулированы основные требования к оптимизации промышленного производства пищи, выполнена декомпозиция ВТК в разрезе подсистем и элементов, конкретизировано целевое назначение технологий, что позволило рассматривать их на систекноп,параметрическом и функциональном уровнях.

Установлено, что большая часть проведенных исследований ориентировалась на вопросы параметрической и структурной оптимизации, в то время как вопросы функциональной оптимизации технологий практически не рассматривались, хотя именно она

! Биотехнологический комплекс I Оптимизирующие стадии жизненного !

! ! цикла БТС !

! Основные ! подсистемы Элементы подсистем Исследова- ! Проектиро-ние ! вание(кон-! структиро-!» вание) Эксплуа- ! тация ! ! !

! Технологи! ческая ! подсистема Технологический участок Технологическая операция "Типовой" процесс РД р,з,£ р,г | ! р.г ! 1

! Техничес-! кая ! подсистема I Участок линии, установки Единичное оборудование (машина,аппараты)

Рабочий орган (элемент) р ! Р,з 5 р.г

! Информа-! ционная ! подсистема ! ! ! 1 Структура соединений элементов Состав элементов ! а,£ ! ! р.э^ ! в^.р ! 1 в,г !

Алгоритмы и программы взаимодействия элементов В,£

Рис.1 Биотехиологический комплекс как объект оптимизации

(р,э,Е - соответственно параметрический,структурный, функциональный уровни).

определяет качество и эффективность производства мясных и молочных продуктов.

Разработана стратегия оптимизации технологий переработки биосырья с использованием основных стадий жизненного цикла БТК (рис.1)

Выявлены особенности технологической подсистемы переработки биосырья, которые необходимо учитывать при формализации оптимизационной задачи:

- биологическую активность биосырья, готовой продукции и технологических сред в ходе переработки и хранения, определяемую качественным и количественным составом микробиоценоза;

- нелинейность свойств и характеристик структурно-сложных биоматериалов в сочетании с нестационарностью и информационной неопределенностью материально-энергетических потоков;

- гетерогенность и статистический характер свойств биоматериалов в зависимости от пространственной ориентации и продолжительности нахождения в рабочей зоне технологического оборудования ;

- наличие фазовых превращений, биохимических и химических изменений основных компонентов мяса и молока (белков, жиров и др.) в ходе реализации технологических воздействий;

- нногостадийность .проведения технологических операций и гибкое изменение иерархической структуры "типовых" процессов в зависимости от пространственно-временных координат;

- существенную лабильность перерабатываемых сред к повышению уровня энергетических воздействий (тепловых, механических, химических и т.п.);

- кооперативность выполнения "типовых" процессов во временном интервале технологических стадий и операций.

В соответствии с классификацией базовых вариантов и видов оптимизации производства мясных и молочных продуктов (таблицу 1) доказаны эффективность сочетания поэлементных вариантов и большая размерность оптимизационной задачи (минимум 511 решений), что требует применения современных математических методов в рамках компьютерных интеллектуальных систем.

С целью конкретизации постановки оптимизационной задачи выполнен хвалиметрический анализ показателей качества мясных и молочных продуктов, позволивший включить в целевую функцию интегральный критерий качества С в составе следующих показателей (в скобках указана весомость): безвредность (0.24), биологи-

КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗОВЫХ ВАРИАНТОВ И ВИДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Таблица 1

Подсистема БТК Оптимизирующий элемент подсистемы Базовый вариант оптимизации Вид оптимизации

Технологическая Ассортимент и рецептура готовой продукции 1 Параметрическо-структурная

Технологическая схема переработки биосырья 2 Функционально-структурная

Технологические режимы переработки биосырья 3 Лараметрическо-функциональная

Техническая Структура технологической линии 4 Структурно-функциональная

Состав оборудования технологической линии 5 Функционал ьно-структурная

Конструкция технологического оборудования 6 Параметрическо-функциональная

Информационная Структура системы управления 7 Структурно-функциональная

Состав технических средств системы управления 8 Функционально-параметрическая

Алгоритмы обработки информации 9 Параметрическо- структурно- функциональная

ческая ценность (0.23), пищевая ценность (0.18), энергетическая ценность (0.18) и привлекательность для потребителя (органолептика - 0.17)

Таким образок, анализ экологических и биотехнологических аспектов технологий переработки биосырья, экспертная оценка систены нормируемых показателей качества мясных и молочных продуктов позволили установить приоритетное значение экологических характеристик как самих биопродуктов, так и технологий их производства на отраслевых предприятиях. Поэтому показатель "Безвредность" (В) отнесен к числу базовых как при формировании целевой функции, так и в системе критериев оптимизации технологической переработки мяса и молока. Наряду с этим показателем в состав целевой функции введено несколько интегральных критериев: 0 - оценивает качество выполнения каждой технологической операции и технологии в целом, Е - оценивает экономические аспекты производства мясных и молочных продуктов. Предложенный состав системы критериев оптимизации охватывает все стадии переработки мяса и молока, учитывает интересы потребителя ( В, 0 ), общества ( В, 0 ) и отраслевых предприятий ( В, Е, 0 ).

Таким образом, обобщенную целевую функцию оптимизации в разрезе критериев, оценивающих качество и эффективность производства мясных и молочных продуктов ,можно представить в виде

Р=ех^( К(В, 0, Е)) ( 3 )

Исходя из биокибернетической концепции оптимизации и информационных оценок структуры технологической подсистемы введено понятие оптимизации как многоуровнего иерархического процесса формирования оптимальной технологии переработки биосырья за счет целенаправленного варьирования элеиентами БТК на всех стадиях жизненного цикла, а также выполнена математическая постановка оптимизационной задачи.

В соответствии с этим подходом перевод существующего варианта технологии переработки биосырья в разряд оптимальных на СИСТЕМНОМ УРОВНЕ возможен за счет структурных ( Гэ), параметрических (Рр) и функциональных (Р£) воздействий, что описывается моделью

Гз=ех^{ ? (Рэ, Гр, Ff,(Г')} ( 4 )

На СТРУКТУРНОМ УРОВНЕ лрсудесс оптимизации реализуется за счет направленного изменения технологической схемы переработки биосырья ( ), за счет структурных изменений в распределении материальных потоков между машинами и аппаратами технологических линий (Б ) , за счет изменения структуры ассортис.еита готовой продукции ( Ба \, за счет изменения рецептур технологических сред ( 5г ), что описывается моделью вида

Ез=ехЬг{ ЕЭ (Зз, Б , ЭаЗг,£)) ( 5 )

На ПАРАМЕТРИЧЕСКОМ УРОВНЕ процесс оптимизации реализуется за счет изменения количественных значений параметров материальных и энергетических потоков, а также за счет перераспределения управляющих воздействий как до, так и после возникновения сбоев в ходе технологического процесса переработки биосырья. Это позволило определить задачу параметрической оптимизации как поиск такого вектора управления и, который при заданном значении векторов внешних X и внутренних А возмущений на момент времени?обеспечивает параметры вектора состояния У, приводящие к экстремуму функции параметрической оптимизации Гр:

Ер=ех1г{ Бр (X, А, У, и,СС)) ( 6 )

Этот вид оптимизации чаще всего применяется при решении локальных задач в пределах технологической стадии или операции. Например, получили широкое распространение одно- и двухстадийные методы охлаждения и размораживания мяса, термической обработки мясных и молочных консервов, механической обработки мяса в массажерах и т.п.

На ФУНКЦИОНАЛЬНОМ УРОВНЕ процесс оптимизации реализуется за счет поиска в режиме вычислительного эксперимента на ЭВМ наилучшего решения с помощью математических моделей, описывающих основные функции технологий переработки биосырья и обрабатывающих интегрированную информацию о состоянии технологических и структурных параметров БТК. В общем виде модель оптимизации на функциональном уровне представлена зависимостью:

Е£=ехЪг( ЕГ (Оо, Ог, Ов ) > ( 7 )

где 1}о, , (Зг, Оэ - соответственно функции диагностики

оборудования ,технологии, готового продукта, биосырья и материалов. В соответствии с целевой функцией оптимизации (3) и условием (2) разработана обобщенная оптимизационная модель технологий переработки биосырья

F=extr( F(В,Q,Е)} B=min{B(k^W,)) ; k—^ min,(y^—»-min, g —»-min E=max(E(D,R,Q,^,Tj) ; Q=max!Q(P,5i,C,B,H,i)) ; D=max{D (G, С, jj, Q,7)} ; R=min{R(G,S,/,Tj); (8)

G=max(G(H ,/,7)>;

V

P={X,Y,A,U,cZ7 ЧГ = ^JZ^-Miin

где В - функция диагностики безопасности технологии; Е • функция диагностики экономической эффективности технологии;Q -функция диагностики качества готовой продукции; DHE -функция оценки дохода и расходов от реализации технологии; G - функция диагностики производительности; S - себестоимость готовой продукции; С - цена готовой продукции; Н - функция диагностики качества биосырья; <f - класс технологии переработки биосырья;

- продолжительность эффективной работы ВТК; g - вектор безопасности технологии.

Таким образом, функциональная оптимизация позволяет реализовать комплексный подход к поставленной задаче как на отдельных стадиях и операциях технологического цикла, так и для . всей технологии переработки биосырья. Предложенная методология функциональной оптимизации связана с выбором наилучшего класса технологий (f) из возможных альтернативных вариантов и основана на диагностике состояния элементов и подсистем ВТК.

Отличительной особенностью разработанного в диссертации подхода к оптимизации технологий является использование критерия качества, связанного с экономическими, технологическими, биологическими, экологическими и техническими аспектами производства мясных и молочных продуктов.

Выбор класса технологий осуществляется на основе принципа

множественности технологических решений ¡■•■¡^з, ).

при флуктуации параметров биосырья - Б и эаданности функциональных характеристик вырабатываемого ассортимента мясных и молочных продуктов - Р, что представлено моделью

Р=>(3) (9)

Отличие вариантов ф проявляется в выборе технологической схемы (^д), выбора технологических режимов (£, выборе состава технологического оборудования {1п) и выборе вводимых в ходе переработки дополнительных биооб'ектов ( - микроорганизмы, ферменты, биоконцентраты и др.), что имеет вид

-«и» .«л 1 <10)

При выборе классификационных признаков руководствовались информационными оценками технологий переработки биосырья как об'актов оптимизации. Обобщенная схема классификации технологий переработки биосырья представлена на рис.2

В зависимости от полноты априорной информации и представлений о физико-химической и биологической природе процессов переработки биосырья технологии по уровню организации подразделяются на три класса:

- детерминированные, характеризующиеся однозначным функциональным соответствием между выходными и входными переменными (операции тепловой обработки мясных и молочных продуктов в аппаратах непрерывного и периодического действия, операции посолки мяса и мясопродуктов, процессы механической обработки мяоа в измельчающем оборудовании и т.п.)

- стохастические, характеризующиеся вероятностным функциональным соответствием между выходными и входными переменными ( операции созревания мяса, сливок и сыров, технологии выработки сырного зерна, сквашивание молока культурами молочнокислых бактерий при производстве творога, заквасок, кисломолочных продуктов и т.п.)

- смешанные, характеризующиеся стохастическими и детерминированными связями между выходными и входными переменными (технологии производства сырокопченых и сыровяленых колбас, кефира и сметаны, творога и сычужных сыров и т.п.)

В зависимости от числа технологических операций, стадий и

ОБЪЕКТ

ПРИЗНАКИ

КЛАССЫ

¿ИЗ

Информационный К=1-Н/Нл,

Технологическая переработка биосырья Р = <р (5)

-1-

Сложность

Н=1од-

йР

Детерминированный 0.3<И<1 Простой 0< Н<3 т

Стохасти- Сложный

ческий

0<И<0.X 3<Н<6

т

Смешанный 0,1 <!?<(). 3 Очень сложный Н>6 т

Биологический а,-= С ./С

I I

Безопасность

д,=(с-с.) /с Л——^

Полное уничтожение м/ф а .= О

Частичное уничтожение м/ф О <а<: 1

Сохранение м/ф

Развитие м/ф а. >' 1

Критический д> О

Безопасные д. < О

Нейтральные

У 0

х

Динамические

V' ^

Динамические стационарные Т^И ГСП

Динамические нестационарные

Рис.2 Классификация технологий переработки биосырья как объектов оптимизации

информационных паракетрос различают три класса технологий: простые, сложные и очень сложные, а с учетом уровня организации можно выделить 9 классов систем, причем для каждого из классов можно поставить в соответствие математический аппарат, наилучшим образом описывающий технологии в ходе их реализации.

Классификация по биологическому признаку позволяет оценить направленность технологической обработки как по количественному составу микрофлоры и ферментных систем, так и по структуре биоценоза, что позволило выделить следующие классы технологий:

- с полным уничтожением микрофлоры ( стерилизация молока, сливок, мясных и молочных консервов и т.п.)

- с ' частичным уничтожением микрофлоры ( пастеризация молока и сливок, технологии производства пастеризованных мясных консервов и т.п.)

- с сохранением микрофлоры { охлаждение и замораживание мяса и сривочного масла, посолка мяса и мясопродуктов и т.п.)

- с развитием микрофлоры ( технологии производства сычужных сыров, сметаны, творога, созревание мяса и др.)

В дополнение к этим классам в диссертации выполнена оценка технологий по сохранению структуры биоценоза ( с сохранением, с уменьшением, с увеличением числа популяций).

В соответствии с признаком безопасности выделены три класса технологий: критические (превышение концентрациии вредных веществ сверх нормативных пределов), нейтральные (в пределах нормы), безопасные (ниже нормы). Тогда, модель оптимальности (8) дополняется условием Н>Н

д=т1п (1Гд,7 ) , (11)

ц У

где j=l,M - количество компонентов, по которым оценивается безопасность л.-той технологической операции.

С учетом этого признака оптимизация технологий переработки биосырья Достигается за счет: создания безотходных технологий; тщательного подбора условий содержания сельскохозяйственных животных; жесткого входногр контроля биосырья и материалов; за счет рационального выбора методов, схем и режимов технологической переработки биосырья; оснащения отраслевых предприятий высокоэффективными очистными сооружениями.

Для оценки продолжительности технологий - • Т переработки биосырья используются динамические параметры (постоянная времени - Т^и время запаздывания -^з ), рассчитываемые по переходным характеристикам об'екта и связанные между собой зависимостью

У/ V

1-1 ■ ы

что позволяет ввести в модель оптимизации технологий переработки биосырья (8) дополнительное условие

Т-»-т:1п (13)

В соответствии с динамическим признаком можно выделить два класса об'екто?: динамически стационарные и дина-

мически нестационарные •

Причем ко второму классу относятся технологии, связанные с фазовыми переходами белковых и липидных компонентов мяса и молока (замораживание, плавление, коагуляция, свертывание и т.п.), а также с изменениями структуры перерабатываемых биосред (шприцевание рассолов в технологиях производства соленых мясопродуктов и твердых сычужных сыров, тендаризация мяса и др. ). Иллюстрацией этого служит динамика процесса посолки кусков мяса методом игольчатого шприцевания (рис.3), в зависимости от условий которой Т изменяется от 95 мин. до 330 мин.(в 3,26 раза).

В заключительной части главы сформулированы основные принципы разработки оптимальных технологий производства мясных и молочных продуктов, что позволило ввести понятие оптимальной технологии - технология переработки биосырья является оптимальной в том случае, если в каждый момент времени обеспечивается экстремум целевой функции оптимизации, об'единяющей совокупность критериев, отвечающих требованиям эффективности и безопасности производства мясных и молочных продуктов.

В связи с этим возможны три подхода к оптимизации технологий производства мясных и молочных продуктов:

- реализация принципа оптимальности за счет использования всех стадий жизненного цикла технологий, начиная со стадии постановки задачи до стадии списания;

- реализация принципа оптимальности за счет использования

I

Ю

М ?

6 5 к, 3 2-

О

»АЛ

зо ¿о 50 450 <10 IV«» «о ыь* ъу> гч« чу

Рис.3.Изменения постоянной времени процесса посола кусков мяса традиционным способом (кривая I) и способом шприцевания (кривые 2-4)

одной или нескольких стадий жизненного цикла;

- реализация принципа оптимальности за счет использования информационной подсистемы на стадии эксплуатации.

В диссертации разработаны алгоритмы синтеза оптимальной технологии производства мясных и молочных продуктов, учитывающие возможности всех трех подходов к решению оптимизационной задачи, а также блок-схемы компьютерного управления ВТК в режиме эксплуатации.

ГЛАВА 2. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОСЫРЬЯ.

В соответствии с обобщенной математической моделью технологий переработки биосырья (0) разработаны научные основы оптимизации, отражающие специфику производства мясных и молочных продуктов, и выявлен приоритет методологии функциональной оптимизации, базирующейся на принципах диагностики и прогнозирования основных подсистем БТК.

Учитывая сложность, большую размерность и стохастический разброс определяющих параметров обоснована необходимость использования методов вычислительного эксперимента при решении оптимизационных задач. В связи с этим сформированы пакеты задач диагностики и прогнозирования технологий производства мясных и молочных продуктов, отражающие особенности статической (ассортиментно-рецептурная задача, задача выбора технологических режимов, оценка текущего состояния технологии и т.п.) и динамической (определение времени завершения технологической операции, коррекция заданных режимов в зависимости от диагностики состояния и т.п.) оптимизации, дано определение и разработан алгоритм вычислительного технологического эксперимента, ориентированный на принятие оптимального решения.

На основании разработанной методологической схемы оптимизации технологий переработки биосырья выполнена математическая постановка и алгоритмизация решения оптимизационных задач на функциональном уровне, то есть с учетом многостадийности и си-нергетичности "типовых" процессов и с выделением лимитирующих стадий технологических операций. Определена иерархическая структура информационных оценок (параметрические, критериальные, функциональные), выделены три способа оптимизации (системная , комплексная, элементная), разработана классификация оптимизационных задач, в соответствиии с которой сформированы

математические модели:

1. однокритериальной элементной оптимизации

Foptp =ехЪг(Рр(Кр)} Рор1^ ==ехЪг(рз(Кз)} РорС, ~ехЬг{П:(К£))

(11)

2. многокритериальной комплексной оптимизации Fopt=extr(Гр(Кр)&Рэ(Кз))

Fopt='extr (Рр (Кр) & (И)) Fopt=extr {Ре (Кэ) (И))

(15)

3. системной многокритериальной оптимизации РорЪ=ех^(Рр(Кр)&Рз(Кэ)&Р£(И)) (16)

Эффективная работа предложенной системы координируется с юмощью банка математических моделей "БИОМОД", формализующих ¡нешние и внутренние связи подсистем БТК и использующие посто-[нно накапливающуюся в ходе производства технологическую ин-гормацию с помощью блока "СТАТЕЙ".

В соответствии с информационной значимостью различают ко-ичественные и качественные критерии, что позволило детализи-овать классификацию оптимизационых задач, на основании кото-ой разработаны алгоритмы их решения с учетом отраслевой спе-ифики. Доказан приоритет класса многокритериальных задач с аэнородными критериями для функциональной оптимизации произ-одства мясных и молочных продуктов.

С учетом состава целевой функции оптимизации (3) раэрабо-ано формализованное описание входящих в нее критериев.

Эффективность выбранного варианта технологии перера-отки биосырья оценивается получаемой от реализации готовой родукции прибылью и представлена функцией экономической диа!— эстики Е, зависящей от производительности й, качества готовой родукции О, состава исходного сырья Н, а также от нормативных ээффициентов и цен С на сырьевые, материальные и энергети-эские ресурсы

I I

вх; а=£(<2); G=f (й1 ,Н, р) ;

I

I

51У=(ЗС1+5М1+ЗТЕР1+Б01);

(17)

БМ1=УвкСк; БТЕР1=^СуСу; Б01=Х<3_С;

к* I 1*1 М

при ограничениях

г ее

Тс]<=мс;£с О С <=с£г С; 31с=сопзЪ (18)

У 1*1 V ^ ^

где

Э - себестоимость готовой продукции;ее - стоимость сырья; БМ - стоимость материалов; ЭТЕР - стоимость топливно-энергетических ресурсов; 50 - стоимость технологических отходов; г -укрупненные норны расхода электро- и теплоэнергии^Ц(- нормативный коэффициент пересчета готовой продукции на сырье; ^- безразмерный нормативный коэффициент, учитывающий количество отходов из единицы сырья (глубина переработки); индексы: 1 - сорт продукции; j - вид сырья; к - вид материалов;

V - вид энергоресурсов; 3 - вид.технологических отходов; V - технологическая и с - постоянная составляющие себестоимости Для оперативного расчета расхода биосырья, энергоресурсов г-той технологической операции (стадии) предложена вычислительная модель

Ь

*j < X j (Tj ) ,иj ) ,8 j (^) IcfZj" ---(19 )

где J y=i

j£(0,i) - порядковый номер выполненных стадий от начала операцииО,t] - условное время внутри стадии, выполняемой в ходе операции; t - продолжительность операции; X -вектор входных параметров операции; U - вектор управляющих параметров операции; 0 - вектор нестационарных параметров, изменяющихся во время t выполнения операции; ^¿v - продолжительность вспомогательных операций; ,У - порядковый номер вспомогательной операции; - количество вспомогательных операций; '¿i/- продолжительность заключительной операции.

Тогда производительность технологии по конкретному продукту рассчитывается по формуле:

>

1 г

G=- I (го)

Tp+Txp+Txn q

где:Тр - время полезной работы; Тхр - время на осуществление вспомогательных операций (мойка оборудования, подготовка к работе, холостой ход и т.д.); Тхп - время простоя из-за неисправностей оборудования.

Качество биосырья, готовой продукции, выполнения технологической операции, работы технологического оборудования представлено функцией диагностики и прогнозирования Q К л/ Ki л/

Q=TTd2Ä^Jb|| • X; £ ä=l; 2- ?в||'=1 (21)

fiL*lj=i у i-.i

I

где': D - вектор параметров аварийной и критической ситуации; К - вектор коэффициентов весомости элементов (стадия, процесс, операция и т.п.) подсистем БТК; |в|[ - матрица коэффициентов весомости параметров технологической и технической подсистем БТК; N - количество диагностируемых элементов; Ki- вектор количества диагностируемых параметров; R - количество параметров аварийных и критических ситуаций.

Безопасность технологий переработки биосырья представлена функцией диагностики В, учитывающей экологические и санитарно-гигиенические требования У,*

где i'ißkH

g - коэффициент безопасности по химическим (К) и биологически« (1) компонентам i-ой технологической операции.

Обобщая (3),(8),(12) и (20), математическая постановка задачи оптимизации технологий переработки биосырья имеет вид

F=extr(F(B,Q,E,<ti)

V

B=extr (В JK) ; ^yrf min; В -*-min; g=min(]T g)

Cc-»-min; Cp-»-min; C^-V-min

Е=ех1:г<Е(С,0)}{ С=ех1:г {С(01(*Г) .VI (?) , Тр,Тхр,Тхп)) (23)

л/

0=ех^(0(Х,5)>; ^{^Я7)) ;

при соответствующих ограничениях (11) и (18).

На основании разработанной методологии и математической постановки задачи оптимизации (23) предложен итерационный алгоритм , включающий в себя цикл элементной оптимизации,а также цикл комплексной и системной оптимизации и предусматривающий поиск локального и глобального оптимумов.

С учетом классификации (14-16) и постановки (23) оптимизационных задач предложена классификация параметров ВТК, в основу которой положены признаки информационности и связности.

Сформулированы основные требования к параметрам с точки зрения задач оптимизации. Предложенная классификация использована при построении параметрических схем об'ектов и моделей, при принятии допущений, а также при разработке классификации критериев и функций оптимизации.

Выбор критериев основан на логическом анализе об'екта оптимизации и по функциональному признаку они подразделяются на технико-экономические, технико-технологические, технологически-экономические, экономические; по структуре - на интегральные, комбинированные и комплексные; по способу вычисления - на прямые и косвенные.

Целевая функция оптимизации (3) классифицируется как сложная (включает несколько критериев), технико-технологи-ческо-экономическая (функциональный признак), комбинированная по структуре (включает несколько критериев различных классов), косвенно вычисляемая.

В соответствии с математической постановкой задачи функциональной оптимизации в диссертации разработана "Методика компьютерной диагностики производства мясных и молочных продуктов", утвержденная в 1991 году в ГК СМ СССР по продовольствию и закупкам и внедренная на отраслевых предприятиях Российской Федерации, Республики Беларусь, Эстонии, Литвы, а также на предприятиях легкой, пищевой, мясной и молочной промышленности Монгольской Народной Республики (в дальнейшем "Методика") .

В соответствии с "Методикой" разработаны структура системы технологической диагностики производства мясных и молочных продуктов, блок-схема которой представлена на рис.4. Эта система обеспечивает диагностику и прогнозирование модулей технологической подсистемы.

Технологическая диагностика модуля "БИОСЫРЬЕ" заключается в сборе информации о количественных (блок учета "КОЛИЧЕСТВО") и качественных показателях исходного сырья и последующей обработке информации с целью установления его категории (блок "КАЧЕСТВО БИОСЫРЬЯ") и распределения с помощью экспертной системы "БИОС" и блока БВСР по производственным участкам в зависимости от планового ассортимента (блок "АССОРТИМЕНТ") и об'емов производства (блок "КОЛИЧЕСТВО") готовой продукции с целью получения наибольшей прибыли.

Технологическая диагностика модуля "ГОТОВЫЙ ПРОДУКТ" позволяет на основании информации о составе и органолептических показателях установить сортность готового продукта (блок "КАЧЕСТВО ПРОДУКТА"), а также с помощью базы знаний ППУ причины ее снижения и наметить комплекс мер (блок "БВСУ") по устранению сверхнормативных отклонений с целью стабилизации качества и выходов готового продукта.

Технологическая диагностика модуля "ТЕХНОЛОГИЯ" позволяет выполнить оценку текущего состояния (блок "ДИАГНОЗ") технологических режимов переработки биосырья, спрогнозировать возможное развитие технологии (блок "ПРОГНОЗ"), и в соответствии с этим выработать стратегию управления технологией (блок БВСУ), позволяющую оперативно внести коррективы (блок "УПР") в технологические режимы предыдущих и последующих участков производства. Подобная корректировка может выполняться в виде автоматического (блок "АВТ") и автоматизированного (блок "СОВЕТ") воздействий на техническую подсистему ВТК.

Для реализации компьютерного варианта диагностирования и прогнозирования технологий производства мясных и молочных продуктов разработан алгоритм, определяющий следующую последовательность операций: выбор вида диагностики и прогнозирования (технологическая, техническая); выбор модуля технологической диагностики (биосырье, технология, готовый продукт); работа с выбранным модулем, заключающаяся во вводе информации о текущих значениях параметров, обработка информации за счет обращения к экспертной системе "БИОС" или соответствующим оценочным блокам; выработки и реализации стратегии управления.

ю

(Л

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

Т

ШДШЖДБТК

модуль дл^щи

Блок диагностики

"КАЧЕСТВО БИ-

Блок з гчета

"КОЛИ* ЕСТ-

ВО"

Блок прогнозирования Режимов "ПРОГНОЗ

Блок диагностики Ьежимо в "ДИАГНОЗ"

Блок диагностики ^КАЧЕСТВО ИРОДУК-

В Л О К "ПЛАНОВЫЕ ЗАДАНИЯ"

Блок выработки стратегии распределения биосырья "БВСР"

Блок выработки стратегии управления "БВСУ

БАЗА ЗНАНИЙ ГШУ "ПОРОК - ПРИЧША УСТРАНЕНИЕ"

г-

X

БАНК математических моделей

Автомат из иро-ванный режим "СОВЕТ"

1

экспертная организующая

система "УПР"_

1_

Автоматический

ре*ИМ,"АГГГ"_

+ о - [ Авария

♦ Т—

ълок статистической обработки ин-формаши ШТВИ_

Техническая подсистема БТК

ппл а тьши-о.тсймя компьютесной системы технологической диагностики.

В заключительной части главк, сформулированы основные ринципы разработки компьютерной, экспертной диалоговой системы КЭДС) оптимизации технологий переработки биосырья, разработка оторой осуществлена с использованием методологии экспертных ценок и математической статистики.

На основании выполненных исследований предложена многоу-овневая система компьютерной диагностики, позволяющая органи-овать службу сервиса подсистем в нескольких вариантах:

- система базового компьютера, соединенного через интер-ейс с первичными преобразователями информации и вырабатываю-его оперативную информацию о состоянии любого элемента техно-эгической и технической подсистем;

- система встроенных диагностических плат, соединенных с ервичными преобразователями информации и осуществляющих на-элление и запоминание информации о состоянии элементов одсистек; при подключении к переносному компьютеру и обработ-и последним накопленной информации формируется диагноз о эстоянии элементов подсистем и необходимых мерах по содержа-«ю технического обслуживания;

- централизованная система диагностики, в которую посту-1ет информация от систем 1-го уровня и (или) 2-го уровня, что эзволит определить элементы технологической подсистемы, в ко-зрых были допущены отклонения"от регламента и сформировать акет рекомендаций по их устранению; спланировать сервисное эслуживание и производство запасных частей к оборудованию гхнической подсистемы; получить информацию о качестве изго-эвления оборудования и необходимости модернизации или прове-гния новых изысканий в создании оборудования нового поколе-1Я.

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЯСНЫХ И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Оптимизация технологий переработки биосырья в режиме опе-1ТИВного управления и в условиях информационной неопределен-эсти связана с разработкой компьютерных технологий, базируются на методологии математического моделирования.

В отличие от широко распространенного в настоящее время шомодельного подхода, сводящегося к построению и исследованию юбальной модели, в диссертации разработаны научные основы

системного, многомодельного подхода к оптимизации технологий производства мясных и молочных продуктов, что более соответствует принципу синергетичности технологических операций и иерархической изменчивости типовых процессов в пределах технологического цикла.

В соответствии с этим подходом разработаны банк математических моделей, организованный по аналогии с декомпозицией технологий переработки биосырья в виде многоуровневой иерархической структуры, и взаимодействующая с ним экспертная система, в которой сконцентрированы упорядоченные знания о взаимосвязях между параметрами подсистем ВТК и сформирована отранжированная система воздействий по оптимальному управлению об'ектами при возникновении отклонений от технологического регламента.

В структуре банка моделей предусмотрено пять уровней математического описания, каждый из которых соответствует уровню декомпозиции технологий переработки биосырья. В таблице 2 представлена структура банка математических моделей, отражающая многоуровневый характер технологий производства мясных и молочных продуктов.

С учетом принятых уровней декомпозиции разработана структура банка математических моделей, выполнена классификация моделей по информационному и пространственно-временному признакам, что позволило сформировать восемь классов технологий переработки биосырья как об'ектов моделирования, оптимизации и автоматизации и сформировать группы аналогов применительно к технологиям производства мясных и молочных продуктов. Отличительной особенностью выполненной классификации моделей и об'ектов является ввод дополнительного признака, оценивающего состояние внутрених параметров в пространственно-временной области. При формировании математической модели конкретной технологии учитывают синергетический характер взаимодействия "типовых" процессов, математическое описание каждого из которых оформлено в виде модуля (тепловой, гидродинамический и т.п.), входящего в состав V - го уровня структуры банка моделей (Табл.2).

Установлено приоритетное влияние структуры потоков тепла и массы на эффективность технологий, оцениваемых по глубине переработки пищевых компонентов (белки, жиры, витамины и т.п.) биосырья, выходам и качеству готовой продукции, безопасности мясных и молочных продуктов для потребителя, а технологий их производства для окружающей среды.

Обобщенное математическое описание уровней дцкишшзицни технологии иуро^аиитли

биосырья

Таблица 2

Уровень декомпозиции

Структура•объекта уровня

Математическое описание уровня

I. ТЕХНОЛОШ

П. ПРОЦЕСС

Ш. ОПЕРАЦИЯ

1У. СТАДИЯ

У. ЭЛЕМЕНТ

*3 Технологическая Ур

схема

предприятия

Х&к %

Технологический У»«

процесс - к

Ур.,

Х&1 Технологическая

операция -

и г/ Ур/,

Технологическая

стадия

М , УР1

Типовой процесс ■

Т

мч

УР = мм (х5)

Урн - Мк (Хзк) Кем

%г = Мш(Хы)

N<¡2. К

\ -X

7

ы

С целью применения компьютерных технологий для разработки математических моделей предложена логическая структура гидродинамического модуля, в основе которой учитывается фактор подвижности сред , геометрические размеры и форма обрабатываемых биоматериалов. С целью разработки моделей оптимизации технологий производства мясных и молочных продуктов в составе гидродинамического модуля учитываются наиболее часто встречаемые в отраслевой практике комбинированные модели структуры потоков.

Для каждого из модулей "типовых" процессов разработана стандартная математическая конструкция, позволяющая с помощью программы логических выводов интерпретировать конкретную технологическую ситуацию как частный случай обобщенного описания.

В диссертации подробно рассматривается модуль тепловой обработки жидких биосред в поверхностных теплообменниках. Показана тесная взаимосвязь этого модуля со структурой потоков в элементах теплообменников, по предложенным оригинальным эмпирическим зависимостям обоснована пространственная распределенность об'екта по каналу температур и обоснована необходимость учета тепловой емкости разделяющих перегородок. . В диссертации подробно изложена методология перехода от моделей с распределенными параметрами к моделям с сосредоточенными параметрами и выполнен компьютерный эксперимент, подтверждающий корректность моделей реальному процессу.

В соответствии с предложенной моделью разработано программное обеспечение в виде комплекса ТЕРЬОМСШ.

Наряду с математическими моделями детерминированных систем, отражающими динамику технологий переработки биосырья, разработаны модели диагностики и прогнозирования эволюции технологий производства мясных и молочных продуктов, на основе которых осуществляется интеграция информационных массивов в соответствии с функциональным назначением технологической и технической подсистем ВТК.

Предложена, прошедшая практическую апробацию, обобщенная модель функциональной оптимизации, позволяющая выполнить диагностику и прогнозирование работы как всей технологической схемы производства мясных и молочных продуктов, так и отдельных технологических операций, стадий и типовых процессов. Математическая модель представлена в качестве функционала вида:

м лГ

Т а .=1 ; 5. Ъ-,- =1; а. =

£ * ^ У ^

/»таг

1, если <1 . - < <3 < А ; :

У ^ '</

О, если >

где О - показатель качества функционирования об'екта; а-- коэффициент вклада а - го элемента в общее состояние об'екта; коэффициент вклада j - го параметра 1-го элемента в общее состояние об'екта; а-г текущее значение параметра; Л*^ заданное значение- параметра; О&у допустимое отклонение текущего значения от заданного; N - количество элементов; N - вектор количества параметров 1 - го элемента; Лу параметры, соответствующие аварийной или критической ситуации в эксплуатации об'екта? И - количество Критических параметров.

■ В зависимости от состояния и структуры моделируемой технологии предложена система моделей диагностики и прогнозирования функционирования, отвечающая любой из возможных эксплуатационных ситуаций. Установлены допустимые диапазоны изменения показателя О, определены информационные источники значений параметров и разработаны алгоритмы расчета коэффициентов этих моделей.

На основе предложенной модели (24) разработан алгоритм автоматического диагностирования состояния технологической и технической подсистем ВТК,

В соответствии с предложенной системой математических моделей разработана методология и алгоритмы компьютерных технологий. разработки математических моделей, включающих не только вышеупомянутые модули, но и экспертные системы, позволяющие реализовать интеллектуальные функции системы математического моделирования. С этой целью для каждого уровня декомпозиции предложено дополнение в виде расширения интеллектуальных функций и разработан алгоритм разработки стохастических моделей технологий переработки биосырья, реализованный в виде пакета прикладных программ ВЮМСЮ.

В заключение главы рассмотрена автоматизированная система математического моделирования и оптимизации технологий переработки биосырья в режиме вычислите"*"•"I эксперимента, в соот-

ветствки с которой вычислительный эксперимент реализуется одновременно на об'екте и модели, и в зависимости от полученных результатов выбирается структура модели и идентифицируются значения её коэффициентов. Подключение блока экспертной системы и банка моделей позволит формировать оптимальные управляющие воздействия, которые ногут быть использованы в режиме оперативного управления соответствующими технологиями производства мясных и молочных продуктов.

Глава 4. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОСЫРЬЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МЯСНОЙ И МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Глава посвящена практическим приложениям ранее выполненных теоретических исследований к производству конкретного ассортимента мясных и молочных продуктов.

Рассмотрена компьютерная система технологической Диагностики и оптимизации производства цельномолочной продукции. В связи с этим предприятие по производству этой продукции представляется в виде иерархической многоуровневой системы моделирования. На первом уровне "ГРАФИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ" представлена обобщенная функциональная схема изготовления молочной продукции с нанесением на неё материальных потоков, соответствующих выпускаемому ассортименту. Из этой схемы предусмотрен выход на любой из технологических участков, представленный в виде графической схемы и информационного окна, в котором сообщается диагноз текущего состояния основных параметров.

В системе предусмотрено наличие диалоговой подсистемы "ПРИЕМКА МОЛОКА", представляющей собой связующий узел между поступлением сырья и выработкой целесообразного ассортимента цельномолочной продукции. Оценка поступающего сырья по качеству, учет количества, формирование плана выпуска и ассортимента предпочтительного вида продукции, а также диагностирование причин невозможности изготовления цельномолочной продукции определенного вида увязаны в едином диалоге и позволяют реализовать принципы структурной и функциональной оптимизации производства. По результатам химико-технологического анализа проб составляется заключение о качестве сырья и предлагается мара-рут его дальнейшей переработки.

На втором уровне "ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ" дается краткая характеристика материальных потоков, а на третьем уровне "УЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ" осуществляется диагностика полноты переработки молока по уравнениям материальных балансов. Накопленная в ЭВМ информация первых трех уровней используется на четвертом уровне "ДИАГНОСТИКА КАЧЕСТВА", на котором диагностируется качества выполнения как отдельных технологических операций, так и всей технологической схемы цельномолочного производства. На пятом уровне "МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ" предусмотрено выполнение вычислительного технологического эксперимента по отношению к основным участкам цельномолочного производства, что позволяет оценить динамику изменения основных параметров в зависимости от влияния возмущающих воздействий.

Работа выполнялась в рамках госбюджетных НИР в соответствии с РНТП "Научное обеспечение перерабатывающих отраслей АПК".

С целью комплексной механизации и автоматизации наиболее трудоемких процессов мясокомбинатов разработана система оптимизации технологий первичной переработки скота. В указанной системе используются установленные статистическими методами закономерности в расположении внутренних органов животного в зависимости от результатов измерения внешних параметров туши. Аналогичный подход используется при расчете координат линий "грубой" разделки туш и отслеживания траекторий перемещения режущего инструмента в ходе технологической переработки. В связи с этим разработана технология роботизированной переработки скота, включающая систему математических моделей, с помощью которой определяются доминирующие внешние и внутренние контрольные точки, геометрия линий разреза туши и поверхностей экстремальных механических контактов между органами туши. Доказаны преимущества использования многофункциональных роботов, оснащенных сменными рабочими инструментами. Предложена методика выведения режущего инструмента в рабочую зону и разработаны математические модели управления их работой.

Разработана обобщенная функциональная схема роботизированной первичной переработки свиней с указанием технических устройств и геометрии разрезов, а также автоматизированная система выбора структуры и идентификации параметров стохастических моделей.

Сформирована система робототехнических устройств двух ти-

поразмеров - для "грубого" и "точного" расчленения туши, что позволяет сформировать компактную схему цехов первичной переработки скота, сократить производственный цикл при одновременной ритмичности работы конвейерных линий, снизить брак и потери сырья, улучшить качество готовой продукции. Работа выполнялась по хоздоговорной тематике совместно с ВНИИМПон и ЭНИМСом - разработаны техническое задание и проектно-конструкторская документация на робот для обездвиживания и обескровливания свиней.

С целью оптимизации процесса формирования качества продукции сыродельного производства была использована математическая модель функциональной оптимизации (24).

В соответствии с проведенной экспертной оценкой технологий производства твердых сычужных сыров были рассчитаны коэффициенты модели и выполнен вычислительный технологический эксперимент, на основании которого сформирована база знаний "ПОРОК-ПРИЧИНА-УСТРАНЕНИЕ". С помощью этой базы были разработаны сценарии эволюции технологий при различных сочетаниях значений технологических параметров, что позволило сформировать экспертную систему, с помощью которой осуществляется оптимизация сыродельного производства в режиме оперативного управления .

Рассмотрена автоматизированная система компьютерной диагностики сыродельного производства. В основу предложенной-системы положен принцип бездефектной организации управления технологическим процессом, связанный с текущей оценкой не только состояния технологических параметров, но и прогнозирование итогового качества готового продукта в случае неизменности текущей ситуации. Это позволяет не только управлять параметрами в режиме автоматического и автоматизированного управления, но и с помощью экспертной системы вырабатывать стратегию управления на последующих участках, формируя тем самым возможность гибкого управления сыродельным производством. Следует отметить, что все коэффициенты математической модели технологической диагностики рассчитаны с использованием статистических методов и методов экспертных оценок, причем последние выполнялись с использованием оригинальных информационных матричных моделей, которые заполнялись с привлечением различных групп специалистов предприятий и организаций сыродельной промышленности республик Беларуси, Молдовы, России, Украины и

Эстонии. В связи с этим одновременно с управлением параметрами технологического процесса •осуществляется и управление процессом формирования качества сыра. Алгоритм управления сыродельным производством представлен на рис. 5.

Наиболее сложные процессы прикладной биотехнологии имеют месуго при выработке молочнобелковых сгустков, что связано с приоритетом микробиологических и биохимических процессов. При выработке кисломолочных продуктов и напитков, заквасок превалируют процессы молочнокислого сквашиванйя, а при выработке творога имеет место сочетание молочнокислого и сычужного свертывания исходной молочной смеси. Математическая модель описываемой технологии имеет модульную схему, состоящую из теплового, массообменного, микробиологического и биохимического модулей. В соответствии с этой моделью были разработаны меры по оптимизации технологий, результатом которых было сокращение производственного цикла и повышение качества продукции.

Разработана автоматизированная система технической диагностики оборудования для измельчения биосырья животного происхождения. В качестве конкретной реализации предложена система технической диагностики электропил для распиловки туш скота, которая имеет многоцелевое назначение - для отладки электропил на стендах, для контроля за работой электропил в производственных условиях и для целей обучения обслуживающего персонала правилам работы с указанным оборудованием. В рамках этой же системы была разработана модель процесса куттерования фарша, на основании которой в режиме вычислительного эксперимента выполнена оценка и выбор оптимальных параметров, что позволило сформировать принципиально новую систему управления оборудованием для тонкого измельчения, оригинальность которой подтверждена авторским свидетельством (1013847)

Наряду с системами технологической диагностики были разработаны системы технической диагностики наиболее важного оборудования. Так например, была разработана и реализована компьютерная система технической диагностики теплообменного оборудования косвенного нагрева, с помощью которой осуществляется контроль за своевременным переключением об'екта в режим мойки из-за загрязнения теплопередающей поверхности молочным белком, а также реализована возможность корректировки отдельных стадий мойки в зависимости от качества выполнения той или иной операции .

Рис.5. Алгоритм управления сыродельным производством

Разработан инженерный метод расчета на ЭВМ оптимальной продолжительности тепловой обработки мясных и молочных продуктов в условиях информационной неопределенности. Предложенный метод позволяет рассчитать в режиме вычислительного эксперимента по априори принятой математической модели динамические характеристики об"екта, а затем и пдодолжительность технологического цикла. При этом, наряду с микробиологическими показателями учитываются такие показатели процесса ка энергопотребление и готовность продукта к употреблению в пищу.

В соответствии с разработанным методом получены математические модели расчета динамических характеристик семейства пластинчатых пастеризационно-охладительных установок в диапазоне производительности от 3000 л/ч до 25000 л/ч, учитывающие как условия конвективного теплообмена, так и состояние тепло-передающих поверхностей. Это позволило сформировать практический подход к разработке и применению систем автоматического управления тепловым оборудованием, в структуру которых введена математическая модель пошагового расчета промежуточных значений параметров теплообмена, что используется для оценки эффективности работы соответствующих аппаратов (поверхностных теплообменников, пароварочных камер, термоагрегатов, камер охлаждения и замораживания мяса, камер хранения мясных и молочных продуктов, камер созревания сыров и т.п.).

Учитывая многоуровневый характер систем компьютерной технологической диагностики, была разработана и реализована на мясоконсервных комбинатах система технологической диагностики производства пастеризованных консервов . С помощью этой системы были рассчитаны оптимальные режимы термической обработки консервов (авторское свидетельство 1227150). Отличительной чертой этой работы является то, что она выполнена с минимальными затратами на проведение натурных экспериментов. Основной об'ем работы пришелся на выполнение машинного вычислительного эксперимента, в ходе которого и были получены оптимальные результаты, оформленные впоследствии и защищенные авторским свидетельством. Вычислительный эксперимент проводился в несколько этапов - сначала на микробиологическом уровне, на котором были получены рабочие модели режимов пастеризации, а затем на параметрическом уровне, позволившем сформировать допустимые диапазоны изменения технологических параметров, а в заключение была

разработана математическая модель собственно процесса тепловой обработки консервов в автоклавах, с помощью которой э режиме вычислительного эксперимента рассчитаны неконтролируемые параметры процесса конвективного теплообмена, а затем и сам режим тепловой обработки.

Полученные результаты были использованы при разработке нормативно-технической документации на производство консервов "Говядина пастеризованная" ТУ 49822-83 и в "Рекомендациях по оптимизации и автоматизации производства мясных консервов".

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны теоретические основы, модели и алгоритмы оптимизации технологий переработки биосырья на функциональном уровне с использованием биокибернетического анализа основных подсистем и стадий жизненного цикла биотехнологического комплекса, с применением систем компьютерной диагностики и прогнозирования для поиска оптимальных решений неформализуемых задач управления технологиями по критерии качества.

2. Определена и реализована концепция биокибернетического анализа технологий переработки биосырья, позволившая сформировать основные принципы разработки оптимальных технологий производства мясных и молочных продуктов с учетом информационной неопределенности количественных и качественных характеристик материально-энергетических потоков.

3. Введены биоинфорнационные оценки сложности и организации биотехиологических комплексов, на основе которых разработана классификация технологий производства мясных и молочных продуктов как об'екгов оптимизации, а также сформирована система критериев и показателей оптимизации.

4. Выполнена классификация критериев, показателей и параметров перерабатываемых биосред в разрезе функционального назначения технологической подсистемы и сформирована структура целевой функции оптимизации.

5.Разработаны научные основы оптимизации технологий переработки биосырья на функциональном уровне, использующие методику компьютерной диагностики и прогнозирования производства мясных и молочных продуктов с учетом пространственно-временной распределенности элементов ВТК.

6. Предложена компьютерная технология разработки математических моделей типовых элементов ВТК с учетом их многоста-

дийности и изменяемости иерархической структуры? сформирована структура банка моделей, учитывающая разные уровни обработки и представления информации; разработаны алгоритмы и программы автоматизированной системы моделирования и оптимизации технологий переработки биосырья в режиме вычислительного эксперимента .

7. Разработана методика поиска оптимальных решений нефор-мализуемых задач управления технологиями производства мясных и молочных продуктов по критерию качества с использованием компьютерных экспертных диалоговых систем.

8. разработана компьютерная система контроля, анализа и управления качеством производства мясных и молочных продуктов на примере мясоконсервного, колбасного и цельномолочного производств.

9. Разработан инженерный метод расчета продолжительности тепловой обработки мясопродуктов в условиях частичной неопределенности теплофизических, геометрических и конструктивных параметров об'ектов.

Основное содержание диссертации опубликовано в 54 работах, 2 авторских свидетельствах, из них основными являются следующие:

1. Протопопов И.И. Состояние измерительной техники и организация ее технического обслуживания//Молочная промышленность.-М. ,1972.-N1.-0.34-36.

2. Протопопов И.И. Эксплуатация систем автоматизации пластинчатых пастеризационно-охладительных установок//Цельно-молочная лром.Экспресс-информация./ЦНИИГЭИмясомолп-ром.-М.,1973.-ИЗ.-с.1-12.

3. Протопопов И.И. Приборные методы контроля загрязненности пластинчатых и трубчатых установок для пастеризации и стерилизации молока//Цельномолочная пром.Экспресс-информа-ция./ЦНИИТЭИмясомолпром.-М.,1974.-N3.-с.7-13.

4.Михайловский Е.А..Протопопов И.И. Системы автоматического управления технологическими процессами производства стерилизованного молока в потоке//Цельномолочная пром.Экспресс-информация./ЦНИИТЭИмясомолпром. -М.,1974.-N6.-с.1-44.

5.Беляков В.И.,Михайловский Е.А..Протопопов И.И. Исследование инерционности датчиков температуры в потоке колока//Мо-

лочная промышленность.-М. ,1976.-N10.-с.27-30.

6. Дыскин Б.Б., Стоянова Е.Г..Протопопов И.И. Служба автоматики и метрологии на предприятиях мясной пронышлен-ности//Мясная индустрия СССР.-М.,1976.-N12.-с.15-16.

7. Шабшаевич М.Л.,Шибко H.A.,Брусиловский Л.П..Потапов A.C..Протопопов И.И. Современные системы автоматизации тепло-обменных установок//Цельнонолочная пром. обзорная информация. /ЦНИИТЭИмясомолпром.-К.,1977.-N2.-с.62.

8. Протопопов И.И. Система автоматического управления пинией производства масла способом непрерывного сбивания.//Молочная промышленность.-М.,1978.-N1.-с.11-15.

9. Протопопов И.И. Автоматизация технологических процессов производства сыра//Маслодельная и сыродельная промышленность .Обзорная информация./ЦНИИТЭИмясомолпром.-М.,1978.

-е.. 58.

10. Ивашкин Ю.А..Протопопов И.И. Общий подход к оптимизации технологических процессов мясной и молочной промышленности методами моделирования на ЭВМ//С6.Труды 24-го Европейского конгресса научных работников мясной промышленности.-Нюрнберг ;1987,т.1,с.141-146

11. Протопопов И.И..Ивашкин Ю.А..Гурьянов В.А. Модель качества и ее использование в автоматизированных системах управления процессом формирования качества мясных и молочных про-дуктов-.Тезисы сообщ. по рассмотрению модели качества пищевых продуктов как основы для создания перспективных технологических установок, базирующихся на современных методах.-Ставрополь. ,1979.-е.1-4

12. Ивашкин Ю.А..Протопопов И.И.,Костенко Ю.Г.,Орешкин Е.Ф.,Призенко В.Г. Моделирование и алгоритмизация процессов управления качеством мясопродуктов//Сб.Труды 26-го Международного конгресса научных работников мясной промышленности. Колорадо-Спрингс; 1980.-322с.

13. Ивашкин Ю.А..Протопопов И.И., Основные направления моделирования технологических процессов мясной и молочной промышленности с применением ЭВМ//Мясная промышленность. Обзорная информация/ЦНИИТЭИмясомолпром.-М.,1981.-е.67-68.

14. Ивашкин Ю.А..Протопопов И.И.,Усков В.И.»Суханова С.Г..Солнцева Г-А. Использование ЭВМ для автоматизации технологических процессов мясной промыиленности//Мясная промышленность. Обзорпая информация/ЦНИИТЭИмясомолпром.-М.,1981.-19с,

15. Протопопов И.И. Автоматизация технологических процессов производства сыра.,1982.-136с.

16. Протопопов И.И. Оптимизация режимов работы технологических линий//МоЛочная промышленность.-М. ,1983.-N3.-с.42.

17. Орешкин Е.ф..Ивашкин Ю.А.Протопопов И.И. Параметрическая оптимизация производства мясопродуктов на примере пастеризованных консервов из говядины//Сб.Труды 29-го Европейского конгресса научных работников мясной промышленности.-Парма, 1983.с349-351.

18. Ивашкин Ю.А.,Протопопов И.И. Математическая модель процесса формирования качества мясных и молочных продук-тов//Тезисы докладов 6 Всесоюзного семинара "Основные направления прменения микропроцессорных средств и мини-ЭВМ в мясной и молочной промышленности".-М.,1983.-с.100-102.

19. A.c. 1013847 "Устройство для исследования структурно-механических свойств колбасного фарша в потоке".Косой В.Д.,Ивашкин Ю.А.,Самусенуо Ю.В.,Протопопов И.И. и др. B.H.N 15,1983.

20. Ивашкин Ю.А.Протопопов И.И. Моделирование технологических процессов мясной и молочной промышленности на ЭВМ: Учебное пособ'ие/МТИММП.-М. ,1983 .-63с.

21. Леднева Н.И.,Протопопов И.И. Математическая модель процесса тепловой обработки творожного сгустка при производстве творога как средство оптимизации системы автоматического управления:Сб.научных трудов "Новые системы и технические средства автоматизации технологических процессов в молочной промышленности"/Легкая и пищевая промышленность.-М., 1983.-с.19-22.

22. A.c.1227150 "Способ пастеризации мясных консервов". Орешкин Е-Ф.,Бражников А.М.»протопопов И.И. и др. Б.Н. N 16, 1986.

23. Протопопов И.И. Автоматизация технологических линий молочной промышленности//Молочная промышленность.Обзорная ин-формация/АгроНИИТЭИмясомолпром.-М.,198 7.-44с.

24.Протопопов И.И. Моделирование технологических про-цессов/углава 2.в кн.Моделирование производственных процессов мясной и молочной промышленности/Под ред.Ю.А.Ивашкина.-М.:Аг-ропромиздат,1987.-256с.

25. Протопопов И.И. Системный анализ процессов производства сыров с целью его интенсификации, оптимизации и авто-

матизации//Молочная промышленность, Обзорная информация/Агро-НИИТЭИмясонолпрон.-М.,1988.-44с.

26. Протопопов И.И. Научно-практические основы математического моделирования биотехнических систем//Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация технологических процессов и производств".-М.,1989.-51с.

27. Протопопов И.И. Алгоритм диагностики состояния оборудования молочной промышленности//0бзорн.ред.информация "Надежность и техническая диагностика оборудования перерабатывающих отраслей АПК.-И.,1990.-с.16-19.

28. Ивашкин Ю.А..Протопопов И.И. концепция прикладной биотехнологии переработки животного сырья//Мясная промышленность. -М.,1992.-N3.-с.ю-13.

29. Протопопов И.И. Компьютерная диагностика производства молочных продуктов//Молочная промышленность. Обзорная информа-ЦИЯ/АгроНИИТЭИкясомоЛпром. -М., 1992. -40с.

30. Рогов И.А..Протопопов И.И. Системная оптимизация биотехнологических процессов производства мясных продук-тов//Мясная промышленность.-М.,1992.-М5.-с.

31.Протопопов И.И. Компьютерная система технологической диагностики производства «ясных и молочных продуктоэ//Тезисы докладов Научно-технической конференции "Биомедицинское и экологическое приборостроение: наука, промышленность, рынок".-Рязань ,199 2. -с. 132-133.

Заказ 173 Формат 60x90/16 2,75 п.л. Тираж 100

Предприятие "Полиграфсервио" 109029, г.Москва, уи.Талалихиаа, 26