автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Оптимизация раскроя пиловочного сырья

(? О г

ГОСУДАРСТВЕННЫМ КОЛШТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

АЮСКОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи РОЗЕНБЛ ИТ Михаил Семенович

УДК 674.093

ШГШАЦИЯ РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ

Специальность 05.21.05 — «Технология и оборудование деревообрабатывающих призводств, древесиноведение»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

о с к в а — 1990

Работа выполнена на кафедре технологии лесопиления деревообработки Московского лесотехнического институ-

Научный консультант — заслуженный деятель науки

техники РСФСР, доктор тех! ческих наук, профессор А. А. Пижурин.

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор В. Ф. Ветшева, доктор технических наук, профессор Р. Е. Калитеевск! доктор технических наук, профессор Б. Н. Уголев.

Ведущая организация — Украинское научно-производ

венное Деревообрабатывакш объединение (УкрНПДО).

Автореферат разослан

Защита состоится « в !^£^часов на заседании специализированного сове Д 053.31.01 в Московском лесотехническом институте.

Ваши отзывы на автореферат ОБЯЗАТЕЛЬНО В ДВ^ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ п сим направить по адресу: 141001, Мытищи-1 Московской I ласти, Московский лесотехнический институт. Ученому с ретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЛТ

Ученый секретарь специализированного сове доктор технических наук, профессор Л. В. Леон

Л-00040 Подписано к печати 8/П-90 г.

Объем 2 п. л. Бесплатно

Типография Московского лесотехнического института

Тираж Заказ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В соответствия с Основными направлениями шомического и социального развития СССР на 1966-1390 года и период до 2000 года, утвержденными КУП съездом КПСС, техннчес-1 прогресс в лесной и дерсвообрабатнвадце" промышленности ори-[■ирован на создание и внедрение технологических процессов, обес-гиващих рагдюяальиое и комплексное ислользозалпе лесных ресур-5. Необходимой предпосылкой создания ресурсосберегающей техноло-[ в лесопилении является развитие теоретически аспектов проб-гп оптимизации раскроя пиловочного сирья. Настоящая работа постна разработке методологии решения актуальных задач технологии оппленпя, связанных с этой проблемой,!! направлена в конечном те на снижение затрат' сырья при выработке пиломатериалов и поение их качества.

Цель работа.' Разработка методологии моделирования, оятпмпза-раскроя пиловочного сырья и прогнозирования выхода шиог,отелов заданных размеров л сортности с учетом наличия пороков фора структуры, изменчивости размерных и качественных характерис-пиловочного 'сырья.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следушпе ачд исследования: построение математических моделей хлыстов и вен как геометрических тел сложной конфигурации; разработка ншзационных. моделей раскроя пиловочного сырья, учлтызажшк звные пороки форш круглых лесоматериалов; обобщение разрабо-;шх математических и оптимизационных моделей путем построения шекса имитационная моделей раскроя пиловочного сырья с основ-I пороками его форш я структуры на обрезные пиломатериалы, золявщего рассчитывать их объёмный, ценностный выход и сорт-:ь; решение задач оптимизации длины, ориентации бревен в про-:е их раскроя, обрезки и торцевания досок; исследование раз-шх схем раскроя пиловочного сырья с целью увеличения объемяо-¡ьгхода и повышения сортности пиломатериалов; прогнозирование сностных характеристик пиломатериалов; решение задач оптнмаль-специализашга лесопижьно-деревообрабатнваздих предприятий на !нях производственного объединения и отрасли до сечениям выра-гааешх пиломатериалов.

Научная новизна работы. Построены математические модели хлыстов и ореЕен, а такне оптимизационные модели их раскроя, уч тывгсо'лпе основные пороли формы ж структуры пиловочного сырья.

Разработана и реализована на ЭВМ система имитационных моде лея раскроя пиловочного сырья с учетом изменчивости его размер; качественных характеристик, предосталшгоцая в распоряжение нее; хователей универсальный аппарат для решения многих актуальных задач технологии лесопиления.

Предлоген сгереологпческий метод определения структуры пр< сгрансгвенного размещения скрытых пороков пиловочного сырья.

Разработала методология решения задач оптимизации обрезки досок, ориентации круглых лесоматериалов при продольном раскра и лущении, прогнозирования выхода пиломатериалов заданных размеров и качества, а также их прочностных характеристик, оценки эффективности- применения различных поставов при выработке' пило материалов по заданной спецификации, оптимальной специализации лесопнльно-деревообрабатываэдих предприятий на уровнях производственного объединения и отрасли по сечениям вырабатываемых пиломатериалов.

достоверность получениях результатов. гДостаточно полный учёт основных факторов и их взаимодействий, влиядаих на пронес раскроя пиловочного сырья, обеспечил получение результатов шла тационного моделирования с требуемой для практики точностью. Это подтверждено экспериментальной проверкой адекватности ко:лг лекса иш.¿анионных моделей, выполненной на пиловочном сырье древесины сосны и ели.

Практическая значимость оабогы. Полученные результаты ис следований могут быть использованы для расчета оптимальной дл: ны пиловочных бревен, определения оптимальных способов и схем раскроя пиловочного сырья, прогнозирования рассеивания ширины и длины пиломатериалов, а такхе их объемного выхода, посортно: состава и прочностных характеристик, обоснования специализаци: лесопильно-деревообрабатывааакх предприятий по сечениям выраб. тываемых пиломатериалов.

Реализация результате, лбото. Результаты научных разра-. богок внедрены на Пермской домостроительном комбинате с годов экономическим эффектом 245 тыс.р., на предприятиях ВШ10 "Свер

спром", БЛПО "Архангельсклеспроц" и ЕЛО "Сошлесоэксгторт"- с шларнш экономическим эффектом 741 тыс.р. Разработанные паке- • программ имитационного моделирования раскроя пиловочного рья на пиломатериалы по ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 26002-вЗЭ приняты Ж'ЮДом в опитиуи эксплуатацию. С их использованием для - • ЕЕЛОД выполнен» расчеты выхода брусьев и досок для несущих роигельннх конструкций из бревен диаметром 14-38 см по раз-чнш поставам.

Результата научных исследований используются в учебном про-ссе на кафедре технологии лесопиления .и деревообработки !ДДТИ вошли в учебник для студентов лесотехнических вузов по дис-плине "Основы моделирования и оптимизации процессов деревооб-ботки".

Апробация работы. Основнке результаты исследований долояе-и одобрены на Всесоюзных научно-технических конференциях: ^пользование -методов оптимизации в текущем планировании и опе-гивном управлении производством", 1379 г., г. Москва, "Раци-эдьное и комплексное использование лесних ресурсов", 1950 г., .1осква, "Комплексное и рациональное использование лескнх ре-рсов", 1285 г., г. Минск, "Охрана лесных экосистем и рапио-льное использование лесных ресурсов", 1887 г., г.Москва; на ¡гчно-технических конференциях "Научно-технический прогресс в . ревообрабатываацей промышленности"1974, 1975, 1977, 1980, 33, 1986, Г989 г.г., г.Клев, на ежегодных научно-технических креренциях профессорско-преподавательского состава и аспиран-з Московского лесотехнического института в 1976 ... 1990 г.г.

Публикации. Осковпие поло::;енпя, натащенные в диссертации, /¿линованы в 36 печатных работах, в той числе в монографии и збнике для вузов.

Объем. Диссертация состоит из введения, 9 глав, заключения, лека использованной литературы из 143 наименований и прилозе-,1. Общий объем -355 е., включая 60 таблиц и43 рисунка .

ОСНОВНОЕ С0ДЕР2АШ1Е ДИССЕРТЛ1Ш

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, при-оятся основные положения, вшюспмне на защиту.

В первой главе излагается сущность проблемы оптимизации

раскроя пиловочного сырья и обоснование кетодологин подхода, используемого дчя её рассмотрения, сформулированы цель и зада исследования.

3 решение проблемы оптимизации раскроя пиловочного сырья внесли вклад П.П.Аксёкоз, К.А.Батин, В.Ф.Бетшева, Г.Д.Власов, М.К.Гутермая, В. А.Залгатлер, Р .Е.Каюте евскип, А.^.Копейкин, А.Н.Песоцкп::, П.В.Соболев, Г.Г.Тнткок, Б.Г.Турушев, Ф.Т.Тюрнк Х.Л.белъдмгз, Д.Ф.Шапиро г. другие учённе. Реализация системно подхода к рассматриваемо* проблеме, а также разработка методе гип оптк.пзгц::онЕкх исследований процессов деревообработки, -с цестзлениая про.а. А. А.Пкхуришш, привели к появлении комплекс них исследований. процессов раскроя пиловочного сырья и шиюмг рпалоз (работы С.Н.Рнкуннна, Б.К.Кошуняева, к.т.н. А.А.Пижург ка).

Трздэдюнно основной задачей теории раскроя пиловочного скрья считалось определение размеров обрезных досок, обеспечи ваздпх их наибольший объемный' выход из бревен. Необходимость дальнейшего углубления этой теории вызвана потребностью реше! задач оптимизации раскроя исходя пз критерия- увеличения ценностного ипода пиломатериалов, обоснован^ перспективности } личных технологических схем раскроя пиловочного сырья, прогне зирования посортного выхода пиломатериалов и других актуальш задач технологии лесопиления..

Бо втотзой главе построены математические модели поверхн< тей хлыстов и бревен, учитывающие ваакейшие порока их формы: кривизну, овальность сечения и позволяющие использовать прои: вольные функции дтя описания их образующих. В общем виде зги модели могут бить представлены следующим образом:

где й ?-< ^ г - длина хлиста (бревна); 2К

' - аппликаты его коревого а вершшшого сечспий. Совокуп кость шункций. /у задает в параметрической. б.орме уравнен: осевой линии хлыста (бревна), в общем случае криволинейной. Функция;.™ а{2) и описываются сечения эквивалентного

ла с прямолинейной осевой линией.двумя взаимно перпендикуляр, ыи плоскостями, условно называете образующими. Рассмотрены

личине представления этих функций. В частности, да я списания вой линии хлыста, имеющего произвольное число волк кривизны, есообразно использовать функция

£(?) = + ( г) (2) .

уравнение "деформированной" синусоиды, в котором функциям Ш и ЩО') , представляющими собой многочлены 1-го или 2-го ядка, задается закон изменения амплитуда и частоты. Для бре-, емэощих простую кривизну, удовлетворительная точность опи-ия обеспечивается представлением функций , ¿С?)

'?) многочленам:! порядка не вшле 4-го. На основе уразнения (I) ут быть легко получены модели необрезных досок, брусьез, гор-ей и других видов продукции и кусковых отходов, выргОатшзае-при раскрое пиловочного сырья с пороками форш. Построены оптимизационные модели раскроя бревен с пороками мы и структур!!, реаллзованнне в виде моделей нелинейного прог-мирования. В частности, оптимизационная .модель задачи составил чётного симметричного постава для распиливания вразвал, троенная исходя из критерия максимума ценностного выхода об-ных пиломатериалов, содержит в качестве элементов решения группы переменных: от,- и , С~ , где п = А"/? ,

- количество досок в поставе. Значения переменшсс Л[- и эг„.4-расстояния от центра торца оревна до наружной пласти и кром-с -Я доски соответственно. Целевач функция это2 модели:

/= г; Сос.-Х.^ -ц 4 (3)

овпне ограничения:

- длина ¿г -а доски; . - значение £ из отрезка ( я&тягащееся наимень-

решениегл уравнения

Xf--e/Z;4e и - припуски на усушу t -й доски; <? - шиг на пронзала; Bni/t к - минимальные ширина и толщина до с

Сг - ценностный коэффициент с -й доска. Его величина опре дяется по результата,1 работы программа имитационного моделирс Бания раскроя бревен.

Построенные модели применимы в автоматизированных систе;, управления производством пиломатериалов с индивидуальным paci eu брезен.-При этом возникает вопрос о необходимом числе и кс динатах мест измерения параметров бревен с целью получения я! го вида функций , /tC3) , ц(3) к £С. входящих в

уравнение (I) их поверхности. Для этого разработан специадьш алгоритм, с помощью которого перечисленные параметры определ! ются исходя из задаваемого соотношения мекду дисперсией восщ изводимости при их измерении ц дисперсиями определяемых фунга В частности, для бревен крутлого сечения с параболической об] зукщей и простой кривизной, при которой осевая"линия адекваи описывается многочленом 3-го порядка, минимальное число изгле] ешх линейных размеров оказалось равным 18.

Третья глава посвящена решению задач оптимизации обрезю досок и ориентации круглых лесоматериалов при продольном pacj рое и лущении. Для решения первой из этих'задач рассмотрены уравнения ) u кривых, ограничивающих наружную пласт:

необрезной доски, находящейся на расстоянии £. от центра m тава. Они получены из модели (I). и шевт вид '

. • (7)

fhW^fW-'iofci)-17 ; (8)

в предположении, что ось бревна - плоская кривая, описываема уравнением у - /(2) » а бревна круглого сечения с образу.още • Это позволило дать математическую формулировку. зада об оптимальной обрезке и торцевании досок: в фигуру, огранич ну» кривms&l^CS) и , описываемыми функциями (7), (8),

прямима и вписать прямоугольник максимальной ruioi!\

Далее полученное решение следует скорректировать с учетом до пуетидаго обзола и округлить до ближайших стандартных значен раэм«рФ8 пиломатериалов. Эта задача била решена методом, учи рахгдшд её геометрическую интерпретацию, .что 'оказалось эффект

- э -

:е, чем формальное сведение её к задаче нелинейного программл-шания. Для образующих поверхности бревен различного вида -1лтолипейиой, параболической и образующей произвольной cpopr.ni -лучены соотношения, при выполнении которых условия.опгимально-горцевания досок, вырабатываемых из бревен с кривизной, ока-ва'отся теш :;:е, что и для досок, вырабатываемых из прямых бре-н. В частности, упомянутое соотношение для случая прямолиней-й образующей имеет вид:

8 К 44*'< (9)

е А* , «Я/ , ^ и ^ - кривизна, верпгг.шшй диаметр, длина сбег бревен соответственно.

Получены такке аналитические выражения для оптимального ещенпя укорачиваемых досок при подаче их в обрезной станок, раведливыз при выполнении указанных соотношений. Для рассмат-ваемого случая это выражение получено в виде:

е Г =3 - У-*- 32£*:.

Для случаев, когда соотнопения, аналогичные неравенству ), не выполняются, разработаны и- программно реализованы алго-ti.ni решения задачи оптимизации обрезки досок на ЗЕ'.1 с примс-иием численных методов. Результаты её рекзния получены для пболее типичных значений диаметра с/£ , длины 6 , крявиз-К бревен и параметра сС =-?<$/е/£ , характеризующего лозенке доски в поставе. На рис.1 приведены графики некоторых полученных зависимостей оптимальных значений длины , рины 6 обрезной доски, смещения А необрезной доски при цаче её в обрезной станок и площади £ обрезных досок от личин К и ¿. для бревен диаметром 24 см. Получены и рег-ссионяые модели этих зависимостей в зиде многочленов 2-го по-дка, обеспечивающие во всех случаях погрешность не более 10$ сравнению с оптимальными решениями, наиденншди численными годами.

Существенно, что для решения задачи об оптимаЧьной обрезке сок в соответствия с предлагаемым подходом необходимо знать

см 600

5,5 6 6,5 * ■ Рис. I. Зависимости оптимальных параметров обрезных досс От кривизны К и длины ¿, бревен..

!пъ значения вершинного диаметра бревна, его сбега, кривизны дайны, а такае расстояние, на котором находится наружная тасть доски относительно оси бревна. Иными словаки, реализация эедло:хевных рекомендаций относительно оптимальной обрезки дож не предполагает измерения её параметров. Бея информация, нё-5ходимая для реиения этой задачи, извлекается из результатов ¡мерепия параметров бревен согласно, например, алгоритму, рас— готренному в гл.2.

Изложена также разработанная методология решения следущих ¡ух задач. Первая из нихзадача об оптимальной ориентация «вен при подаче их в распиловочный узел, .т.е. о положении, ко-фое долина занимать ось бревна по отношении к оси постава пил [И узла ф^зерования, чтобы был обеспечен максимальный объемный ;ход пиломатериалов. Вторая задача связана с оптимальной ориен-щией чураков при лущении шпона. При центрировании чурака с швизноЯ в закиках лущильного станка определяются его смещение наклон оси вращения относительно 'прямой,-соединяющей центры ¡ршинного и комлевого сечений, при котором епход шпона максимами. ' . • .

Обе поставленные задачи били решены в следующей математи-ской формулировке: в поверхность .(I), опиенвалцую поверхность 1евна (чурака) при условии £ 3 , требуется вписать

линдр шкеимального объема. При отсутствии кривизны лесомате-алов поставленная задача достаточно просто решается аналити-ски. Для бревен и чураков с кривизной её решение получено на И с.применением разработанного алгоритма. На рис.2 приведет! которые графики, иллюстрируяцие зависимости наиденных опти-льных значений параметров -С , с/а , с1 , и V от кри-зны К, длины I бревен при их оптимальной ориентации, есь € , , V - длина, диаметр и объем вписанного ци-ндра; оС - угол между осьа бревна и осью цилиндра, Л^» -ещение центра верхнего основания цилиндра.

Четвертая глава посвящена разработке статистических моде-й поверхностей хлыстов и бревен и процессов их раскроя. Эти дели, позволяющие учитывать изменчивость размерных характерис-к пиловочного сырья и пиломатериалов, реализована на ЭВМ . средством воспроизведения параметров, характеризующих поверх-

си

гг> ai го,s

í/5 а%

so

о C.S

i,S 2%

d.-22cn

О 0.5 ¿

№ . 5 5.5 .6

, Pec. г. 'Вдхшяже кривизны /С и диш L. 0ревен на паридетр ' . одределящае их оптимальную ориентацшо при раскрое

юсть сортиментов, как случайных величин, подчиняющихся различным законам распределения. К таким параметрам относятся коэффициенты в функциях ОС2) и б^Ш , описывающих образующие по-ерхности хлыстов и бревен в её уравнении (I) ( в частном случае то значения вершинного диаметра и сбега бревен); коэффициенты функциях /¿(2) и , описывающих осевую линия хлыстов и бре-ен.

При1 моделировании поверхности хлыстов функция ¿7(2) и ¿"(2) редставлены, следуя В.С.Петровское/, в виде:

сгг) - Ьа-г/г.У ^^ /;

' " с ~ о

К. ¿х ' - длта хлыста; ¿/¿^ - диаметр хлыста на середине 'о длины. Эллиптичность поперечного сечения хлыста, если она кет место, обеспечивается генерированием отличающихся друг от >уга значений параметров и рг . Операция продольного раск->я бревен воспроизводится на юс моделях, полученных в резульга-имитации раскроя хлыстов. Разработан и другой вариант модели-ванпя бревен, удобный дал использования при различных исследо-ниях процессов раскроя пиловочного сырья. При этом модели бре-н в лабом количестве формируются ЭВМ непосредственно исходя заданных распределений пиловочного сырья по размерному сосга-и порокам форш. Б данном случае значения параметров, опреде-ющих эти характеристики (диаметр, длина, сбег, кривизна), внс-пают в роли математических ожиданий параметров генерируемых целей бревен. Для статистического моделирования раскроя пилотного сырья разработан и реализован алгоритм, базирухдайся на зтроенних и описанных в главах 2 и 3 математических и оптпми-хионных моделях и алгоритмах. В главе 4 продемонстрирован приз работы комплекса программ статистического моделирования слезших операций: формирование моделей хлыстов, их поперечный ¡крой и получение моделей бревен с пороками формы - кривизной эллиптичностью; оптимальный раскрой этих бревен на обрезные материалы.

(II) (12)

С использованием разработанного комплекса статистических моделей были выполнены имитационные эксперименты с целью исследс вания степени влияния разброса значений вершинного диаметра, сбе га и кривизны бревен на рассеивание значений ширины и длины пил< материалов. При проведении одного из них моделировали раскрой 6j вен длиной 6 м с номинальным вершинным диаметром 18 см по поставу для распиловки враз вал: 2x50; 4x13. Фактические значения к. бизны, вершинного диаметра и сбега бревен задавались как реализ, ции значений случайных величин, распределенных по усеченному но мальному закону. Было поставлено две серии опытов, в каздой из которых исходные значения математического ожидания вершинного д аыегра бревен, их сбега и кривизны были заданы равными 18 см, О,В см/м и С% соответственно. Значения среднего квадратического отклонения (СКО) этих параметров были приняты: в 1-й серии соот ветстзенно 0,7 см; 0,03 см/м и 0,2%; .во 2-й серии - 1,4 см; 0,06 см/м и 0,45». В каждой серии имитировался раскрой 30 бревен на обрезные' пиломатериалы по ГОСТ 8486-86. В результате получен данные о распределении числа досок по уровням ширины и длины в катдой серии и построены соответствующие гистограммы. Оказалось в.частности, что в данном случае увеличение коэффициента-вариации вершинного диаметра и сбега бревен от'4$ до 8% и. СКО кривизны от 0,2% до 0,4$ привело,к тому, что доля центральных досс . . с номинальными значениями ширины уменьшилась • от 76,75? До 46,7??; для 1-й пары боковых досок эти величины оказались соответствен! равными 90% и 53,3$; дая 2-й лары - 76,7/2 и 50%-, разброс по дан нам досок увеличился на 2...5 ступеней, а процент бревен, из к( topux не удается выработать иредгорбылъных досок, возроо от 23,2% до 43,35?. Аналогичное исследование было выполнено для пиловочного сырья диаметром 20 см.

Статистический пришил построения модели позволил провеет: исследования влияния дробпоати. сортирования бревен на объемный выход пиломатериалов. В одном из таких исследований с этой цел: был проведен численный эксперимент, имитирующий раскрой одной той же совокупности из 40 бревен длиной бис фактическими зна чоекями диаметра в диапазоне 23...27 см с разной дробностью со тирования. В 1-м варианте вся совокупность бревен била разбита на две труппы, бревна наядой из которых распиливали по различи

эстазам: бревна-1-й группы диаметром 24*1 см - по 6 поставам, ассчптанннм на номинальный диаметр 24 см; бревна 2-й группы ди-иегром 26^1 см - по 6 поставам, рассчитанным яа диаметр 26 см. з 2-м варианте эта же совокупность бревен образовала одну рас-шзвочлую группу и распиливалааъ по поставам, рассчитанным на 1аметр 24 см с. дополнительными пилами на 1-м и 2-м проходах. ) результатам данного экспершента оказалось, что для варианта , соответствующего большей дробности сортирования, превышение ¡ъемного выхода пиломатериалов по сравнению с 2-м вариантом сос-азило 0,42%. Аналогичный имитационный эксперимент бил проведен партией бревен с диапазоном изменения фактических диаметров '.. .31 см. В этом случае величина ноэахТщдпента объемного зыхо-I пиломатериалов при сортировании бревен с' дробностью в один гный дпаглетр на 0,48$ превысила его значение при сортирозашш дробностью в два четных диаметра.

Результаты выполненных исследований дают необходимую икфор-ггая для решения задачи об оптимальной 'дробностн сортирования ловочного сырья, поскольку при её решении следует учитывать, одной стороны, увеличение объешого выхода пиломатериалов, а другой - рост затрат на сортирование сырья при увеличении его обности. Разработан метод решения этой задачи с применением оцедуры динамического программирования и использованием крите-я приведенного дохода в качестве целевой функции. Состояние зтеш на с -м этапе характеризовали единственной фазовой ко-цинатой - наибольшим.диаметром бревен, входящим в ¿'-я ртировочную группу. В качестве управления на каждом ааге зсматрпвали количество интервалов длиной 3 в / -й группе, з Э -заданная градация изменения.диаметра бревен в процессе пения задачи. Тогда соотношение, показывающее каким образом зтегла переходит из состояния в последующее состояние <5^- , зет вид: Хе = * дис . Основное функциональное уравнение тучено в виде:

/*(хн)*тах{. Ц) Г*,, + (13)

1кция определяется выражением

Ги) =[(14)

Здесь - средняя отпускная цена пиломатериаловполученных из бревен I -и группы; Уе - объем пиловочного сырья; функцией ^(Х) описывается плотность распределения объема бревен по диаметрам; оС , /3 , ^ , 8 1- константы.

В пятой главе рассматриваются вопросы разработки детермиш рованннх и стохастических моделей формы и пространственного ра: мещения основных структурных пороков пиловочного сырья: открыт] и заросших сучков, торцовых и боковых трещин, ядрозоп и заболо: ной гнили, прорости. Моделями этих пороков были дополнены опис, ные выше имитационные модели формы бревен, а также модели их р кроя, снабженные дополнительно алгоритмами анализа размеров и расположения пороков на поверхности пиломатериалов, оценки их сортности и ценностного выхода по ГОСТ 8486-86 и ГОСТ 26002-83 Сучки в бревне моделируются совокупностью уравнений конусов, в шла каддого из которых легит на осевой линии бревна. В 'алгори ые статистического моделирования сучков воспроизводятся порозн распределения I) сросшихся здоровых, 2) несросшихся здоровых, 2iзaгыквШ'lX, гнилых и табачных сучков для каждого метра длины бревна в отдельности. Совокупность сучков данной .разновидности на определенном метре длины ствола однозначно характеризуется 8 параметрами: количеством открытых и заросших сучков, длиной каждого из них - соответственно , , ^ , ^ , диаыет ром о1 каждого сучка.при.выходе его на поверхность бревна, уз лом оС наклона его оси к плоскости ХО^ , углом р ыедду л] екциеи оси сучка "на плоскость ХОу. и плоскостью' ХОх ; ап-, пликатой вершины сучка. Все. эти параметры кроме пре; ставлены в комплексе моделей как реализации случайных величин Законы их статистических распределений и принятые значения па; метров последних получены на основе анализа исследований ряда авторов, а так^е по результатам собственных экспериментов. Дл расчета размеров'сучков на-властях и кромках досок, предусмот кого в алгоритме определения сорта пиломатериалов, кспользова результаты теории инвариантов. С её помощью были получены еле ющкё выражения для полуосей С/„ и эллипса, являющегося чением-модели сучка плоскостью X = Зс , содержащей пласть д ки: _ , . _

х-/ГУ-У ; •

. Я =

де ¿г -котангенс утла мезду осья п образующей конуса, модели-утзщего сучок; i^l - косинус угла между осьи конуса и осью абс-исс исходной системы координат.-Аналогичным образом получены ормулы.для размеров сучка, выходящего на кромку доски, далее тим алгоритмом предусмотрены проверка принадлежности данного учка пласти или кромки доски, определение сорта доски, лимити-уемого сучками, расчет её объег/лого и ценностного выхода. Проесть, трещины и гнили разных видов в комплексе имитационных ко-елей представлены эллипсоидами или их фрагментами. В работе приедены программно реализованные детерминированный и стохастичес-ий варианты алгоритмов моделирования раскроя шшовочного сырья определения сорта пиломатериалов, определяемого наличием всей овокупности рассматривает« пороков. Приведены так;ке результа-ы имитационных экспериментов, поставленных с целъл оценки влия-ия размеров сучков, гнили, трещин и прорости в бревнах на цен-остннй выход пиломатериалов.

Разработанный комплекс имитационных моделей, реализованный а ЕС ЭВМ, позволяет воспроизводить процессы раскроя хлыстов с олучением любого числа моделей бревен различных размеров с до-уснаемыми для дачного сорта пороками формы и структуры. В ЭВМ :о:-:ет быть введена информация о парат,к трах статистических рас-ределетш характеристик сырья определенного места произраста-пя. Благодаря этому совокупность сформированных моделей бревен арактеризует сырье данного региона. На следующем этапе модели-уется процесс раскроя каддого из полученных бревен на пилоглате-иалы с оценкой их сорта, объемного и ценностного выхода. Проде-онстрировапо применение разработанной методики прогнозирования осортного выхода пиломатериалов по упомянутым стандартам. Она снована на моделировании пространственного размещения и встре-аемости основных пороков пиловочного сырья при имитации его аскроя. Предусмотрена также коррекция результатов для учета лияния не описываемых моделью пороков структуры пиловочного ырья и пороков обработки.

Еесгая глава посвящена методам определения значений исход-ых параметров, входящих в разработанный комплекс имитационных оделей, а также проверке его адекватности. Первая из поставлен-ых задач была решена с использованием новых и известных методик

проведения опытных распиловок и обработки их результатов, а тг ке с пр;шлечением литературных данных о размерно! и качествеш структуре пиловочного сырья. Дня определения параметров простр ственного размещения заросших сучков в бревнах по их сечениям пластях и кромках пиломатериалов впервые использованы стереолс гические методы. Они позволяют воспроизвести структуру внутрек них неоднородностеи тела по их "следам" на плоских сечениях. V. рис.3 приведены полученные гистограммы распределения числа заросших сучков по их длине в одном кубометре бревен древесины с ны шести различных размерных групп.

Для проверки применимости разработанного комплекса имита! онных моделей сравнивали результаты исследований, выполненных на модели, с результатами натурных экспериментов по данным опь ных распиловок 600 сосновых и еловых бревен. Все проведенные г верки ыоано отнести к двум типам - детерминированным и стохаса ческкм. В первом случае определялась близость действительной 3 мы индивидуального хлыста (бревна) к её модели. Второй случай предусматривает сравнение статистических показателей, характе| зующих .совокупности моделей и реальных объектов. Были выполнен детерминированные проверки адекватности построенной модели фо! мы бревна в виде уравненач (I) и одновременно моделей его обрг зующих и осевой линии в виде многочленов 2-го, • 3-го или 4-го т. рядка; проверки адекватности представления сучков, гнили, трещин, прорости соответствующими, геометрически!,га телами; стохастические проверки расхождения результатов имитационного и нат} ного экспериментов по показателям объемного, ценностного выход и посортного состава пиломатериалов. Результаты этих проверок подтвердили возможность многофункционального применения разрас тайного комплекса имитационных моделей.

В седьмой главе рассмотрены результаты некоторых исследог ний процессов раскроя пиловочного сырья, выполненных с примене нием комплекса имитационных моделей.

I.Влияние качественных характеристик пиловочного сырья ш объемный и ценностный выход пиломатериалов. Для решения сйормз ' дарованной задачи был вшюлнен комплекс имитационных экспериме тов,:по. раскрою пиловочного сырья древесины сосны. Было выбранс 2, варьируемых факторов, в числе которых кривизна и тип бревен

- IS -

ir

U

UT

30

Î5

®{Вт 2см

•/о

H

0 . 2. M б 8-Ю см

0Ö2±2CM

шт 16

•*2

о £ 1 6 8 10 12см

N

о Q M ■ 6

0 50± 2см

(о (¿с« о а н б 8

ШТ. If

А 6-

g

см

12 &

0.381,3см

2 1 í 5 (D fäcrt О Э 4 6

Еис. 3 Гисгограшн распределения сучков в I ы3 бревен

S 10 12 СП

по дайне числа заросших

¡о

определяемый местом их вырезки из хлыста, количество: и средний размер сучков на поверхности бревен, величина двугранного угла

V , в котором они преимущественно концентрируются, а такяе параметры 5 ж Э , характеризующие соответственно расположение области преимущественной концентрации сучков на поверхности бревна и расположение плоскости, содержащей криволинейную осеву ' линии бревна относительно плоскости пи. Возмошостп иштащюн-ной модели позволили включить все эти факторы в управляемый отсеивающий эксперимент, проведенный согласно дробному факторному

7 2

плану 2 . Пять важнейших факторов, выделенные по итогам его реализации, были включены в следующий этап исследования, на котором был реализован план В^. По результатам его обработки были построены адекватные регрессионные модели второго порядка, позволившие оценить характер и степень влияния варьируемых факторов на объемный и ценностный выход пиломатериалов из бревна. Для пиловочных бревен диаметром 22 см, длиной 6,5 м, раскраиваемых по поставу 1x125; 4x19/4x32; 4x19, модель для ценностного выхода получена в виде:

-32, ¿"Х, + -3,8^ - ¿-,2- (К)

- / Х т + ¿Л*<.

Здесь ..., Хг - нормализованные обозначения соответственно для числа Ж сучков, 55, типа бревен, характеризуемого местом их вире зкв, ( -I - комлевые; х = 0 -срединные; х2 = +1 - вершинные бревна), среднего диаметра ¿/ сучков на поверхности бревен, 10 4 о/ 50, кривизны К бревен, К,и двугранного угла у , 0 ^" 4 360.

Два фактора 6 и В «не вошедшие в В-план, были подвер гнуты исследованию с помощью однофакторных имитационных экспериментов. Их результаты позволяют установить, какой из факторо кривизну бревен ила степень неравномерности распределения суч-еов по поверхности бревна следует учитывать в первую очередь при ориентации бревна, подаваемого в распиловку.

2.Оценка сравнительной захбективности поставов. В качестве критерия эффективности поставов в этом исследовании взят показатель Р, учитывающей как объемный выход пиломатериалов, так е

i соргносгь: P = S.c,-V(/vz , где 1ГС - объем сырья, распи-шного с применением данного постава; и С£ - объем получение пиломатериалов с -го сорта и коэффициент сортности для и. Этот показатель удобно использовать для оценки эффективнос-1 сортирования сырья по качественным признакам. С этой целью ) результатам имитационного моделирования раскроя бревен следу-р сравнивать средневзвешенные значения показателя Р по применяли поставам при наличии и отсутствии сортирования сырья по ка-гственннм признакам. Такое имитационное исследование, подтвер-шпее эффективность данного способа сортирования бревен, было шолнено для 14 поставов, рассчитанных на диаметр бревен ЭД си. Дри этом-по каждому поставу имитировали распиливание зтырех партий бревен древесины сосны в соответствии с четырьмя ассттряваеными' качественными группами сырья.

Показана возмохиость..использования полученных данных и для ешения задачи-планирования раскроя пиловочного. сырья с позиции аксимума ценностного выхода пиломатериалов.

3.Оптимальные размеры брусьев, вырабатываемых из бревен с ривизной,- Известные рекомендации относительно значений оптималь-ой толщины-брусьев, очевидно, не справедливы для бревен с кри-изной. В процессе решения этой задачи на ЭВМ определяли разме-ы параллелепипеда максимального объема, вписанного в поверхность I) модели бревна для различных значений его диаметра и кривиз-ы.'Отыскивали также' оптимальные размеры обрезных досок за пре-элами найденного бруса и величину оптимального смещения при по-аче его в лесопильную раму 2-го ряда. Эта ке задача была реше-а и с позиций другого критерия оптимальности - максимума сум-арного объема бруса и четырех прилегающих обрезных досок. Поучены и оптимальные соотношения размеров фигурного бруса, вы-абатываемого на лесопильном оборудовании агрегатного типа.

4.Построение регрессионных моделей прогнозирования объемно-о и ценностного выхода пиломатериалов. Применение разработанных мдтациопных моделей раскроя пиловочного сырья по-сутдеству ис-ерпывает задачу прогнозирования объемного выхода и посортного остава пиломатериалов. Возможны однако ситуации, когда обраще-ие с этой целью к соответствующему пакету программ по каким-ибо причинам затруднительно. Для этого случая разработаны per-

рессионные модели прогнозирования объемного и ценностного выхода пиломатериалов. Они построены по результатам проведения актш ных экспериментов на имитационной модели по дробным факторным планам вида в которые в качестве 10 варьируемых факторов

включены числовые характеристики пороков формы и размерные хара] теристики основных пороков структуры пиловочного сырья; сучков, торцовых и боковых трещин, ядровой и заболонаой гнили, прорости. Кроме того, в качестве параметров в регрессионные модели вошли величины встречаемости трещин, гнили и прорости.

5.Оптимизация.длины пиловочных бревен. Существование оптимальной душны бревен с позиции максимума ценностного выхода пиломатериалов объясняется тем, что, с одной стороны, из-за наличия сбега бревен уменьшение их длины влечет за собой рост объемного, а значат, в среднем, и ценностного выхода пиломатериалов. С другой стороны, чем меньше длина бревен, тем большую долю при выработке пиломатериалов составляют короткие доски, имеющие мею шуга цену. Поэтому следует оявдать наличия оптимума, который, по-видимому, будет зависеть от размерных и качественных характеристик пиловочника и применяемых поставов. Единственным приемлема! и. эффективным путем решения этой задачи оказалось' обращение к имитационному эксперименту. Соответствующее исследование выполнено автором совместно с Г.И.Захарьиным. Моделировали раскрой бревен древесины сосан с вершинным диаметром 22 см трех сортов разных длин: от 4 до 6,5 м с градацией 0,5 м по четырем постава! распиливая до каэдому из них 10 бревен каждого сорта и' качдой длины. По результатам усреднения полученных данных по всем применяемым поставам оказалось, что для бревен данного диаметра, предпочтительней с позиции рассматриваемого критерия является 'длина 5 м для сырья 1-го сорта и 4,5 м - для- бревен 2-го и 3~го сортов. Аналогичный эксперимент бил поставлен для пиловочных бревен диаметром 24 см. ' ' . "

Задача оптимизации длины бревен с позиций другого'критерия-максимума выхода 'Заготовок, вырабатываемых из пиломатериалов, длина которых равна длине бревен - была решена аналитически совместно с к.т.н. А.А.Пшсуршым. Доказано, что значение оптимальной длины бревен в этом случае определяется как результат решения алгебраического уравнения

х* + (к)

,де с' = ¿(я.-!/,) * Т~ '

и - комлевой и вершинный диаметры пиловочной зоны хлыс-'а; ¿г - её длина; - минимальная длина заготовок в спе-

шфикацнн. ■

Уравнение (16) было решено на ЭВМ при различных значениях ¡ходящих з него параметров. Эта ае задача была реше'на и с учетом щхода заготовок из коротких досок методом перебора по значени-м длины бревен. Для каждой из них был рассчитан выход заготовок :о результатам имитации раскроя бревен на пиломатериалы по конк- . 1ет:-:.::.: поставам.

Вось:п" ?л,'!ва досвящена прогнозированию прочностных показа-■елей пиломатериалов. Для пиломатериалов древесины сосны и ели течением 5С:с150 гдл построены регрессионные зависимости предела IX прочности пик изгибе с погружением на пласть 6"п и на кром-:у <5* от 24 факторов, в числе которых плотность, влажность пи-¡оматериалов, средняя сирина годичны): слоев, фактор"., определявшие наклон волокон, объем сурков - обдай и прииромочннх зон, I такке суммарная площадь р проекций сучков участка разрушения [а поперечное сечение доски и различные её доли , >

1"се■ , Гас I ( с - 2,3,4,9), приходящиеся на прикромочнне зо-1ы к и С и пригластевие зоны В и Д. Индекс с соответствует ¿' -Й доле ширины доски для прпкроыочной. зоны или £ -й доле ¡ё толщйны для прилластевой зоны. Для построения этих моделей ! виде многочленов 1-го и 2-го порядка были использованы результаты экспериментов, выполненных А.М.Борозикозьш и Г.Е.Успенской : опытной партией 130 досок указанного сечения. Для них бы-гл оценены величины варьируешх факторов - визуально, а также : помощью сорти,озочного устройства "Ошшогрейдер", после чего эазрушаэдкл методом определили предел прочности пиломатериалов, [рд построении моделей была использована информация о параметрах :00 досок аз 130 шеющихся. 30 досок оставлены для проверки на 1их прогностической ценности моделей. Для лучших из построенных моделей соответствующий показатель, вычисляемый как среднее от-юсительное отклонение прогнозируемых моделью значений предела ¡рочности от их фактических значений составил: 16,5;? для модели 1рогнозлрозания предела прочие .;ти при нагружении на кромку и

23,8$ при' наг рулении' на пласть. ...

Полученные результаты были использованы для исследования взаимосвязи прочности пиломатериалов в той. части, в которой онг определяется сучками, с числом, размерами и распределением сучков в бревнах, из которых эти пиломатериалы вырабатываются. В качестве основного инструмента, позволившего установить и проанализировать эту взаимосвязь, был использован, наряду с построенными моделями прогнозирования прочности пиломатериалов, разрг ботанный комплекс имитационных моделей раскроя пиловочного сыр* С этой целью модели прогнозирования прочности бняи редуцировань путем исключения из них тех факторов, которые не входят в имитг ционную модель раскроя пиловочного сырья. Вновь построенные модели прогнозирования прочности пнломатериатов включали не более 17 факторов и оказались из-за этого' несколько менее точными. Варьируемые факторы в них - это площадь и её доли проекций сучков участка разрушения на поперечное сечение доски. Так, модел! полученная при наг^уаении на кромку, имеет вид: С* = 3 7. -к

На следующем этапе исследования с применением теории поря?] ковых статистик был разработан метод определения участка разрушения по участку доски, наиболее насыщенному сучками. Наконец, был реализован имитационный эксперимент по раскрою пиловочного сырья с варьированием параметров сучков на бревнах. По его результатам были определены значения варьируемых факторов, входящих в построенные'модели прогнозирования прочности пиломатериал Их подстановка в эти модели позволила определить искомые значения параметров и ^ . На рис. 4 приведены графики некоторых из полученных зависимостей предела' прочности пиломатериалов древесины сосны сечением 50x150 мм при нагруйении на плаегь от числа и размеров сучков на поверхности бревен, а также от поло-нения доски в поставе и диаметра с/£ бревен. Здесь ^„- отношение предела прочности пиломатериалов к значению этого же параметра, соответствующему бессучковой древесине. Показатель б^т» таким образом, характеризует уменьшение предела прочности пиломатериалов из-за наличия сучков; Ж" - число сучков на I м длин

___1_^_V- (««-'-■

50 70 90 'НО ми 22 . 2бсм

Рис. 4. Зависимости- предела прочности: пиломатериалов ог размерно-качестьепявх характеристик бревен .

бревен-, с/ - средний диаметр сучков на поверхности бревен; X -абсцисса наружной пласти доски, разная 54 мм для графиков на рис 4а,<3,г.

В девятой глазе изложены результаты исследований в области оптимальной специализации лесопильно-деревообрабатываюиих пред-• приятий (ЛДП)по сечениям вырабатываемых пиломатериалов. Был построен ряд математических моделей сформулированной задачи, рассматриваемой на уровне производственного объединения, в рамках' задач нелинейного, целочисленного и линейного программирования. Последняя из этих моделей била реализована для 19 ЛД1 объединения "Свердлеспром". Элементами её решения слункли величины объемов ¿¿¡ре сырья р -го диаметра, распиливаемого на I -м предприятии по г? -му поставу с выработкой из него товарной'пшгопрс

дукции. Целевая функция реализует критерий, минимума отходов сыр]

(18)

-а в число нетривиальных ограничений вопли соотношения, учитывающие ограчиченность^сырьевых ресурсов:

? * ¿ = (19)

а такяе условия выполнения плана выпуска товарной пилопродукции по каждому сечении: - ' _

С 5**.$). (20)

Здесь - коэффициент объемного выхода пиломатериалов £ -

сечения из сырья р -го диаметра^ распиливаемого по '£ -му поставу; - объем пиловочного" сырья р -го диаметра, доста ляеыого на ¿' -е'ЛЛП и предназначенного для выработки товарной пилопродукции; - запланированный объем выработки товарных пиломатериалов £ -го сечения. Требование ограничения числа вырабатываемых сечений пиломатериалов в этой модели учтено благодаря известному свойству опорного решения задачи линейного прог раммарования в канонической форме: в опорной точке обращается в ноль число переменных, большее или равное разности между общим их числом и количеством ограничений. Для рассматриваемой модели это означает, что при распиливании пиловочника для каждого его диаметра следует ожидать использования небольшого числа поставов, а значит и выработки пиломатериалов ограниченного числа се

чений. По указанной причине при выборе лучшего варианта специализации анатизироваяи наряду с оптимальным и ряд других опорных планов. Для получения исходных данных была собрана и обработана информация о размерно-качественных характеристиках пиловочного сырья на предприятиях объединения и о заявках потребителей его товарной пклопродукщш по всем регионам страны. Б модели использованы поставы, составленные сотрудниками ШКШОД и предназначенные для работы лесозаводов в условиях специализации. Результаты решения поставленной задачи модифицированным симплекс-методом 1а ЕС ЭВМ подтвердили оправданность сделанных предположений: для распиливания сырья любого фиксированного диаметра рекомендуется збычно использование одного-двух поставов. Отсюда следует, ч:о за весь период, в течение которого в лесопильный цех подается :ырье одного диаметра, достигается высокий уровень специализации ю сечениям вырабатываемых пиломатериалов. Очевидно, что предло-генный подх. д .оказывается наиболее эффективен в условиях, предусматривающих поставку на каздое'предприятие сырья с ограниченным щапазоном размерных характеристик. При отсутствии этих условий гасло сече:-.:.й пиломатериалов.* вырабатываемых на каадом предлри-стии в; течение года, окажется довольно значительным и требования ¡пецп.члизации будут выполнены не полностью. ■

Более перспективный подход, реализованный при п. ,>долже;;ли сследований з области специализации, позволил устранить отме-ешшй аыие недостаток предыдущей модели. Кроме того он лредус-атривает экономическое обоснование предложенных рекомендаций о выработке каацым предприятием пиломатериалов определенной груп-ы сечений, учет производства пиломатериалов для удовлетворения нутризаводских потребностей, а также решение задачи специали-ации одновременно с организацией прямых эффективных хозяйи":зен-ых связей поставщиков пиломатериаюв с их потребителями. Труд-ооти, с^ .занные с формализацией всех этих требований, застави-и отказаться от реализации экономико-математического подхода его "чистом" виде и обратиться к использованию, наряду с мате-атичесжада методаш оптимизации, некоторых эвристических прие-ов. На 1-м этапе по результатам решения задачи линейного прог-адаироваяия было дано ориентировочное обоснование вариантов зециализации лесозаводов исходя из прибыльности производства

пиломатериалов с учетом потребности в них и ограниченности'сырьевых ресурсов лесозаводов. На следугощен этапе была- реиена задача специализации лесозаводов одновременно с прикреплением к ним потребителей, обгедг-.енных на уровне областей страны. При этом с разной степенью предпочтительности учитывался целый ряд разлет них, зачастую противоречивых критериев.

! Задача специализации ЛДП по сечениям пиломатериалов и организации эффективных хозяйственных связей внутрисоэзних потребителей пиломатериалов с поставщикам была рассмотрена в двухэтап-ной постановке к на уровне отрасли. На первом этапе производится объединение потребителей и постаз-диков пидоматерпаюв, прикрепление объединенных потребителей к поставщикам со принципу их территориальной близости и удовлетворение заявок потребителей с учетом ресурсов поставщиков. Бторой этап состоит в рзсенил задачи специализации лесозаводов и организации эффективных хозяйственных связей между этшн лесозаводами и прздприктаяма-погреби-телями для хаздо2 пары поставцик-дотребглель, сформированной на предыдущем этапе. Б'Процессе реиенкя первого этапа была получена информация по производству и потреблению пиломатериалов, пос гупакщих на ънутревний рынок страны, для каадой из 70 областей, краев и автономных республик РСФСР и 14 остальных сошных республик.

осшвныз вывода и ?еко:.шщаиии

1*По результатам ■выполненных исследований разработана мето ДОЛоГия оптимизации раскроя пилов&чн'эго сырья с учетом основных пороков его форш и структуры.

2.Разработана и реализована на ЭВМ система имитационных мо делей раскроя пиловочного сырья, которая мозет быть использована для решения многих актуальных задач технологии лесопиления.

3.Разработанный комплекс имитационных моделей раскроя пило вочного сырья позволил решить задачи прогнозирования объемного выхода и USGopiHoro состава пиломатериалов, оптимизации обрезки досок, ориентации круглых лесоматериалов при их продольном раср рое и лущении, определения рассеивания значений дайны и ширины пиломатериалов в процессе их шработки, оптимизации размеров брусьев, вырабатываемых из бревен с кривизной. Найдено оптимал! вое соотнопвнае размеров фигурного бруса,. вырабатываемого на

есопилыюм оборудовании агрегатного типа, оказавшееся равным сношению "золотого сечения" (\[Е - I )/ 2.

4.Установлены значения оптимальной дайны сосновых бревен сходя из критерия максимума ценностного выхода пиломатериалов. >ни находятся в пределах 4,5...5 м и 5,5...6 и для бревен I...3 орта диаметром 22 см и 24 см соответственно.

5.Предложен метод оптимизации дробности сортирования нило-очного сырья с применением процедура динамического программиро-анпя, позволяадпй соизмерить затраты на сортирование бревен с ííqktom от позьшзнпя объемного вывода пиломатериалов из-за уве-ичения дробности сортирования сырья.

6.Получодн количественные оценки влияши разглерно-качест-енних характеристик пиловочного сырья и ориентации бревен при одаче их в распиловочный узел на объемный и ценностный выход пдоматериалов,

7 .Предношен мете,; оценки сравнительной эффективности пос-аьов при выработке пиломатериалов по заданной спецификации из реьен. различных качественный групп. Его применение позволило одтаерднть эффективность сортирован ¡и пиловочного сырья по ачествеикга признакам. '

8.Построены •регрессионные модели для прогнозирования проч-ости"' пиломатериалов, которые магу? бить использованы при создана автоматизированных средств контроля их прочности, использую-дх бесконтактные методы.

9.Использование указанных вше зависимостей совместно с омгиексом ишгавдошшэс моделей рнскроя пиловочного сырья поз-олило получить иоличестаент'е оценки влияния числа и размеров учкоз да бревнах различных дпаыогроз, а гак:;:е положения доски

постава на её прочностные показатели. В частности, для сосно-< пх и едозах бревен диакетром 26 см и центральных досок сечени-м 50x150 ш увеличение числа сучков на одном погонном метре липы брсаиа о 3 до 9 и их ородного диаметра с 2 до 3,5 см при-однт к умснышшэ продола прочности вырабатываемых из них пи-оглатерналом на '¿о.. ,4ü;'. Разработанная мотодология, ыатемати-ескос и программа обеспеченна могут быть использованы для «счета поставов, учитывающего не толыю объемный и ценностный «ход, но и гребоеадня к прочностным характеристикам пилоштори-дов.

10.Сформулированы основные методологические принципы и разработан оптимизационный подход к задаче специализации лесопильн* деревообрабатывающих предприятий по сечениям вырабатываемых пиломатериалов на уровне производственного объединения и отрасли. Поставленная задача решена,совместно с задачей оптимизации прямых хозяйственных связей для лесозаводов объединения "Свердлес-пром" и потребителей его продукции. Для' наиболее крупных лесоза водов оказалось возмогснкм рекомендовать выработку пиломатериало: в среднем 3-4 значений толгршы и 6-7 значений ширины. Рекомонду емое число вырабатываемых сечений колеблется от 12 до 20.

11.По результатам решения задачи специализации на уровне отрасли рекомендована схема прикрепления объединенных потребите лей к поставщикам, оптимальная с позиции минимума транспортных затрат.

12.Экономический эффект" от внедрения результатов исследова ний в производство составил 986 тыс.р.

13.Разработанный комплекс имитационных моделей раскроя пиловочного сырья с пороками формы и структуры может быть рекомен дован к использовании в научно-исследовательских институтах и проектных, организациях деревообрабатыва-эцей промышленности, а также на лесопильно-деревообрабатывающах предприятиях для оценки эффективности различных схем раскроя пиловочного сырья, лрог позирования объемного выхода и посортного состава пиломатериалов, оптимизации раскроя пиловочного сырья с целью увеличения объемного выхода и повышения сортности пиломатериалов.'

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ' СЛЕДПЗДК ОПгаШКОЗАИНЫК РАБОТАХ:

1.Розенблит И.С. Об имитационном моделировании процессов раскроя хлыстов и бревен. //Научно-техническая конференция "Повышение эффективности и качества в деревообрабатывающей.промышленности". Тез.докл. - Киев, 1977. -С.87-88.

2.Розенблит М.С. О задаче специализации лесопильных предприятий по сечениям вырабатываемых пиломатериалов. // Научно-техническая конференция "Научно-технический прогресс в деревообрабатывающей промышленности". Тез.докл. - Киев, 1978. -С.39-40".

3.Розенблит М.С. Решение задачи специализации лесопильных

предприятий по сечениям вырабатываемых пиломатериалов. // Науч-ао-техническ&ч конференция "Научно-технический прогресс в дере-вообрабаткваоией промышленности". Тез.докл. - Киев, 1979. -Ö.I9-20. _

4.Розенблит М.С. Математическая постановка задачи оптикаль-юго применения древесного сырья и полуфабрикатов. // Всесоюзная тучно-техническая конференция "Рациональное и комплексное исполь-ювакие лесных ресурсоз". Тез.докл. - 1.1., IS80. - С.126-127.

б.Пи-хуркн A.A., Розенблит М.С., Крылов Г.Б. Применение магматических методов оптимизации в деревообрабатывающей проши-юнности. // Всесоюзная конференция "Использование методов оптимизации в текущем-планировании и оперативном управлении пронз-юдством". Тез.докл. - M., 1980. - С.54-60.

6.Пижурия A.A., Розенблит U.C. О специализации лесопильных [редприятай по сечениям вырабатываемых пиломатериалов./Д1енву-ювский сборник научных трудов. - Ленинград, i960. - Вып.9. -"ехнодогия и оборудование деревообрабатывающих производств. -

!.19-24. *'■; •

7.Розенблит U.C., Лугов-Е.Е. Оптимизация прикрепления пот-ебателей пиломатериалов к' поставщикам на уровне областей стра-ы.// XÏÏ научно-техническая конференция "Еаучно-технический • рогрбсс в лесной и деревообрабатывающей промышленности". Тез. ;он. -'Киев, '1980. - С.217-218.

■* 8.Розенблит М.С. О математическом описании поверхности дре-есных стволов и моделирования задачи продольного раскроя бре-ен./Д'ензузовсхий сборник научных трудов. - Ленинград, 1980.-ып.9. -Технология и оборудование деревообрабатывающих проаз-одств. - С.3-5.

9.Розенблит U.C. О разработке имитационной модели раскроя листов и бревен. //Науч.тр. ДЯТИ. -IS82. -Вып. 140. -С.54-56.

К.Пияурин A.A., Розенблит М.С. О применении ш.штациошшх оделей при репении некоторых задач раскроя пиловочного сырья. /Науч.тр. Д'ЛТИ. -1982. -Вып.140. -C.II6-II8.

П.Пинурин A.A., Розенблит U.C., Лугов Е.Е. Специализация зсоиилышх предприятий по сечениям пиломатериалов на уровне Зъедаиепия и отрасли. //Деревообрабатывающая пром-сть. -IS82.

£ 5. С.11-12.

12.Розенблит М.С. Об исследовании процессов раскроя пиловочного сырья с применением имитационной модели. //XI7 научно-техническая конференция "Научно-технический прогресс в лесной и деревообрабатывающей промышленности". Тез.докл. - Киев, 1983.-С. 22-23.

ГЗ.Розенблит М.С. О применении стереологических методов для определения структуры скрытых пороков древесины. //Науч.тр. /ШТИ. -1983. -Вып.149: - С.72-73. * ■

14.Пкжурия A.A., Розенблит М.С. Исследования процессоз деревообработки. -М. :Леская пром-сть, 1984. - 232 с,

15.Розенблкт М.С. К построению модели посортного состава пиломатериалов. //Йауч.тр. /ЖЩ. - 1984. -Был.161. -С. 36-37.

16.Розенблит М.С., Пижурин A.A. Оптимизация раскроя сырья на лесопильно-деревообрабатывающпх предприятиях с поставкой древесины в хлыстах. //Науч.тр. /МИТИ. -1984. -Вып.161. -С.53-54.

17.Розенблит М.С. К вопросу.о статистическом моделировании и оптимизации процессов раскроя пиловочного сырья. — i tnecfzi-

nctiociie Ка ¿оку ¿и/ц /Чet а с/у, а jy ctesna -

Ve&O ПОс/еяссг v~gi.oif ^eacefsav zr уъее-

■ftonieко/* sptpco-vcr/yi c/iev-ar l^SZD ¿irc-fei 7~\s £ lesden ¿¿or./iiH~zefe-у 13 - /S zre/n ge*.

1984 ZVoten c, 238 (ЧССР).

18.Еелозёров И.Д., Розенблит M.C., Зубрев Ю.И. Оценка значимости статистической связи ыезду/.-размерами и качеством.пиловочного сырья и посортним выходом пиломатериалов. Хабаровск, 1984. - 6 с. Деп. в ЕНШШЭИяеспроме, 5 1372. Дб.

19.Розенблит М.С., Пилурин A.A. Определение оптимальной длины бревен. //Деревообрабатывающая пром-сть. -1985. 8. С.5-6.

20.Розенблит М.С. Применение статистических моделей раскро. пиловочного' сырья при решении задач его рационального использования. //Всесоюзная научная конференция "Комплексное и рационал ное использование лесных ресурсов". Тез.докл. -Шнек, 1985.-.

С.132-133.

21.Розенблит М.С., Пикурин A.A. Od определении рационально:: длины бревен. /'/Всесоюзная научная конференция "Комплексное

и рациональное использование лесных ресурсов". Тез.докл.-Минск, 1985. -С.1ЬУ-Ш.

22.Розеыблит Ы.С. О применении статистических моделей раскроя пиловочного сырья для прогнозирования прочностных характеристик пиломатериалов. //Науч.тр. /ШТИ. -ISB5. ' -Bun.170. -С. 10-12.

23.Розенблит М.С. Об алгоритме математического описания поверхности бревен. //Науч.тр. /:.С:ТП. -1986. -Bun.iVB. -U.i3-i5.

24.Розенблит LLC., Альварес В.M. О решении задачи оптимальной сортировки пиловочного сырья методом динамического программирования. //Науч. гр. ДИТИ. - 1986. -Вкл. 178. -С. 16-18.

25.?озе:1блит U.C. О моделировании сортообразования пиломатериалов. /ДУ1 научно-техническая конференция "Основные направления ускорения научно-технического прогресса в деревообрабаты-ваощей пром'ллленности в 12-й пятилетке". Тез.докл. -Киев, 1986.

- С.11-12.

26.Лняуркн A.A., Розеяблит М.С. Оптимизация раскроя пиловочного сырья с применением статистических моделей. //Науч.тр. /ЦНШМОД. -1986. -Перспективные направления использования сырья а совершенствования продукции з лесопилении. -C.II-I4.

27.Розенбдкт М.С. Прогнозирование качества пиломатериалов m основе статистических' моделей. //Всесоюзная научно-техническая конференция "Охрана лесных экосистем а. рациональное использование лесных ресурсов". Тез.докл. -M., 1987. - C.50-5I.

- 28.Розенблит М,С., Шуляк U.M. Оптимизация обрезки досок. '/Науч.тр. 'АШТЛ. -1987. -Вып. 190. -С. 19-22.

29.Розенблит М.С. Прогнозирование качественных характеристик пиломатериалов. //P^'zesn^ft c/veivng. -1987. - й II.

з.17-18 (ПНР).

30.Розенблит U.C. О прогнозировании качественных характеристик пиломатериалов. - /1prfy.lt к ас/ о> „V^ew/ia' S'?j Slo'te'riQ-fy

rI 1987. - C.306-309.

31.Пияур;ш A.A., Розецблит М.С. Основы моделирования и оп-гимлзации процессов деревообработки. -М. : Лесная пром-сть, 1988.

- 296 с.

, 32.Розенблит U.C., Ермолаев С.Г. Оптимальная ориентация фуглых лесоматериалов при продольном раскрое и лущении.//Науч. ?р. /ШТИ. - IS88. -Вьш.201. - С.20-23.

> i - 34 -

33.Розеяблит М.С. Оптимизация обрезки досок.// Науч.тр. /ЦНЖМОД. -1989. -Вопросы эсдаектизности -лесопильного производства. - С.I36-141.

34.Розенблит М.С.. Моделирование рассеивания размеров пиломатериалов. //ХУЛ научно-техническая конзюренция "Научно-технический прогресс в десной и деревообрабатывающей промышленности Тез.докл. -Киев, 1989. - C.I2-I3.

Зб.Розенблит М.С., Боровиков A.M., Успенская Г.Б. Прогноз: рование прочности древесины для строительных конструкций.//Де-ревообрабат:зающая иром-сть. -1989. -й 6. С.15-16.

Зб.Розенблит М.С. Моделирование раскроя пиловочного сырья и прогнозирование выхода пиломатериалов заданного качества. //Науч.тр. /Шт. - 1989. -Вшг.2Г4. - C.7-I0.