автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Синтез аппаратурного оформления многоассортиментных химико-технологических систем

На правах рукописи

РГв оя

БОРИСЕНКО АНДРЕЙ БОРИСОВИЧ ' ° гЪ'*

СИНТЕЗ АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ

МНОГОАССОРТИМЕНТНЫХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание

ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2000

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедре "Гибкие автоматизированные производственные системы".

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Малыгин Евгений Николаевич

Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Карпушкии Сергей Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Егоров Александр Федорович

кандидат технических наук, доцент Кормильцмн Геннадий Сергеевич

Ведущая организация: ОАО "Синтез", г.Тамбов

Защита состоится ОЛ)со£ 2000 г. в^Ч часов

йа заседании специализированного совета К 064.20.01 по присуждению ученой степеНй кандидата технических наук в Тамбовском Государственном техническом университете по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, аудитория 60.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим Направлять по адресу: 392000, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доцент В.М. Нечаев

А ¿ил л 1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Определение аппаратурного оформления (АО) химико-технологических систем (ХТС) - одна из основных задач, возникающих при проектировании многоассортиментных малотоннажных химических производств (ММХП). Примерами ММХП могут служить производства химических красителей и полупродуктов, кинофотоматериалов, фармацевтических препаратов и т.п. Продукты ММХП выпускаются отдельными партиями, стадии их синтеза обычно реализуются в периодическом режиме и оснащаются стандартным оборудованием (реакторами или емкостями с перемешивающими устройствами и без них, фильтрами и сушилками непрерывного и периодического действия н т.п.). Ассортимент продукции ММХП подвержен постоянным изменениям.

В существующей экономической ситуации плановые задания отсутствуют. Предприятия самостоятельно прогнозируют спрос на продукцию, а также выбирают технологические регламенты ее производства. Как ассортимент продукции, так и технологические регламенты оказывают существенное влияние на АО.

Выпуск новой продукции в настоящее время чаще всего реализуется на оборудовании действующих производств. В отличие от проектирования нового производства, в этих случаях множество доступного оборудования ограничено. При этом возможность изменения размеров партий выпускаемых продуктов от стадии к стадии многоассортиментных химико-технологических систем (МХТС) увеличивает шансы на то, что удастся осуществить выпуск продукции без приобретения нового оборудования.

Таким образом, в настоящее время актуальна задача синтеза аппаратурного оформления МХТС. на стадиях которой допускается изменение размеров партий выпускаемых продуктов, с учетом прогнозирования ассортимента продуктов и объемов их выпуска, а также выбора технологически х регламентов их производства.

Работа выполнена в соответствии с единым заказ-нарядом Министерства образования РФ, ТГТУ.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка методики синтеза аппаратурного оформления многоассортиментной химико-технологической системы, т.е. определение количества аппаратурных стадий, числа аппаратов на стадиях, рабочих объемов или площадей рабочей поверхности основных аппаратов. Методика должна учитывать возможность изменения размеров партий выпускаемых продуктов от стадии к стадии системы, необходимость прогнозирования ассортимента продуктов и выбора технологических регламентов их производства.

Для этого необходимо: осуществить постановку общей задачи синтез; МХТС с учетом прогнозирования выпуска продукции и выбора технологического регламента; обосновать общую схему ее решения; построить модель прогнозирования ассортимента продукции; разработать математическую модель функционирования МХТС, учитывающую возможность изменения размеров партий выпускаемых продуктов на стадиях; разработат! методы определения минимальной длительности цикла работы системы определения размеров партий выпускаемых продуктов и выбора основны> размеров оборудования ее стадий; разработать комплекс программ, реализующих предложенную методику синтеза АО МХТС.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работ« были использованы методы математического моделирования, снстемногс анализа, численные методы решения задач нелинейного н дискретногс программирования. Достоверность математической модели подтверждается численными экспериментами.

Научная новизна.

В общем виде поставлена задача синтеза аппаратурного оформление МХТС, на стадиях которой допускается изменение размеров партий выпускаемых продуктов с учетом прогнозирования выпуска продукции и выбора технологических регламентов ее производства.

Предложена методика решения поставленной задачи, позволяющая определить ассортимент продукции, объем выпуска каждого продукта, технологические регламенты производства продуктов, а также аппаратурное оформление стадий системы.

Разработана математическая модель функционирования МХТС, оснащенной оборудованием периодического и непрерывного действия (реакторами, емкостями с перемешивающими устройствами и без них, фильтрами, сушилками), с учетом возможности изменения размеров партий выпускаемых продуктов от стадии к стадии.

Разработан метод определения минимальной длительности цикла работы системы, обеспечивающий наиболее эффективное использование оборудования за счет уменьшения дпительностей заполненных простоев.

Разработан метод определения размеров партий выпускаемых продуктов и выбора основных размеров оборудования.

Практическая ценность п реализация результатов исследования. Разработан комплекс программ, реализующий предложенную методику. С его помощью выполнены расчеты аппаратурного оформления как проектируемых МХТС (АО "Химпром" г. Чебоксары. Сивашскпй анилинокра-сочный завод), так и перепрофилируемых МХТС (ОАО "Пигмент" г. Тамбов), на стадиях которых допускается изменение размеров партий выпускаемых продуктов. Эксплуатация комплекса программ в условиях реалыю-?

го производства (в технолого-монтажном отделе АО "Экопроект", проект-но-копструкторском отделе и производстве дисперсных красителей ОАО "Пигмент", г. Тамбов) показала, что его применение позволяет сократить продолжительность проектных расчетов аппаратурного оформления МХТС в 2 - 4 раза. Программа расчета аппаратурного оформления МХТС используется в учебном процессе при подготовке специалистов по направлению 655400 - "Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии л биотехнологии".

Апробация работы. Материалы работы доложены на XI Международной научной конференции "Математические методы в химии и технологиях" (ММХТ-Х1) - Владимир, 1998; на Л Тамбовской межвузовской научной конференции "Актуальные проблемы информатики и информационных технологий", Тамбов, 1998; на И международной конференции по мягким вычислениям и измерениям 5СМ-99 - Санкт-Петербург, 1999; на Ш Международной научной конференции "Методы и средства управления технологическими процессами", Саранск, 1999; на IV научной конференции ТГТУ, Тамбов, 1999; на международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-2000", Санкт-Петербург, 2000.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована цель работы, показана ее актуальность и научная новизна, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводятся основные особенности функционирования МХТС, анализируется современное состояние вопроса синтеза АО ММХП. Анализ литературных источников и экспертной информации показал, что принципиально новых подходов к проблеме проектирования АО ММХП в последние годы не предложено.

В настоящее время актуальной является задача организации выпуска продуктов на уже существующем оборудовании предприятия (так называемая задача перепрофилирования). Расчет аппаратурного оформления при решении задачи перепрофилирования осуществляется с использованием тех же соотношений, что и при проектировании новой МХТС, но на ограниченном множестве доступного оборудования, что усложняет решение задачи. При этом возможность изменения размеров партий продуктов на стадиях МХТС существенно увеличивает шансы на то, что удастся обойтись существующим обор\ дованием без приобретения нового. Про-

блема синтеза МХТС с учетом возможности изменения размеров партпй выпускаемых продуктов на стадиях подробно не рассматривалась ни в отечественных, ни в зарубежных работах. Кроме этого, не ставилась задача синтеза АО в совокупности с прогнозированием ассортимента выпускаемой продукции и выбором технологических регламентов ее производства. Как правило, эти проблемы рассматривались каждая в отдельности.

В конце главы приводится постановка задачи исследования.

Во второй главе приводится постановка задачи синтеза АО МХТС в целом. Обосновывается выбор критерия оптимизации, декомпозиция задачи. Осуществляется анализ данной проблемы и предлагается общий алгоритм ее решения.

Принимаются следующие допущения и условия процессно-аппаратурного оформления:

1. Стадии МХТС могут быть оснащены основным оборудованием следующих типов: реакторы или емкости с перемешивающими устройствами ; фильтры и сушилки непрерывного и периодического действия.

2. По типу приема и передачи партии материалов оборудование разделяется на следующие типы: с единовременной загрузкой и выгрузкой: с единовременной загрузкой и не единовременной выгрузкой; с неединовременной загрузкой н единовременной выгрузкой; с нееднновременной и загрузкой, н выгрузкой.

2. Технологический цикл работы аппарата состоит из следующих типов операций: загрузка, основные операции, выгрузка, очистка и подготовка к работе.

3. Длительность операции любого типа является либо константой, либо известной функцией объема перерабатываемой массы.

4. Длительности операций не зависят от номера партии и номера цикла работы аппарата (являются детерминированными).

5. Партия материалов может дробиться только на равные части.

6. Возможно объединение целых партий материалов и их равных частей.

7. Параллельно работающие аппараты любой стадии МХТС имеют одинаковые основные размеры.

8. В любой момент времени МХТС выпускает единственный продукт.

В рамках данных допущений формулируется задача исследования:

Необходимо найти такой ассортимент продукции ( А = {л,-}, / = 1,1 ~

наименования продуктов, / - число прод>ктов), объемы выпуска каждого продукта {О = {<у,-},/ = 1, /). выбрать технологические регламенты ((7). а также аппаратурное оформление МХТС (£ - число аппаратурных стадий,

N = {Ne\e = \.E - число аппаратов на аппаратурных стадиях, Хе, е -1, Е - основные размеры оборудования) и режимы ее функционирования (Рр = ¡Яру } / = 1, /, j = 1 ,J, - матрица технологических маршрутов, п = {ly } / = ],/, / = 1, Jt - число параллельных аппаратов на j-ой технологической стадии производства продукта /, р ~ {р,у} / = 1, IJ = 1, J, -режимы их функционирования, г = \tJ ] / = I, fj = I, J, - показатель кратности изменения размера партии, w = {и'Д / = 1,/ - размеры партии каждого продукта) для выпуска этого ассортимента продукции, при которых "условная" прибыль (Врг) в течение заданного периода времени (Тр) будет максимальна в условиях рассматриваемой экономической ситуации (U = у } у = 1, Y - множество известных значений рыночных факторов и

индикаторов) при выполнении уравнений связи и ограничений математической модели.

* * * * *******

А , / ,0 ,Е ,Рр ,N ,п , р , г ,w ,Х = arg max Врг,

Врг- {0,-Лрг,-Z3L. | £

/ = 1 Wd е = 1(- V JS /' = 1

Г в, ^

о,- 1С,уСрг,ь ¿ = 1

где Арг = {Лрг, ¡ = 1,1 — цена /-го продукта ассортимента (р.); Яг = 0.15 -нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений, ¡¥<1 - годовой фонд рабочего времени (сут.); N¡1, е = 1, Е - число аппаратов на е-ой аппаратурной стадии; а е, Ре, е = 1, Е - коэффициенты степенной функции, аппроксимирующей зависимость стоимости аппарата от его основного размера; Bhi = \,l - общее число расходуемых компонентов при производстве продукта /; С = {С,ь}, / = 1,/, Ъ = 1, В,• количество 6-го расходуемого компонента (сырье, энергия и т.д.) при производства продукта /; Срг = {Срг,ь}, / = 1, /, Ь = 1, В, - цена Ь-го расходуемого компонента при производстве продукта / (р.).

Если на /-ой технологической стадии производства /-го продукта используются несколько параллельно работающих аппаратов (/?у >1], значение Ру показывает режим их работы: р!} =0 при обработке партий целиком со сдвигом по времени, р^ = 1 при синхронной обработке равных долей партии. Показатель кратности изменения размера партии на /-ой тех-

5

нологической стадии производства продукта i г = \гу), i = 1,1, j = 1, У, обозначает следующее: при г у = 1, i = 1,1, j - 1, J, аппарат обрабатывает партию целиком, при Гу = Уу,Уу > I, i = 1,1, j = \,Jj партия дробится на y,j равных частей, которые обрабатываются последовательно, при rv ~ lhv 5 У у > '= i ~ т стаДии объединяется у у партий продукта. Значение элемента матрицы маршрутов I'p,j, i = 1, 1, j = 1, J, равно

номеру аппаратурной стадии для реализации j-ой технологической стадии производства продукта /. Аппаратурные стадии нумеруются следующим образом; 1,2, ...,£.

Для решения поставленной задачи разработана математическая модель функционирования МХТС, на стадиях которой возможно изменение размеров партий выпускаемых продуктов. Уравнения модели описывают взаимодействие аппаратов различных стадий как непрерывного, так и периодического действия, режимы работы параллельно включенных аппаратов, ограничения на основные размеры аппаратов, ограничения для предотвращения "столкновений" между различными циклами работы аппаратов стадий МХТС. По уравнениям модели можно определить: число партий, выпускаемых за один цикл работы МХТС; длительности всех операций обработки партий продуктов; межцикловый период и длительность работы одного цикла работы МХТС, с учетом их возможной зависимости от размера партии продукта; коэффициенты изменения размеров партий продуктов на стадиях МХТС. Любой допустимый вариант АО МХТС должен удовлетворять всем уравнениям и ограничением модели функционирования. Модель включает следующие соотношения:

Ьс,= . 1 i--=Uj=U~ (1)

minC/,)

- число партий продукта /, выпускаемых за один цикл работы МХТС;

К0 = г у ■ bcj, i = l,l,j=l,Jj (2)

- число технологических циклов работы аппарата технологической стадии j при производстве продукта / в течение одного цикла работы МХТС;

wCj = ———,i = 1,7, wCj = int (3)

¿с, -w,- число циклов работы МХТС, необходимых для обеспечения выпуска заданного объема продуктов ассортимента;

Т, -Tw, +Тс, -(wc, -l) (4)

б

- длительность наработки каждого продукта /;

Тк, = (Гф! - И-</1Т,' = 1» Л У = Л ■ А- = К^, / = Ьф, / = I = 1, /' = 1 (5)

- длительность одного цикла работы МХТС, т.е. время от момента начала самого первого цикла работы аппарата первой стадии до момента завершения последнего цикла работы аппарата последней стадии, где ¿¡д, / = 1, 7, у = 1, к = 1, К у- - общее число операций к- го технологического цикла аппарата у'-ой технологической стадии производства продукта /; / = 1,7, у = 1,7,-, к = = 1,Ьук - момент начала и завер-

шения каждой /-ой операции к-то цикла работы аппарата у'-ой стадии при производстве продукта / соответственно;

- длительность /-ой технологической операции ¿-го технологического цикла аппарата /-ой технологической стадии производства продукта /,

где Оаф, ОЬ^, Осук, Ойук, Ое,д,/ = 1,7, у = 1,/,-, к = 1,Ку - множество номеров технологических операций к-го технологического цикла аппарата у'-ой технологической стадии производства продукта /, при реализации которых аппарат пребывает в состоянии "загрузка", "заполненный простой при загрузке", "физико-химические превращения", "выгрузка", "заполненный простой при выгрузке" соответственно;//?,, / = 1,7 - множество номеров технологических стадий производства продукта /, где основными аппаратами являются реакторы или емкости с перемешивающими устройствами и без них, Л,-, / = 1,7 - множество номеров технологических стадий производства продукта /, где основными аппаратами являются фильтры и сушилки. В свою очередь, из стадий типа Л выделяются стадии, где основными аппаратами являются камерные или рамные фильтр-прессы, цель работы которых получение осадка (тип ^, / = 1,7 ), и где основными аппаратами являются сушилки периодического действия (роторные вакуум-

(°/(/к1 = +■ <%/'' = 1'7' 7 = к = 1,7^, / = \,Ц]к

(6)

• иуШ1р1 е \ = 1,7, у = 1,к = 1 ,Ку,1 = 1,7-,^,

(7)

ные, вакуумные барабанные) - тип Jdj,¡-1,1);. т ,1 = 1,/, у = 1,У, - длительность загрузки одной партии материалов; тм®, / = 1,/, у = - длительность выгрузки одной партии материалов; тс,у, / = 1,/, у = 1, У,- - длительность очистки емкостного оборудования;

т(/ =

V } 6 ^

к/у ■ %)/(у// • аЛ 7 е .#,/=1,7,7 = 1,У,-

(&/ ■ ^ )/(*« • ач ■ »¡¡)/{хе ■ а0-), у е е = Рр0

(8)

- длительность физико-химических превращений,

где gíj, / = 1,7, у = 1, ,/„ у е Л,у - массовый материальный индекс стадии у производства продукта / (кг/т), у,у, / = 1, 7, у = 1, У,-, у' е ./¿у "^Ау ^ " объемный материальный индекс стадии у производства продукта / (м3/т); / = 1,7, у = 1, У,, у е Л,у - удельная производительность аппарата стадии

у по продукту г (кг/м3-ч, м^/м2-ч, кг/м2,ч); 5,у, / = 1,7, у = 1,-7,-, у е -толщина слоя осадка в рамном или камерном фильтр-прессе (мм);

(9)

"и '(/

- коэффициент изменения размера партии на стадии у при производстве продукта /';

Ч =

, если — > 1, / = 1,7, у = 2,У(, у" = у-1

'О

1, иначе

(Ю)

- число загрузок в течение одного цикла работы аппарата стадии у при производстве продукта г;

Ьи.. = V

—, если — > 1, / = 1,1, у = 1, У, -1,у" = у + 1 .

1, иначе

число выгрузок в течение одного цикла работы аппарата стадии у при производстве продукта /;

~ (12)

Тс, - гаах^у}, I = 1,7, у =1, У/

- межиикловын период МХТС, т.е. минимально возможный промежуток времени между началом (завершением) двух последовательных циклов работы МХТС;

_ ' ('с/т ~,0°№') "и> 1 ри=''=^}=Ч'/<=ку-'=Ч)к-■<'='•• (13) ,0А]к1 - >°*цкГ> 1 = Ц]к = и = 1. А 1 = Ч*. * = . = 1

- минимально возможный период между выходом с 7-ой технологической стадии производства продукта / двух последовательных партий материалов;

%-Ьщу = Ц -1/у, / =й, у = / =7-1 (14)

- общее число загрузок партии материалов на текущую стадию должно совпадать с числом выгрузок с предыдущей стадии;

= = ]>7,/' = V/, * = ЪКу'1 = е Ог0'к >/ = 1 -1>

Л' = ркуы,/' = р1щ

- длительность операции, на которой происходит прием материалов должна равняться длительности операции, с которой происходит передача материалов, где ркуу, I = 1,1,) = 1,31, к = 1 ,Ку-, I = , / е Ог- номер цикла работа аппарата стадии, с которого произошла передача материалов; р1уИ>1 = ] ~ * = I= е Огук' номер операции ркщ -го

цикла работа аппарата предыдущей стадии с которой произошла передача материалов;

*0!1ик1 = ,1 = 11,;=1,к=\,Кп,1 = 1 (16)

где / = 1,/, к = 1, К,I - моменты начала первых операций первой стадии

любого цикла работы аппарата;

и = \,1,] = \^пк = \,К„,к'= к-п ЫЦ^Ц^п^Ър =0

Ш11к1>ю/,1кГ\ _ - _ ' (17)

1.1,] = 1. = \,Кц,к' = к-1,1 = 1,1' =

ЪТ}<Тр (18) /=1

Т/>Тм>,,1 = :й (19)

Хе е Х5дV / = й,7 = =е (20)

V,, • IV; V,,- ■ И', — -

< < и, 1 V/ = 1,/,у = 1,| Рру =е,]е Лп Хе = Уе (21) Фу «Р,/»

где фу*,ср^, г = 1, У, у = 1,у е - максимально и минимально до-

пустимая степень заполнения рабочего объема аппарата стадии у при производстве продукта г;

> ии V / = й,] = СЛ I ^ = е, } е = (22)

V, / • И'/ - -

> Му -^Ц^ V / = 1,/, у = 1,1 = е, у е Л*,,= (23)

Ф,у

> V / = й, у = и; I Рр,; = е, у е Л,, = ^ (24) аУтУ

т* = 7с, • Л,у / и у, г = 1, /, у = 1,, у е Л,- 0 ^, (25)

- максимально возможная длительность физико-химических превращений для фильтров и сушилок, при условии, что лимитирующими межцикловый период стадии являются стадии, оснащенные реакторами или емкостями.

Поставленная задача содержит как дискретные переменные, так и непрерывные и является задачей смешанного программирования.

В третьей главе приводятся описания методов и алгоритмов, используемых при решении задачи синтеза АО МХТС.

Прежде всего, осуществляется прогноз ассортимента продукции и объемов выпуска каждого продукта. В данной работе в качестве моделей прогнозирования использовались регрессионные модели (линейные и степенные) и нейросетевые модели (нейронные сети прямого распространения). Исходная информация для прогнозирования берется как из источников внутри предприятия (внутренняя информация), так и из источников вне предприятия (внешняя информация).

Далее по найденным значениям А и 1 выбираются технологические регламенты производства каждого продукта ассортимента из множества доступных технологических регламентов ОБ. Формирование группы технологических регламентов О, которую будет реализовывать проектируемая МХТС, осуществляется путем прямого перебора всех доступных технологических регламентов.

На основе данных технологических регламентов необходимо определить число аппаратурных стадий МХТС Е и выбрать способ совмещения технологических маршрутов производства продуктов ассортимента (необходимо заполнить матрицу маршрутов). Способ совмещения технологических маршрутов выбирается на основе подобия функционально-конструкционных признаков технологических стадий продуктов:

И¥ о пщГ \xtyf о XIоГ V РРу = Рр,у,

i = йJ=U¡J^ = U~i,f = Щ¡J' = Щ¡,

где Р1 = \Ftjj\i = 1,7, у = 1,7, - общее число технологических функционально-конструкционных признаков стадии у при производстве продукта /; 7 ={7,}, / = 1,7 - общее число технологических стадий при производстве продукта I, х? = {х/^у), 21 = \ztyj } / = 1,1, у = 1,7,, / = 1, - наименование и значение каждого технологического признака соответственно. Под функционально-конструкционным признаком понимается любой признак, имеющийся у аппарата, например, тип защитного покрытия, тип перемешивающего устройства, режимные параметры процесса.

Завершающим этапом решения задачи является определение режимных характеристик МХТС и выбор основных размеров аппаратов. Для этого предлагается следующий алгоритм:

1. Фиксируются начальные значения:

пу = 1, ру = 0, г у = 1, / = 1,7, у = 1, Ji .

2. Определяется минимальная длительность цикла работы МХТС

3. Определяются размеры партий продуктов и',-, / = 1, 7 .

4. Производится выбор основных размеров оборудования Хе, е = 1, Е, удовлетворяющих ограничениям (21) - (25).

5. Если Хе е А'5\с = 1, £, выполняется пункт 6. Иначе изменяются значения /?,у, г = 1,7, / = 1,7,- и выполняется пункт 2.

6. По выбранным значениям Xе ,е = 1,Е рассчитываются капитальные затраты на аппараты: 2к = ^ ■ (а(, • Л^А' )}<? = !,Е.

е=\

7. Если капитальные затраты уменьшились по сравнению с лучшим имеющемся вариантом АО, то изменяются значения я,у,/ = 1,7, у = 1,7, на

стадиях, лимитирующих 7с, ,¡ = 1,1, вновь задаются значения Ру = 0, г у = 1,; = 1, /, у = 1,7,- и выполняется пункт 2.

Начальные значения я,у = 1, рц = 0, Гу = 1, / = 1, /, у = 1,7, .задаются из

следующих соображений. Наличие изменения размеров партий выпускаемых продуктов на стадиях МХТС может сказаться на качестве готовой

11

продукция, т.к. достаточно сложно обеспечить одинаковые условия обработки для разных порций партии, сложнее осуществлять управление такой МХТС. Чем больше используется аппаратов, тем больше нужно обслуживающего персонала, тем больше потери как материальные, так и энергетические. Таким образом, предпочтительнее является МХТС с минимальным числом основных аппаратов на стадиях и без изменений размера партии продукта на стадиях МХТС.

Задача определения минимальной длительности цикла работы МХТС формулируется следующим образом:

Необходимо найти длительности "заполненных простоев" оборудования, при которых длительность цикла работы МХТС достигает минимума:

d* = arg min Twhl e Obljk u Oeijk, i = l,I,j=l,Jhk = 1, K:J ,1 = 1, Lijk (26)

и выполняются уравнения и ограничения модели функционирования (6) -(8), (10), (11), (14), (15). _

При фиксированных значениях /?у, ptJ, /у, Гри, / = 1,1, j = 1,./, определять аппаратурное оформление МХТС предлагается в два этапа: сначала определять значения размеров партий выпускаемых продуктов, а затем -размеры аппаратов по ограничениям модели функционирования (22)-(25). Задача определения размеров партий выпускаемых продуктов при

фиксированных значениях пу, р^, гу, Рру ,i = \,l,j = \, J, формулируется следующим образом:

Необходимо найти такие размеры партий продуктов w,, / = 1,1, при которых критерий оптимизации

Kr= I jmax^y v^- •wj-min^y ■ v(y • w-fy V» = 1,7,/ = l,Jj\Ppy = e (27)

e = 1

достигает минимума и выполняются ограничения:

I7)<7>,/ = Ü; (28) /=1

iTtzTp-k,i = V\ (29)

/=1 _

T,tTw„i = \,/; _ (30)

T,=Tw,: + Tcr{wci-i),i = hl; (31)

wc, =—= (32)

ОС, -Wj

а также соотношения (1), (2), (4) - (17).

Постановка и решение задачи (27) - (32) преследует цель уменьшить разницу между операционными индексами различных продуктов на стадиях МХТС. Это, с одной стороны, ведет к увеличению шансов на то, что 12

удастся подобрать подходящие размеры аппаратов для обработки всех продуктов па стадиях МХТС, а с другой - к более равномерной загрузке оборудования (уменьшается "разброс" по степени заполнения аппаратов).

Задача (27) - (32) является задачей нелинейного программирования при наличии ограничений на изменение искомых параметров. Для ее решения используется метод прямого поиска с возвратом.

По результатам решения задачи (27) - (32), определяются минимальные и максимальные значения основных размеров оборудования (рабочего объема или площади рабочей поверхности) и из стандартных рядов размеров аппаратов выбирается наименьший, удовлетворяющий ограничениям (22) - (25).

В последнем разделе главы приводится описание программной реализации алгоритмов на языке программирования С++.

В четвертой главе приводятся результаты практического применения разработанного программно-математического комплекса для решения задач проектирования и перепрофилирования многоассортиментных производств красителей и полупродуктов.

Предлагаемая методология автоматизированного синтеза АО МХТС и созданный на ее основе пакет прикладных программ являются дальнейшим развитием работ, проводимы на кафедре "Гибкие автоматизированные системы" Тамбовского государственного университета. Поэтому, для сравнения в работе приведены расчеты АО МХТС по прежней и новой методике. На примере МХТС производства прямых красителей (производятся 3 красителя, МХТС состоит из 16 аппаратурных стадий) был проведен сравнительный анализ прежней методики определения АО и предлагаемой в данной работе. Результаты показали, что предложенная методика позволяет получать более эффективные варианты аппаратурного оформления (на ряде стадий удалось установить аппараты меньшего размера).

Для Сивашского апшшнокрасочного завода был проведен расчет АО МХТС производства спирторастворимых красителей (производятся 7 красителей, МХТС состоит из 11 аппаратурных стадий). Для этой МХТС не удавалось получить ни одного допустимого варианта АО по прежней методике, которая не учитывала возможности изменения размеров партий продуктов на стадиях. По предлагаемой методике был получен вариант АО за счет изменения на ряде стадий размеров партий продуктов.

Решены задачи перепрофилирования одного из производств ОАО "Пигмент" г. Тамбов: произведены проектные расчеты оборудования двух технологических систем (для выпуска красителя органического сернистого черного и 1,3 фенилендиамина технического). Схема ХТС производства 1,3 фенилендиамина технического, ее аппаратурное оформление и режим функционирования приведены на рис. 1.

2 Посстаноклешге метал нмитроСензопэ \'=4 м-

¡(--г - * -

ПронЗйапгто« 1,3 флмилкндиаииня

1с-3(1.000 Ы~83.Э/0 Ьс-к *-0.4;м игпЕй-]

а____о________п

За гтз ста гп 'и ГГ> ГП

35 ГШ га ГЕ! Ьи ГГЗ ГП

4» гт-1 ггз т гл гп ггч

46 гт-1 гт-1 ГТ-! ГГ-!

Ьа ЕЙ М1 «Г! «П ИП ЕЛ

Ьь "Ф М1 _ нЬ. а

6 а "-1—г-:-1-1-1

ЕС ; - -......Г....... т...... ■" ' "1

7 Ь.-^МГ' ■КЛ'-ЛЧ!

8

0.00 16.79 33.53 50.38 67.1В 83.9/

Рис. 1 Схема ХТС производства 1,3 фенилендиамина технического и режим функционирования ее оборудования.

За счет изменения размеров партии продукта удалось обеспечить реализацию всех стадий его производства в имеющихся аппаратах и требуемую производительность ХТС. Выбранный режим работы системы преду-

сматрнвает синхронную обработку двух равных долей партий материалов основными аппаратами стадий 2 - 5 и объединение шести партий материалов в аппарате стадии 7.

Практическое применение предлагаемой методики синтеза АО МХТС показало ее высокую эффективность. Сроки проведения проектных расчетов сократились в 2 - 4 раза.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Поставлена задача синтеза МХТС, на стадиях которой допускается изменение размеров партий продуктов с учетом прогнозирования спроса на продукты ассортимента и возможности выбора технологических регламентов.

Построены модели прогнозирования объемов выпуска продуктов ассортимента на основе уравнений регрессии, а также нейронных сетей которые дают возможность оценивать изменение спроса на продукты ассортимента.

Впервые разработана математическая модель функционирования МХТС, на стадиях которой возможно изменение размеров партий продуктов. По уравнениям модели можно определить: число партий, выпускаемых за один цикл работы МХТС; длительности всех операций обработки партий продуктов; межцикловый период и длительность работы одного цикла работы МХТС, с учетом их возможной зависимости от размера партии продукта; коэффициенты изменения размеров партий продуктов на стадиях МХТС.

Разработан метод решения задачи определения минимальной длительности цикла работы МХТС, обеспечивающий наиболее эффективное использование оборудования.

Предложены методы и алгоритмы определения размеров партий выпускаемых продуктов и размеров основного оборудования стадий МХТС, позволяющие сократить время проектных расчетов в 2 - 4 раза.

На основе предлагаемого математического обеспечения создан пакет прикладных программ на языке программирования С++, позволяющий проводить проектные расчеты аппаратурного оформления как проектируемых, так и перепрофилируемых МХТС.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Малыгин Е. Н., Фролова Т. А., Краснянский М. Н., Борисен-ко А. Б. Применение теории временных рядов при решении задачи прогнозирования емкости рынка дисперсных красителей // XI Международная научная конференция "Математические методы в химии и технологиях" (ММХТ-Х1)-Владимир: ВлГУ, 1998. - Т. 3, С. 116.

2. Малыгин Е. Н., Фролова Т. Л., Краснянскнй М. Н., Борисен-ко А. Б. Оценка объема выпуска продукции с использованием теории временных рядов // Материалы II Тамб. межвуз. науч. конф. "Актуальные проблемы информатики и информационных технологий". - Тамбов, ТГУ, 1998.-С. 46-49.

3. Малыгин Е. Н., Фролова Т. А., Краснянскнй М. Н., Борисен-ко А. Б. Использование нейросегевьгх технологий для прогнозирования спроса на продукты ассортимента // IV научная конференция ТГТУ: тез. докл. ТГТУ. -Тамбов, 1999. - С. 26.

4. Карпушкин С. В., Мокрозуб В. Г., Краснянскнй М. Н., Борнсен-ко А. Б. Автоматизированная система разработки и управления многоассортиментными химическими производствами // Методы и средства управления технологическими процессами: Сб. трудов III Междунар. науч. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1999. - С. 124 - 126.

5. Карпушкин С. В., Фролова Т. А., Борисенко А. Б. О некоторых подходах к моделированию спроса на продукты фиксированного ассортимента // Труды ТГТУ: Сб. научных статей молодых ученых и студентов / Тамб. гос. техн. ун-т, Тамбов, 1999. Вып. 4. - С. 160 - 166.

6. Малыгин Е. Н., Карпушкин С. В., Фролова Т. А., Борисенко А. Б. Нейросетевые и регрессионные модели для прогнозирования спроса на продукты ассортимента // SCM'99 Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям Сб. докладов. Т. 1/СПб, 1999. - С. 274 - 277.

7. Малыгин Е. Н., Карпушкин С. В., Борисенко А. Б. Методика расчетов оборудования многоассортиментного производства при организации выпуска новой продукции. Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-2000: Сб. трудов международ, науч. конф. Т. 2 / Санкт-Петербургский гос. технол. ин-т. Санкт-Петербург, 2000. - С. 56 - 58.

8. Фролова Т. А., Борисенко А. Б. Прогнозирование спроса на основе трендовых // Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-2000: Сб. трудов Международ, науч. конф. Т. 6 / Санкт-Петербургский гос. технол. ин-т. - СПб., 2000. - С. 106 - 108.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ СИНТЕЗА

МНОГОАССОРТИМЕНТНЫХ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

СИСТЕМ.

1.1 Технологические и организационные особенности функционирования многоассортиментных химико-технологических систем.

1.2 Методы анализа рыночной ситуации и прогнозирования ассортимента выпускаемой продукции.

1.3 Существующие подходы к определению аппаратурного оформления многоассортиментных химико-технологических систем.

Выводы по главе 1.

2 СИНТЕЗ АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ МХТС С УЧЕТОМ

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АССОРТИМЕНТА ВЫПУСКАЕМОЙ

ПРОДУКЦИИ И ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕГЛАМЕНТОВ ЕЕ

ПРОИЗВОДСТВА.

2.1 Этапы синтеза аппаратурного оформления МХТС.

2.2 Определение ассортимента продукции. Прогнозирование объемов ее выпуска.

2.3 Задача выбора технологических регламентов производства ассортимента продукции.

2.4 Задача выбора аппаратурного оформления МХТС. Модель функционирования системы.

2.5 Критерий оптимальности.

2.6 Особенности поставленной задачи. Общая схема решения.

2.7 Некоторые частные случаи задачи определения аппаратурного оформления МХТС.

Выводы по главе 2.

3 МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ВЫБОРА

АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ МХТС И РЕЖИМОВ ЕЕ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ.

3.1 Определение длительностей операций обработки партий продуктов. Расчет межциклового периода МХТС с учетом возможности изменения размеров партий выпускаемых продуктов на стадиях.

3.2 Определение размеров партий продуктов и основных размеров оборудования.

3.3 Программная реализация библиотеки алгоритмов на языке С++.

Выводы по главе 3.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТНЫХ РАСЧЕТОВ АППАРАТУРНОГО

ОФОРМЛЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ МХТС.

4.1 Примеры решения задачи прогнозирования объемов выпуска продуктов.

4.2 Результаты определения аппаратурного оформления реальных

МХТС.

Выводы по главе 4.

Определение аппаратурного оформления химико-технологических систем (ХТС) - одна из основных задач, возникающих при проектировании многоассортиментных малотоннажных химических производств (ММХП). Примерами ММХП могут служить производства химических красителей и полупродуктов, кинофотоматериалов, фармацевтических препаратов и т.п. Продукты ММХП выпускаются отдельными партиями, стадии их синтеза обычно реализуются в периодическом режиме и оснащаются стандартным оборудованием (реакторами или емкостями с перемешивающими устройствами и без них, фильтрами и сушилками непрерывного и периодического действия и т.п.). Ассортимент продукции ММХП подвержен постоянным изменениям.

В существующей экономической ситуации плановые задания отсутствуют. Предприятия самостоятельно прогнозируют спрос на продукцию, а также выбирают технологические регламенты ее производства. Как ассортимент продукции, так и технологические регламенты оказывают существенное влияние на аппаратурное оформление.

Выпуск новой продукции в настоящее время чаще всего реализуется на оборудовании действующих производств. В отличие от проектирования нового производства, в этих случаях множество доступного оборудования ограничено. При этом возможность изменения размеров партий выпускаемых продуктов от стадии к стадии многоассортиментных химико-технологических систем (МХТС) увеличивает шансы на то, что удастся осуществить выпуск продукции без приобретения нового оборудования.

Таким образом, в настоящее время актуальна задача синтеза аппаратурного оформления МХТС, на стадиях которой допускается изменение размеров партий выпускаемых продуктов, с учетом прогнозирования ассортимента продуктов и объемов их выпуска, а также выбора технологических регламентов их производства.

Целью работы является разработка методики синтеза аппаратурного оформления многоассортиментной химико-технологической системы, т.е. определение количества аппаратурных стадий, числа аппаратов на стадиях, рабочих объемов или площадей рабочей поверхности основных аппаратов. Методика должна учитывать возможность изменения размеров партий выпускаемых продуктов от стадии к стадии системы, необходимость прогнозирования ассортимента продуктов и выбора технологических регламентов их производства.

Для этого необходимо: осуществить постановку общей задачи синтеза МХТС с учетом прогнозирования выпуска продукции и выбора технологического регламента; обосновать общую схему ее решения; построить модель прогнозирования ассортимента продукции; разработать математическую модель функционирования МХТС, учитывающую возможность изменения размеров партий выпускаемых продуктов на стадиях; разработать методы определения минимальной длительности цикла работы системы, определения размеров партий выпускаемых продуктов и выбора основных размеров оборудования ее стадий; разработать комплекс программ, реализующих предложенную методику синтеза аппаратурного оформления МХТС.

Структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка используемых источников и приложений.

Во введении сформулирована цель работы, показана ее актуальность и научная новизна, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводятся основные особенности функционирования МХТС, анализируется современное состояние вопроса синтеза аппаратурного оформления ММХП. Анализ литературных источников и экспертной информации показал, что принципиально новых подходов к проблеме проектарования аппаратурного оформления ММХП в последние годы не предложено.

В настоящее время актуальной является задача организации выпуска продуктов на уже существующем оборудовании предприятия (т.н. задача перепрофилирования). Расчет аппаратурного оформления при решении задачи перепрофилирования осуществляется с использованием тех же соотношений, что и при проектировании новой МХТС, но на ограниченном множестве доступного оборудования, что усложняет решение задачи. При этом возможность изменения размеров партий продуктов на стадиях МХТС существенно увеличивает шансы на то, что удастся обойтись существующим оборудованием без приобретения нового. Проблема синтеза МХТС с учетом возможности изменения размеров партий выпускаемых продуктов на стадиях подробно не рассматривалась ни в отечественных, ни в зарубежных работах. Кроме этого, не ставилась задача синтеза аппаратурного оформления в совокупности с прогнозированием ассортимента выпускаемой продукции и выбором технологических регламентов ее производства. Как правило, эти проблемы рассматривались каждая в отдельности.

В конце главы приводится постановка задачи исследования.

Во второй главе приводится постановка задачи синтеза аппаратурного оформления МХТС в целом. Обосновывается выбор критерия оптимизации, декомпозиция задачи. Осуществляется анализ данной проблемы и предлагается общий алгоритм ее решения.

Для решения поставленной задачи разработана математическая модель функционирования МХТС, на стадиях которой возможно изменение размеров партий выпускаемых продуктов. Уравнения модели описывают взаимодействие аппаратов различных стадий как непрерывного, так и периодического действия, режимы работы параллельно включенных аппаратов, ограничения на основные размеры аппаратов, ограничения для предотвращения "столкновений" между различными циклами работы аппаратов стадий

МХТС. По уравнениям модели можно определить: число партий, выпускаемых за один цикл работы МХТС; длительности всех операций обработки партий продуктов; межцикловый период и длительность одного цикла работы МХТС, с учетом их возможной зависимости от размера партии продукта; коэффициенты изменения размеров партий продуктов на стадиях МХТС. Любой допустимый вариант аппаратурного оформления МХТС должен удовлетворять всем уравнениям и ограничением модели функционирования.

В третьей главе приводятся описания методов и алгоритмов, используемых при решении задачи синтеза аппаратурного оформления МХТС.

К ним относятся алгоритм определения минимальной длительности цикла работы МХТС, обеспечивающий наиболее эффективное функционирование оборудования МХТС, а также алгоритм определения режимных характеристик МХТС и выбора основных размеров аппаратов.

В последнем разделе главы приводится описание программной реализации алгоритмов на языке программирования С++.

В четвертой главе приводятся результаты практического применения разработанного программно-математического комплекса для решения задач проектирования и перепрофилирования многоассортиментных производств красителей и полупродуктов.

В приложении вынесены заголовочные файлы (header files), описывающие поля и методы классов, разработанной модели функционирования; акты внедрения.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе были использованы методы математического моделирования, системного анализа, численные методы решения задач нелинейного и дискретного программирования.

Достоверность математической модели подтверждается численными экспериментами.

Научная новизна. В общем виде поставлена задача синтеза аппаратурного оформления МХТС, на стадиях которой допускается изменение размеров партий выпускаемых продуктов с учетом прогнозирования выпуска продукции и выбора технологических регламентов ее производства.

Предложена методика решения поставленной задачи, позволяющая определить ассортимент продукции, объем выпуска каждого продукта, технологические регламенты производства продуктов, а также аппаратурное оформление стадий системы.

Разработана математическая модель функционирования МХТС, оснащенной оборудованием периодического и непрерывного действия (реакторами, емкостями с перемешивающими устройствами и без них, фильтрами, сушилками), с учетом возможности изменения размеров партий выпускаемых продуктов от стадии к стадии.

Разработан метод определения минимальной длительности цикла работы системы, обеспечивающий наиболее эффективное использование оборудования за счет уменьшения длительностей заполненных простоев.

Разработан метод определения размеров партий выпускаемых продуктов и выбора основных размеров оборудования.

Практическая ценность и реализация результатов исследования. Разработан комплекс программ, реализующий предложенную методику. С его помощью выполнены расчеты аппаратурного оформления как проектируемых МХТС (АО "Химпром" г. Чебоксары, Сивашский анилинокрасочный завод), так и перепрофилируемых МХТС (ОАО "Пигмент" г. Тамбов), на стадиях которых допускается изменение размеров партий выпускаемых продуктов. Эксплуатация комплекса программ в условиях реального производства (в технолого-монтажном отделе АО "Экопроект", проектно-конструкторском отделе и производстве дисперсных красителей ОАО "Пигмент", г. Тамбов) показала, что его применение позволяет сократить продолжительность проектных расчетов аппаратурного оформления МХТС в 2-4 раза. Программа

16 расчета аппаратурного оформления МХТС используется в учебном процессе при подготовке специалистов по направлению 655400 - "Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии".

Апробация работы. Материалы работы доложены на XI Международной научной конференции "Математические методы в химии и технологиях" (ММХТ-Х1)-Владимир, 1998; на II Тамбовской межвузовской научной конференции "Актуальные проблемы информатики и информационных технологий", Тамбов, 1998; на II международной конференции по мягким вычислениям и измерениям 8СМ-99-С.Петербург, 1999; на III Международной научной конференции "Методы и средства управления технологическими процессами", Саранск, 1999; на IV научной конференции ТГТУ, Тамбов, 1999; на международной научной конференции " Математические методы в технике и технологиях -ММТТ-2000 ", Санкт-Петербург, 2000.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ.

Работа выполнена в соответствии с единым заказ-нарядом Министерства образования РФ, ТГТУ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Поставлена задача синтеза МХТС, на стадиях которой допускается изменение размеров партий продуктов с учетом прогнозирования спроса на продукты ассортимента и возможности выбора технологических регламентов.

Построены модели прогнозирования объемов выпуска продуктов ассортимента на основе уравнений регрессии, а также нейронных сетей, которые дают возможность оценивать изменение спроса на продукты ассортимента.

Впервые разработана математическая модель функционирования МХТС, на стадиях которой возможно изменение размеров партий продуктов. По уравнениям модели можно определить: число партий, выпускаемых за один цикл работы МХТС; длительности всех операций обработки партий продуктов; межцикловый период и длительность работы одного цикла работы МХТС, с учетом их возможной зависимости от размера партии продукта; коэффициенты изменения размеров партий продуктов на стадиях МХТС.

Разработан метод решения задачи определения минимальной длительности цикла работы МХТС, обеспечивающий наиболее эффективное использование оборудования.

Предложены методы и алгоритмы определения размеров партий выпускаемых продуктов и размеров основного оборудования стадий МХТС, позволяющие сократить время проектных расчетов в 2-4 раза.

На основе предлагаемого математического обеспечения создан пакет прикладных программ на языке программирования С++, позволяющий проводить проектные расчеты аппаратурного оформления как проектируемых, так и перепрофилируемых МХТС.

1. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии: Учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов. -М.: Высш. шк., 1985. 327 с.

2. Батунер Л.М. Процессы и аппараты органического синтеза и биохимической технологии (Методы расчета). -М.-Л.: Химия, 1966, 520 с.

3. Беляевский И.К.,Кулагина Г.Д,Коротков А.В. и др. Статистика рынка товаров и услуг: Учебник / Под ред. И.К. Беляевского. М.: Финансы и статистика, 1995. - 432 с

4. Беркман Б.Е. Основы технологического проектирования производств органического синтеза. -М.: Химия, 1970, 368 с.

5. Бодров В.И., Дворецкий С.И. Стратегия синтеза гибких автоматизированных химико-технологических систем // Теоретические основы химической технологии. -1991.-Т.25.-№5.-С. 716-730.

6. Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. Прогноз и управление. Вып.1. М.: Мир, 1974. - 406 с.

7. Болч Б., Хуань К.Дж. Многомерные статистические методы для экономики/Пер. с англ. М.: Статистика, 1979. - 317с.

8. Борисенко А.Б., Фролова Т.А., Карпушкин C.B. О некоторых подходах к моделированию спроса на продукты фиксированного ассортимента // Труды ТГТУ: Сб. научных статей молодых ученых и студентов / Тамб. гос. техн. ун-т, Тамбов, 1999. Вып. 4.- С. 160-166.

9. Бояринов А.И. Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М., 1975. - 576 с.

10. Бриллинджер Д. Временные ряды. М.: Мир, 1980. - 536 с.

11. Брыскин В.В. Математические модели маркетинга. / Отв. ред. В.Л. Береснев; Сиб. фонд исслед. операций. Новосибирск: Наука. Сиб. изд. фирма, 1992. - 156 с.

12. Галушкин А.И. Современные направления развития нейрокомпьютерных технологий в России // Открытые системы, №4/97, С. 25-28.

13. Голубков Е.П., Голубкова E.H., Секерин В.Д. Маркетинг: Выбор лучшего решения. М.: 1993. - 224 с.

14. Гуревич Д.А. Проектные исследования химических производств. М.: Химия, 1976.-208 с.

15. Гурковская Е.В., Макаров В.В. Автоматизированный синтез гибких химико-технологических систем. М., 1985.-22 с.

16. Гурковская Е.В., Макаров В.В. Автоматизированный синтез совмещенных химико-технологических систем многономенклатурных производств. М., 1985. -26 с.

17. Давние В.В. Адаптивное прогнозирование: модели и методы. Воронеж: Изд-во Воронеж, гос. ун-та, 1997. - 195 с.

18. Дворецкий С.И. Синтез гибких автоматизированных ХТС для производств малотоннажной химии // Моделир. и оптим. упр. хим. пр-вами, Моск. ин-т хим. машиностр. М., 1991. - С. 5-12.

19. Зайцев И.Д. Теория и методы автоматизированного проектирования химических производств. Структурные основы. -Киев: Наук, думка, 1981.-308 с.

20. Замков О. Математические методы в экономике. -М., 1997.- 368 с.

21. Иванов Ю.С. Экономическая статистика. ИНФРА, 1998. 480 с.

22. Кантарджян С.Л. Экономические проблемы оптимизации химико-технологических процессов. -М.: Химия, 1980. 152 с.

23. Карпушкин С.В. Автоматизированный расчет оборудования совмещенных химико-технологических схем производств полупродуктов и красителей: Автореферат дис. .канд. техн. наук. Тамбов, 1986. -16 с.

24. Касаткин А.Г.Основные процессы и аппараты химической промышленности. Изд. 9-е. М.: Химия, 1973- 750с.

25. Кафаров В.В. Ветохин В.Н. Основы автоматизированного проектирования химических производств. -М.: Наука, 1987. 623 с.

26. Кафаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы (ГАЛС) химической промышленности //Журн. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 1987. Т.32. №3. С. 252.

27. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М.: Химия, 1985.-448 с.

28. Кафаров В.В. Мешалкин В.П. Анализ и синтез химико-технологических систем. -М: Химия, 1991. -431 с.

29. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. -М., 1982. -288 с.

30. Кафаров В.В., Дорохов И.Н., Марков Е.П. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств. -М.: Наука, 1986.-359 с.

31. Кафаров В.В., Макаров В.В. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности. М., 1990.-319 с.

32. Кафаров В.В., Макаров В.В., Егоров А.Ф. Гибкие автоматизированные производственные системы химической и смежных отраслей промышленности. М.:1988. - Т.16. -С.92-181.

33. Кафаров В.В., Макаров В.В., Нгуен Суан Нгуен. Моделирование и оптимизация периодических процессов и систем химической технологии // Итоги науки и техники: Процессы и аппараты химической технологии. М.: 1984. - Т. 12. -С. 3-97.

34. Кафаров В.В., Мешалкин В.П., Перов В.Л. Математические основы автоматизированного проектирования химических производств. -М.,-1979.- 318 с.

35. Кафаров В.В., Перов В.Л., Спицын В.И., Кузьмин М.А. Современные тенденции проектирования гибких автоматизированных химических производств // Химическая промышленность за рубежом. 1990. -№1.-С. 42-61.

36. Кендэлл М. Временные ряды. М.: Финансы и статистика, 1981. -199 с.

37. Кендэлл М., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды /Пер. с англ. Э.Л. Пресмана, В.И. Ротаря; Под ред. А.Н. Колмогорова, Ю.В. Прохорова. М.: Наука, 1976. - 736 с.

38. Кильдишев Г.С., Френкель A.A. Анализ временных рядов и прогнозирование. М.: Статистика, 1973.

39. Ким Дж.-О., Мьюллер Ч.У., Клекка У.Р. и др. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1989 -215 с.

40. Конвей Р.В., Максвелл Б.Л., Миллер Л.В. Теория расписаний. М., 1975.-359 с.

41. Лапидус A.C. Экономическая автоматизация химических производств. М.: Химия, 1986.-208 с.

42. Льюис К.Д. Методы прогнозирования экономических показателей. М.: Финансы и статистика, 1986.

43. Макаренко М.В., Уланов B.JI. Анализ состояния рынка продукции химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности //Хим. промышленность. 1993, №6. -С.275-277.

44. Макаров В.В., Алгоритм структурно-логического анализа многопродуктовых химико-технологических систем // Теоретические основы химической технологии. 1994. -Т.28, №5. - С.453-464.

45. Макаров В.В., Тарасова Е.С. Модель и алгоритм синтеза гибкой ХТС многоассортиментного производства // Тр. ин-та, Моск. хим.- техн. ин-т им. Д.И. Менделеева. 1988. Вып. 152. С.81-85.

46. Макаров В.В., Тарасова Е.С. Управление взаимодействием аппаратурных стадий гибких автоматизированных химико-технологических систем. -М.: 1986.-19 с.

47. Малыгин E.H., Дмитриевский Б.С., Карпушкин C.B. Задача выбора технологического оборудования // Математическое обеспечение ЭВМ: Сборник/М., 1981. С. 13-17. -Деп. В ЦНИИТЭИ приборостроения 10.03.81, № 1421-XXXYB

48. Малыгин E.H., Карпушкин C.B. Автоматизированное проектирование оборудования совмещенных химико-технологических схем // Оптимальное проектирование в задачах химического машиностроения: Межвузовский сборник. -М., 1983. -С. 58-62.

49. Малыгин E.H., Карпушкин C.B. Проектирование многоассортиментных химических производств: определение длительностей циклов обработки партий продуктов //Вестник ТГТУ, 1999, -Т. 5, №2. С. 201-212.

50. Малыгин E.H., Карпушкин C.B., Автоматизированный расчет оборудования гибких технологических производств // Химическая промышленность. -1985. -№2,-С.118-122.

51. Малыгин E.H., Мищенко C.B., Проектирование гибких производственных систем в химической промышленности // Журн. Всесоюзн. хим. о-ва им. Д.И.Менделеева. 1987. Т.32, №3. С. 293-300.

52. Малыгин E.H., Фролова Т.А., Краснянский М.Н. Календарное планирование работы многоассортиментных производств // Теоретические основы химической технологии. -1998. -Т.32, №5. С. 519-529.

53. Малышев P.M., Чистовалов С.М., Бомштейн В.Е. Концепция создания гибких технологических систем химического профиля на базе многофункциональных аппаратов и ее практическая реализация. // Химическая промышленность. -1992. №9. - С. 552-554.

54. Мандель И.Д. Кластерный анализ. М.: Финансы и статистика. 1988. - 176 с.

55. Отнесс Р., Эноксон JI. Прикладной анализ временных рядов. М.: Мир, 1982.

56. Перов B.JL, Бельков В.П., Савицкая Т.В. Теоретические и практические аспекты гибкости многоассортиментных производств. Изв. вузов. Химия и хим. технология. -1991. -Т. 34., №12. -С. 98-110.

57. Перов B.JL, Вердиян Т.М., Кричмар Г.Я. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности // Анал. обз. нов. матер, и технол. / ВНТИЦентр. -1991.-№39. С. 1-73.

58. Перов В.Д., Егоров А.Ф. Стратегия гибкого управления многоассортиментными химическими производствами в условиях неопределенности // Теоретические основы химической технологии. -1994, -т.28, №5,-С.519-529

59. Полак Э. Численные методы оптимизации. Единый подход. М.: Мир, 1974, -376 с.

60. Поляк Б.Т. Введение в оптимизацию. М.: Наука, 1983, - 384 с.

61. Прауде В.Р. Маркетинг: Актуальные вопросы теории и практики. Рига, 1991.-348 с.

62. Самуэльсон П. Экономика: пер. с англ. -Т. 1-2. -М.: НПО "Алгон", "Машиностроение", МГП "Пегас", ВНИИСИ, 1997. 4132. с.

63. Статюха Г.А. Основы автоматизированного проектирования химических производств. -Киев: Выща шк., 1987. 623 с.

64. Страуструп Б. Язык программирования Си-Н-: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1991.-352 с.

65. Табурчак П.П., Безукладова Е.Ю., Овчинникова Л.А. Основы производственного маркетинга химической продукции: Учеб. пособие. -СПб: Химия, 1995. 96 с.

66. Трусов А.Д., Андреев В.К., Наумов Ю.Н. и др. Планирование и учет издержек производства в химической промышленности. -М.: Химия, 1977, 262 с.

67. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика.- М.: Мир, 1992.

68. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах.- М.: Статистика, 1980. 444 с.

69. Хартман Г. Современный факторный анализ. М.: Статистика, 1972. - 789 с.

70. Эванс Дж., Берман Б. Маркетинг: М., 2000. - 308 с.

71. Birewar D.B., Grossmann I.E. Incorporating Sheduling in the Optimal Design of Multiproduct Plants // Comput. Chem. Eng. 1989. - Vol. 13, - P. 141-161.

72. Chandhuri P.D., Diwekar U.M. Process Synthesis under Uncertainnty: A Penalty Function Approach // AIChE Journal 1996. - 42, No.3. - C. 742-752.

73. Cooper Robert G., Kleinschmidt Elko J. New-product Success in the Chemical Industry // Ind. Market. Manag. 1993. -Vol. 22, No. 2. - C. 85-99.

74. Espuna A., Lazaro M., Martiner J. An Efficient and Simplified Solution to the Predesign Problem of Multiproduct Plants // Comput. Chem. Eng. 1989. -Vol.13, No. 1/2.- P. 163-174.

75. Espuna A., Puigjaner L. On the Solution of the Retrofitting Problem for Multiproduct Batch/Semicontinuous Chemical Plants // Comput. Chem. Eng.1989. Vol.13, No.4/5. - P. 483-490.

76. Faqir N.M., Karimi I.A. Design of Multiproduct Batch Plants with Multiple Production Routes // In Proceedings FOCAPD'89, Amsterdam.1990. P. 451-468.

77. Faqir N.M., Karimi I.A. Optimal Design of Batch Plants with Single Production Routes //Ind. Eng. Chem. Res. 1989. -Vol. 28, No.8. - P. 1191-1202.

78. Flats W. Equipment Sizing for Multiproduct Plants // Chem. Eng. 1980, - Vol. 87. No. 4. -P.71-80.

79. Fletcher R., Hall J.A., Johns W.R. Flexible Retrofit Design of Multiproduct Batch Plants // Comput. Chem. Eng. -1991. -Vol.15, No. 12. P. 843-852.

80. Grossmann I.E., Sargent R.W.H. Optimal design of Multipurpose Chemical Plants // Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. 1979. -Vol. 18, No.2. - P. 343-348.

81. Gruhn G. Untersuchungen der Flexibilität Verfarenstechnischer Systeme // Chem. Techn. (DDR). 1988. -Vol.12, Nol2. - P. 505-512.

82. Jain Anil K., Mao Jianchang, Mohiuddin K.M. Artificial Neural Networks: A Tutorial // Computer, Vol.29, No.3, March/1996, P. 31 -44.

83. Janicke Winfried. Computer gestutzte Apparatebelegung für Mehrzweckanlagen // Chem. -Ing. -Techn. -1992. -64, No.4 C.368-370.

84. Kiraly L.M., Friedler F., Sloboszlai L. Optimal Design of Multi-purpose Batch Chemical Plants // Comput. and Chem. Eng. 1989. - Vol.13, No. 4-5/- C. 527-534.

85. Knopf F.C., Okos M.R., Reklaitis G.V. Optimal Design of Batch/Semicontinuous Processes // Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. -1982. -Vol. 21, No.l. P. 79-86.

86. Kosic G.R., Grossmann I.E. Global Optimization of Nonconvex MINLP Problems in Process Synthesis // Ind. Eng. Chem. Res. 1988. - Vol.27, -P. 1407-1421.

87. Kuriyan K., Reklaitis G.V. Determination of Completion Times for Serial Multiproduct Processes -1. A Two Unit Finite Intermediate Storage System // Comput. Chem. Eng. 1987. -Vol.11, No.4. - P. 337-344.

88. Loonkar Y.R., Robinson J.D. Minimisation of Capital Invetsment for Batch Processes // Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. 1970. - v.9, No. 4. -P. 625-629.

89. Modi A.K., Karimi I.A. Design of Multiproduct Bath Processes with Finite Intermediate Storage // Comput. Chem. Eng. 1989. - Vol.13, No. 1/2. - P. 127-139.

90. Papageorgaki S., Reklaitis G.V. Optimal Design of Multipurpose Batch Plants. 1. Problem Formulation // Ind. Eng. Chem. Res. 1990. -Vol. 29, No.10. - P. 2054-2062.

91. Papageorgiou Lazaros G., Pantelides Constantinos C. Optimal Campaign Planning/Scheduling of Multipurpose Batch/Semicontinuous Plants. 1. Mathematical Formulation //Ind. and. Eng. Chem. res. 1996. -Vol.35, No.2. -C. 488-509.

92. Papageorgiou Lazaros G., Pantelides Constantinos C. Optimal Campaign Planning/Scheduling of Multipurpose Batch/Semicontinuous Plants. 2. A Mathematical Decomposition Approach // Ind. and. Eng. Chem. res. 1996. -Vol.35, N0.2.-C. 510-529.

93. Rajagopalan D,, Karimi I.A. Completion Times in Serial Mixed-storage Multiproduct Process with Transfer and Set-upTimes // Comput. Chem. Eng. -1989. -Vol.13, No. 1/2.-P. 175-186.

94. Rippin D.W.T., Batch Process Systems Engineering: a Retrospective and Prospective Review// Comput. Chem. Eng. 1993. -Vol.17, - S1-S13.

95. Robinson J.D., Loonkar Y.R. Minimizing Capital Investment for Multi-product Batch Plants // Process Technol. Intl. -1972 -Vol.17, No. 11. P. 861-863.

96. Shah N., Pantelides C.C. Design of Multipurpose Batch Plants with Uncertain Production Requirements // Ind. and Eng. Chem. Res. 1992. -Vol. 31, No.5 -P. 1325-1337.

97. Shah N., Pantelides C.C. Optimal Long-term Campaign Planning and Design of Batch Operations. // Ind. and Eng. Chem. Res. 1992. -Vol. 30,P. 2308-2321.

98. Sparrow R.T., Forder G.J., Rippin D.W.T. The Choice of Equipment Sizes for Mutiproduct Batch Plants. Heuristics vs. Branch and Bound // Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. 1975. -Vol. 14, No.3. - P. 197-203.

99. Suhami I., Mah R.S.H. Optimal design of Multipurpose Batch Plants // Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. -1982. -Vol. 21, No.l. P.94-100.

100. Vaselenak J.A., Grossmann I.E., Westerberg A.W. An Embedding Formulation for the Optimal Scheduling and Design of Multipurpose Batch Plants // Ind. Eng. Chem. Res. 1987. -Vol. 26, No.3. - P. 139-148.

101. Voudouris V.T., Grossmann I.E. MILP Model for Sheduling and Design of a Special Class of Multipurpose Batch Plants // Comput. Chem. Eng. 1996. -Vol.20, No.l 1.-P. 1335-1360.150

102. Voudouris V.T., Grossmann I.E. Mixed-Integer Linear Programming Reformulations for Batch Process Design with Discrete Equipment Sizes // Ind. Eng. Chem. Res. 1992. - Vol. 31,No.5. - P. 1315-1325.

103. Voudouris V.T., Grossmann I.E. Synthesis of Multiproduct Batch Plants with Cyclic Scheduling and Inventory Considerations // Ind. Eng. Chem. Res. 1993. -Vol. 32.-P. 1962-1980.

104. Wasserman P.D. Combined backpropagation/ Cauchy machine. Proceedings of the International Neural Network Society. New York: Pergamon Press. 1988.

105. Wellons H.S., Reklaitis G.V. The Design of Multiproduct Batch Plants under Uncertainty with Staged Expansion // Comput. Chem. Eng. -1989. -Vol.13, No.l/2.-P.l 15-126.

106. Werbos Paul J., Backpropagation Through Time: What It Does and How to Do It // Artificial Neural Networks: Concepts and Theoiy, IEEE Computer Society Press, 1992, P.309-319.

107. Wiede Jr W., Reklaitis G.V. Determination of Completion Times for Serial Multiproduct Processes -1. A Multiunit Finite Intermediate Storage System // Comput. Chem. Eng. -1987. -Vol.11, No.4. P. 345-356.

108. YenN.C., Reklaitis G.V. Synthesis and Sizing ofBatch/Semicontinuous Processes: Single Product Plants // Comput. Chem. Eng. 1987. - Vol.11, No.6. -P. 639-654.