При разработке алгоритмов планирования и управления производством маслоэкстракционного предприятия необходимо иметь математическую модель производства (объекта управления), являющуюся формализованным описанием структуры производства и характеризующих его параметров. Рассматриваемый производственный процесс относятся к классу производства с вероятностным характером технологического процесса. Целью настоящей работы является построение графовой модели производственного процесса получения определенных модификаций конечных продуктов хлопкового масла.
Исследуемый маслоэкстракционный производственный процесс является многоступенчатым с последовательной структурой [1]. Сложность математической модели производственного процесса определяется количеством его структурных элементов и конфигурацией связей между ними. Методом агрегирования множество технологических операций сводится к двум обобщенным операциям — прессования и экстракции. Под обобщенной операцией будем понимать множество последовательных технологических операций, между которыми нет планируемых управляющих воздействий и планируемого хранения полуфабрикатов.
Процесс получения модификации хлопкового масла по аналогии с хлопка перерабатывающим производством можно представить агрегированным транспортно-стохастическим графом [2,3]. Вершинами ориентированного конечного графа является операции (режимы операций), а дугами — материальные потоки продуктов. Граф содержит вершины трёх видов: узлы преобразования, узлы управления материальными потоками при выборе режимов обработки и узлы хранения. Конечным вершинам графа соответствуют результаты производственного процесса — готовые продукты, невозвратные отходы (брак). Представленный на рисунке граф является слабо связным, бесконтурным орграфом и стохастическим в узлах преобразования. Назовем потоком по дуге графа количество полуфабрикатов, поступающее из вершины, являющейся началом дуги, в вершину, являющуюся ее концом.
На вход технологической линии (начальную вершину ) поступает исходное сырье (из склада) в объеме
. В узле управления
определяются интенсивности (объемы) запуска модификации исходного сырья (разновидности хлопковых семян)
по
- режимам прессования (узлы
). Входные потоки
в узлах
расщепляются на множество выходных потоков
и
. Выход годных продуктов по группам после
- го режима прессования задаётся вероятностями
перехода из узла
в узел хранения готовых продуктов
. Выход промежуточных продуктов
по группам после
-го
режима прессования задается вероятностями
перехода из узла
в узлы хранения
. Не возвратные отходы производства после
-го режима прессования задается вероятностями
перехода из узла
в узел хранения
. Обычно
задается в виде определенной константы для данного режима. В узлах
принимаются решения об интенсивности
запуска на
-й режим экстракции (узел
). В узлах
входные потоки
расщепляются на потоки
. Выход годных продуктов по модификациям после
-го режима экстракции задаётся вероятностями
перехода из узла
в узлы хранения
. Сумма входных потоков
для узла
составляет выпуск
готовых продуктов
-й модификации, а сумма входных потоков
для узла
- выпуск
готовых продуктов
-модификации. Величины
-соответственно мощности множества
режимов
, множество
групп
и множество
модификации
готовых продуктов.
Граф считается заданным, если известны:
- подмножества вершин графа, соответствующее множеству
;
- подмножества вершин графа, соответствующее множеству
модификации
(включая брак, невозвратные отходы);
- подмножества вершин , соответствующее множеству
групп
(включая брак, невозвратные отходы);
- бинарная матрица — столбец возможных решений для узла
в первой ступени управления процессом
- бинарная матрица возможных решений для узлов
во второй ступени управления процессом;
- матрица
- матрица
- матрица
Материальные потоки выходящие из узлов преобразования
, могут быть выражены вероятностными зависимостями через потоки (управляющие воздействия на производственный процесс)
выходящие из узлов управления
Граф двухступенчатого процесса переработки хлопковых семян с целью получения продуктов модификации хлопкового масла состоит из двух подграфов (производственных модулей), каждый из которых содержит узлы управления, преобразования и хранения.
Далее необходимо строить вероятностная модель производственного процесса получения модификации хлопковых масел. Построение вероятностной модели производственного процесса сводится к определению закона распределения векторов выпуска
при фиксированном векторе запуска и матрице запуска
и заданных матрицах
технологических параметров.
Литература:
1. Производственный технологический регламент на производство хлопкового масла и шрота по схеме форпрессование — экстракция на 2-х линиях МЭЗ-350 производительностью 800 т/сутки переработки семян хлопчатника. ТР 1602–28–2-02. Ташкент: МАСЛОЖИРТАБАКАПРОМ РУз., 2002.- 215 С.
2. Харари Ф. Теория графов.-М.:Мир, 1973.-392с.
3. Стохастическая модель производственного процесса первичной переработки хлопка — сырца. Ф.Юсупов, Х. З. Игамбердыев, Э. Б. Песиков. ЦНИИТЭИлегпром. N 1342 лп — 85. Деп.- 10 С.