WWW.UK.X-PDF.RU

БЕЗКОШТОВНА ЕЛЕКТРОННА БІБЛІОТЕКА - Книги, видання, автореферати

 
<< HOME
CONTACTS




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы



Работа в Чехии по безвизу и официально с визой. Номер вайбера +420704758365

Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы

«УДК 004.942 МУРАШИНИЙ АЛГОРИТМ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНУВАННЯ РОБОТИ АВТОМАТИЗОВАНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ДІЛЯНКИ МАШИНОБУДІВНОГО ПІДПРИЄМСТВА О.В. Ченгар, Ю.О. Скобцов, О.І. Секірін ...»

УДК 004.942

МУРАШИНИЙ АЛГОРИТМ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ ОПЕРАТИВНОГО

ПЛАНУВАННЯ РОБОТИ АВТОМАТИЗОВАНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ

ДІЛЯНКИ МАШИНОБУДІВНОГО ПІДПРИЄМСТВА

О.В. Ченгар, Ю.О. Скобцов, О.І. Секірін

Донецький національний технічний університет, кафедра АСУ

Сформульована задача оптимізації оперативного планування роботи виробничої ділянки машинобудівного підприємства. Описано

математичну постановку завдання, обрані критерії оптимізації. Запропонований граф для моделювання роботи ділянки й знаходження оптимальних розкладів роботи встаткування.

Постановка задачі в загальному вигляді і її зв'язок з важливими науковими й практичними завданнями Автоматизація обробного й допоміжного устаткування з використанням сучасних комп'ютерних технологій, в умовах бурхливого розвитку машинобудування, є одним з основних напрямків технічного прогресу в машинобудуванні [1]. Сучасні тенденції пропонують використати на виробничих ділянках автоматизовані системи здатні реалізовувати різні технологічні операції. Все це устаткування повинне забезпечувати виконання заданої номенклатури технологічних операцій на ділянці у встановлений термін і мати здатність швидко (оперативно) реагувати на зміну стану устаткування.

Більшість розроблених до теперішнього часу методик оперативно-календарного планування засновано на спрощених моделях, що знижує їхню практичну значимість, або ці методики застосовані лише для певних специфічних умов [2]. Значну складність, крім того, представляє проблема оцінки якості одержуваних розкладів. Разом з тим, рівень оперативного планування, як заключний етап виробничого планування, безпосередньо визначальний сценарій роботи виробляючих цехів, відіграє важливу роль у формуванні адекватних завданням підприємства здійсненних виробничих планів.

Для забезпечення високої ефективності роботи виробничих ділянок і максимального використання можливостей устаткування, необхідно створювати близькі до оптимального розклади роботи устаткування. Тому необхідно розробити комп'ютерну підсистему оперативного планування роботи виробничої ділянки машинобудівного підприємства для підвищення ефективності роботи за рахунок складання субоптимальних розкладів роботи на рівні виробничої ділянки, на основі обраних критеріїв оптимізації.

Математична постановка завдання оптимізації оперативного планування Характеристики технологічних операцій. Для календарного планування технологічний процес роздроблений на технологічні операції.

Будемо вважати, що на даній виробничій ділянці обробляється n партій деталей di (i = 1, 2.., n). Позначимо деяку довільну операцію, яку необхідно виконати над деталлю di, через Oij (j =1, 2, …, mi), де mi – загальна кількість операцій, який необхідно виконати над di.

Кожна операція Oij однозначно визначається парою символів Oij = (lij, Tij), де lij - номер групи обладнання, на якому може бути виконана операція Oij; Tij - тривалість виконання операції на деякому еталонному для даної групи обладнання робочому місці.

Технологічний маршрут. Під технологічним маршрутом деталі звичайно розуміють порядок проходження деталлю робочих місць у процесі обробки або ж послідовність виконуваних операцій (1).

Мi = ( Оi1,Oi2, …, Оimi ) (1) При послідовному виконанні операцій передбачається сувора впорядкованість технологічного маршруту. Однак можна припустити, це часто і є насправді, що порядок виконання операцій змінюється (не є строгим), тобто впорядкованість виконання операцій часткова. Операція Оij повинна виконуватися без перерви із самого початку. Якщо позначити через tij — час початку обробки операції Oij, а через *tij – момент закінчення обробки операції, то для еталонного верстата завжди повинна виконуватися умова (2).

*tij = tij + Ttl. (2) Вочевидь, що час початку обробки операції повинен залежати від часу виконання попередніх операцій. Зокрема, для технологічного маршруту, заданого у вигляді рівняння (1), завжди повинна виконуватися нерівність (3).

tij tij+1 (3) Для спрощення рішення завдань календарного планування будемо вважати, що на кожнім робочому місці не може виконуватися більше однієї операції одночасно.

Цю умову можна сформулювати й інакше:

ні для яких двох операцій Оi1j1 й Оi2j2, які виконуються на тому ж самому робочому місці, не може виконуватися нерівність (4).

ti1j1 ti2j2 *ti1j1 (4) Одне з основних завдань оперативного планування полягає в тому, щоб для виробничої ділянки із заданими технологічними маршрутами обробки деталей побудувати деякий календарний план, що задовольняє сформульованим умовам. Вочевидь побудова такого графа еквівалентно визначенню чисел tij – моментів початку операції Oij. Таким чином, величини tij й є невідомими в нашому завданні і їх варто знайти, виходячи з наведеного формулювання завдання з урахуванням обмежень (3) – (4).

Сукупність чисел {tij} (i = 1,2,..., n; j = 1, 2,..., тi), що задовольняють сформульованим умовам й обмеженням, будемо називати надалі календарним планом роботи виробничої ділянки, або його графом, і позначати символом G. Графом G(i) обробки деталі di будемо називати сукупність чисел {tij} (j = 1, 2,.., mi), (тобто при фіксованому індексі i).

Критерії оптимальності. Неважко зрозуміти, що існує незліченна безліч графів, що задовольняють сформульованим умовам й обмеженням. Наприклад, якщо G {tij} — граф, то й G = {tij+h} – теж граф (h 0 довільно). Таким чином, виникає завдання про побудову деякого найкращого графа відповідно до обраного критерію. Для рішення завдань оптимального календарного планування необхідно задатися деякою числовою функцією F (функцією-критерієм), визначеною на всіх графах G й, що ставить у відповідність кожному графові G визначене число F(G).

Причому найкращому графові повинне відповідати екстремальне значення функції F. Загальне завдання полягає в тому, щоб побудувати граф, що задовольняє всім сформульованим у завданні умовам й обмеженням, на якому функція F(G) досягає свого екстремального значення (5).

F (G) = extr F (G) (5) Розробка мурашиного алгоритму для оптимізації оперативного планування роботи виробничої ділянки Особливістю поставленого завдання є те, що необхідно знайти не один шлях (маршрут проходження деталей по ділянці), а більше, які разом давали б найкращий результат.

Для рішення завдання методами мурашиних алгоритмів, необхідно:

1) Відповідне подання у вигляді графа для опису дискретного простору пошуку. Граф повинен представляти всі стани й переходи між ними.

2) Визначити правила корекції концентрації феромона, які визначають позитивний зворотний зв'язок у процесі.

3) При необхідності розробити евристику для визначення переваги дуги в графі.

4) Визначити евристику поводження мурахи при побудові рішення у вигляді ймовірності переходу.

5) Визначити засіб перевірки потенційного рішення з урахуванням обмежень завдання.

6) Визначити основні параметри мурашиного алгоритму (число штучних мурах і т.п.).

Для завдання календарного планування можна скласти наступний граф. Вершини – одиниця встаткування (верстат) на якому виконуються операції над деталлю. Ребра – сумарний час, що буде очікувати деталь до переходу до наступної вершини. Це час обробки на поточному встаткуванні плюс час очікування звільнення наступного встаткування (час переналагодження встаткування, час переходу...). У такий спосіб одержуємо граф, що представлений на рисунку 1.

Таким чином, для кожної партії деталей, необхідно провести цикл пошуку оптимального плану, з обліком знайдених раніше.

Евристична інформація для визначення переваги дуги в графі. Ця інформація може бути представлена в різній формі й залежати від завдання [3]. Наприклад, для вибору найкоротшого шляху можна використати формулу (6).

ij =, де dij – відстань між вершинами і й j. (6) d ij Вочевидь, що в цьому випадку перевага надається короткій дузі, що виходить із вершини i. У нашому завданні відстань між вершинами і й j визначається виразом (7).

dij = Tосв + Tнал + k*Тобр+Ттр, де (7) Тосв - час, звільнення групи встаткування для обраних деталей;

Тнал - час, необхідне для переналагодження встаткування;

k - кількість деталей, у партії деталей;

Тобр - час, необхідний для обробки однієї деталі на обладнанні;


Купить саженцы и черенки винограда

Более 140 сортов столового винограда.


Ттр - час транспортування партії деталей до обраного верстата.

В залежності від вибору критеріїв оптимізації еврістична інформація може бути різною, тобто розрахунок відстані між вершинами графа може відрізнятися. Якщо необхідно мінімізувати перебування деталей на складі, необхідно підрахувати тільки час переходу на іншу одиницю обладнання, без урахування можливості обробки. Обрана евристика, формула (7) розрахунку якої вибрана дуже вдало, тому що навіть не використовуючи особливості мурашиного алгоритму, урахування концентрації феромону на дугах графу визначається згідно обраної евристики. Мураха обере не той вузол, який раніше звільниться щоб мати можливість прийняти на обробку партію деталей, до якої належить мураха, а той вузол (обладнання) на якому його партія скоріше закінчить обробку [4]. Це розширює коло пошуку і дозволяє знайти оптимальне рішення. Розроблено функціональну структуру підсистеми та побудоване інформаційне та програмне забезпечення. В якості розробки спеціального ПЗ було обрано розповсюджену об’єктно орієнтовану середу програмування Bilder 6.0. Проведено дослідження розробленої моделі та перевірку на реальних даних ефективності розробленого алгоритму оптимізації. Експериментально доведено результативність розробленого алгоритму.

Висновки В статті розглянуто застосування мурашиного алгоритму для рішення завдання оптимізації роботи виробничої ділянки машинобудівного підприємства. Описано математичну постановку завдання, обрані критерії оптимізації. Запропонований граф для моделювання роботи ділянки й знаходження оптимальних розкладів роботи встаткування.

Проаналізовано й враховані особливості поставленого завдання, запропоновано спосіб об'єднання строгої послідовності операцій з можливостями автоматизованих систем. Обрано евристичні знання для вибору наступного вузла графа, визначені правила переходу. Розроблено функціональну структуру підсистеми та побудоване інформаційне та програмне забезпечення.

Бібліографічний перелік

1. Сачко Н.С. Организация и оперативное управление машиностроительным производством / Н.С. Сачко. – Минск: Новое знание, 2005.

– 635 с.

2. Маляренко И. Планирование и оптимизация / И. Маляренко // Корпоративные системы. – 2006. – № 27. – С. 29-32.

3. Скобцов Ю.А. Основы эволюционных вычислений: учебное пособие / Ю.А. Скобцов. – Донецк: ДонНТУ, 2008. – 326 с.

4. Dorigo M. Swarm Intelligence, Ant Algorithms and Ant Colony Optimization // Reader for CEU Summer University Course «Complex System». – Budapest, Central European University, 2001. – P. 1–38.



Похожие работы:

«Щомісячне видання Число 3 (41) Міжнародного центру перспективних досліджень Березень 2004 року 2003 2004 Джерело Показники 1998 1999 2000 2001 200 I–VI I–XII I I–II даних Держкомстат ВВП, млн. грн. 102 593 130 442 170 070 204 190 225 810 111 143 263 228 19 099 38 330 ВВП, реальна зміна поквартально, % — — — — — 9,3. — — Держкомстат ВВП, ркз2, % 1,9 0,2 5,9 9,2 5,2 8,6 9,3 9,0 10,2 Держкомстат Приватне споживання, ркз, % 1,5 2,1 2,3 9,0 9,0 13,5 11,9 — — Держкомстат Приватне споживання, % ВВП...»

«Технічні науки  МАШИНОЗНАВСТВО ТА ОБРОБКА МАТЕРІАЛІВ В МАШИНОБУДУВАННІ УДК 677.055 А.Р. МАРЧУК, В.С. НЕЙМАК, Г.Б. ПАРАСКА Хмельницький національний університет ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ВАЖІЛЬНО-ВАНТАЖНОГО СТАБІЛІЗАТОРА СЕРЕДНЬОГО НАТЯГУ НИТОК ОСНОВИ В’ЗАЛЬНИХ МАШИН В СИСТЕМІ LABVIEW В статті представлено результати експериментальних досліджень важільно­вантажного стабілізатора  (ВВС)  середнього  натягу  ниток  основи  із  застосуванням  системи  LabView.  Показано,  що  запропонований ...»

«ISSN: 1816 7 Щомісячне видання Число 06 (68) Міжнародного центру перспективних досліджень Червень 2006 року 2006 Джерело Показники 2001 2002 2003 2004 200 даних I I–ІІ I–ІІІ I–IV 93 086 128 711 Держкомстат ВВП, млн. грн. 204 190 225 810 267 344 345 113 424 741 29 844 60 470 ВВП, реальна зміна поквартально, % — — — — 1,7 — —. — Держкомстат ВВП, ркз2, % 9,2 5,2 9,6 12,1 2,6 0,9 1,5 2,4 2,7 Держкомстат Приватне споживання, ркз, % 9,0 9,0 10,7 12,5 16,2 — —. — Держкомстат Приватне споживання, %...»

«УДК 338.3 І. О. Кривецький Національний університет «Львівська політехніка» АНАЛІЗУВАННЯ СТАНУ ТА ТЕНДЕНЦІЙ РОЗВИТКУ МАШИНОБУДІВНИХ ПІДПРИЄМСТВ В УКРАЇНІ © Кривецький І. О., 2014 Проаналізовано основні показники діяльності машинобудівних підприємств, серед яких: обсяг виробленої та реалізованої продукції, динаміка цін, обсяг експортномпортних операцій, наявність та стан основних засобів, обсяг інвестицій в основний капітал та показники фінансових результатів і рентабельності операційної...»

«Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація, 2010, випуск 23 УДК 621.3.08:581.12 Ю.М. Куценко, доц., канд. техн. наук Таврійський державний агротехнологічний університет Аналіз якості роботи електронної системи контролю дихання рослин В роботі проведено аналіз якості роботи системи контролю параметрів дихання рослин, визначені коефіцієнти передачі лінійної системи ЧАП. Проведений аналіз якості роботи електронної системи вказує, що оптимальний коефіцієнт...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» На правах рукопису ХИЖНЯК Євген Валерійович УДК 621.9.048.4 ЗАКОНОМІРНОСТІ ВИНИКНЕННЯ ТА ВПЛИВУ КОЛИВАНЬ ДРОТЯНОГО ЕЛЕКТРОДУ НА ТОЧНІСТЬ ОБРОБКИ ТА ПРОЦЕСИ ФОРМУВАННЯ МІКРОГЕОМЕТРІЇ ПОВЕРХНІ ПРИ ЕЛЕКТРОЕРОЗІЙНОМУ ВИРІЗАННІ 05.03.07 – Процеси фізико-технічної обробки АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ – 2014 Дисертацією є рукопис....»

«ДЕРЖАВНИЙ КОМІТЕТ УКРАЇНИ З НАГЛЯДУ ЗА ОХОРОНОЮ ПРАЦІ НАКАЗ 13.07.2005 N 119 Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 22 вересня 2005 р. за N 1084/11364 Про затвердження Правил охорони праці для працівників лісового господарства та лісової промисловості { Із змінами, внесеними згідно з Наказом Державного комітету України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду N 257 ( z1276-07 ) від 07.11.2007 } Відповідно до Закону України Про охорону праці ( 2694-12 ), Н А К А З У Ю: {...»

«Спеціальна металургія: вчора, сьогодні, завтра.2009 54 УДК 621.745.5 ЕЛЕКТРОННО–ПРОМЕНЕВИЙ ПЕРЕПЛАВ: МОЖЛИВОСТІ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ (Огляд) Ю. Я. Готвянський, Н. М. Рокожиця Національний технічний університет України,,Київський політехнічний інститут” Розглянуто сучасний стан, переваги, недоліки та перспективи розвитку електронно-променевого переплаву. Рассмотрено современное состояние, преимущества и недостатки, перспективы развития электронно-лучевой плавки. The state of the art,...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» А.I. ГРАБЧЕНКО, В.Л. ДОБРОСКОК СУЧАСНІ ТЕХНОЛОГІЇ МАТЕРІАЛІЗАЦІЇ КОМП'ЮТЕРНИХ МОДЕЛЕЙ Навчальний посібник Харків – 2009 УДК 004.94:621 ББК 34.5:32.973 Г-75 Публікацію навчального посібника здійснено за фінансової підтримки Європейської Комісії в рамках виконання проекту за програмою ТЕМ ПУС Навчання українських інженерів комп’ютерному промисловому проектуванню (дизайну) Дане видання...»

«МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ» Р.Г. Акмен ПАЛИВО, ОСНОВИ ТЕОРІЇ ГОРІННЯ ТА ПАЛИВНІ ПРИСТРОЇ Текст лекцій і задачі для окремих розділів курсу для студентів спеціальностей 7.050601-01 «Теплоенергетика» і 7.050601-02 «Енергетичний менеджмент» Затверджено редакційно-видавничою радою університету, протокол № 3 від 28.12.2009 Харків НТУ «ХПІ» 2010 ББК 31.35 А40 УДК 662.6.9 Рецензенти: В.В. Соловей, д-р.техн. наук, проф.,...»




Продажа зелёных и сухих саженцев столовых сортов Винограда (по Украине)
Тел.: (050)697-98-00, (067)176-69-25, (063)846-28-10
Розовые сорта
Белые сорта
Чёрные сорта
Вегетирующие зелёные саженцы


 
2013 www.uk.x-pdf.ru - «Безкоштовна електронна бібліотека»