2 Анализ технико-экономических резервов производства и выявление приоритетности критериев оптимизации

В данном разделе произведен анализ технико-экономических резервов действующего производства на основе полученных статистических данных. Анализ выполнен по методике с выявлением приоритетности основных критериев оптимизации.

К нормативным показателям уровня технологии относятся суммарная площадь технологического оборудования S_∑ и суммарное штучное время Т_∑ на реализацию перспективного технологического процесса. Поскольку множество полных путей на полученной в разд.1 модели определяет множество допустимых вариантов структуры ПТП, а следовательно и соответствующих им значений S_∑ и Т_∑, то, получив эти значения в виде статического материала, можно выявить закономерности формирования резервов технологической эффективности.

Для получения статического материала математическая модель просчитана предмет поиска всех путей графа по параметрам площади технологического оборудования и штучного времени. Генеральная совокупность статических данных, использованная для дальнейшего анализа, приведена в приложении А.

На основе полученной статистики была выявлена эмпирическая функциональная зависимость в виде степенной функции:

Т_∑ = a·S_∑^-b,

Где а и b – эмпирические коэффициенты.

Для этого была выполнена аппроксимация с использованием программного приложения “Microsoft Excel” с построением соответствующего графика.

Рисунок 2.1 – Эмпирическая модель зависимости суммарного штучного времени от площади технологического оборудования:

х – значение площади технологического оборудования,

у – значение суммарного штучно-калькуляционного времени выполнения ПТП.

В результате расчета эмпирических коэффициентов получена зависимость:

Т_∑ = ·S_∑ .

Для выявления вида технико-экономического резерва действующего производства рассчитаны следующие показатели [3]:

Х_Т = b·a·S_Д ^–b-1;

Х_S = ·a · T_Д , где S_Д и Т_Д – значения приведенных площадей технологического оборудования и суммарного штучного времени действующего технологического процесса (путь 1-3-6-8-11-13-16-20-23-26-28-31-36-40-44-48-52-55-59-63-67-71-74-78-82-86-90-93 на модели 2203.3С.21.18.000 ПЗ

ММ ):

S_Д = 44.370 м².

Т_Д = 4.480 мин.

3. Оптимизационные расчеты на эвм

3.1Пороговая оптимизация

Поиск оптимальной структуры ПТП выполнен по методике . В качестве

главного критерия назначен более приоритетный, определенный в разделе 2, то есть максимальная производительность технологического процесса (критериальный параметр – штучно-калькуляционное время). Действующий технологический процесс (путь 1-3-6-8-11-13-16-20-23-26-28-31-36-40-44-48-52-55-59-63-67-71-74-78-82-86-90-93 на модели 2203.3С.21.18.000 ПЗ

ММ) по соответствующим критериям:

S_Д = 44.370 м².

Т_Д = 4.480 мин.

Далее произведены оптимизационные расчеты на ПЭВМ с помощью программы «AMACONT», то есть выполнен поиск упорядоченного множества путей графа по главному критерию. Распечатка файла исходных данных приведена в приложении Б, результатов – в приложении В.

Для выявления оптимального пути рассмотрим ранее полученное упорядоченное множество путей (приложение В) по порядку, начиная с первого пути, проверяя справедливость соотношения L_j^к < L^к (j – номер пути в упорядоченной последовательности), то есть длина пути по каждому второстепенному критерию должна быть меньше соответствующего порогового значения.

В результате анализа выяснилось, что условию оптимального выбора соответствует путь под номером 1 (1-3-6-8-11-13-16-20-23-26-28-31-36-40-44-48-52-55-59-63-67-71-74-78-82-86-90-93):

S_Д = 44.370 м².

Т_Д = 4.480 мин.

2. Использование обобщенного критерия оптимизации

Для выполнения расчетов значений обобщенного критерия в качестве главного критерия назначена площадь технологического оборудования. Далее произведены оптимизационные расчеты на ПЭВМ с помощью программы «AMACONT», то есть выполнен поиск упорядоченного множества путей графа по главному критерию. Распечатка файла исходных данных приведена в приложении Б, результатов – в приложении Г.

В результате анализа выяснилось, что условию оптимального выбора соответствует путь под номером 1(1-3-6-8-11-13-16-20-23-26-28-31-36-40-44-48-52-55-59-63-67-71-74-78-82-86-90-93).

Далее рассчитаны значения обобщенного критерия для каждой вершины по формуле:

ε _∑(x_i) = ∑ξ_кα_кε^-к(x_i);

∑α_к = 1;

Ε^-к(x_i) = ,

Где n- количество критериев оптимизации;

ε^-к(x_i) – величина критериального параметра, соответствующего к-му критерию, приведенная к относительному безразмерному виду;

ξ_к = +1 – коэффициент принимающий положительное значение, так как значение всех критериальных параметров стремиться к минимуму;

α_к – весовые коэффициенты, определяющие значимость соответствующего критерия и назначаемые экспериментально с учетом анализа, выполненного в разделе 2.

После расчета обобщенного критерия для каждой вершины задача поиска оптимальной структуры технологического процесса сведена к решению однокритериальной оптимизационной задачи, то есть поиску кратчайшего пути на сетевом графе по обобщенному критерию.

Выводы

Результатом курсовой работы является получение оптимальной структуры технологического процесса при многокритериальной оптимизации. Так как улучшение одного критериального параметра приводит к ухудшению другого, то невозможно минимизировать длину пути по каждому из критериев одновременно. Поэтому в работе реализовано два подхода к проблеме многокритериальной оптимизации: пороговая оптимизация и оптимизация по обобщенному критерию.

При сравнении варианта технологического процесса, полученного при пороговой оптимизации с действующим технологическим процессом, получено увеличение штучного времени на 42% и уменьшение занимаемой площади на 3%.

Следовательно, при использовании в качестве основы для технического перевооружения производства варианта технологического процесса, полученного при пороговой оптимизации, достигается максимальный экономический эффект.