Розробка автоматизованої системи оптимального використання заготовок за для розкрою площинних матеріалів

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Декабря 2014 в 16:18, курсовая работа

Описание работы

У сучасному світі є три основні проблеми , вирішення яких присвячені останнім часом зусилля вчених . Це економія природних ресурсів , розробка раціональних технологій виробництва та організація оптимального управління . Сучасне автоматизоване виробництво являє собою складну систему , домогтися оптимального функціонування якої можна тільки застосовуючи на всіх її рівнях ефективні методи автоматизації управління роботою її складових. Стрімкий прогрес в області засобів інформаційного забезпечення вирішення задач науки і техніки передбачає кардинальну зміну підходів до технології вирішення наукових і виробничих проблем. Одним з найважливіших напрямків прискорення науково -технічного прогресу та підвищення ефективності виробництва є автоматизація всіх ланок виробничого циклу , у тому числі проектування , технологічної підготовки виробництва і управління. Об'єкти виробництва стають більш складними , проте терміни на проектування і технологічну підготовку їх виробництва в умовах конкуренції скорочуються. Екстенсивно вирішити дану проблему неможливо, тому не всі процеси проектування можуть бути виконані паралельно. Інтенсифікація праці конструкторського і технологічного персоналу можлива тільки при наявності обчислювальної техніки , застосуванні комп'ютерних технологій , що базуються на створенні та / або використанні автоматизованих систем управління (АСУ) і складових їх частин: систем автоматизованого проектування ( САПР ) і автоматизованих систем технологічної підготовки виробництва ( АСТШТ ) . Розробка АСУ на базі математичних методів і моделей , сучасних інформаційних технологій дозволить вирішувати питання управління , проектування і виробництва на належному рівні , зберігаючи конкурентоспроможність виробленої продукції.
В умовах целюлозно-паперового, деревного і т.д, виробництва одним із способів зниження витрат на сировину і матеріали є скорочення кількості відходів, що утворюються в процесі виробництва продукції. У загальній системі організації і планування виробництва серед багатьох факторів оптимальний розкрій має важливе значення.
З проблеми оптимального розкрою опубліковано велику кількість робіт, починаючи з кінця 40-ч років, коли завдання розкрою вперше була поставлена і вирішена, і до теперішнього часу.
Однак, рішення вважається класичної задачі оптимального розкрою у виробничих умовах пов'язане з такими труднощами як, умова цеілочисельності рішення, вимоги гарантованого існування оптимального рішення за будь-яких вихідних даних, обмеження по кількості ножів поздовжньо-різального верстата (ПРС), а так само багатьох інших вимог, пов'язаних зі специфікою роботи окремих підприємств.
Літературний огляд показує, що існуючі моделі, алгоритми та методи вирішення оптимального розкрою не забезпечують виконання цих вимог.
З урахуванням цього метою курсової роботи є створення автоматизованої системи оптимального використання заготовок при розкрої площинних матеріалів на основі методів, моделей і алгоритмів оптимального розкрою.

Содержание работы

ВСТУП……………………………………………………………………………4
1 ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ………………………………………………………6
2 АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ ЗАДАЧІ ПРОЕКТА………………………16
3 ВИБІР НАПРЯМКУ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧІ ПРОЕКТУ…………………17
4 РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОГО, ІНФОРМАЦІЙНОГО ТА МЕТРОЛОГІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЕКТУ………………………….19
5 РОЗРОБКА ТА ОПТИМІЗАЦІЯ АЛГОРИТМІЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЕКТУ…………….………………………………………………………….23
5.1 Вибір і обґрунтування інструментальних засобів………………….23
5.2 Розробка блок-схем алгоритмів та їх оптимізація….………………25
5.3 Вибір та обґрунтування апаратного забезпечення проектованої системи…………………………………………………………………………...31
5.4 Розробка вихідних текстів програмного забезпечення та вибір стандартного програмного забезпечення………………………………………31
5.5 Компіляція та тестування ПО………………………………………...36
6 РОЗРОБКА ПРОГРАМНОЇ ДОКУМЕНТАЦІЇ……………………………...39
6.1 Вихідні тексти проектованої системи……………………………….39
6.2 Опис проектованої системи…………………………………………..43
6.3 Інструкції з використання проектованої системи…………………..44
7 ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ…………………………………………46
ВИСНОВОК……………………………………………………………………...53
ВИКОРИСТАННІ В ПРОЕКТІ ДЖЕРЕЛА……………………………………54

Файлы: 1 файл

poyasnyuvalna_zapiska.docx

— 648.20 Кб (Скачать файл)

ККДi - коефіцієнт корисної дії i-го струмоприймача (0,96) ;

Кзагр - коефіцієнт завантаження i-го струмоприймача (0,8) .

Враховуючи потужність комп'ютера N ( 0,7 кВт), знаючи вартість однієї кіловат-години електроенергії A (0,3167грн./(КВт*год)), і прийнявши коефіцієнт корисної дії комп'ютера рівним 0,96, а коефіцієнт завантаження комп'ютера - 0.8, розрахуємо витрати на оплату електроенергії, використовуючи формулу ( 7.7 ):

Вопл = 0,3167 * (0,7 / 0,96) * 0,8 = 0,1847 (грн./год)

Інші витрати, пов'язані з обслуговуванням устаткування приймаються рівними 0,09 (грн./год).

Знаючи суму амортизаційних відрахувань, суму витрат на оплату електроенергії та інші витрати, розрахуємо вартість машино-години, використовуючи формулу(7.4):

Вм = 0,2551 + 0,1847 + 0,09 = 0,5298 (грн. /Час)

Для розрахунку витрат, пов'язаних з експлуатацією апаратного забезпечення, потрібно розрахувати час, витрачений на розробку даного проекту (Трозр). Період розробки припадає на 12 вересня 2013р., Що становить шістнадцять днів. Робота велася в середньому 5 год. в день. Отже, загальний час розробки склало Тразр = 16 * 5 = 80год. Розрахуємо суму витрат, пов'язаних з експлуатацією апаратного забезпечення, використовуючи формулу (7.3):

Векспл = 0,5298 * 80 = 42,384 (грн.)

Середньогодинна тарифна ставка - фіксований розмір оплати праці працівника за виконання норми праці (трудових обов'язків) визначеної складності (кваліфікації) за одиницю часу без обліку компенсаційних, стимулюючих і соціальних виплат. Дану величину можна розрахувати за формулою:

m = Оср / Тмес ,                                                  ( 7.8 )

де Оср - посадовий оклад розробника ( 2600 грн.) ;

Тмес - припустимо, місячний баланс робочого часу (168 годин).

Розрахуємо середньогодинну тарифну ставку на оплату праці , використовуючи формулу ( 1.8 ) :

m = 2600/168 = 15,42 (грн ./час)

Витрати на оплату праці розробника програмного продукту включають його заробітну плату і відрахування на соціальні потреби у розмірі 40% від заробітної плати. Дану величину можна розрахувати за формулою:

Зопл = mТразр + 0,4 mТразр ,                           (7.9 )

де m - середньогодинна тарифна ставка заробітної плати розробника (21,42грн/год);

Тразр - загальний час розробки та реалізації продукту (годин).

Розрахуємо сукупні витрати на оплату праці , використовуючи формулу(7.9):

Вопл = 15,42 * 42 + 0,4 * 21,42 * 42 = 1 007,5 (грн.)

Витрати на допоміжні матеріали за фактом становить 180 грн.

Знаючи експлуатаційні витрати, витрати на заробітну плату та допоміжні матеріали , розрахуємо прямі змінні) витрати, використовуючи формулу (7.2) :

Взм=93,24 + 1 007,5 + 180 = 1 280,74 (грн.)

Накладні витрати приймаються рівними 130 % від прямих витрат . Знаючи прямі (змінні витрати), розрахуємо непрямі (постійні) витрати :

Впост=1 280,74 *1,3=1664,962 (грн.)

Знаючи змінні і постійні витрати, розрахуємо валові витрати:

Ввитр = 1280,74 + 1664,962 = 2945,702 (грн.)

Для реалізації створеного продукту на ринку студенту необхідно розрахувати його собівартість.

Собівартість визначається за формулою:

С = Ввитр + П,                                      ( 7.10 )

де П - прибуток ( грн.) ;

Ввитр - валові витрати.

У свою чергу прибуток визначаємо за формулою:

,                                                   (7.11)

де Р - рівень рентабельності продукту (виражається в %).

Беручи рівень рентабельності рівним 27% і валові витрати, розрахуємо прибуток, використовуючи формулу (7.10):

П = 2945,702 * 0,27 = 795,33954 (грн.)

Знаючи валові витрати і прибуток, розрахуємо собівартість створеного ПП на ринку, використовуючи формулу (1.9):

С = 2945,702 + 795,33954 = 3741,04154

В результаті проведених розрахунків можна сказати , що відпускна ціна програмного продукту складе 3741,04154 грн.

При розрахунках економічної ефективності застосовувався метод  повного поглинання витрат (МППЗ).

При використанні даного методу виробничі накладні витрати розподіляються на собівартість готової продукції. Тобто собівартість одиниці готової продукції визначається сумою витрат на матеріали, зарплату і накладними витратами на одиницю продукції:

Дане програмне забезпечення значною мірою скоротить час роботи користувача. Далі будуть приведені результативні показники:

  1. Капітальні вкладення на розробку та впровадження автоматизованої інформаційної системи становлять собівартість даного продукту, тобто 3741,04 грн.
  2. Поточні витрати на експлуатацію проектуємої системи становлять можна визначити за формулою 7.8, тобто 15,42 грн/год. робочого часу.
  3. Економія умовно-постійних витрат, обумовлену збільшенням об’єму продукції. Дане програмне забезпечення виконує роботу приблизно в сотні  раз швидше, а ніж це робить людина. В даному випадку умовно-постійні витрати становлять 1 280,74.
  4. Відносну економію фонду заробітної плати. Припустимо, що для відносно швидкої оптимізації без даного ПЗ, компанії необхідно мати принаймні двох робітників, з місячною заробітною платою 2600 грн. Тобто, кожен місяць компанії необхідно витрачати 5200грн. При використанні даного програмного забезпечення, достатньо буде одного працівника.
  5. Економічна ефективність від впровадження програми в компанію.
  6. Абсолютна економія фонду заробітної плати робітників, по обслуговуванню проектуємої системи. Для роботи і обслуговування даної системи достатньо одного працівника, з його місячною заробітною платою.
  7. Відносна економія затрат на обробку інформаційних потоків. Після впровадження даної системи, компанії необхідно шукати вхідні дані для обробки, а отже збільшити витрати на пошук даної інформації.
  8. Економія затрат на сировину, матеріали, електроенергію в результаті впровадження проектуємої системи.
  9. Дана програма надасть економію та додатковий дохід за рахунок підвищення якості роботи. Людина може допустити помилку в розрахунках, програма ж її не допустить.
  10. Економія за рахунок зменшення на виробничі затрати (штрафи, пені, оплата зверх урочних робіт). За рахунок зменшення числа помилок робітниками, компанії  не має потреби виплачувати пені за не правильне виконання роботи.
  11. Приріст заробітку, за рахунок підвищення об’єму виконання робіт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИСНОВОК

 

Програмне забеспе6чення «Оптимізація розкрою на полотні» призначене для визначення оптимального розкладання прямокутників. Порівнявши декілька тестів, можна зробити висновки що якість та час програми залежить від кількості прямокутників та кількості їх параметрів. Також час роботи залежить від параметрів комп’ютера, на котрій це програмне забезпечення буде працювати.

В першу чергу, дана програма стане в нагоді операторам верстаків, що оптимізувати розкрій на полотні. Також програмне забезпечення можна використовувати в наукових цілях.

Головним чином ця програма надає компанії економію грошей, та скорочення часу роботи працівників. В ході розрахунків  було доведено, що при експлуатації даної програм, кількість виконаної роботи підвищується у десятки раз. В якості критеріїв економічної ефективності в розрахунках використовувались показники продуктивності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВИКОРИСТАННІ В ПРОЕКТІ ДЖЕРЕЛА

 

  1. Аверьянова Н.К., Бухвалов A.B. Опыт внедрения программы линейного раскроя в судостроении // Математическое обеспечение рационального раскроя в системах автоматизированного проектирования: Тез. докл. всесоюз. конф., Уфа, 1987, с.2-3
  2. Автоматизированное производство и проектирование в машиностроении. / Под ред. Ю.М. Соломенцева, В.Г. Митрофанова. -М.: Машиностроение, 1986. 256 с.
  3. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. -Новосибирск: Наука, Сиб.отд., 1990 513 с.
  4. Бабаев В.Ф. Оптимальный раскрой металла с помощью ЭВМ в условиях единичного и мелкосерийного производства // Технология машиностроения, 1966, № 12, с. 43-46
  5. Бабаев В.Ф. Оптимальный раскрой материалов с помощью ЭВМ. М.: Машиностроение, 1982 - 167 с.
  6. Балакшин Б.С. Теория и практика технологии машиностроения: В 2 кн. -М.: Машиностроение, 1982-Кн. 1 239 с. Кн.2 - 367 с.
  7. Басакер Р., Саати Т. Конечные графы и сети. М.: Наука, 1974. - 366 с.
  8. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд./Пер.с анл. М., Издательство Бином, СПб, Невский диалект, 1998 г. - 560 с.
  9. Бэллман Р. Динамическое программирование. М.: Изд. Иностр.литер., 1960.-400 с.
  10. Бэллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. М., Наука, 1965 - 458 с.
  11. Булавский В.А., Яковлева H.A. О решении задач оптимального раскроя материалов на ЭВМ В кн. Математические методы в технико-экономических расчетах: Материалы научного совещания, т.4, Москва, 4-8 апреля 1960 г, М.: Изд-во АН СССР, 1961, с.83-87
  12. Волков В.А. Анализ использования материальных ресурсов, М.: Экономика, 1965 113 с.
  13. Габитов В.А., Мухачева A.C., Федорова H.H. Предоптимаизационный выбор алгоритма решения задачи линейного целочисленного раскроя // В кн.: Принятие решений в условиях неопределенности, Уфа, 1996, с. 17-22
  14. Горанский Г.К., Бендерева Э.И. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. -М.: Машиностроение, 1981.-456 с.
  15. Горшков А.Ф. Об одном методе отыскания экстремальных суграфов //Сибирский математический журнал АН СССР, 1985. Т.26, № 1, с.44-48.
  16. Горшков А.Ф. Метод отыскания экстремальных подграфов на двудольных графах // Техническая кибернетика, 1986, № 4, с. 136-142.
  17. Горшков А.Ф., Соломенцев Ю.М. Отыскание экстремальных каркасов с предписанными степенями вершин методом замещений. //ДАН, 1996. Т.347, № 4, с.443-445.
  18. Горшков А.Ф., Соломенцев Ю.М. Применимость реберных замещений в классе комбинаторных задач на графах. //ДАН, 1994. Т.337, № 2, с.151-153.
  19. Горшков А.Ф., Соломенцев Ю.М. Применимость вершинных замещений в классе задач о к-вершинных подграфах //ДАН, 1994. Т. 336, №2, с. 157-160

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК А – Специфікація

 

№  рядка

Формат

Позначення

Найменування

Кількість

При-мітка

1

   

Документація

   

2

         

3

А4

КНУ.РК.6.050103.13.4

Пояснювальна записка

556

 

4

         

5

CD

КНУ.РК.6.050103.13.4.ПМ

Програмні матеріали

22

ММБ

6

         

7

CD/В

КНУ.РК.6.050103.13.4.ПВ

Вихідні тексти програм

22

ММБ

8

CD/П

КНУ.РК.6.050103.13.4.ПС

Презентація системи

22.7

ММБ

9

CD/Т

КНУ.РК.6.050103.13.4.ТП

Тексти проекту

55

ММБ


 

 

 

 

 

 


Информация о работе Розробка автоматизованої системи оптимального використання заготовок за для розкрою площинних матеріалів