Оптимизационные расчеты на ЭВМ

,

где – годовая программа выпуска данных деталей, шт.;

 – нормативный коэффициент загрузки оборудования;

 н-час – нормативное значение годового фонда времени работы технологического оборудования.

Площадь, занимаемая станками на технологической операции, соответствующей вершине графа , рассчитана по формуле:

;

где – норматив площади, занимаемой технологическим оборудованием на операции, соответствующей вершине , м².

Результаты расчёта  критериальных параметров приведены  в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Исходные данные и результаты нормирования модели

Номер вершины графа	Номер технологического перехода	Подача, мм/мин	Скорость резания, м/мин	Глубина резания, мм	Ход инструмента, мм	Время, мин				Часовые приведенные затраты, руб./час	Приведенные затраты, руб.	Норматив площади, м2	Занимаемая площадь, м2	Количество станков, шт.	Обобщенный критериальный параметр
						Основное	Вспомогательное	Подготовительно-заключительное	Штучно-калькуляционное
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
2	1	42	98	2,5	80	1,90	3,36	36	9,66	6,36	1,02	5,75	0,27	0,047
	2	42	98	3	30	0,71
	3	193	22	5	50	0,26
	4	78	14	10	110	1,41
	5	113	14	22,5	110	0,97
	6	42	98	1,6	4	0,09
	7	126	85	2	5	0,04
	итого					5,38

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2 – Продолжение

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11		12		13		14		15		16
3	1	42	98	2,5	80	1,90	0,52	30	10,26	8,10	1,39		2,98		0,15		0,050
	2	42	98	3	30	0,71	0,30
	3	193	22	5	50	0,26	0,38
	4	78	14	10	110	1,41	0,38
	5	113	14	22,5	110	0,97	0,38
	6	42	98	1,6	4	0,09	0,22
	7	126	85	2	5	0,04	0,22
	итого					5,38	3,80
4	1	63	80	2,5	24	0,38	2,93	36	6,16	6,36		0,65		5,75		0,17		0,030
	2	63	80	2,5	80	1,27
	3	126	85	2,5х3	25	0,60
	4	63	80	1,6	4	0,06
	5	126	85	2	5	0,04
	итого					2,35
5	1	63	80	2,5	24	0,38	0,52	30	6,23	8,10		0,84		2,987		0,09		0,030
	2	63	80	2,5	80	1,27	0,30
	3	126	85	2,5х3	25	0,60	0,30
	4	63	80	1,6	4	0,06	0,22
	5	126	85	2	5	0,04	0,22
	итого					2,35	2,96
6		220	15,7	10х4	30	0,56	1,76	22,2	2,85	5,92		0,28		3,91		0,05		0,014
7		220	15,7	10х4	30	0,56	2,04	20	3,18	7,76		0,41		2,61		0,04		0,016
10		50	24	15	25	1,0	2,07	36,2	3,94	12,56		0,82		14,8		0,28		0,019
11		50	24	15	25	1,0	1,88	30	3,69	6,70		0,41		5,89		0,11		0,018
12	1	220	15,7	10х4	30	0,56	4,64	35,5	7,10	16,62		1,97		3,50		0,12		0,035
	2	50	24	15	25	1,0
	итого					1,56
13	1	220	15,7	10х4	30	0,56	4,98	35,5	8,78	16,62		2,43		3,50		0,15		0,043
	2	50	24	15	25	1,0
	3	108	47	8	70	1,30
	итого					2,86

 

 

 

Таблица 1.2 – Продолжение

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
14	1	50	24	15	25	1,0	4,18	35,5	7,39	16,62	2,05	3,50	0,13	0,036
	2	108	47	8	70	1,30
	итого					2,30
15		108	47	8	70	1,30	2,01	36,2	4,18	12,56	0,88	14,8	0,30	0,020
16		108	47	8	70	1,30	1,82	30	3,94	6,70	0,44	5,89	0,11	0,019
17		108	47	8	70	1,30	1,82	30	3,94	6,11	0,40	5,79	0,11	0,019

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 [3] с выявлением приоритетности основных критериев оптимизации.

К нормативным показателям  уровня технологии относятся приведённые  затраты  и суммарное штучное время 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   и , то, получив эти значения в виде статистического материала, можно выявить закономерности формирования резервов технологической эффективности.

Для получения статистического  материала математическая модель просчитана на предмет поиска значений длин всех путей графа по параметрам приведённых затрат и штучного времени. Для этого использована специальная программа для ПЭВМ “Перебор”, исходные данные для которой подготовлены в виде текстового файла [8] (см. приложение Б). В результате расчёта получены значения длин 72 путей (вариантов структур ПТП). Генеральная совокупность полученных таким путем статистических данных, использованная для дальнейшего анализа, приведена в приложении А.

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

,

где и – эмпирические коэффициенты.

 

Для этого была выполнена  аппроксимация [9] с использованием программного приложения «Microsoft Excel» пакета программ «Microsoft Office – 2000» с построением соответствующего графика (см. рисунок 2.1).

Рисунок  2.1  –  Эмпирическая  модель   зависимости суммарного штучного времени от приведённых затрат:

 – значение приведенных затрат на внедрение ПТП;

 – значение суммарного штучно-калькуляционного времени выполнения ПТП.

 

В результате расчета эмпирических коэффициентов получена зависимость:

.

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

;

,

где и – значения приведённых затрат и суммарного штучного времени действующего технологического процесса (путь 1-3-5-7-11-17-19) на модели 2011200000000ММ):

 руб.;

 мин.;

;

.

 

Так как , то основное внимание при оптимизации проектируемого перспективного технологического процесса следует уделять повышению его производительности, так как эффект от сокращения суммарного штучного времени во много раз превышает вызванное этим возможное увеличение приведённых затрат.

 

3 Оптимизационные расчеты на ЭВМ

3.1 Пороговая  оптимизация

 

Поиск оптимальной структуры  ПТП выполнен по методике [3]. В качестве главного критерия назначен более приоритетный, определённый в разделе 2, то есть максимальная производительность технологического процесса, (критериальный параметр – штучно-калькуляционное время). Остальные критерии – второстепенные. На длину пути по каждому второстепенному критерию назначено пороговые значения ( – номер критерия), то есть ограничение сверху, в качестве которых приняты длины пути действующего технологического процесса (путь 1-3-5-7-11-17-19 на модели 2011200000000ММ) по соответствующим критериям:

 руб.;

;

 м².

 

Далее произведены оптимизационные  расчёты на ПЭВМ с помощью программы "AMACONT" [8], 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 ( – 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 40, который удовлетворяет условию оптимизации ( ):

1-3-5-7-11-17-19

 мин;

 руб.;

;

 м².

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Использование обобщённого критерия оптимизации

 

Для выполнения расчётов значений обобщённого критерия был произведен поиск максимальных длин путей по каждому из критериев. Для этого в исходных данных, используемых для расчётов при пороговой оптимизации, значения критериальных параметров в вершинах были заменены на отрицательные. Затем на ПЭВМ с помощью программы “AMACONT” выполнен расчёт по каждому критерию. Значения соответствовали первым путям при расчёте по соответствующему критерию.