Введение к работе
Актуальность телы. Автоматизация оперативного планирования и управления позволяет повысить качество продукции, ритмичность ее производства и отгрузки, сократить потери сырья и продуктов, улучшить координацию работы цехов и служб предприятия, а также повысить эффективность работы персонала. При формулировке и решении задач оперативного управления и планирования возникают серьезные трудности, связанные со сложностью технологических схем производств, многообразием факторов и ограничений, дискретностью переключений операций, динамической природой: задачи, большим количеством интервалов дискретного времени на периоде _ планирования. В известных подходах не учитывался ряд существенных аспектов задачи, таких как сочетание непрерывных, дискретных и периодических химико-технологических процессов, время "остывания" и паспортизации продуктов, неточность при проверке ограничений на запасы и ресурсы и др. Этим определяется актуальность разработки моделей и алгоритмов оперативного планирования и управления многоассортиментными химико-технологическими производствами.
Цель работы заключается в разработке и исследовании математических моделей и методов оперативного планирования и управления"-. многоассортиментными химико-технологическими производствами на примере производства и отгрузки -полиэтилена, серы, гудрона, битумов, синтанолов, кабельных пластикатов, программной реализации этих моделей и алгоритмов и внедрении в промышленную эксплуатацию.
Методы исследования. Использованы методы математической логики, теории оптимального управления, дискретного программирования, комбинаторики, а также алгоритмы логического вывода, основанного на правилах. Основные положения работы опираются на математические доказательства, подтверждены результатами расчетов на ЭВМ, внедрения и промышленной эксплуатации.
Научная новизна. Предложено единообразное математическое описание непрерывных, дискретных и периодических химико-технологических процессов и условий их функционирования.Сформулированы ограничения на длительности, синхронность, альтернативность операций.
Формализован учет "задержек" на "остывание", анализы при опережающем поступлении сырья'и запаздывающем выпуске продукта. Предложено обобщение задачи управления для проверки фазовых
ограничений на запасы и ресурсы с заданной точностью.
Задача управления представлена в виде системы правил для решения методом логического вывода по схеме исчерпывающего поиска с возвратом. Для повышения эффективности решения предложен комплекс новых приемов корректного отсечения ветвей, использующих вычисление зависимых переменных в процессе поиска, блочность задачи, оценивание границ функций на ветви.
Практическая ценность. Предложенные модели и алгоритм могут использоваться для оперативного планирования и управления многими многоассортиментными химико-технологическими производствами.
Разработанный алгоритм реализован в системе оперативного планирования и управления. Предусмотрены объяснения процесса решения, помощь, обучение пользователя, защита от ошибок в данных, настройка форм документов.
Промышленная реализация. Система внедрена в промышленную эксплуатацию для участков производства и отгрузки серы,- товарного гудрона, битумов ПО "Киришинефтеоргсинтез", для производств синтанолов и кабельных пластикатов Дзержинского ПО "Капролактам", для производства полиэтилена на Новополоцком ПО"'Полимир".
Апробация работы.-. Результаты работы прошли апробацию на следующих конференциях и семинарах: Всесоюзная научная конференция "Методы, кибернетики химико-технологических процессов (КХТП-1)" (1984); "Проблемы комплексной автоматизации" (ЦНИИТЭИ приборостроения, 1985); VI Московская конференция па проблемам кибернетики и вычислительной техники (Научный - Совет АН СССР "Кибернетика", 198_7); "Информатика в технологии приборостроения"-(Ленинград, НТО приборостроения, 1990); 8-я Всероссийская - научно-техническая конференция "Математические методы в химии" (ММХ-8, Тула, 1993). Работа докладывалась на семинарах в МИХМ (1992, 1994) и ЩИИКА.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 10 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и трех приложений; содержит
страниц основного текста, рисунков и библиографию из наименований, а также приложения на Зо страницах.