Содержание к диссертации
Введение
I. Исследование технической подготовки производства как важнейшего звена в повышении эффективности управления хлопкопрядильным производством 13
1.1. Современное состояние технической подготовки хлопкопрядильного производства 13
1.2. Анализ уровня автоматизации управления технической подготовки в АСУ прядильного производства предприятий хлопчатобумажной подотрасли 32
1.3. Методические основы построения универсальных алгоритмов и их программного обеспечения в АСУ 41
1.4. Постановка задачи исследования 46
II. Разработка алгоритмов и программного обеспечения задач "АСУ-сырье" 48
2.1. Классификация и взаимосвязь задач "АСУ-сырье" хлопкопрядильного производства 48
2.2. Алгоритмы пакета прикладных программ задачи оптимизации составов смесей текстильных волокон... 68
2.3. Практическая реализация алгоритмов пакета прикладных программ задачи оптимизации составов
смесей текстильных волокон 99
III. Совершенствование постановки задач по оптимальному планированию составов хлопковых смесей 107
3.1. Разработка универсальных алгоритмов по оптимиза ции смесей текстильных волокон 107
3.2. Постановка нелинейной задачи с использованием обобщающего критерия на модели "смесь - пряжа" в условиях АСУ 126
ІV. Определение экономической эффективности от раз работки и внедрения ІШП в условиях АСУ хлопко прядильного производства 136
4.1. Расчет единовременных и текущих затрат на создание и эксплуатацию системы 137
4.2. Расчет годовой экономии по основным технико-экономическим показателям и годового экономического эффекта от внедрения АСУП 141
4.3. Расчет коэффициента эффективности и срока окупаемости капитальных вложений на создание АСУ 152
Выводы 154
Литература 157
Приложение 170
- Современное состояние технической подготовки хлопкопрядильного производства
- Анализ уровня автоматизации управления технической подготовки в АСУ прядильного производства предприятий хлопчатобумажной подотрасли
- Классификация и взаимосвязь задач "АСУ-сырье" хлопкопрядильного производства
- Разработка универсальных алгоритмов по оптимиза ции смесей текстильных волокон
Введение к работе
Актуальность работы. В основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, принятых ХХУІ съездом КПСС, определено, что главная задача одиннадцатой пятилетки состоит в обеспечении дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе устойчивого, поступательного развития народного хозяйства, ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы /"27
В одиннадцатой пятилетке наша страна должна значительно увеличить эффективность материального производства при экономии всех видов ресурсов. Немалая роль в этом отводится легкой промышленности, производящей в основном товары народного потребления, и ведущей ее отрасли - текстильной. Текстильная промышленность обеспечивает как удовлетворение прямых потребностей населения в товарах народного потребления, так и удовлетворение нужд целого ряда отраслей народного хозяйства: трикотажной, обувной, швейной, автомобильной и др.
В одиннадцатом пятилетнем плане развития народного хозяйства СССР на I98I-I985 г.г. легкая промышленность страны должна увеличить выпуск продукции на 18-20 %у а в области производства тканей на 19 %, что позволит довести их выпуск до 12,7 млрд.кв.м з7 .
Для выполнения и перевыполнения плановых заданий одиннадцатой пятилетки, а также в целях улучшения условий труда, повышения эффективности использования трудовых ресурсов и обеспечения выполнения задач по дальнейшему увеличению производства и повышению качества товаров народного потребления, постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О дополнительных мерах по закреплению кадров в производственных объединениях и на предприятиях текстильной и некоторых других отраслей промышленности системы Министерства легкой промышленности СССР" от I марта 1982 года намечено выполнение целого ряда мероприятий по ускорению технического перевооружения предприятий, по значительному улучшению условий труда рабочих, по относительному уменьшению численности работников отрасли за счет внедрения научной организации труда, по внедрению прогрессивной бригадной формы организации и стимулирования труда, по усилению стимулирования коллективов, выполняющих плановые задания [ 4J.
Одним из основных и наиболее важных производств текстильной промышленности является прядильное производство, т.к. от эффективности его работы во многом зависят как себестоимость, так и качество готовой продукции. Так, в прядильных производствах крупнейшей подотрасли текстильной промышленности - хлопчатобумажной -работают около 200 тыс.человек. В последние годы с увеличением объемов производства хлопчатобумажной промышленности за счет технического перевооружения предприятий и увеличения производительности труда намечается недостаток хлопкового волокна, несмотря на то, что в 1980 году хлопка собрано почти 10 миллионов тонн, а среднегодовое производство хлопка-сырца за I976-1980 г.г. составило 8,9 миллионов тонн. В период 1981-1985 г.г. планируется увеличить среднегодовое производство хлопка-сырца до 9,2 - 9,3 млн.т, что составит 3-4 процента среднегодового прироста [Zj .
Дальнейшее развитие хлопководства с последовательным наращиванием сборов хлопка-сырца, особенно тонковолокнистых сортов, оп- ределено и Продовольственной программой СССР на период до 1990г., одобренной Пленумом Центрального Комитета КПСС, состоявшимся 24 мая 1982 года [ЬІ .
Проблема рационального использования сырья хлопкопрядильными производствами в свете решений ХХУІ съезда КПСС и постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР является одной из наиболее важных в их хозяйственной деятельности. Решение данной проблемы призвана обеспечить техническая подготовка производства. Основными функциями технической подготовки хлопкопрядильного производства являются: определение заправочных параметров работы оборудования; выбор составов сырьевых смесей.
Выбор заправочных параметров работы оборудования выполняется при расчете плана прядения, целью которого является определение заправочных параметров технологического оборудования по всем переходам прядильного производства, при которых достигается наилучшее значение показателя, характеризующего эффективность использования оборудования.
Эффективное использование производственных мощностей в хлопкопрядении непосредственно зависит от составов перерабатываемых сырьевых смесей. Выбор составов сырьевых смесей во многом предопределяет качество, себестоимость и трудовые ресурсы, необходимые для производства запланированного ассортимента пряжи, т.е. от качества сырьевых смесей, перерабатываемых на технологическом оборудовании, существенно зависит уровень обрывности, а значит, и зона обслуживания прядильных машин, следовательно, и производительность труда.
Цель и задачи исследования. Проблема составления сырьевых смесей в хлопкопрядильном производстве является наиболее сложной и ответственной. Это объясняется многокомпонентностью смесей, различными свойствами отдельных компонентов, коротким временным периодом работы смесей и прямым влиянием качества смеси на свойства пряжи, характеристики технологического процесса прядения, себестоимость пряжи. В последние годы сбор хлопка-сырца машинным способом резко возрастает, что отражается на качестве хлопкового волокна, т.е. увеличивается его засоренность, снижается крепость волокна и т.п. Все это заставляет прибегнуть к использованию современных форм и методов управления производством.
Расчет сырьевых смесей с использованием современных экономико-математических методов и средств вычислительной техники позволит эффективно использовать сырьевые ресурсы (хлопковое волокно и химические волокна). Выбор оптимальных составов смесей текстильных волокон в значительной степени определяет качество вырабатываемой пряжи, характеристики технологического процесса переработки смесей и в целом технико-экономические показатели работы предприятия, в которое входит хлопкопрядильное производство. В результате оптимизации составов сырьевых смесей достигается получение заданных свойств смеси, из которой будет получена пряжа требуемого качества, при минимальных затратах на сырье.
Кроме того, перспективным с точки зрения оперативного управления производством является прогнозирование качества пряжи и характеристик технологического процесса переработки запланированных составов смесей. Прогнозирование помогает организовать диалоговый режим выбора оптимального состава смеси, который удовлетворял бы требованиям производственного персонала (т.е. задавав- мым значениям ограничений) по многим показателям одновременно и учитывал бы фактическое наличие сырья на складах предприятия и его физико-механические свойства.
В последние годы проблема выбора наилучшей рецептуры сырьевых смесей рассматривалась во многих направлениях в различных организациях нашей страны и за рубежом. Анализ ряда работ и направлений оптимизации составов смесей текстильных волокон приведен в I.I. Однако, эти работы носят в основном теоретический и экспериментальный характер и не нашли систематической промышленной эксплуатации.
На наш взгляд, важнейшей задачей технической подготовки хлопкопрядильного производства в условиях АСУ является комплексный подход к решению проблемы оптимизации составов сырьевых смесей, а именно:
Решение задачи в тесной информационной взаимосвязи с задачами, обеспечивающими оперативную информацию о поступлении, расходе, остатках сырья на складах предприятия, о физико-механических свойствах этого сырья, принципах его складирования и последовательности взятия со склада.
Совершенствование алгоритмов расчета задачи оптимизации составов сырьевых смесей в части экономико-математической модели.
Решение задачи во взаимосвязи с задачами по расчету оптимальной производственной программы, оптимального плана прядения, оптимального распределения сырья между сортировками по выделенному предприятию лимиту сырья на квартал, на основании которого формируется система ограничений по использованию сырья.
Использование результатов автоматизированного анализа статистической информации о физико-механических свойствах ранее переработанных смесей, характеристиках выработанной из них пряжи и технологического процесса, полученных при их переработке. Результаты анализа статистической информации помогут работникам прядильных производств объективно формировать значения технологических ограничений на характеристики смеси.
5. Использование в экстремальных ситуациях дефицита отдельных видов сырья среднестатистических физико-механических свойств хлопкового волокна по урожаю данного года, заводу-поставщику, селекции, типу и сорту до его контроля сырьевой лабораторией.
Это становится возможным лишь в условиях комплексного решения задач автоматизированной системы управления оптимальным использованием сырья с применением современной вычислительной техники, экономико-математических методов и организации управления производством. Изложенные выше направления и явились целью настоящего исследования.
Методология и объекты исследования. Методологической основой диссертационной работы явились труды классиков марксизма-ленинизма, материалы съездов КПСС, постановления партии и правительства, результаты теоретических исследований по оптимальному использованию сырья на предприятиях текстильной промышленности, основные положения фундаментальных и прикладных исследований в области организации, планирования и управления прядильным производством, опыт разработки и внедрения автоматизированных систем управления производством хлопчатобумажной промышленности, экономико-математические методы.
В работе использовались модифицированный симплекс-метод с мультипликативным представлением обратной матрицы, метод грутао-. вого учета аргументов, метод Брандона, метод всех возможных регрессий, метод корреляционного анализа.
В диссертационной работе использованы нормативные материалы и производственно-экономические данные предприятий текстильной промышленности.
Научная новизна исследования, В результате проведенных исследований: предложен системный подход к проблеме совершенствования использования сырья на текстильных предприятиях путем разработки и внедрения задач "АСУ-сырье"; разработана усовершенствованная экономико-математическая модель задачи оптимизации рецептуры составов хлопковых смесей как центрального звена "АСУ-сырье"; предложена универсальная экономико-математическая модель задачи оптимизации составов смесей текстильных волокон; предложена нелинейная экономико-математическая модель данной задачи с использованием обобщающего критерия; разработана технология проведения расчетов по проектированию оптимальных составов смесей текстильных волокон; проведен анализ достоверности методов моделирования процесса переработки сырья в пряжу на основе статистической информации.
Практическая ценность работы. Использование предлагаемых в диссертационной работе экономико-математических моделей и алгоритмов способствует совершенствованию использования сырья при технической подготовке хлопкопрядильного производства в условиях функционирования АСУ.
Внедрение автоматизированной системы управления оптимальным использованием сырья ("АСУ-сырье") на текстильных предприятиях - II - позволит в значительной степени решить важную проблему рационального использования сырьевых ресурсов.
Использование усовершенствованной экономико-математической модели задачи оптимизации рецептуры хлопковых смесей будет способствовать снижению себестоимости вырабатываемой пряжи и стабилизации технологического процесса переработки смесей.
Универсальная экономико-математическая модель задачи оптимизации составов смесей текстильных волокон позволит ее применять в прядильных производствах как хлопчатобумажной, так и шерстяной и льняной подотраслей текстильной промышленности.
Применение разработанной технологии проведения расчетов по проектированию оптимальных составов смесей текстильных волокон при решений с малой периодичностью нелинейной модели с обобщающим критерием "смесь-пряжа" и с большой периодичностью линейной универсальной модели "сырье-смесь" повысит экономическую эффективность от реализации данной задачи.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на ВДНХ СССР (Москва, 1982г.) - семинар по использованию ПІЇЇІ для решения оптимизационных задач, в ДНТЇЇ им.Ф.Э.Дзержинского (Москва, 1983г.) - семинар по малооперационной и безотходной технологии легкой промышленности; на научно-техническом совете Ленхлоппрома (Ленинград, 1982г.); на научно-техническом совете Ивановского ГПКИ АСУ (Иваново, 1982г.); на заседании кафедры экономики и управления производством ЛИПНІ им.С.М.Кирова (Ленинград, 1983г.), а также на технических совещаниях на Краснодарском ХБК, Родниковском меланжевом комбинате, ХБК "Кренгольм-ская мануфактура" г.Нарва ЭССР, Херсонском ХБК, в Управлении АСУ МТП РСФСР (1978-1982 г.г.).
Результаты диссертационной работы использованы при разработке автоматизированных систем управления для Краснодарского ХБК -"АСУ-хлопок-Краснодар", для ХБК "Кренгольмская мануфактура" - "АСУ-хлопок-Кренгольм", для Ленинградского промышленного объединения "Ленхлоппром" - "АСУО-Ленхлоппром" и "АСУ-сырье-Ленхлоппром", для Родниковского меланжевого комбината - "АСУ-хлопок-Родники", для Ровенского льнокомбината - "АСУ-лен-Ровно-оптимизация", для Монинского камвольного комбината - "АСУ-сырье-Монино" и при разработке пакетов прикладных программ - "ШШ-за-дачи ТПП-Текстиль ОС ЕС", "ШШ-сырьевые смеси".
Публикации. Результаты диссертационной работы нашли отражение в четырех опубликованных статьях.
Объем работы. Диссертация содержит 138 страниц основного текста, 12 таблиц, 12 рисунков, литературно-справочный материал, содержащий III наименований,и приложения на 44 страницах. - ІЗ -
Современное состояние технической подготовки хлопкопрядильного производства
Техническая подготовка хлопкопрядильного производства играет решающую роль в организации основного технологического процесса производства пряжи. Она состоит из следующих основных частей: - разработки плана прядения; - выбора состава сырьевых смесей.
План прядения определяется совокупностью показателей,характеризующих технологический процесс переработки сырья и получения готовой пряжи. К ним относятся: линейная плотность полуфабрикатов, скорости основных рабочих органов машин, число сложений полуфабрикатов, величины вытяжки, крутки и некоторые другие параметры работы оборудования. План прядения должен соответствовать, в свою очередь, определенной системе прядения, под которой понимают совокупность некоторых видов оборудования, позволяющих, последовательно перерабатывая натуральные и химические волокна,получить пряжу с требуемыми свойствами.
Разработка плана прядения сводится к выбору такого варианта плана, который бы обеспечил выработку пряжи требуемого качества, оговоренного соответствующими стандартами или техническими условиями.
Следовательно, в результате разработки плана прядения необходимо учитывать: производительность оборудования, производительность труда, себестоимость пряжи, расход сырья на единицу веса пряжи и обеспечение требуемого качества пряжи.
В настоящее время разработка оптимального плана прядения по различным критериям оптимизации достаточно хорошо формализована, нашла промышленное применение на ряде предприятий хлопчатобумажной промышленности, оформлена в виде типового проектного решения, по которому ВНЙГМАСУлегпромом разработан пакет прикладных программ "ППП-оптимизация", и рекомендован МЛП СССР к широкому промышленному внедрению.
Таким образом, данную проблему в настоящее время можно считать во многом решенной. Поэтому целью настоящей работы явилась разработка комплекса задач по оптимальному использованию сырьевых ресурсов в условиях автоматизированной системы управления хлопкопрядильным производством.
Подбор сырья для выработки пряжи довольно сложная задача, которая определяется как назначением пряжи - ткацкая, трикотажная, ниточная и др., так и ее качественными характеристиками -линейной плотностью, относительной разрывной нагрузкой, коэффициентом вариации по относительной разрывной нагрузке, коэффициентом крутки и др. Такой подбор сырья для выработки определенного ассортимента пряжи базируется на взаимосвязи между физико-механическими свойствами волокна, составляющего смесь, и качественными характеристиками пряжи и технологического процесса приготовления пряжи, получаемой из исходного сырья. На основе этой взаимосвязи у нас в стране разработаны "Типовые сортировки", по которым указан процентный состав смеси по видам волокна: тип, сорт.
Из каждой "Типовой сортировки", в соответствии с конкретной системой прядения, запланирован определенный ассортимент пряжи.
Однако "Типовые сортировки" разработаны для всех предприятий отрасли, находящихся в разных климатических условиях, имеющих различное состояние технологического оборудования, квалификацию работающих и т.п. Следует также учитывать, что в реальных условиях производства предприятия часто испытывают дефицит отдельных видов сырья (тип, сорт), что заставляет их отступать от типовых норм расхода сырья. Поэтому в каждом конкретном случае целесообразно оперативно уточнять процентный состав сырья в сортировках, что может обеспечить экономию как сырьевых, так и трудовых ресурсов.
Основной задачей эффективного подбора сырьевых смесей является получение из исходного количества сырья максимального количества пряжи. Это становится возможным при максимальном использовании прядильных способностей волокна, позволяющих получать более высокую линейную плотность пряжи, т.е. из одного и того же количества волокна получить больший метраж пряжи. Последнее позволит соответственно увеличить выпуск готовой продукции - тканей, трикотажных изделий, ниток и т.п.
Уменьшение материальных затрат на единицу продукции всегда рассматривалось как важнейшее условие для снижения себестоимости и роста прибыли. "Затраты на сырье в себестоимости текстильной продукции составляют 80-90 % от всех затрат. Рациональное расходование сырья направлено на снижение себестоимости продукции и сбережение прошлого труда, воплощенного в сэкономленном сырье. В процессе производства происходит тесное переплетение экономии овеществленного и живого труда, а ее результаты находят отражение в повышении эффективности общественного производства в целом" /597..
Анализ уровня автоматизации управления технической подготовки в АСУ прядильного производства предприятий хлопчатобумажной подотрасли
Академик В.М.Глушков в своих трудах привел следующее сравнение: "Если первую революцию в технике связывают с появлением паровой машины, то вторая научно-техническая - это революция прежде всего в области средств управления" /"28/.
Действительно, управление как сфера человеческой деятельности, в которую вовлечены до одной четверти трудящихся, в последние два десятилетия не только превратилось из искусства в науку, но и приобрело индустриальный характер. Это значит, что управленческий труд, как и всякий другой общественно необходимый вид человеческой деятельности, должен иметь свои технологию, средства и методы [45].
Широкое внедрение средств вычислительной техники и технологии автоматизированного управления в народное хозяйство связано в применении научного аппарата кибернетики к экономике и управлению производственной деятельностью предприятий, в том числе и предприятий текстильной промышленности.
Под технологией автоматизированного управления принято понимать технологию обработки данных (решение задач) по планированию, учету, контролю, анализу, моделированию и прогнозированию технико-экономических показателей производственной деятельности предприятий. В последние годы внедрение автоматизированных систем управления в народное хозяйство осуществляется все более быстрыми темпами.
Разработка первых автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП) текстильной промышленности была начата одновременно с созданием первых АСУП в машиностроении и приборостроении (в I965-1968 г.г. начались разработки АСУП для Ивановского и Калининского камвольных комбинатов).
Однако, в дальнейшем темп роста работ по автоматизации управления текстильными предприятиями был низким и по состоянию на начало 1973 года в отраслях было зарегистрировано лишь 14 АСУП, разрабатываемых для 10 предприятий.
Резкий рост количества систем, создаваемых для текстильных предприятий, произошел в 1973-1975 г.г. и по состоянию на середину 1975 года число разрабатываемых АСУП в отраслях выросло в сравнении с 1973 годом почти вдвое - до 24 систем.
В настоящее время количество вновь разрабатываемых и развивающихся АСУП в несколько раз превышают уровень 1975 года.
По данным ВНИШАСУлегпрома,на І.0І.82г. в МЛП СССР на 122 наиболее крупных предприятиях функционирует АСУ. Причем, на одном предприятии, как правило, функционирует несколько систем. К примеру, на Краснодарском ХБК функционируют следующие системы: "АСУ-хлопок-Краснодар-прядение", "АСУ-хлопок-Краснодар-ткачество", "АСУ-хлопок-Краснодар-отделка" и "АСУ-хлопок-Краснодар-развитие".
Таким образом, можно сказать, что в текстильной промьшленности, как наиболее крупной в легкой промышленности, количество разработанных и функционирующих систем значительно. Это позволяет провести их анализ на состав включаемых в системы задач по функциональным подсистемам.
В АСУП обычно выделяют автоматизацию функций управления по подсистемам, которые для предприятий текстильной промьшленности согласно / 6б7 включают в себя: 1. Управление технической подготовкой производства (УТПП) 2. Технико-экономическое планирование (ТЭП) 3. Бухгалтерский учет (БУ) 4. Оперативное управление основным производством (0У0П) 5. Управление материально-техническим снабжением (УМТС) 6. Управление сбытом (УС) 7. Управление финансами (УФ) 8. Управление качеством (УКач) 9. Управление кадрами (УК)
Надо отметить, что наибольшая доля работ по разработке АСУП в текстильной промышленности выполняется организациями Союзсистемпрома (Минприбор), специализирующегося на разработке АСУ, а наибольший удельный вес по числу разрабатываемых и внедренных систем управления имеет Ивановский ГПКИ АСУ (соответственно 29,2 и 28,1 процента по состоянию на 1979 год) /~7IJ, как головная организация от Минприбора по созданию АСУ для предприятий системы Минлегпрома СССР.
В Приложении I приведены характеристики ряда внедренных и разрабатываемых АСУП хлопчатобумажной подотрасли. Все рассматриваемые АСУП выполнены и выполняются организациями Союзсистемпро-ма, начиная с 1979 года.
Классификация и взаимосвязь задач "АСУ-сырье" хлопкопрядильного производства
Автоматизированная система управления оптимальным использованием сырья с применением административных и экономико-математических методов, средств вычислительной техники и связи в хлопкопрядильном производстве позволит органам управления осуществлять оптимальное в названном аспекте управление производством в условиях современных методов планирования, ориентированных на достижение конечного результата.
В "АСУ-сырье" должен осуществляться сбор, передача, обработка и выдача пользователям экономической информации по использованию хлопко-волокна с сохранением участия управленческого аппарата в принятии решений.
Основная цель "АСУ-сырье" должна состоять в совершенствовании управления хлопкопрядильным производством, обеспечивающим наилучшее использование материальных и трудовых ресурсов, повышение технико-экономических показателей работы предприятия в целом.
Данная АСУ позволит реализовать следующие основные функции управления: 1. Оперативный расчет оптимальных составов хлопковых смесей. 2. Прогнозирование характеристик смеси, пряжи и технологического процесса, ожидаемых при переработке запланированных составов смесей. 3. Оптимальное распределение сырья между вырабатываемым ассортиментом пряжи по различным критериям оптимизации. 4. Расчет оптимального плана прядения. 5. Расчет оптимальной производственной программы. 6. Анализ и обработка статистической информации о характеристиках смеси, пряжи и технологического процесса по ассортименту вырабатываемой пряжи. 7. Комплексный анализ физико-механических свойств поступающего на предприятие сырья. 8. Учет движения сырья по сырьевому складу и прядильному производству. 9. Формирование оперативных данных об использовании сырья на видеотерминальное устройство. нкционирование "АСУ-сырье" в хлопкопрядильном производстве при реализации вышеперечисленных функций управления обеспечит: - снижение затрат на сырье в себестоимости вырабатываемой пряжи; - снижение затрат на переработку сырья за счет снижения обрывности в результате стабилизации технологического процесса переработки смесей; - увеличение объема производства запланированного ассортимента пряжи из выделенного сырья при минимальном выходе отходов за счет стабилизации технологического процесса переработки смесей; - увеличение производительности оборудования за счет снижения обрывности и рационального выбора параметров работы оборудования; - снижение потерь сырья при его хранении и переработке; - усиление централизации планирования и управления хлопкопрядильным производством; - повышение оперативности принятия управленческих решений за счет получения подробнейшей экономической информации о результатах использования сырья.
Данная АСУ будет являться элементом системы управления хлопкопрядильным производством в части вышеназванных функций.
Реализация основных функций "АСУ-сырье" должна осуществляться решением комплексов задач суточного, месячного, квартального и годового временных периодов. Многие задачи предназначаются для функционирования в режиме работы "по запросу", т.е. по требованию управленческого персонала должны выдаваться результаты решения экономических задач.
Для реализации вышеперечисленных функций управления по оптимальному использованию сырья в прядильном производстве нами определены состав задач "АСУ-сырье" и их информационная взаимосвязь. Решение данных задач в условиях функционирования "АСУ-сырье" приведет к достижению конечного результата поставленной ранее цели.
Состав задач и схема их взаимосвязи представлены на рис.2.1. Предполагается, что задачи должны решаться в определенной последовательности, т.к. это связано с необходимостью формирования требующейся для решения конкретной задачи экономической информации.
Разработка универсальных алгоритмов по оптимиза ции смесей текстильных волокон
Оптимизация составов сырьевых смесей в текстильной промышленности имеет актуальность не только в хлопчатобумажной подотрасли, но и в шерстяной и льняной подотраслях.
Экономико-математическая модель задачи оптимизации составов хлопковых смесей, представленная в п.2.2, не учитывает особенностей ни шерстяной, ни льняной подотраслей. Кроме того, в результате эксплуатации задачи, разработанной на базе "ППП-задачи ТПП-Текстиль ОС ЕС" на Краснодарском ХБК, ХБК "Кренгольмская мануфактура", Родниковском меланжевом комбинате Ивпромтехноткани, прядильно-ниточном комбинате "Красная нить" Ленхлоппрома, выявлен ряд недостатков, присущих данной модели. К ним относятся:
1. При устранении несовместных решений средствами оптимизации все значения ограничений изменяются на величину у , что редко, но иногда приводит к нежелаемым изменениям по ряду ограничений, которые удовлетворяются без введения общего значения у.
2. Химические волокна в смесь вводятся только в целых кипах. Однако, на предприятиях (к примеру, на Краснодарском ХБК) существует технология, где химические волокна вводятся на промежуточных переходах в процентном соотношении (так называемая "Барнаульская линия").
3. Отсутствует возможность задания ограничения одновременно по сорт-типам хлопко-волокна. Данная особенность исходит из технологии квартального распределения лимита на хлопко-волокно и необходимости в последующих оперативных расчетах оптимальных составов смесей выдерживать это распределение.
Приведенные недостатки экономико-математической модели ІШП не явились "тормозом" к его внедрению, но оказывают некоторые неудобства при эксплуатации задачи. Кроме того, в текстильной промышленности желательно иметь единый математический и программный аппарат, обеспечивающий оптимизацию рецептур сырьевых смесей. Изложенные выше причины приводят к необходимости проведения дальнейшего совершенствования алгоритмов по оптимизации смесей текстильных волокон. На рис.3.1 приведен условный процесс переработки сырья и получения пряжи. Процесс смешивания волокон близок к линейному виду и практически во всех аналогичных работах формализуется в следующем виде
На последующих переходах переработки сырья линейной зависимости между характеристиками смеси, характеристиками пряжи и технологического процесса, как показывает опыт обработки статистической информации, не существует. Линеаризация этих зависимостей приведет к значительным допущениям даже при прогнозировании, а включения таких зависимостей в экономико-математическую модель оптимизации просто недопустимо. Но прогнозирование в задаче оптимизации составов хлопковых смесей является лишь дополнительным элементом, оказывающим производственному персоналу помощь при анализе рассчитанных составов смесей. Как правило, прогнозирование характеристик пряжи и технологического процесса дает общую "картину" о целесообразности запуска смеси в производственный цикл, но метод моделирования, использованный в ІШП, не позволяет достаточно хорошо описать технологический процесс переработки смесей. Существуют и другие методы моделирования, сравнительная характеристика которых приведена ниже.
Выбрав лучший из этих методов, мы сможем обеспечить достаточную достоверность моделирования. В этом случае перед нами встает задача определения наилучших составов смесей с учетом ограничений на характеристики пряжи и (или) технологического процесса, либо даже одну из этих характеристик выбрать в качестве оптимизируемой величины. Задачу такого рода необходимо будет решать одним из методов нелинейного программирования. Как было отмечено в п.1.2, задачи, решаемые методами нелинейного программирования, имеют один существенный недостаток - они требуют больших затрат машинного времени, а следовательно имеют низкую оперативность расчетов. Последнее обстоятельство пока не позволяет использовать их в сфере оперативного управления производством.
Для решения поставленной задачи нами предлагается двухэтап-ная оптимизация. На первом этапе с большим горизонтом планирования (месяц, квартал) должна решаться задача нелинейного программирования, которая определит характеристики смеси, необходимые для поддержания требуемых значений характеристик пряжи и технологического процесса. Переменными в данной задаче будут являться характеристики смеси. Ограничениями - характеристики пряжи и технологического процесса. Время решения данной задачи не окажет влияния на оперативность последующих расчетов, так как частота ее решения невелика.
На втором этапе должна решаться задача линейного программирования, которая исходя из фактических запасов сырья на предприятии и полученных на первом этапе характеристиках смеси определит оптимальный состав смеси и выполнит прогнозирование качественных характеристик пряжи и технологического процесса.
Задача, выполняемая на первом этапе, может быть решена одним из методов нелинейного программирования. В настоящем разделе не приводится экономико-математическая модель данной задачи, но мы условно считаем, что она будет иметь классический вид,описанный в п.1.2.
