Совершенствование технологических процессов лесопильно-тарных цехов лесозаготовительных предприятий Чамеев, Василий Владимирович

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. В настоящее время наблюдается устойчивая
тенденция к уменьшению производства деревянной тары б связи с
внедрением прогрессивных ее видов, расширением бестарных перево
зок. В тозе время, потребности страны в пиломатериалах обеспечи
ваются не полностью. В условиях уменьшающихся запасов древесины
хвойных пород в лесосырьевых базах лесозаготовительных предприя
тий значительным резервом повышения выпуска дефицитных в стране
пиломатериалов является интенсивное вовлечение в переработку
лиственной древесины. Однако, лиственное пиловочное сырье после
отбора из хлыстов лыжного, спичечного и фанерного кряжей имеет
низкий для производства пиломатериалов сортовой состав. Увеличе-..
ние объема производства пиломатериалов при одновременном сниже
ния производства тары в условиях лесозаготовительных предприятий
целесообразно проводить на базе перепрофилирования неэффектив
но работающих тарных цехов в лесопильно-тарные и строительства
новых лесопильно-тарных цехов (ЛТЦ) взамен выбывавших производс
твенных мощностей. ...

Анализ работы 16 лесообрабатывапщих цехов в концерне "Свердлеспром " показал, что 30^ из них до сіїх пор не достигли проектных показателей. Основная причина этого - невозможность учета факторов.вероятностной природы, воздействующих на технологический процесс, в существующих методиках расчета.и проектирования лесопильно-тарных цехов. Определенный опыт создания комбинированных цехов для лесозаготовительных предприятий накоплен, но имеющихся рекомендаций по организации ЛТЦ недостаточно. Остается не исследованными вопросы загрузки станков з зависимости от состава сырья, параметров оборудования .с учетом стохастичнос-ти производства; отсутствуют рекомендации' по количественной оценке уровня комбинирования лесопильно-тарного цеха.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Обоснование параметров технологического процесса лесопильно-тарного'цеха, обеспечизэющпх повышение загрузки оборудования и рациональное использование древесного сырья с учетом вероятностного характера выполняемых операций.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе применена методика исследований, включающая: анализ литературных источников; теоретическую разработку и практическое построение математических моделей one-

раций технологического процесса и их реализацию в комплексе ма-Ехкных программ для ЭЕМ; математическое моделирование технологических процессов лесопильно-тарных цехов и разработку рекомендаций для практического использования с оценкой эффективности производства тарных комплектов и пиломатериалов в специализированных и комбинированных цехах лесозаготовительных предприятий.

В работе использованы методы математической статистики и теории вероятностей, имитационного моделирования на ЭВМ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработаны математические модели технологического процесса лесопильно-тарного цеха. Создан комплекс алгоритмов и мазанных программ для имитационного моделирования технологических процессоз лесообрабатываадх цехов на ПЭЕМ. Осуществлена автоматизированная подготовка исходной статистической информации для имитационного моделирования технологических процессов цехов (тарных, лесопильных, лесопильно-тарных).

Установлены зависимости, позволяющие количественно оценить влияние на загрузку головных станков и на пропускную способность технологических потоков размерно-качественных параметров сырья, поставов, параметров станков последующих уровней деления лесоматериалов, ыежоперацмонных размеров питателей. Определены уровни комбинирования для лесопильно-тарных цехов по готовой продукции и экономические стимулы для увеличения выпуска пиломатериалов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. С помоцыо комплекс-программы ZECH решаются ряд задач анализа и синтеза: определение путей повышения эффективности работы цехов; разработка схем технологических потоков цехов; определение оптимальных параметров функционирования технологических потоков; прогнозирование технико-экономических показателей работы существующих цехов.

При этом, компонент-программы SORT и STAN0K комплекс-программы ZECH снимают многие ограничения в применении^ имитационного моделирования технологических потоков (по КП РОТОК), связанные с необходимостью сбора и обработки статистической информации.

Техническая документация КП ZECH передана по актам институту СвердНИИПдрев для внедрения комплекса программ в практику проектирования цехов, проведения реконструкций в существующих, разработки перспективных технологических потоков. Копии всех файлов КЛ ZECH переданы отраслевой научно-исследовательской лаборатории кафедры механизации лесозаготовок МЛТИ. Результаты вы-

полненных работ использованы при разработке плана технического перевооружения тарных я лесопильно-тарных цехоз концерна "Сверд-леспрсм"; при разработке технологического процесса лесспильно--таряого цеха Самзасского ЛПХ ТПО "Ткменьлеспрсм", тарных цехов Батурпнского ЛПХ ССО "Уралтрубопроводстрон" и Карлыханозского ЛПХ объединения "Баилес"; в учебном процессе УЛТИ и МЛТИ.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследования докладывались и обсуждались на: научно-технических конференциях МЛТИ (19S5 -1837 г.г.); областных научно-технических конференциях з УЛТИ и СНИИЛЛ ( 1930,1931,19S7.I9S8,1991 г.г.); Всероссийской научно-технической конференции "Совершенствование техники и технологии освоения лесньк богатств Сибири и Дальнего Еостока" (г.Красноярск, 198S г. ); Всесоюзной научно-технической конференции "Роль молодых-, ученых и специалистов в повышении эффективности использования древесины и ее отходов в народном хозяйстве" ( г. Архангельск, 198S г. ); научно-технической конференции " Основные направления научно-технического прогресса з лесном комплексе Ксуи АССР ( г. Сыктывкар, 19S3 г. ).

ПУБЛИКАЦИИ РАБОТЫ. Оснозкые положения диссертационной работы отражены достаточно полно з 13 научных отчетах кафедры механизации лесоразработок УЛТИ и в 24 печатных работах.

СТРУКТУРА И ОЕьЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из зведення, 6-ти разделоз, основных выводов и рекомендаций, библиографии 179 наименований. Она изложена на 281 странице, включает 28 таблиц, 38 рисунков к имеет 3 приложения (на 54 стр.).

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы диссертации, определена цель исследовании я дана краткая аннотация исследований.

В ПЕРВОМ РА?ДЕЛ5 рассмотрено состояние производства пиломатериалов и тары, приведен анализ исследований по основным технологическим параметрам и операциям в лесообрабатывающих цехах.

Отмечено, что для улучшения объемного и сортового выхода пилопродукции круглые лесоматериалы повышенной сортности.целесообразно использовать для производства товарных пиломатериалов, а низкосортное и низкокачественное с:грье - для выпуска керотксмер-ной пилопродукцни. Один из способов реализации такого испельзо-

ванпя сырья возможен в комбинированном лесопильно - тарном цехе. Эффективность комбинированных производств доказана рядом работ, проведенных в ЦНИИМЭ, МЛТИ, СвердКШ'Лдреве и других органнза-ці:ях, опытом работы существующих цехов.

Отличительной чертой научных исследовании в настоящее время является широкое применение системного подхода к изучаемы.¹,! объектам, представляемых в виде сложных систем. Созданы и реализованы на ЭЕМ' математические модели технологических процессов ряда специализированных лесообрабатывающих цехов, комбинированного Епалсрезно-тарного. Однако, проведенный обзор исследований показал, что в области лесопилько-тарных цехов для лесозаготовительных предприятий многие технологические вопросы до настоящего временк не в полной мере освещены. Это, в первую очередь, проектирование технологических потеков цехов с учетом вероятностного характера поступления сырья, случайных потоков отказов станков и колебаний продолгителыюстей циклов обработки сырья и полуфабрикатов на станках.

Для обоснования технологических процессов в ЛТЦ, обеспечивающих повышение загрузки оборудования и рациональное использование древесного сырья с учетом вероятностного характера выполняемых операций, необходимо: разработать математические модели операций технологического процесса ЛТЦ и создать имитационную модель технологического процесса цеха, для решен::?, на ней различных задач анализа я синтеза; оценить влияние размерных параметров сырья на технологические показатели работы станочного оборудования; исследовать пропускную способность технологических по-токоЕ в зависимости от состава оборудования, их параметров и структуры потоков; разработать рекомендации, обеспечивающие повышение эффективности работы комбинированных лесопильно-тарных цехов и оценить их экономическую эффективность. -._

ВО ВТОРОМ РАЗДЕЛЕ приведены основные теоретические принципы построения математической модели и моделирующего алгоритма технологического процесса (ТП) лесопильно - тарного цеха (ЛТЦ). ТП ЛТЦ 'рассматривается как сложная многоуровневая система S, непосредственное изучение которой в целом, в совокупности, практически невозможно из-за ее сложности. Исходя из методологии исследования -сложных систем, математическая модель ТП ЛТЦ составлена'из ыатс-датических моделей элементов (станков) Сі и матема-

ти'-іескоЯ модели сопряжения (взаимодействия) между ними. Математическая модель станка, как элемента ЛТЦ, представлена . з виде стандартной математической схемы-модуля, описываемого случайными величинами: длительностью цикла деления лесоматериалов из станке ід; длительностью собственных простоев станка tn ; длительностью между смежными собственными простоями станка 1мс.

Схема сопряжения станков в ЛТЦ построена на основе схем деления лесоматериалов. При этом, станки Сі,. i=l,2,...,М, как элементы системы S, объсденены з подсистемы Sa, е=1,2,...,Н и представлены в виде многоуровневой схемы сопряжений. Первый, низший уровень - сопряжение станкоз з подсистемы Sa, е=1,2,...,М, сес:-ветствуюцие каждому уровня деления лесоматериалов. Второй, средний уровень - сопряжение подсистем Sa в подсистемы второго уроз-.. ня SS, формпругцне отдельные группы станков в технологические потеки. Третий, высший уровень - сопряжение подсистем S5 в систему S, объединяющей весь ТП .ТГЦ. При этом, для каждого урогня сопряжения задаются операторы сопряжений рассматриваемых элементов-станков как внутри подсистемы, так и с подсистемами более высокого уровня.

Отмечается, что разбиение ТП ЛТЦ на элементы, их синтез в различных комбинациях позволяет установить решение задач на строгу» математическую основу, вскрыть причинно-следственные связи в ТП и его особенности, обеспечить преемственность в переходе от решения одной задачи к другой, обеспечить . возможность количественной оценки функционирования ТП и декомпозиция объекта исследования на взаимосвязанные части по структурнс.му признаку.

В ТРЕТЬЕМ РАЗДЕЛИ приведены математические модели операций технологического процесса ЛТЦ. В основу моделей положены результаты статистической обработки наблюдений в лесообрабатывающих цехах лесозаготовительных предприятий ' Среднего Урала. В комплекс математических моделей операций ТП ЛТЦ входят: модель входного потока лесоматериалов: модели деления лесоматериалов на станках; модели формирования длительностей циклов для станочного и транспортного оборудования; модель собственных простоев станков; модели выходных потеков лесоматериалов.

.Модель . входного потека состоит из модели подачи сырья в цех по времени и модели сырья. Длительность цикла поступления сырья в цех, как случайная величина, не противоречит окелепен-

цналькому распределению со "сдвигом". Модель сырья состоит из математического описания размерно-качестЕбнных параметров круглых лесоматериалов - диаметра, длины, сбега, породного состава, гнили, сучков к кривизны. Функция плотностей распределении диаметров круглых лесоматериалов имеет вид

Г [ 1 / (йсі \Г23Г)3 ехр {- 0,5 [( lnd - a ) /d f)

- параметры логарифмически нормального распределения,, численно равные а= lnd - 0,51п(1+с^ /d ); <о = 21nd - 2а.

Среднее квадватическое отклонение (СКО) случайной величины d равно Gd. = - 0,0180 d + 1,0277 d - 8,331 - для лесопильных потоков (лп) и сэ = - 0,0103 й² + 0,6328 d - 3,617 - для тарных потеков (тп).

Вероятность описания величины d логнормальным законом равна
Р*"_г = 1, для лесопильных потоков при d до 16,2 см;
Рлог = 0,0117 d¹- 0,6032 d + 7,7102, при 16,2 см < d₄< 25 см;
Р1"г = 1, для тарных потоков при d до 17,7 см;

Р = 0,0056 d*- 0.Э500 d + 5,4346, при 17,7 см < d < 31 см.

Нормальным законом диаметр d описывается с вероятностью
для лесопильных потоков
PC"? = 1 - Р^Гг , при 16,2 см < d _ч< 25 см;

Р^Гр = І, . . при . d > 25 см;.

для тарных потоков
р!ор = і - Рлог , при 17,7 см < d _ч< 31 см;

РнГр = 1, при d > 31 см.

Длина круглых лесоматериалов L описывается нормальным распределением. СКО случайно!"^ величины L равно

di = < 0,00026 L.¹ - 0,17951 + 32,71 ).1 / 100 , где L - среднее значение длины сырья. "--.__.

1-ый параметр сертосбразую^его порока J представлен в модели случайной величиной X с типом вероятностного распределения Рх, средним значением х, средним квадратпчеекпм отклонением С>-х , вероятностью появления Рп с указанием зависимостей Рх, х, <осс к Рп от доминирующих факторов. Математическое описание пороков дано для основных древесных пород.

Модели формирования длительностей циклов І.Д для станочного оборудования базируются на известных формулах: для цикло-проход-

ных станков и однопозиционных торцовочных tA = n_P t,_p , а с учетом длины лесоматериалов для циклопроходных станков t,_p =L t,_P/e ; для проходных станков при продольном делении лесоматериалов ід = = 1м L 4- tun, где п_р - число резсз; t,_p - цикловое время на один рез; t,_p/e - цикловое время на единицу длины одного реза; ім -- длительность деления единицы длины лесоматериала; L -длина лесоматериала; tun - длительность циклового простоя.

В модели приведены зависимости статистик случайных величия t_tp , t,_P/e Дцп и tM, их типы вероятностных распределения от параметров лесоматериалов, схем раскроя для основных пород и для наиболее распространенных станков.

Приведены функциональные и статистические модели выхода числа заготовок и их размеров при делении лесоматериалов для. всех основных станков технологического потока.

Моделями длительности собственных простоев станков tn и интервалов времени между собственными простоями two являются функции плотностей экспоненциального со "сдвигом" распределения г ехр { - ( t - to )}, при t >/ to

f (t ) = -j

*>- О, при t < to,

где to принимает смысл гарантированного времени, означающего, что событие tnc или tMC не мояет произойти до момента временя to.

В ЧЕТВЕРТОМ РАЗДЕЛЕ дано описание разработанного комплекса машинных программ..Созданные математические модели операции технологического процесса ЛТЦ реализованы на ПЭВМ "ДВК-3" в комплекс-программе ZECH, состоящей из трех компонент-программ -SORT, STAKOK, РОТОК, базы данных и пакета вспомогательных программ.

Программа SORT предназначена для определения статистик ( среднее значение и СКО ) размерных параметров основных сорто-образуюцих порокоз ( гниль, кривизна, сучки ), сортового состава сырья и выхода готовой продукции из него. Программа STAN0K - для получения статистик временны:-: параметров распиловки лесоматериалов на станках. Выходная информация от компонент-программ SORT и STAKOK является входной информацией для КЛ F0T0K. С ее помощью производится синхронизация работы станков в технологических потоках цехов. На печать после моделирования выводятся следухжїе технологические показатели: объем перерабатываемого сырья, числе еденпц продукции, коэффициенты - технического использования,

'й

&

Е?

.41

&

ё*

ч-

&

&

&

с?

&

&

&

&

.

2,

Й-

- и -

Схема работы с комплекс-программой ZECH

Начало КП ZECH

-э-J Планирование машинного эксперимента

Определение сортности сырья по компонент--программе SORT (подпрограмма OSORTO)

Определение параметров функционирования станков по компонент-программе STAN0K

Определение технологических показателей работы цеха по компонент -программе РОТОК

Определение выхода готовое продукции по компонент -программе SORT ( подпрограмма OSORT )

Расчет экономических показателей работы цеха

Обработка результатов эксперимента (программы PIRS, APROKS, PLAN, SIMPL), выводи

Изменение варьируемых параметров технологического процесса цеха

_"izczz:

( Конец КП ZECH J

Примечание: на всех этапах работы с КП ZECH к услугам пользователя - база данных Z2CH.BD

Рис. 1.

цни при проведении- реконструкции в цехах и при проектировании новых цехов.

По параметрам сырья и моделям станкоз:

Средняя длина лесоматериалов L сказывает существенное влияние на цикловую производительность лесопильных рам. При L=1m потери в цикловой производительности одноэтажных лесопильных рам по сравкенин с "идеальной" составляют 20 %, при L = 1,5 м - 5%. Оптимальная длина L = 2,5 м ( 2% ).

Различия средних длительностей циклов Тц у головных станков различных моделей в диапазоне средних диаметров распиливаемого сырья d=16...20сы не существенны. При d>20c:,( значения tu у станков для индивидуального деления круглых лесоматериалов (типа ЦЦТ 6-4) резко возрастают в среднем на 11 с на каждые 2см увеличения d, а у одноэтажных лесопильных рам - всего на 5 с.

По'диаметрам, сортности и составу сырья:

Диапазон диаметров сырья для головного станка лесопильного потока (ГСЛ), работающего с брусовкой, должен составлять не более 8см ( d + 4см), при этом снижение его коэффициента загрузки, по сравнений с параллельно расположении?.! головным станком тарного потока (ГСТ) достигает приемлимой допустимой величины - 0,035.

При ьыпуске необрезных пиломатериалов из тарного сырья на лесопильном потоке -следует на него подавать сырье не низке 3-го сорта. Б этом случае загрузка ГСЛ и ГСТ сырьем будет наиболее пол_г ной и достигнет уровня 0,85.

Состав сырья ( % отнесение тарного сырья к пиловочному по объему ) существенно не влияет на коэффициент загрузки ГСЛ, работающего вразвал.

Состав сырья для ЛТЦ, выпускающего на лесопильном потоке обрезные пиломатериалы, не должен содержать более 50, тарного сырья. Снижение Кз ГСЛ по сравнению с ГСТ для такого состава сырья будет не более 0,225. При составе сырья 25 % тарного и 75 % пиловочного снижение Нз составит всего 0,075.

г При наличии в составе сырья менее 50% пплоночного, работа ГСЛ наиболее эффективна при раскрое бревен вразвал.

По вместимости межоперационпых запасов: -Длины питателей голоеных станков ЛТЦ при раскрое сырья на лесопильном потоке с брусоЕКой следует назначать не менее 3 м, а при раскрое вразвал - для ГСТ не менее 2,6 ы, ГСЛ - не м-ліее 4м.

- ІЗ -

Вместимость питателя перед станком 2-го уровня деления при наличии двух параллельно расположенных станков 2-го уровня за одним головнім дол.кна быть не менее, чем на 25 заготовок, а при наличии одного станка 2-го уровня за одним головным - на 50 заг.

Еместимость питателя перед станком 3-го уровня долана быть не менее , чем на 70 тарных заготовок.

По коэффициентам загрузки (Кз) станков 2-го и 3-го уровней деления, обеспечивающих максимальную пропускную спосооность головных станков:

Коэффициенты загрузки станков 2-го уровня не должны превышать значения 0,62 при наличии одного станка за головным и 0,76 -при наличии двух станков.

Кз станкоз 3-го уровня деления должны быть не выше 0,90.

В синхронизированных технологических потоках снижение коэффициентов загрузки головных станков за счет станков последующих уровней деления лесоматериалов составляет не менее 0,023,

В ШЕСТОМ РАЗДЕЛЕ представлены основные структурные схемы технологических потоков существующих специализированных тарных цехов и разработанные на их основе структурные схемы комбинированных лесопилыю-тарных цехоз (рис. 2); дана сценка эффективности производства в.них тарных комплектов и пиломатериалов. Коэффициенты загрузки головных станков Кз, в зависимости от структурной схемы тарного потока_? изменяются в пределах от 0,497 до 0,929 и зазисят от числа станков, их пропускных способностей на 2-ом и 3-ем уровнях деления лесоматериалов (рис. 3). Объемы перерабатываемого цехами сырья Vc находятся в статистической зависимости от Кз и изменяются от 46 до 82 мЗ в смену, т.е. в несин-хронизированных технологических потоках пропускная способность составляет до 50% от возможной ( рис. 4 ). Рентабельность производства тарных комплектов R_v , в зависимости от структуры тарного цеха, составляет от 24, до А0% (рис. 4). Еьюокимп Кз ГС обладают в синхронизированных тарных технологических потоках 23 и 2Д (рис. 2), а низкими - в аспнхронпзпрозанных технологических потоках 2А , 2Б , 2Г , т. е. станки 2-го и 3-го уровней деления в них не согласованы по пропускной способности с головными. Увеличение Кз в них возможно снижением интенсивностей входных потоков тарных заготовок до потребного для станков 2-го и 3-го уровнен деления. Одновременное увеличение Кз головных

Структурные схемы лесообрабатывающих цехов тарные цехи

50 заг

_ч70 заг.

375 см,

PK63-2

Схема 2Б .

ЛТ80-1

Схема 2В

ЛТ80-І

Схема 2А ( ЛТ80-1 \

375 см

375 cm^v

s«ju оси . /————, t\j оси . / ч

РК63-

-2 j p—( PT-40 J o-( ЦКБ-40

50 заг.^

<7Q заг., s

PT-40 j о-{ЦКБ-40 j

70 заг..
o~|

_s70 заг.,

35 заг.,

—_ч« оси . / s '« oai . > s

PK63-2 J-^—O—( PT-40 )--0--( ЦКБ-40 j

PT-40

70 заг.

ЦКБ-40)

О— ЦКБ-40

ЦКБ-40

PK63-2

РК63-2

25 заг. 50 гаг.

ч70 заг.

РКЄЗ-2

4wiu саг. у \'v оси . j : ч

РК63-

2J о-^(сБ15-Т2) o—( ЦКБ-40 ^

70 заг.

,50 заг.

-\,sv оаг. / \(\j oar. /

РК63-2

}-——о—(СБ15-Т2І о—( ЦКБ-40

ЦСІ15-Т2}-^ _{п г}

ЦКБ-40

70 заг.

70 заг.

- І5-

лесопильно-тарные цехи

лт дт Схемы 2Ан ,...,2Дн

н/о пиломатериалы ?

25 гаг. >. <

О—{2*ЦКБ-40І

70 заг

25...50
*—О

Н*РТ-40

N*CB15-T2

гаг.

обрезные пиломатериалы —>

35 , ч35 заг. < ч,

РТ-40 J—-—о—-{2*ЦКБ-40І

заг.

{ ЛТ80-І (-Ю—Г2*РК63-2

CM ^ч

лт Схема 2Бо

-О—ШхЦКБ-40

тарные >

комплекты

н/о пиломатериалы ь

25 заг. , .

О- [2*ЦКБ-40|

ч70 заг.у _ч

PT-40J-—-о--! ЩБ-40І

РТ-40~1 о—ГцКБ-4сГ

'70 заг Л '

тарные комплекты

Рис. 2.

станков я снижение интенсивности достигается изменением поставоз у головных станков, т.е. уменьшением числа тарных заготовок п^_ъ в них (рис. 3). Выпуск объема тарной пилопродукции Vt в ЛТЦ с уменьшением значения п_тъ уменьшается при одновременном увеличении объема выпиливаемых пиломатериалов Vn (рис. 5). Для выбора оптимального уровня комбинирования ЛТЦ по готовой продукции Кпт (Кпт =Vn/VT) принята рентабельность R. Анализ зависимости рентабельности Rtp , определенной по фиксированньг-і ценам І99І г.,'от коэффициента комбинирования Кпт показывает, что чем меньше ЛТЦ выпускает пиломатериалов, тем выше его рентабельность (рис. 4). При Кпт v0,95 рентабельность производства пиломатериалов и тары становится отрицательной. ЛТЦ, работающие по поставам 2 и 3 ( п^_г = 2; 3 ) относятся к высокорентабельным ( R^>' > 15 % ). Постав 1 ( п_тз = 1 ), дающий наибольший выход пиломатериалов, для всех

Коэффициенты загрузки головных станков для значений п*_ь

:-3

У/

2Б 2В 2Г схема цеха Примечание: Т - постав для тарных цехов ( n*j= о )

Рис. З \

Объемы перерабатываемого сырья .и рентабельность по фиксированным ценам

т г

iR;=f(Ki)

мЗ/см 80

0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Кз 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 Кпт

Рис. 4

Объемы готовой продукции Б лесопильно-тарных цехах для различных значений п* мЗ/см

ТАРНЫЕ _ КОМП/\ЕКТЫ_

- l№

Vrn 28

ПИЛОНА _ ТЕРИАЛЫ

0Д4 0,"47 2,23

Рис. 5

Рентабельность перепрофилирования тарных цехов в лесопильно--тарные

26₀tt,638)-/ I 2Ан10Л6Б1

2А_Н(0,Ш)_

_1 L

Кпт Примечание: в скобках указаны . значения Кпт

Рис. 6

структурных схем экономически убыточен. При фиксированных ценах на пиломатериалы производство их в условиях лесозаготовительных предприятий в ЛТЦ возможно только для собственных нужд.

Экономическим стимулом для перепрофилирования существующих тарных цехов в лесопильно-тарные язляется увеличение оптових цен на пиломатериалы. Договорная (свободная) цена Ц_А зависит от заданного уровня изменения рентабельности дЯ = Кпт - Rt, где Ялт - рентабельность лесопильно - тарного цеха; Rt - рентабельность тарного цеха. Договорная (свободная) цена Ц^ = К< ЦД , где Цч>- фиксированная оптовая цена на пиломатериалы; к>- повышающий коэффициент к фиксированной цене на пиломатериалы.

Положительные значения &R принимает для рассматриваемых структурных схем при повышающем коэффициенте Кф, в диапазоне от 1,70 до 1,98. Для достижения дИ = 5 % необходимо назначить К:р в пределах 1,91...2,07 при производстве необрезных пиломатериалов и 1,88 - при производстве обрезных (схема 2Бо ) (рис. 6).

Рекомендации при зводе новых производственных мощностей: ЛТЦ с уровнем комбинирования Кпт > 2,163, т.е. практически все рассматриваемые структурные схемы работающие-по поставам 2 и 3, рентабельны и могут быть рекомендованы для проектирования новых ЛТЦ. Увеличение выпуска необрезных пиломатериалов в цехах при уровне Кпт > 2,124 (постаз 1) возможно при повышающем коэффициенте Кф. не менее 1,37, a s ЛТЦ, при выпуске на одном из тех-. нологическпх потоков обрезных пиломатериалов ( схема 2Бо ) К<р должен быть не менее 1,31.

1. Перспективным направлением в повышении производства дефицитных в стране пиломатериалов в условиях снижения объемов деревянной тары является расширение сети лесопильно-тарных цехов.

2. Технологический процесс лесообрабатывающего цеха интерпретируется как сложная многоуровневая система со стохастической структурой, связи между станками и "внешней" средой которой имеют случайный характер. Проведение реконструкций и проектирование технологических процессоз, обеспечивающих повышение заг-

\ рузки оборудозания и рациональное использование сырья с учетом вероятностного характера параметров сырья и выполняемых опера-

ций, целесообразно с привлечением имитационного моделирования.

3. Разработаны математические модели операций технологического процесса лесопильно-тарного цеха. Параметры моделей представлены в виде случайных величин с указанием зависимостей их статистик и типов распределений от доминирущих факторов, что позволяет учитывать при имитационном моделировании широкий спектр природно-производственных условий работы цехов.

4. Созданная на базе моделей комплекс-программа ( КП ) ZECH для ПЭВМ с нормативно-справочной информационной базой, с автоматизированной подготовкой исходных данных для имитационного моделирования технологических процессов цехов предназначена для ре-пения технологических задач анализа и синтеза при проектировании, реконструкции цехов ( тарных, лесопильных, лесопильно-тарных ), прогнозирования технико-экономических показателей их работы при изменении параметров сырья или готовой продукции, технологической схема цеха.

5. Методически разработаны основы расчета параметров технологических процессов'' цехов на базе КП ZECH:

подготовка исходной статистической информации для имитационного моделирования технологического процесса (определение сортового состава сырья, статистик длительностей циклов и типов распределений для станочного оборудования);

поэтапная синхронизация работы станков в технологических потоках между собой и "внешней" средой.

6. Разработаны рекомендации при назначении технологических
параметров при проведении реконструкций в цехах и при проектиро
вании новых цехов: по параметрам сырья (диаметрам, длине, сорт-,
ности, составу сырья) и моделям станков; по. объемам меаопераци-
онных запасов; по коэффициентам загрузки станков в технологичес
ких потоках; по уровню комбинирования таропиления с лесопилением;
по экономическим показателям. - ;

В лесопильно - тарном цехе диапазон диаметров сырья для головного станка лесопильного потока должен составлять не более 8 см; в сырье для лесопильно-тарного цеха пиловочное сырье должно составлять не менее 75%; коэффициенты загрузки станков 2-го уровня деления не должны превышать 0,62 ... 0,76, а'у станков 3 - го. уровня - 0,90.

Конкретные значения параметров технологического процесса

іеха определяются в результате имитационного моделирования с помощью КП ZECH при конкретных исходных данных.

7. Анализ технико-экономических показателен работы специализированных тарных цехов показал, что і/З из них имеет низкие показатели. Производительность, часто, достигает з них до 50 % от возможной.

Перепрофилирование тарных цехов в лесопильно-тарные позволяет довести коэффициенты использования головных станков в них до 0,95 и вьше, увеличить сменные объемы перерабатываемого сырья до 80 мЗ, дополнительно получить 6...21 у.З пиломатериалов в каждом цехе без существенного снижения производства тарных комплектов.

8. Разработаны структурные схемы комбинированных лесопнлъно--тарных цехов на основе реконструкции из специализированных тарных; определен основные технологические и экономические показатели их работы. -

9. Общая фактическая эффективность от внедрения расчетов по разработанным по тем? диссертации алгоритмам и программам составила 390,9 тыс. руб.