Введение к работе
Актуальность. Состояние производства химических реактивов и особо чистых веществ (ХР и ОСЧ). мировой ассортимент которых (включая биопрепараты) насчитывает около 60 тыс. наименований и характеризуется значительной мобильностью, определяет уровень научно-технического прогресса. Однако потребность в этих продуктах удовлетворяется не- полностью, в связи с чем очевидна необходимость разработки и ввода в эксплуатацию оптимальных многоассортиментных химико-технологических систем (ХТС). способных к быстрой адаптации в изменяющихся условиях.
Большое разнообразие классов выпускаемой продукции определяет обширную область потенциально возможных типов ХТС, способов их математического описания, методов и алгоритмов расчета, что приводит, с одной стороны, к многовариантности задачи их оптимизации, а с другой - к возможности потери оптимального решения при использовании традиционных методов и алгоритмов.
Сократить множество моделей, алгоритмов синтеза и анализа многоассортиментных ХТС, значительно повысить эффективность.размещения новых производств и оптимизации технологических схем позволяет использование теории искусственного интеллекта и методологии интегрированных экспертных систем.
В связи с этим разработка новых методов синтеза оптимальных многоассортиментных ХТС производства ХР и ОСЧ с применением экспертных систем (ЭС) представляет собой актуальную научную и хозяйственно-экономическую задачу, решению котпрой посвящена настоящая диссертационная работа. Основные разделы диссертации выполнялись по Государственной программе "Разработка экспертной системы для оптимальной реконструкции действующих и синтеза новых производств химических реактивов и особо чистых веществ".
Цель диссертационной работы разработать:
метод оптимальной организации многоассортиментных ХТС с использованием теории ЭС;
программное обеспечение интегрированной ЭС синтеза оптимальных ХТС производства ХР и ОСЧ;
эффективные алгоритмы.синтеза многоассортиментннх ХТС. содержащих оборудование периодического и полунепрерывного действия.
Методы исследования. В ряботе использованы: аппарат теории искусственного интеллекта, методология и математический аппарат системного анализа, методы интервальной математики, частично-дискретного и нечеткого математического программирования. Программное обеспечение реализовано на персональной ЭВМ типа PC/AT (операционная система MS-DOS, языки программирования - FORTRAN-77. CLIPPER(версия 5.1)).
Научная новизна. Разработаны:
новая методика синтеза малотоннажных многоассортиментных ХТС основанная на теории искуственного интеллекта и ЭС. которая позволяет существенно сократить область поиска оптимальных решений;
архитектура интегрированной ЭС для выбора типа, оптимизации структуры и оборудования ХТС производства многоассортиментной продукции:
структурно-функциональные модели многопродуктовых ХТС. которые учитывают интерактивные режимы работы технологического оборудования при детерминированной продолжительности технологических циклов аппаратов: при интервальных значениях параметров технологического процесса: при случайном поступлении сырья и случайной продолжительности технологических циклов аппаратов; при нечетких значениях критерия и ограничений;
алгоритм подбора типов оборудования функционирующих ХТС для выпуска новых продуктов;
декомпозиционно-эвристический алгоритм синтеза оптимальных ХТС;
алгоритм оптимизации многоассортиментных ХТС при случайных потоках заказов и продолжительности циклов работы аппаратов.
Практическая ценность. Разработано методическое и программное обеспечение реализующее предложенные алгоритмы, которое применено для решения задач оптимизации многоассортиментных ХТС производства: выпускных форм дисперсных красителей для сублимационной термопереводной печати; кремнезоля марок К-1 "хч". ЛМ-1 "хч": диоксида кремния "осч" с различными легирующими добавками: солей реактивной квалификации заказного ассортимента. Программное обеспечение синтеза оптимальных ХТС передано в ГИПРОНИИМеДпром и НПО ИРЕА. Факты передачи подтверждены актами.
Апробация, работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Vl-ой Московской конференции молодых ученых и студентов по химии и химической технологии "MKXT-IV" (г.Москва, 1992г.). VII1-ой Всероссийской конференции "Математические методы в химии - ММХ-8" (г.Тула. 1993г.). VII. VIII. IX Международных конференциях молодых ученых по химии и химической технологии "MKXT-VII". "MKXT-VIH". "MKXT-IV" (г.Москва. 1993.1994.1995 гг.) и IV-ой Международной конференции "Методы кибернетики химико-технологических процессов (KXTn-IV-94)" (г.Москва. 1994 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести
- з -глав и заключения. Текст диссертации изложен на тбіЛ' страницах машинописного текста, содержит 31 рисунков и У' таблиц, а также список использованной литературы из /Л'
