Расчет программы запуска NЗ производится по формуле |
|
||
NЗ |
NВ 100 |
, |
(1) |
|
|||
|
100 а |
|
|
где NВ программа выпуска готовых изделий, шт.; а технологические потери или брак, %.
Число рабочих мест рассчитывается по формуле
m |
NЗ t |
, |
(2) |
|
|||
|
FЭФ |
|
|
где t время, за которое нужно выполнить программу; FЭФ эффективный фонд времени.
Начальный ритм r(δ)нач определяется по формуле
|
n |
|
|
|
|
jtj |
|
||
r( )нач |
j 1 |
|
, |
(3) |
|
|
|||
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где m число рабочих мест; tj время выполнения j-й элементарной операции, с, мин; ωj число элементарных операций со временем tj, шт.; δ некоторая целочисленная функция:
|
n |
tj |
|||
|
j |
||||
j 1 |
|
Z ; |
|||
1,если |
|
||||
|
m |
|
|||
|
|
(4) |
|||
|
|
n |
|||
|
|
|
|
|
|
|
j tj |
||||
|
|
j 1 |
|
|
Z. |
0, если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
m |
|||
Конечный ритмr(δ)коннаходится решением следующей системы:
n |
|
|
|
|||
|
|
|||||
|
xij tj r( )нач,i 1,m; |
|
||||
j 1 |
(5) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|||
|
|
|||||
|
xij j, j 1,n, |
|
||||
i 1 |
|
|||||
где хij число элементов j на рабочем месте с номером i.
10
Система (5) решается с помощью эвристического алгоритма (рисунок).
Этот процесс будет составлять только часть всего алгоритма решения задачи. Назовем его фазой 1. Если в результате распределения элементарных операций по рабочим местам на первой фазе часть элементарных операций остается нераспределенной, то это означает, что первая фаза не приводит к решению задачи. В этом случае необходимо применить другую часть алгоритма фазу 2, которая будет заключаться в попытке распределить оставшиеся элементарные операции по сформированным рабочим местам. Если эта попытка будет также неудачной, то ритм конвейерной линии должен быть увеличен на 1 и процесс решения повторяется с фазы 1.
Это основная идея алгоритма для решения системы (1). Блоксхема обобщенного алгоритма приведена на рисунке.
В фазе 1 необходимо удовлетворить следующие неравенства:
n |
|
|
|
xij tj r( )нач,i |
1,m, |
(6) |
|
j 1 |
|
||
причем так, чтобы xij были неотрицательными и целыми для всех возможных i, j и выполнялись условия:
m |
(7) |
xij j, j 1,n. |
i 1
Переход к фазе 2 алгоритма возможен при выполнении следующего условия:
n |
n |
(8) |
ti xm 1, j tj. |
||
i 1 |
j 1 |
|
Процесс обмена элементами можно записать в следующем виде:
p tj g ti; |
(9) |
p xij ; |
(10) |
g xkl . |
(11) |
11
Начало
1. Входные данные: t1,…,tn; ω1,…, ωn; m
|
|
n |
|
2.r |
|
jtj |
|
|
j 1 |
|
|
|
|||
нач |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. r maxtj
j 1,n
4.r maxtj
j 1,n
Да |
Нет |
|
5. Фаза 1. Построение элементной матрицы |
||
|
|
6. (m+1)-я |
10.r r 1 |
|
|
Строка нулевая |
|
|
|
? |
|
|
8. Фаза 2. Распределение |
m |
Нет |
|
n |
||
|
элементов (m+1)-й |
7. ti m ijtj |
|
|
строки |
i 1 |
j 1 |
Да |
9. (m+1)-я |
Нет |
|
|
Строка нулевая |
|
|
|
? |
|
|
|
Конец |
Да |
|
Блок-схема эвристического алгоритма
12
Функцию t необходимо вычислить для различных g, l, p', j, k (g и p'), принимают все целочисленные значения от 1 до xkl и xij в порядке возрастания; l изменяется от n до 1 в порядке убывания; j от 1 до n в порядке возрастания; k от m до 1 в порядке убывания; i от 1 до m в порядке возрастания.
После вычисления каждого t необходимо проверить условие:
0 tk . |
(12) |
При выполнении условия (12) необходимо провести расчеты по формулам:
|
|
|
g; |
|
; |
|
xij xij |
p; |
xkl xkl |
ti ti |
|||
|
g; |
|
|
|
(13) |
|
. |
||||||
xil xil |
xkj xkj |
p ; |
tk tk |
Проверяются условия:
tl |
tj , |
xm 1, j |
0 |
( j 1,n). |
(14) |
При выполнении условий (14) вычисляются новые значения:
xij xij 1; xm 1,i xm 1, j 1;
ti ti tj.
(15)
Если (m + 1)-я строка оказывается нулевой, то задача решена, если нет, то вычисляется новое значение t при прежних значениях i, k, j и новых значениях p' = 1, l = n, g = 1.
13
ПРИМЕР РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ СИНХРОНИЗАЦИИ ПКЛ
Произвести распределение элементарных операций по рабочим местам ПКЛ при следующих исходных данных:
1)число рабочих мест ПКЛ m = 6;
2)число элементарных операций с разным временем выполнения
n = 6;
3)число элементарных операций для распределения со временем
tj, имеющих ресурс ωj:
t1 = 5 с; t2 = 7 с; t3 = 10 с; t4 = 15 с; t5 = 18 с; t6 = 45 с; ω1 = 10; ω2 = 33; ω3 = 25; ω4 = 8; ω5 = 22; ω6 = 8.
Определить:
1)начальный ритм работы ПКЛ;
2)конечный (оптимальный) ритм работы ПКЛ;
3)потери рабочего времени на каждом рабочем месте ПКЛ;
4)суммарные абсолютные потери рабочего времени на ПКЛ;
5)распределение элементарных операций по рабочим местам ПКЛ в фазах 1-го и 2-го алгоритмов (привести построенные элементные матрицы);
6)относительные суммарные потери рабочего времени на ПКЛ;
7)контрольные суммы элементов по столбцам в фазе 2, сравнив с исходными данными.
Решение
1. Начальное значение ритма
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
jtj |
|
|
|
r( )нач |
j 1 |
|
|
|
||
m |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 10 7 33 10 25 15 8 18 22 45 8 |
|
||||
|
|
|||||
|
1407 |
|
|
6 |
|
|
|
234,5 0,5 235 с. |
|
|
|||
|
|
|
||||
6 |
|
|
|
|
|
|
2. Проверка замечания 1: |
|
|
||||
|
|
|
n |
|
1410 1410. |
|
r m j t j; 235 6 1407; |
||||||
j 1
14