Раздел 5. Многоэтапные процессы в технологии деревообработки.
Многоэтапные процессы в технологии деревообработки. Принцип оптимальности Беллмана и сущность метода динамического программирования. Задачи, решаемые методом динамического программирования. Задача об оптимизации графика замены оборудования. Общие положения теории оптимального управления. Принцип максимума Понтрягина. Постановка задач оптимального управления в деревообработке.
Раздел 6. Предмет теории массового обслуживания. Системы массового обслуживания (СМО) в деревообработке. Имитационное моделирование в деревообработке.
Предмет теории массового обслуживания. Системы массового обслуживания в деревообработке. Марковские случайные процессы и их характеристика. Математическое описание систем массового обслуживания. Методы имитационного моделирования в деревообработке. Получение случайных чисел на ЭВМ. Имитационное моделирование систем массового обслуживания. Имитационное моделирование и исследование производственного участка гидротермической обработки фанерного сырья.
Раздел 7. Задачи управления запасами в деревообработке. Методы теории расписаний в деревообработке.
Задачи управления запасами в деревообработке. Оптимальный объем партии товара. Управление запасами в планировании производства. Методы теории расписаний в деревообработке. Задача о последовательности обработки деталей на станках. Алгоритм Джонсона. График Ганта.
Раздел 8. Сетевое планирование в деревообработке. Функциональностоимостный анализ.
Методы сетевого планирования в деревообработке. Сетевой график. Алгоритм отыскания критического пути. Функционально-стоимостный анализ. Описание и стоимостная оценка функций объекта. Методы поиска эффективных решений в функционально-стоимостном анализе.
4. Лабораторные занятия
Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.2.
Таблица 2 - Перечень лабораторных работ
№ п/п |
|
Тема лабораторной работы |
|
Количеств |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о часов |
1 |
Моделирование, оптимизация и исследование |
4 |
|||||||
|
производственной |
программы |
мебельного |
|
|||||
|
предприятия |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Использование табличного процессора для поиска |
2 |
|||||||
|
оптимальных решений задач деревообработки |
|
|
||||||
3 |
Транспортная задача линейного программирования |
|
4 |
||||||
4 |
Нелинейное программирование. Задача размещения |
4 |
|||||||
|
складов готовой продукции |
|
|
|
|
|
|||
5 |
Задачи целочисленного программирования. Задача о |
4 |
|||||||
|
назначениях. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Аналитические |
методы |
решения |
нелинейных |
4 |
||||
|
оптимизационных задач. |
|
|
|
|
|
|||
7 |
Моделирование, исследование и оптимизация |
4 |
|||||||
|
графика |
|
|
замены |
|
|
оборудования |
|
|
|
деревообрабатывающего |
предприятия методом |
|
||||||
|
динамического программирования |
|
|
|
|||||
8 |
Имитационное |
моделирование |
и |
исследование |
4 |
||||
|
производственного |
участка |
гидротермической |
|
|||||
|
обработки фанерного сырья. |
|
|
|
|
||||
9 |
Сетевое |
планирование |
и |
управление |
в |
6 |
|||
|
деревообработке |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого: |
|
|
|
|
|
|
|
|
36 |
5. Самостоятельная работа бакалавров
Часть материала курса вынесена на самостоятельное изучение бакалавров. Темы этой работы представлены в табл.3.
Таблица 3 - Перечень вопросов, выносимых на самостоятельное изучение
№ п/п |
Тема самостоятельной работы |
|
|
Номер |
||
|
|
|
|
|
|
источника |
1 |
|
|
2 |
|
|
3 |
1 |
Двухиндексные |
задачи |
линейного |
1о , 2о |
||
|
программирования |
|
|
|
|
|
2 |
Чувствительность |
задач |
линейного |
1о, 2о |
||
|
программирования |
|
|
|
|
|
3 |
Двойственная задача линейного программирования. |
1о, 2о |
||||
4 |
Задачи нелинейного программирования. Метод |
1о, 2о |
||||
|
Ньютона |
|
|
|
|
|
5 |
Метод |
неопределенных множителей Лагранжа |
1о, 2о |
|||
|
решения задач нелинейного программирования |
|
|
|||
6 |
Численные методы решения задач нелинейного |
1о, 2о |
||||
|
программирования. |
|
|
|
|
|
7 |
Графоаналитический |
способ |
решения |
задач |
1о, 2о |
|
|
математического программирования |
|
|
|||
8 |
Методы отыскания экстремума для функции одной |
1о, 2о |
||||
|
переменной |
|
|
|
|
|
9 |
Методы |
решения |
задач |
целочисленного |
1о, 2о |
|
|
программирования |
|
|
|
|
|
10 |
Метод ветвей и границ |
|
|
|
1о, 2о |
|
11 |
Принцип оптимальности Беллмана. |
|
|
1о, 2о |
||
12 |
Марковские процессы в деревообработке. |
|
1о, 2о |
|||
13 |
Задачи оптимального управления в деревообработке. |
1о, 2о |
||||
14 |
Решение оптимизационных задач в деревообработке |
1о, 2о |
||||
|
методом динамического программирования. |
|
|
|||
|
Сортировка пиловочного сырья, оптимизация |
|
|
|||
|
режимов работы машин в станочной группе. Задача |
|
||||
|
о замене оборудования. |
|
|
|
|
|
15 |
Исследование загрузки накопителя брусьев методом |
1о, 2о |
||||
|
имитационного программирования. |
|
|
|||
16 |
Методы теории расписаний в деревообработке |
|
1о, 2о |
|||
17 |
Функционально-стоимостный анализ. Поиск |
|
1о, 2о |
|||
|
эффективных решений в функционально- |
|
|
|||
|
стоимостном анализе |
|
|
|
|
|
18 |
Сетевая модель лесопильного потока |
|
1о, 2о |
|||
19 |
Практические задачи моделирования и оптимизации |
1о, 2о |
|
в деревообработке. Оптимизация раскроя хлыста, |
|
|
необрезной доски |
|
20 |
Задачи оптимизации размеров оконного блока, |
1о, 2о |
|
фигурного бруса, бункера для щепы, зубчатого |
|
|
шипа. |
|
21 |
Прямоугольный раскрой плитных материалов в |
1о, 2о |
|
мебельной промышленности |
|
22 |
Решение оптимизационных задач в деревообработке. |
1о, 2о |
|
Оптимизация режимов рамного пиления древесины. |
|
Контроль самостоятельной работы бакалавров осуществляется преподавателем. Контроль качества освоения дисциплины проводится посредством текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся. Результаты контроля отражаются в баллах модульно-рейтинговой системы оценки знаний бакалавра.
После прослушивания курса лекций, выполнения лабораторных и практических работ бакалавр допускается к сдаче экзамена. Контрольные вопросы к экзамену для бакалавров очного обучения приведены ниже.
6.Контрольные вопросы
1.Метод Фогеля решения транспортной задачи.
2.Основные понятия исследования операций.
3.Постановка задачи исследования операций на объектном уровне и еѐ математическая формулировка.
4.Объекты математического моделирования как системы.
5.Структурный и эмпирический подход к построению моделей.
6.Имитационное моделирование - сочетание структурного и эмпирического подходов к построению моделей.
7.Этапы математического моделирования.
8.Типы задач исследования операций.
9.Методы решения оптимизационных задач.
10.Геометрическое представление оптимизационных задач.
11.Проблема формулировки критерия эффективности в многокритериальных задачах.
12.Множество Парето и метод последовательных уступок.
13.Максиминные и минимаксные критерии.
14.Задачи линейного программирования в деревообработке и их математическая постановка.
15.Оптимизация плана выпуска продукции производственными участками, цехами, предприятиями.
16.Геометрическая интерпретация и графический метод решения задач линейного программирования.
17.Анализ пределов снижения себестоимости продукции при условии оптимальности выбранного плана.
18.Основная (каноническая) задача линейного программирования.
19.Математическая модель транспортной задачи и транспортная
таблица.
20.Нахождение опорного решения методом северо-западного угла и методом наименьшего элемента.
21.Нахождение оптимального решения транспортной задачи методом потенциалов.
22.Закрытая и открытая модель транспортной задачи.
23.Задачи нелинейного программирования и их особенности.
24.Задача об одном станке.
25.Алгоритм Джонсона для задачи о двух станках.
26.График Ганта. Метод неопределенных множителей Лагранжа.
27.Задача оптимизации процесса резания древесины.
28.Задачи квадратичного программирования.
29.Методы сканирования, Монте-Карло, случайных направлений.
30.Типы математических моделей и их параметры.
31.Градиентные методы решения задач нелинейного программирования при отсутствии ограничений.
32.Метод штрафных функций.
33.Стохастические модели в деревообработке.
34.Экспериментально-статистическая оптимизация.
35.Методы одномерного поиска, сокращающие число экспериментов при сохранении заданной точности.
36.Особенности постановки и решения задач целочисленного программирования.
37.Алгоритм Р. Гомори решения целочисленной задачи линейного программирования.
38.Задача о назначениях.
39.Общая характеристика задач целочисленного программирования.
40.Многоэтапные (многошаговые) процессы в технологии деревообработки.
41.Шаговые управления многоэтапным процессом.
42.Принцип оптимальности Беллмана.
43.Математическая формулировка задач динамического программирования.
44.Граф многоэтапного процесса и оптимизация на нем.
45.Задача о замене оборудования деревообрабатывающего предприятия.
46.Проблемы управления запасами.