Level_6- суммарная стоимость ресурсов стадий отварки,…, стабилизацию и антистатической отделки,
Level_7- суммарная стоимость ресурсов стадий отварки,…, придания наполненного грифа,
Level_8- суммарная стоимость ресурсов стадий отварки,…, разбраковки.
На рисунке 5 представлена область серого цвета - отдельная вкладка ИМ, представляющая собой последовательность переменных-предикатов, указывающих оптимальное сочетание технологических режимов для исследуемого процесса производства.
Рисунок 5 _ Оптимальное сочетание ТР для процесса производства готовой ткани
3. Процедура уточнения нагрузок на дуги графа ТП
Процедура уточнения нагрузок на дуги графа ТП методом Монте-Карло с использованием специально разработанных моделей их имитации:
Шаг 1. Инициализация значений входных параметров ИМ: параметров технологических режимов; управляющих параметров ИМ. Установка стохастического режима имитации норм расхода ресурсов ТР и обычного режима работы ИМ с полным расчётом по заданным алгоритмам стоимостей затрат ресурсов ().
Шаг 2. Запуск эксперимента.
Шаг 3. Выгрузка в КИС предприятия: общих стоимостей потоков рассматриваемых ресурсов в соответствии со значениями управляющих параметров ИМ (например, потоков химикатов).
Шаг 4. Повтор шагов 2,3 не менее 30 раз (согласно методу Монте-Карло);
Шаг 5. Статистическая обработка накопленных результатов моделирования; определение оптимальных значений общих стоимостей потоков рассматриваемых ресурсов (химикатов);
Шаг 6. В случае, если на Шаге 5 оптимальные значения не определены, рекомендуется отбраковка данных в выборках накопленных значений и последующий возврат к шагам 2, 3, 5.
Шаг 7. Инициализация значений параметров ИМ вида с учётом результатов работы шага 5 указанной процедуры. Установка режима оптимизации ТП с учётом уточнённых общих стоимостей ресурсов : .
Шаг 8. Запуск на выполнение эксперимента ИМ (1 раз); построение последовательности оптимальных состояний ТП на этапах производства готовой продукции; построение последовательности оптимальных управлений ТП производства готовой продукции предприятия.
Шаг 9. Выгрузка результатов работы ИМ в КИС предприятия.
Замечание. Статистическая обработка накопленных результатов моделирования (Шаг 5) данных включает: определение и оценку вида распределения совокупности (построение статистической модели распределения выборочных данных с использованием семейств универсальных распределений, особенность которых - возможность аппроксимации лишь одномодальных и U-образных распределений). В том случае, если распределение симметрично и унимодально, для характеристики центральной тенденции применяется математическое ожидание; если не симметрично, но унимодально - структурные средние (мода, медиана). Если распределение многомодально, значение не определено, переход к Шагу 6 процедуры.
4. Интеграция имитационной модели в комплексную информационную систему предприятия
Разработанная имитационная модель интегрируется в комплексную информационную систему (КИС) предприятия посредством применения комплекса программных и информационных средств (рисунок 6) включающих: MS Excel, систему имитации PowerSim, программно-технологический комплекс имитации (ПТКИ) сложных систем BelSim [3] , имеющий средства статистической обработки данных, пакет STATISTICA.
Рисунок 6 _ Интеграция имитационной модели в КИС предприятия
Предлагается следующий алгоритм работы построенного комплекса (рисунок 6):
Шаг 1. Выгрузка необходимых данных из КИС предприятия в MS Excel.
Шаг 2. Инициализация переменных ИМ в PowerSim; запуск эксперимента.
Шаг 3. Выгрузка результатов моделирования из PowerSim в MS Excel.
Шаги 4, 6. Передача данных для анализа из MS Excel в BelSim, либо в пакет STATISTICA.
Шаги 5, 7. Выгрузка результатов анализа данных в MS Excel.
Шаг 8. Сохранение полученных результатов в СУБД КИС предприятия.
Некоторые шаги предложенного алгоритма могут пропускаться. Например, возможен упрощённый вариант работы комплекса, без использования анализа данных в ПТКИ BelSim, включающий шаги (1)-(2)-(3)-(8).
Заключение
Разработана имитационная модель (ИМ) процесса производства(ПП) готовой продукции (тканей), отличающаяся реализацией метода оптимизации ПП (с учётом введённых в рассмотрение лексикографически упорядоченных критериев оптимизации ПП и управляющих параметров ИМ) и уточнением нагрузок на дуги графа ПП, в общем случае имеющих стохастический характер, посредством применения метода Монте-Карло и статистического анализа (построение и анализ статистических моделей распределения многомодальных выборок нагрузок на дуги графа), что позволяет программно реализовать метод оптимизации распределения ресурсов.
Итоги моделирования для граничных вариантов обработки:
1) Максимальная суммарная стоимость химикатов (<0-2-4-5-8-10-13-14-15-16>): 1437202 руб (в ценах 2012 г.);
2) Минимальная суммарная стоимость химикатов (<0-3-4-5-8-9-12-14-15-16>): 1354828 руб (в ценах 2012 г.);
3) Применяемое в производстве в данное время сочетание ТР для ПП (<0-1-4-6-8-9-11-14-15-16>): 1360193 руб (в ценах 2012 г.);
Экономический эффект от оптимизации (при производстве 1000 м.п. рассматриваемой группы тканей) за счёт уменьшения стоимости расхода химматериалов на 0,39% соответствует 5365 руб в ценах 2012 г. Годовой экономический эффект при производстве 110242 м.п. для рассматриваемой группы тканей в ценах 2012 года составил порядка 591 тыс.руб.
Список информационных источников
[1] Йенсен, П. Потоковое программирование : пер. с англ. / П. Йенсен, Д. Барнес. - М.: Радио и связь, 1984. - 392 с.: ил.
[2] Сидоренко, В. Н. Системно-динамическое моделирование в среде Powersim : справ. по интерфейсу и функциям / В. Н. Сидоренко. _ М.: МАКС пресс, 2001. _ 159 с. : ил.
[3] Якимов, А. И. Технология имитационного моделирования систем управления промышленных предприятий : монография / А. И. Якимов. - Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2010. - 304 с.: ил.
[4] Доронькин, А. В. Моделирование производственного процесса крашения готовых тканей набивным способом / А. В. Доронькин, Д. В. Трынкин; науч. рук.: А. И. Якимов // 48-я студенческая научно-техническая конференция Белорусско-Российского университета: материалы конф., редкол.: И. С. Сазонов (гл. ред.) [и др.]; 23-24 мая 2012 г. - Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2012. - С. 73.
[5] Борчик, Е. М. Определение оптимального технологического процесса производства готовой ткани / Е. М. Борчик, А. И. Степанов, А. В. Доронькин // Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности : материалы междунар. науч.-техн. конф. молод. ученых; редкол.: И. С. Сазонов (гл. ред.) [и др.], Могилев, 17-18 ноября 2011 г. - Могилев: Белорус.-Рос. ун-т, 2011. - С. 208.
Борчик Екатерина Михайловна - ведущий программист управления информационными технологиями, ОАО «Моготекс», Могилев, Беларусь, katrinb15@gmail.com