Анализ производственных процессов по выпуску АБС

Введение

В настоящее время большое внимание уделяется разработке систем

поддержки принятия решений в различных областях знаний. Однако на практике исследователи не достаточно свободно владеют аналитическими методами, поэтому приходится динамически подстраивать формы представления аналитических расчетов непосредственно под каждого. В классическом варианте, когда реализуются программные модули аналитической обработки, это требует значительных временных затрат, причем неизвестно - будут ли они работоспособны в плане поддержки принятия решений именно данным лицом. В связи с этим в дипломной работе предлагается методика интеграции пользовательских приложений, реализованных в различных инструментальных средах. Методика представлена упорядоченной совокупностью включенных методов и их алгоритмической структурой с привязкой к разнородной системе баз данных и баз знаний. Реализация методики выполнена на примере контроля качества продукции асфальтобетонного завода. Объектом исследования является система управления контролем производства асфальтобетонных смесей. Целью настоящей работы является повышения эффективности управления за счет автоматизации технологических процессов контроля качества продукции с использованием методов и моделей технологических процессов производства асфальтобетонных смесей.

Обзор методов для системного анализа моделирования процессов

Управления производственными процессами выпуска асфальтобетонных смесей

Многообразие функций, реализуемых АСУТП и АСУП требует использования различных методов и моделей в ходе проектирования, обслуживания и администрирования систем автоматизации и управления производственными процессами. В главе проводится краткий анализ методов моделирования и предлагаются рекомендации по выбору и развитию наиболее перспективных подходов к решению управления предприятиями по выпуску асфальтобетонных смесей.

Анализ производственных процессов по выпуску АБС

Автоматизированное производство асфальтобетонных смесей (АПАС)

представляет собой сложную автоматизированную систему. Она включает большое количество разнородных элементов, объединенных с помощью взаимно переплетающихся связей для достижения некоторой конечной цели. Организация процесса обработки значительных массивов информационных потоков, циркулирующих в подобных сетях, выработка на их основе рациональных команд управления АПАС, выбор наилучшего режима функционирования всех элементов и системы в целом осуществляются с помощью ПЭВМ с развитым математическим обеспечением. АПАС, как сложная система, может быть разбито на подсистемы и элементы с иерархической структурой связей. Каждая подсистема, решая конкретную задачу, обеспечивает тем самым достижение общей цели. Обычно в нем выделяют два-три уровня.

Использование при проектировании конструкции и технологии АПАС вычислительных машин предусматривает разработку гибкого математического обеспечения. При разработке математического обеспечения важно определить показатели эффективности и качества АПАС, которые в свою очередь, определяются производительностью дробильных агрегатов, возможностью получения ими продуктов дробления требуемого фракционного состава, минимумом расходуемой энергии и расходуемого времени.

Сложные системы, подобные АПАС, характеризуются множеством состояний. Каждое состояние определяется конкретным набором выходных параметров. Изменение входного воздействия или значений параметров, определяющих поведение отдельных элементов системы в соответствии с установленными функциональными зависимостями, приводит к изменению выходных параметров системы и ее состояния. Последнее, наряду с различными параметрами, характеризующими каждый из элементов и АПАС в целом, а также наличие сложных функциональных зависимостей между ними, в значительной мере затрудняют формализацию процесса поведения таких систем, поэтому на практике редко удается получить ее полное математическое описание. Процесс создания АПАС, как сложной системы, состоит из ряда этапов, включающих разработку технического предложения, эскизное и техническое проектирование, изготовление опытных образцов, проведение испытаний и организацию серийного производства. Способы оценки и сам подход к определению характеристик системы на этих этапах могут иметь существенные различия. Па раннем этапе проектирования АПАС приходиться преодолевать трудности при оценке искомых характеристик, в связи с чем, многие зависимости и важные параметры только еще выбираются и непрерывно уточняются, а по ряду важных вопросов практически отсутствует достоверная информация. В связи с этим при анализе возможности создания системы, подобной АПАС, всегда имеется некоторая неуверенность в правильности ее функционировании, наличие большого числа неопределенностей, связанных с недостатком знаний, например, о процессах дробления каменных материалов, о законах распределения крупности продуктов дробления, о вероятностных характеристиках прогнозируемых важнейших параметров АПАС.

Каждый вид неопределенностей при решении задач автоматизации требует применения своего метода решения, хотя очень часто на практике используют лишь вероятностно-статистический аппарат. Вынужденная ограниченность статистических данных обусловливает необходимость привлечения различных способов и методов получения искомой информации, в частности, широко практикуется использование разнообразных имитаторов и математических моделей. В рамках так называемого опытно-теоретического метода, основанного на объединении разнородной информации, полученной при различных видах исследований подсистем и системы АПАС в целом, для оценки их характеристик целесообразно применять аналитические методы и методы

математического моделирования. Однако возможности аналитических методов в значительной степени ограничены сложностью математического и точностью априорного определения факторов, которые наиболее существенно влияют на динамику работы создаваемой АПАС. В связи с этим, при исследованиях возможности создания АПАС использование метода статистических испытаний, универсальность которого и хорошая реализуемость на ПЭВМ, позволяет построить адекватные математические модели процессов управления дробильным производством и запасами продуктов дробления в условиях неопределенного спроса. В отличие от традиционного производства АПАС имеет ряд специфических черт, которые и определяют следующий перечень основных требований, предъявляемых к нему.

АПАС - должно быть многоуровневым производством, построенным на основе иерархической структуры и системного подхода. Как правило, в нём необходимо выделять два-три уровня. Первый, низший уровень - это само автоматизированное производство с машинами и механизмами для дробления и сортировки каменных материалов, управляющими системами, приборами, оборудованием и транспортными средствами. Второй уровень предназначен для создания технологической структуры, способной обеспечить оптимальность производства и его надёжность. Третий уровень - это планирование производства, доставка сырья и материалов и автоматизированное управление производством в целом. Существенной определяющей чертой АПАС должно быть

программирование функциональной деятельности с широким использованием ПЭВМ и микропроцессоров. Использование при проектировании конструкции и технологии АПАС предусматривает разработку гибкого математического обеспечения. Работоспособным и эффективным делает такое производство предварительный инженерный труд по программированию, воплощенный в виде операционных и управляющих программ.

В АПАС может предполагаться совмещение программного и адаптивного управления. Для решения задачи обеспечения требуемой дроблёной продукцией в условиях случайного спроса на неё по количеству и фракционному составу, система должна иметь дробильные и сортировочные агрегаты, переналаживаемые как в зависимости от изменяемой продукции, так и от режима функционирования. Адаптивное управление позволяет выработать оптимальную стратегию производства без предварительного учёта априорной информации. Функционирование АПАС происходит с участием ЛПР, информационно-вычислительного комплекса и требует усовершенствования методов проектирования, обеспечивающих эффективное управление на всех этапах работы системы " человек и автомат".

АПАС - это широкое использование агрегатно-модульного принципа компоновки дробильных агрегатов и сортировочного оборудования. Этот принцип позволяет легко решать эксплуатационные вопросы (смену, ремонт) и обеспечивать надёжную работу. Основу производственных систем могут составлять компактные ячейки, включающие дробильные агрегаты, роботы и микропроцессоры, а также вспомогательные ячейки, обеспечивающие перемещение и настройку логических, машинных и производственных операций.

Современное АПАС должно быть гибким, способным легко воспринимать (с малыми энергетическими затратами и издержками) все модификации производства в ходе изменения плановых заданий в зависимости от изменения номенклатуры, сырья и требуемых объёмов продуктов дробления, обусловленных случайными во времени заявками на поставку продуктов дробления и рыночной стоимости единицы продукта. Свойство гибкости АПАС требует, с целью обеспечения потенциальной прибыли производства, разработки алгоритмов и программ оптимального управления запасами. В современном АПАС обязательно должны присутствовать высокоточные автоматические измерительные системы и приборы, обеспечивающие контроль процесса дробления и сортировки. АПАС должно исключить труд людей прежде всего в сфере вспомогательных операций (доставка исходной горной породы для дробления, транспортирование и складирование готовой продукции). Это предполагает наличие автоматизированных складов и транспортных средств.

АПАС - это планируемое производство высокого уровня. Система годовых, месячных, еженедельных и даже ежедневных планов и диспетчеризация обеспечивают высокий ритм работы и качество продукции.