Оптимизация Сгр

Чаще всего в качестве критериев оптимальности ТЭП, представленных в виде Сгр, используют время подготовки и проведения технологического процесса и суммарное количество личного состава, занятого в подготовке и проведении этого процесса. Первый критерий применяется в тех случаях, если эффективность применения ВВТ сильно зависит от продолжительности ТЭП, второй – когда временные характеристики технологического процесса являются второстепенными и на первый план выходят его экономические характеристики.

При использовании в качестве критерия оптимальности времени проведения ТЭП непременно учитывается ограничение на общую численность личного состава, занятого в проведении технологического процесса, а при использовании в качестве критерия оптимальности суммарного количества личного состава, занятого в проведении процесса, – ограничение на максимально допустимое время проведения. И в первом, и во втором случаях определенные ограничения при оптимизации ТЭП накладывает технология проведения работ, которая определяется эксплуатационной документацией.

На практике оптимизация технологических процессов осуществляется как математическими, так и эвристическими методами.

Математические методы являются наиболее совершенными методами оптимизации. Так как в задачах оптимизации ТЭП одна из переменных величин, а именно количество личного состава, выполнявшего некоторую работу, является дискретной, то из всех математических методов для решения этих задач наиболее широкое применение нашли методы математического программирования, а именно: метод дискретного (целочисленного) линейного программирования и метод динамического программирования. Для реализации этих методов необходимо применение ЭВМ.

Эвристические методы основаны на приемах, которыми пользуется человек в своей практической деятельности при принятии различных решений. Эвристический подход предполагает подбор подходящих для решения задачи гипотез, которые затем проверяются на основании некоторых критериев их пригодности, называемых эвристиками. Число гипотез и их характер во многом определяются опытом и знаниями людей, участвующих в оптимизации. Эти методы нашли наиболее широкое применение в практике оптимизации Сгр, описывающих ТЭП.

Рассмотрим оптимизацию Сгр технического обслуживания подвижной ДЭС эвристическими методами по времени и по суммарному количеству личного состава, участвующего в проведении ТЭП.

Методика выполнения задачи 2

При оптимизации сети по времени обычно используют следующие приемы:

1. Проанализировать возможность сокращения времени выполнения сетевого графика за счет сокращения времени выполнения его отдельных работ при условии увеличения количества исполнителей для этих работ, исходя из заданной численности специалистов, или же за счет параллельного выполнения отдельных работ графика.

2. Рассмотреть возможность изменения структуры сетевого графика с целью уменьшения времени выполнения всего комплекса работ, не изменяя технологии проведения ТО подвижной ДЭС.

Для реализации п.1, п.2 составим таблицу работ с учетом изменения технологической последовательности выполнения работ ТЭП (рис.1.8). Анализируя таблицу работ, можно заметить, что для работ а₅, а₈ за счет сокращения количества исполнителей в два раза увеличилась продолжительность работ. Работу а₁₀ вместо четырех исполнителей выполняют пять номеров расчета, в результате продолжительность работы сокращена до 1 ч 12 мин. Изменилась последовательность выполнения отдельных работ: работа а₈ выполняется последовательно после работ а₂, а₅ и имеет незначительный свободный резерв времени; работа а₄ выполняется параллельно; работа а₇ выполняется последовательно после работы а₃; работе а₁₃ теперь предшествуют работы а₄, а₈, а₁₂. Таким образом, мы изменили последовательность выполнения отдельных работ, не нарушая при этом технологию всего цикла проведения ТО подвижной ДЭС.

3. Построить оптимизированный Сгр.

Важно отметить, что при оптимизации сети по времени все этапы построения Сгр отрабатываются полностью, включая проведение необходимых расчетов.

Для нашего примера мы не будем последовательно отрабатывать этапы построения оптимизированного Сгр, а сразу представим его в ортогональной форме.Результаты оптимизации исходного Сгр представлены на рис.1.9.

4. Сравнить время на выполнение работ исходного и оптимизированного сетевого графика и сделать выводы.

Сгр считается более предпочтительным, если выполняется условие:

L_кр(t₂) < L_кр(t₁), (1.18)

где L_кр(t₁) – продолжительность критического пути исходного Сгр; L_кр(t₂) - продолжительность критического пути оптимизированного Сгр.

За счет использования рекомендованных приемов удалось сократить продолжительность выполнения комплекса работ с 3 ч 7 мин. до 2 ч 43 мин.

Методика выполнения задачи 3

В идеальном варианте оптимизации загрузка исполнителей работ должна быть абсолютно равномерной, т.е. в любой момент

Код работы аi	Наименование работы	Кто проводит работы	Трудозатраты, чел. - ч	Количество исполнителей, чел.	Продолжительность работы, ч	Код предшествующей работы
а1	Распломбирование агрегата	РШ	0.1		0.06	-
а2	Прочистка сливного отверстия топливного бака	РШ	0.1		0.06	а1
а3	Техническое обслуживание шасси агрегата	РШ	1.0		0.30	а1
а4	Проверка исходного положения оборудования агрегата	РСЧ	2.2		1.06	а1
а5	Проверка уровня масла в топливном насосе и регуляторе скорости	РСЧ	0.6		0.36	а2
а6	Проверка щеток и контактов колец генераторов	РСЧ	2.0		1.06	а1
а7	Замена аккумуляторных батарей	РШ	1.5		0.45	а3
а8	Техническое обслуживание заземляющих устройств	РСЧ	0.5		0.30	а5
а9	Техническое обслуживание радиостанции и переговорного устройства	РСЧ	1.0		0.30	а6
а10	Проверка ЗИП	РШ, РСЧ	6.0		1.12	а4, а7, а8
а11	Проверка работы дизель - агрегатов	РСЧ	1.0		0.30	а9
а12	Проверка эксплуатационной документации	РСЧ	0.5		0.15	а11
а13	Пломбировка агрегата	РШ	0.33		0.10	а10, а12

Рис. 1.8. Таблица работ оптимизированного Сгр

времени на работах должно быть занято некоторое постоянное количество исполнителей. Если в первоначальном варианте Сгр трудозатраты на проведение работ составляют:

, (1.19)

то для оптимального варианта Сгр они должны определяться выражением:

. (1.20)

Предполагая, что Q=Q_ОПТ, из соотношений (1.19) и (1.20) получается:

. (1.21)

При оптимизации сети по суммарному количеству личного состава, участвующего в проведении ТЭП, рекомендуются следующие приемы:

- перемещение работ, имеющих полные резервы времени, вправо или изменение начала некритических работ при соблюдении условия:

, (1.22)

где – начало и конец интервала, на котором занято максимальное количество исполнителей;

- сокращение количества личного состава, занятого на отдельных работах, за счет использования резервов времени этих работ;

- изменение продолжительности работ за счет изменения количества исполнителей.

Если переместить работы а₃, а₇ и последовательно их проводить после работы а₂, то уменьшится количество исполнителей до пяти человек на участке начала выполнения работ а₂, а₄, а₅ и свободный резерв работы а₂ станет равным нулю.

Результаты оптимизации исходного Сгр представлены

на рис. 1.10. За счет выполненного приема, график занятости принял более прямоугольную форму.

При проведении оптимизации Сгр по суммарному количеству личного состава допускается сразу строить ортогональную форму без отработки этапов построения Сгр. Предварительно необходимо словесно описать все изменения, которые будут выполнены для исходного Сгр.

Используя выражение (1.21) можно определить оптимальное количество исполнителей одновременно задействованных при выполнении ТЭП исходного Сгр:

,

где

Таким образом, чтобы добиться равномерной загрузки исполнителей технического обслуживания подвижной дизельной электростанции при заданных исходных данных, надо стремиться, чтобы в каждый момент времени в проведении работ участвовало пять человек.

За счет использования рекомендованных приемов удалось загрузку исполнителей на участке от 3 события до окончания работы а₂ сделать более равномерной и сократить количество личного состава, одновременно выполняющего работы, до шести человек.

На этом заканчивается процесс разработки Сгр.

Необходимо заметить, что при оптимизации Сгр приходится частично выполнять операции, рассмотренные нами выше при разработке Сгр, т.е. процесс доведения Сгр до вида, удовлетворяющего выдвинутым критериям, является итерационным.

Исходные данные, организация и порядок оформления контрольного домашнего задания изложены в приложениях А, Б, В данного учебного пособия.