Долгова Т.А., Анкуд Т.В. Моделирование технологических процессов полиграфического производства - файл n1.doc

приобрести
Долгова Т.А., Анкуд Т.В. Моделирование технологических процессов полиграфического производства
скачать (220.2 kb.)
Доступные файлы (3):
n1.doc765kb.14.11.2006 14:05скачать
n2.doc162kb.14.11.2006 13:59скачать
n3.doc218kb.14.11.2006 14:07скачать

n1.doc

  1   2   3   4

Лабораторная работа № 6

Оптимальный порядок запуска изданий
в производство

1. Краткие теоретические сведения


Технологический процесс представляет собой определенную последовательность операций. Порядок прохождение заказов по цехам, участкам, операциям, машинам не может быть изменен (мо­гут только отсутствовать некоторые операции). Однако при выполнении пакета заказов есть возможность оптимизировать производственный процесс по времени, путем изменения очередности выполнения заказов.

Для каждой из возможных последовательностей заказов определяется продолжительность всего производственного процесса и выбирается наименее продолжительный вариант. Кроме общей продолжительности процесса, при оценке каждого варианта рассматриваются и другие показатели ритмичности производства.

Пусть известно время обработки каждого i-го заказа (= l, 2,..., т) на j-ой машине (= 1, 2,..., п) — tij. Время обычно задается в часах, тогда все характеристики производственного процесса рассчитываются в часах. Но, если рассматриваемые машины имеют разную сменность работы, то необходимо перевести время обработки tij в рабочие дни, иначе можно получить неверные результаты (см. пример ниже).

Матрица затрат времени на обработку (в часах) имеет структуру, аналогичную табл. 6.1.




Таблица 6.1







Таблица 6.2

Время обработки, ч




Время обработки, дн.




Машины







Машины

Заказы

1

2

3




Заказы

1

2

3

1

16

56

24




1

1

7

3

2

64

40

48




2

4

5

6

3

32

64

72




3

2

8

9

Затраты времени в днях будут получены делением времени в часах на число рабочих часов в день для соответствующей машины. Пусть (для примера из табл. 6.1) первая машина работает в две смены, а вторая и третья — в одну, т. е. в день они работают по 16, 8 и
8 ч соответственно. Затраты времени в днях представлены в табл. 6.2

Рассмотрим вычисление продолжительности обработки dij. Продолжительность обработки — это время окончания обработки i-го
заказа на j-ой машине от начала производственного процесса (см. табл. 6.3 и 6.4).




Таблица 6.3







Таблица 6.4

Продолжительность
обработки, ч




Продолжительность
обработки, дн.




Машины







Машины

Заказы

1

2

3




Заказы

1

2

3

1

16

72

96




1

1

8

11

2

80

120

168




2

5

13

19

3

112

184

256




3

7

21

30

Понятно, что d11 = t11. После окончания обработки первого заказа на первой машине он поступит на вторую и выйдет из нее через t12 часов (дней) в момент d12 = d11 + t12 t11 + t12. Добавив к этому значению время его обработки на третьей машине t13, получим момент полного завершения обработки первого заказа d13d12 + t13 t11 + t12+ t13.

Второй заказ поступит на первую машину тогда, когда на ней закончится обработка первого заказа (d11), завершится его обработка на этой машине в момент d21 = d11 + t21 t11 + t21; с этого времени на первой машине начнется обработка третьего заказа и закончится через t31 часов в момент d31 = d21 + t31 = t11 + t21t31.

Второй заказ поступит на вторую машину после того, как будет обработан на первой и когда вторая машина станет свободна после выполнения первого заказа. Т. е. процесс обработки i-го заказа на j-ой машине начнется в зависимости от того, что произойдет позже: освободится эта машина от предыдущего заказа  di–1,j или завершится обработка рассматриваемого заказа на предыдущей машине  di,j–1. В первом случае i-ый заказ пролеживает между j–1-ой и j-ой операциями, во втором — простаивает машина в ожидании очередного заказа. Тогда окончание обработки вычисляется по формуле di,j = max(di–1,j, di,j–1) + ti,j.

Например, для рассматриваемой задачи:

d22 = max(d12d21) + t22 =  max(72, 80) + 40 = 120 ч;

d32 = max(d22, d31) + t32 = max(13, 7) + 8 = 21 дней.

Время окончания обработки последнего заказа на последней машине dmn — есть общая продолжительность процесса. В примерах она равна 256 ч и 30 дней. Заметим, что при односменной работе 256 ч будут эквивалентны 256 / 8 = 32 рабочим дням.

На основании матриц времени и продолжительности обработки (t и d) рассчитываются следующие показатели ритмичности производственного процесса.

Чистое время обработки i-го заказа — это сумма элементов в соответствующей строке:

.

(6.1)

Общая продолжительность обработки i-го заказа — это разница между моментом завершения обработки заказа на последней (n-ой) машине и моментом начала его обработки на первой машине (т. е., когда первая машина освободилась от предыдущего заказа):

Di =  di,n  di–1,1.

(6.2)

Время пролеживания i-го заказа в процессе обработки:

L i Di – Ti.

(6.3)

Доля эффективной работы в процессе обработки i-го заказа ai —это отношение чистого времени обработки к продолжительности с учетом простоев; среднее арифметическое этого показателя по всем заказам есть значение доли эффективной работы над заказами:

ai Ti /Di ,

aср =.

(6.4)

Понятно, что для первого заказа, перед которым машины не заняты, эффективность обработки 100%-ная: L= 0, a= 1.

Аналогичным образом вводятся формулы, характеризующие работу j-ой машины.

Чистое время работы j-ой машины (сумма времен в соответствующем столбце):

.

(6.5)

Общая загрузка j-ой машины от начала ее работы над первым заказом (момент окончания обработки первого заказа на предыдущей машине) до завершения обработки последнего заказа (m-го):

Bj =  dm,j  d1,j–1.

(6.6)

Простои j-ой машины:

Sj Bj – Mj.

(6.7)

Уровень использования j-ой машины рi  и средний уровень использования мощностей всех машин:

рj M/Bj ,

рср =.

(6.8)

2. Содержание работы


1. Для матрицы времени обработки (при последовательности
1—2—3, 1—2—3—4 или 1—2—3—4—5) записать матрицу продолжительности обработки, определить общую продолжительность процесса в часах (вручную).

2. Используя математический пакет Mathcad, найти матрицы продолжительности для всех заданных вариантов запуска изданий в производство (приложение 4 содержит пример вычисления продолжительности). При изменении порядка запуска изданий соответствующим образом переставляются строки исходной матрицы.

3. Сравнить ручные и автоматизированные расчеты для последо­ватель­ности 1—2—3, 1—2—3—4 или 1—2—3—4—5. Среди рассматриваемых вариантов выбрать наименее продолжительный.

4. Для выбранного оптимального порядка запуска заказов рассчитать все показатели ритмичности производства в часах (с использованием пакета MathCad). Найти аналогичные показатели и продолжительность этого процесса в днях с учетом заданной сменности работы оборудования. Сравнить соответствующие коэффициенты.

3. Исходные данные


1. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последовательности запуска заказов в производство:







1 (2)

2 (1)

3 (1)

2–3–1–4




1

48

32

96

1–3–2–4




2

32

36

64

2–4–1–3




3

32

48

88







4

48

32

72




2. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последовательности запуска заказов в производство:







1 (1)

2 (2)

3 (1)

1–2–4–5–3




1

56

32

8

3–1–5–4–2




2

48

16

16

5–4–2–1–3




3

40

32

12







4

40

48

14







5

48

32

14




3

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последователь­ности запуска заказов в производство:







1 (1)

2 (1)

3 (1)

4(2)

2–3–1




1

16

8

48

16

1–3–2




2

8

24

16

32

2–1–3




3

8

12

32

32




4. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последовательности запуска заказов в производство:







1 (1)

2 (1)

3 (2)

1–2–4–3




1

48

8

48

3–1–4–2




2

64

16

32

4–2–1–3




3

40

28

32







4

32

24

40




5. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последователь­ности запуска заказов в производство:







1 (1)

2 (2)

3 (2)

4(1)

3–2–1




1

16

24

48

16

1–3–2




2

24

16

32

32

3–1–2




3

32

32

64

40




6. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последователь­ности запуска заказов в производство:







1 (1)

2 (1)

3 (2)

4(1)

3–2–1–4




1

40

16

48

16

1–3–4–2




2

48

16

48

32

3–4–1–2




3

32

24

64

40







4

40

40

48

24




7. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последователь­ности запуска зака­зов в про-







1 (1)

2 (2)

3 (2)

4(1)

5(1)

изводство:




1

16

24

48

16

16

2–1–3




2

24

16

32

32

8

2–3–1




3

32

32

64

40

8

3–2–1

8. 

Время обработки, ч








Заказы

Машины
(число смен)

Возможные последователь­ности запуска заказов в производство:







1 (2)

2 (2)

3 (1)

4(1)

2–3–1–4




1

64

16

40

16

1–2–4–3




2

48

16

32

32

4–1–3–2




3

32

32

40

8







4

64

32

48

16



4. Контрольные вопросы


  1. Что означает элемент матрицы t?

  2. Что такое продолжительность обработки di,j, каким образом она находится?

  3. Как определить оптимальный порядок запуска изданий в производство?

  4. Чему равна общая продолжительность производственного процесса?

  5. Какие параметры характеризуют ритмичность работы оборудования? Что характеризуют величины ai и aср?

  6. Может ли быть р1 меньше единицы, почему?

  7. В каких единицах определяют показатели программы выпуска, есть ли разница при их использовании?
  1   2   3   4


Лабораторная работа № 6
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации