ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЛЕСОСЕКИ

2.ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕРЖАЩЕЙ СИЛЫ ЯКОРЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

3.РЕШЕНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ЗАДАЧ ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

4.РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ СИМПЛЕКСНЫМ МЕТОДОМ

5.РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНА ВЫПУСКА ПРОДУКЦИИ МЕБЕЛЬНЫМ ЦЕХОМ ЛЕСОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ

6.РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И РЕШЕНИЕ ТРАНСПОРТНОЙ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО ПЛАНА ПОСТАВКИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ В ПЛОТАХ С ПЛОТОСТОЯНОК ПОСТАВЩИКА НА РЕЙДЫ ЛЕСОЗАВОДОВ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на передовых предприятиях механизация и автоматизация производственных процессов достигли высокого уровня. Дальнейшее эффективное развитие этих производств, особенно в условиях конкурентной борьбы, возможно при широком внедрении методов оптимизации. Методы оптимизации определяют порядок поиска оптимальных решений и иногда структуру технических средств, преимущественно ЭВМ, используемых для достижения этой цели. Эти методы получили развитие в последние сорок лет. В результате сложилась совокупность новых подходов и способов решения задач и планирования, проектирования и управления производственной деятельностью предприятия.

Методы исследования управляющей деятельности объектов и процессов изучает курс «Исследование операций». Предмет исследования операций включает методы построения математических моделей исследуемых процессов и разработку критериев качества их протекания, используемых при поиске оптимальных решений. Это в большей степени синтетическая наука, включающая математический, экономический, инженерно-технический и другие аспекты.

Цель исследования операций – количественное обоснование оптимальных решений.

Под операцией понимается совокупность действий, направленных на достижение поставленных целей. Цель операции – достижение заранее запланированного результата.

Показателем эффективности операции служит критерий оптимальности или ,иначе говоря, критерий качества ее протекания.

Выбор варианта, при котором критерий оптимальности достигает, в зависимости от поставленной цели, максимума или минимума, является оптимальным решением. Поиск оптимального решения обычно достигается путем математического моделирования операций и решения с привлечение математических методов и вычислительной техники. Наряду с исследованием операций параллельно развиваются дисциплины «Системотехника» и «Теория оптимального управления».

Системотехника отличается от исследования операций широтой решаемых задач. Она рассматривает вопросы управления целыми отраслями, вопросы снабжения, обороны, гидрологические и экологические проблемы и т. д.

В «Теории оптимального управления» решаются те же задачи, что и в курсе «Исследование операций», но круг объектов значительно уже. Например, работа отдельных объектов (сплоточная машина, сортировочные устройства и т.д.), систем управления объектом (флотом, автомобильным транспортом и т.д.) и производственные процессы на уровне цехов и реже на уровне всего предприятия в целом.

1 Разработка оптимальной схемы освоения лесосеки

Определение оптимальной схемы освоения лесосеки производится в два этапа:

-проверка целесообразности строительства лесовозного уса;

-выбор оптимальной схемы освоения лесосеки.

Исходные данные для расчета схемы - вариант 3:

Трактор ЛТ-154;

X=1300, Y=800;

Q_р=5, Q_m=210;

C₁=3,4, C₂=0,4, C₃=30, C_р=13,8, C_m=25,9;

N_т=2, T=420, T₁=1,64, T₂=610, S=5, P=2, h=3,0;

Породный состав: 60 - ель, 40 - сосна;

Диаметр по породам: 14 - ель, 18 - сосна;

Длина сортиментов - 6,1 м.

b_т.т=4,0 м;

Вид рубки – сплошная с последующим возобновлением подроста.

Проверим целесообразность строительства уса на лесосеке. Для этого определим реальный объем лесоматериалов на лесосеке, м³,

где X, Y – размеры лесосеки, м;

Q_л – запас лесоматериалов на 1 га, м³.

Найдем фиктивный объем лесоматериалов на лесосеке, при котором строительство уса становится целесообразным, м³,

где C₁, C₂ – стоимость строительства 1 м лесовозного уса и волока соответственно, руб;

T – продолжительность рабочей смены, мин;

Q_т.т – рейсовая нагрузка на трелевочный трактор, м³;

T₁ – среднее время прохождения трелевочным трактором 1 м пути, с;

C_т.т – себестоимость содержания трелевочного трактора за смену, руб.;

С_р – заработная плата рабочих, обслуживающих трелевочный трактор, в смену, руб.

21840 > 2741,70, строительство лесовозного уса на лесосеке целесообразно.

Удельные затраты определим из формулы,

где l_у, l_в – длины лесовозных усов и волоков на лесосеке, м;

N – число лесопогрузочных пунктов, шт.;

C₃ – стоимость строительства лесопогрузочного пункта, руб.;

P_см – сменная производительность трактора, м³.

Определим длину лесовозного уса l_у на лесосеке в зависимости от схемы их расположения S=5:

где К_в – коэффициент удлинения волоков, К_в = 1,05…1,25.

Длину волоков на лесосеке найдем по следующей зависимости:

где l_в.д – длина магистральных волоков, м.

Число лесопогрузочных пунктов N определим исходя из схемы расположения лесовозных усов на лесосеке S=5:

N = 2KM,

N = 2 1 1=2 шт.

Определим длину магистрального волока l_в.д, в зависимости от схемы расположения волоков на делянке P=2:

Размеры делянки можно определить в зависимости от схемы расположения лесовозных усов на лесосеке S=5:

l_в.д = 800 м.

l_в = 800 2 1,25 = 2000 м.

Сменную производительность трелевочного трактора найдем по следующей зависимости, м³:

где l_ср – среднее расстояние трелевки, м;

T₂ – среднее время на зацепку и отцепку пачки лесоматериалов, с.

Среднее расстояние трелевки:

где K₁, K₂ – коэффициенты, зависящие от схемы расположения волоков на делянке P = 2 (K₁ = K₂ = 0,50).

Выполним поиск оптимальной схемы разработки лесосеки, при котором будут минимальные удельные затраты: S=1, P=1, M=1, N=32.

l_в.д = B, l_в.д = 81,25.

N = 2KM, N = 2 16 1 = 32 шт.

32 1,25 = 3250 м.

K₁ = 0,25, K₂ = 0,50.

.

.

Удельный объем лесоматериалов, складируемых на 1 м² площади:

V₁ = hk,

где h – высота штабеля сортиментов, м;

k – коэффициент полнодревесности штабеля сортиментов.

V₁(ель) = 3,0 0,55 = 1,65 ,

V₁(сосна) = 3,0 0,65 = 1,95 .

Площадь для складирования запаса лесоматериалов на лесосеке при временном отсутствии вывозки, м³:

где Q_ш – объем штабеля сортиментов по породам, м³.

.

Длина штабеля сортиментов, м,

где l_с – длина сортиментов, м.

Площадь, необходимая для подъезда трелевочного трактора к штабелю, м²,

где b_т.т – ширина колеи трелевочного трактора, м.

S_т.т(ель) = 1301,94 4 = 5207,76 м²,

S_т.т(сосна) = 734,43 4 = 2937,72 м².

Площадь лесопогрузочных пунктов на лесосеке, м²,

S_л.п = S_c + S_т.т,

S_л.п(ель) = 7941,82 + 5207,76 = 13149,58 м²,

S_л.п(сосна) = 4480 + 2937,72 = 7417,72 м².

S_л.п = 13149,58+7417,72 = 20567,3 м².

Затем определим площадь лесопогрузочных пунктов относительно площади лесосеки, %,

,

Полученные данные соответствуют требованиям при организации лесосечных работ.