Учебное пособие 800628

R(0) 0

где θ – доза облучения (кГр); k1 – константа скорости деструкции полимерной матрицы (кГр)-1.

В итоге получено выражение для вязкости по Муни эластомера с учетом изменения концентрации радикалов [4]:

где β – константа Марка–Куна–Хаувинка; a – константа.

Результаты расчетов с использованием разработанной модели в сравнении с экспериментальными данными изменения вязкости по Муни при разных дозах облучения представлены на рис.1.

Рис. 1. Зависимости изменения вязкости по Муни от дозы облучения

Влияние значения расчетных значений начальной вязкости по Муни Mh(0) на скорость процесса представлено на рис. 2. Увеличение значения Mh(0) приводит к снижению установившегося значения Mh( ) и не оказывает влияние на скорость процесса деструкции. На рис.3 представлены зависимости изменения концентрации макрорадикалов в ходе процесса деструкции, которая косвенно характеризует интенсивность процесса деструкции.

61

Оценим предельное значение Mh(θ) при θ→∞. Так как

при увеличении дозы облучения Mh стремится к постоянному значению (4), т.е. обусловлено только начальной вязкостью по Муни Мh(0).

Рис. 2. Зависимости изменения начальной вязкости по Муни от дозы облучения

Рис. 3. Зависимости концентрации радикалов от поглощенной дозы:

62

R1(θ) – BRR-D; R2(θ) – BRR-PI; R3(θ) – BRR-PII

Скорость процесса деструкции в виде производной по дозе облучения определится выражением

и при этом скорость процесса при θ→∞ стремится к нулю, что свидетельствует о прекращении процесса деструкции при достижении предельной дозы облучения (рис. 3).

Таким образом, представляется возможным проведение процесса деструкции при такой дозе облучения, которая необходима для достижения требуемых технологических свойств эластомера, что позволить обеспечить рациональное расходование энергоресурсов и времени на процесс радиационной обработки эластомеров.

Библиографический список

1.Бугаенко Л.Т., Кузьмин М.Г., Полак Л.С. Химия высоких энергий. М.: Химия, 1988.

368с.

2.Zaharescu T., Cazac C., Jipa S., Setnescu R. Assessment on radiochemical recycling of butyl rubber / Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, No B 185, Elsevier, 2001, pp. 360-364.

3.Тихомиров С. Г., Подвальный С.Л., Хвостов А.А., Карманова О.В., Битюков В.К. Исследование и моделирование процесса деструкции полимера в массе // Теоретические основы химической технологии, 2018, т. 52, No 6, c. 83–92.

4.Tikhomirov S.GKarmanova., O.V., Podvalny S.L., Khvostov A.A., Karmanov A.V. Research into kinetics of radiation destruction of elastomers / Advanced Materials & Technologies. No. 2, 2018, p. 9-17.

63

УДК 624.01

УПРАВЛЕНИЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕМ СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА АССОРТИМЕНТА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Д.Н. Кривогина, В.А. Харитонов Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Представлена разработка процесса оптимизации производства ассортимента строительных материалов из бетона на основе субъектно-ориентированного учета функционального назначения и условий эксплуатации строительных конструкций в объекте недвижимости. Процесс выбора оптимального строительного материала предлагается осуществлять на основе учета мнений потребителя и производителя в отношении конечного продукта. Предлагается разработка алгоритмов решения задачи многокритериальной оптимизации, работа которых направлена на поиск оптимальной для заинтересованных лиц альтернативы строительного материала в соотношении цены и качества.

MANAGEMENT OF POSITIONING OF THE PRODUCTION SYSTEM

ASSORTMENT OF BUILDING MATERIALS

D. Krivogina, V. Kharitonov

Perm National Research Polytechnic University

Development of a process for optimizing the production of an assortment of building materials from concrete on the basis of a subject-oriented accounting for functional purposes and operating conditions for building structures in a real estate object is presented. The process of choosing the optimal building material is proposed to be implemented on the basis of taking into account the opinions of the consumer and the producer with respect to the final product. The development of algorithms for solving the multicriteria optimization problem is proposed, whose work is aimed at finding the optimal alternative for construction stakeholders in the ratio of price and quality.

В настоящее время при строительстве объекта недвижимости из бетона выбор строительных материалов для изготовления строительных конструкций (далее СК) осуществляется по нормативным требованиям. Однако эти требования не оптимальны относительно складывающегося для них функционального назначения и условий эксплуатации в объекте недвижимости. По этой причине со временем обнаруживается избыток или недостаток в параметрах отдельных качественных характеристик конструкций, а соответственно и материалов. Последствия использования СК с неоптимальными качественными показателями приводят к снижению эксплуатационных характеристик всего здания.

Можно выдвинуть гипотезу о том, что при изготовлении каждого типа СК для известных условий их эксплуатации (УЭ) и функционального назначения (ФН) становится возможным выбор наилучшего сочетания технических характеристик строительного материала и согласованной цены сделок по каждой единице ассортимента. В данной работе под ассортиментом строительных материалов будем понимать разнообразие конечного продукта, на

© Кривогина Д.Н., Харитонов В.А., 2018.

64

допустимом множестве процессов его производства в соответствии с разнообразием множества ФН и УЭ СК. Данная гипотеза предполагает учет предпочтений групп экспертов, отражающих интересы подсистем поставки сырья, потребителя и производителя строительных материалов и конструкций, и их компонентов (Рис.1). Однако возрастающая роль человеческого фактора ослабляет структурные связи между данными подсистемами [1]. Поэтому, становится актуальным применение методов субъектно-ориентированного управления и системной инженерии, которые позволят повысить степень структурированности системных связей между подсистемами строящегося объекта недвижимости.

Рис. 1. – Взаимосвязи компонентов подсистем производства ассортимента строительных материалов

Проектирование конкретных типов конструкций необходимо осуществлять на основе индивидуального учета всех нагрузок и воздействий, воспринимаемых каждой отдельной ассортиментной единицей в соответствии с ее ФН в здании. Для этого необходимо определить требования к СК и формализовать их на характеристики СМ и в соответствии с полученными данными сформировать техническое задание (ТЗ) на изготовление ассортиментной единицы. Процесс выбора оптимального технологического процесса производством СМ предлагается реализовывать в соответствии алгоритмами поиска наиболее предпочтительных вариантов производства СМ на множестве допустимых альтернатив. Для осуществления этого процесса необходима разработка критериев оптимизации, в основе которых лежит применение механизма комплексного оценивания для группы характеристик, подлежащих оптимизации, а также система ограничений, охватывающая все характеристики.

Оптимизацию производства ассортимента СК необходимо осуществлять с разработки и проведения операций, позволяющих получить модель описания множества допустимых технологических процессов производства СМ (далее ТПП СМ) и проведения анализа эффективности полученных процессов по комплексному критерию качества и базовой согласованной цене (Рис.4).

Процедуру построения модели описания множества альтернатив ТПП СМ целесообразно представить в виде ряда поэтапно реализуемых шагов, включающих:

1) определение технологического процесса;

65

2)определение факторов управления ТПП СМ и установление зависимостей свойств от рецептурно-технологических параметров, проведение ортогонального эксперимента и построение уравнений регрессии для востребованных характеристик материала.

3)построение двух наборов матриц – массивов с установлением шага дискретности между ячейками массивов. Заполнение матриц-масивов характеристиками материала с позиции предпочтений заинтересованных лиц, имеющих различное представление о привлекательности конечного продукта.

4)перевод физических значений характеристик материала из фазового пространства в безразмерное квалиметрическое с помощью построения заинтересованными лицами функций приведения (ФП) к стандартной шкале комплексного оценивания – к интервалу [1, 4].

5)осуществление процедуры субъектно-ориентированного ценообразования на основе моделирования предпочтений заинтересованных лиц в отношении ожидаемой нормы прибыли производителем и показателей качества изделия потребителем [3].

x (U1 , U1 , U1 )

Mx ( m )

X ( x )

Рис. 2. – Процедура анализа эффективности технологического процесса производства СМ по комплексному критерию качества и базовой согласованной цене без учета

функционального назначения и условий эксплуатации

На следующем этапе рассмотрим пример ТЗ на изготовления ассортиментной единицы плит перекрытия. Проектировщик, представляющий интересы конечного пользователя (подсистема потребителя), осуществляет процесс обоснования требований к СК, в зависимости от их ФН и УЭ в объекте недвижимости. После чего технологами (специалистами по производству строительных материалов) производится формализация данных требований на характеристики СМ, предназначенных для изготовления данных типов конструкций.

Основные эксплуатационные требования, предъявляемые к строительным конструкциям (Табл. 1) с последующим переносом их на строительный материал (Табл. 2) могут быть представлены в следующей форме:

66

Таблица 1. –Эксплуатационные требования к строительным конструкциям

x1max 28; x2 2100 ; x3 200 ; x4max 4;

Xˆ1,4 (K1x1 K2x4 K3xp) max

осуществляется процесс определения подходящих вариантов производства СМ. Данный процесс включает в себя процедуры усечения областей матриц - массивов производителя, включающих альтернативы производства с неудовлетворяющими заданным требованиям

параметрами характеристик СМ, и формирования нового массива M Xˆ , содержащего

допустимые варианты производства СМ, основные характеристики материалов при реализации которых представлены в таблице 3.

Для полученных альтернатив производства СМ при помощи механизма субъектноориентированного ценообразования экспертами были получены согласованные цены: №1- 8835, №2-8382, №3-8156 (Рис. 5). Ценовая привлекательность альтернатив устанавливалась на основе пошагового увеличения нормы прибыли от себестоимости изделия от 0 до 60%.

Таблица 3. – Характеристики материала допустимых альтернатив управления процессом производства СМ

67

Xˆ1,4 (K1x1 K2 x4 K3xp ) max . С целью нахождения оптимальной альтернативы ТПП СМ в соответствии с заданными ограничениями на характеристики СМ разработан алгоритм поиска из множества альтернатив управления дозировкой компонентов ограниченно заданное количество рецептур, которые обеспечивают максимальные значения комплексной оценки качества материала (рис.4).

MXˆ ; (m) b1| (m) b2|

(m)b3| (m) b4 ;

М ˆ

X

ˆ

Xmax

( m ) Xˆ max

Рис. 4. – Блок – схема алгоритма поиска оптимальных управлений производством СМ в рамках решения многокритериальной задачи оптимизации

В основе разработки данного алгоритма лежит инструмент комплексного оценивания на основе иерархических линейных сверток - «Джобс-Декон». Реализация данного механизма представляет собой следующую последовательность шагов:

1.Выбор значимых характеристик объекта

2.Создание фазово-квалиметрической системы координат для каждой характеристики.

3.Поэтапное построение сертификата функции приведения для каждой характеристики объекта:

4.Формирование иерархического бинарного дерева критериев из установленного набора характеристик объекта методом «сверху вниз». Стандартная процедура для этого

68

метода состоит из двух шагов, которые повторяются до тех пор, пока в одной подгруппе есть две и более характеристики.

5. Ввод значений характеристик и критериев исследуемых объектов[2].

Работа алгоритма начинается с выявления системных ограничений к характеристикам материала. При помощи стандартных программ осуществляется циклическая процедура усечения всех недопустимых областей матриц-массивов потребителя, соответствующая количеству заданных ограничений и создание нового массива с допустимыми к реализации альтернативами. После определяется модель предпочтений потребителя посредством поэтапной реализации процедур, включающих построение ФП, взвешенных коэффициентов, ранжирование приоритетных характеристик материала и вычисления КО для всех допустимым альтернатив. В результате применения алгоритма получаем одну или набор из нескольких альтернатив, имеющих максимальные комплексные оценки. В случае получения нескольких альтернатив, имеющих одинаковые комплексные оценки, некорректность выбора устраняется за счет привлечения к решению задачи производителя и выбора им наиболее экономически и технически выгодного ТПП СМ или же, задача выбора решается без учета преференций производителя, наилучший результат назначается автоматически по признаку максимизации или минимизации адресации ячеек.

В рамках заданного технического задания была получена следующая модель предпочтений потребителя (1):

где X1 -прочность на сжатие, МПА; X 4 - водонепроницаемость материала, коэфф.; X p -

цена, руб.

На основе данной модели предпочтений осуществлялась процедура комплексного оценивания допустимых альтернатив производства СМ, среди которых наибольшую комплексную оценку имеет альтернатива под № 2 (Рис.5).

Рис. 5 – Комплексное оценивание альтернатив потребителем

Так как имеем единственную альтернативу с максимальной КО, привлечение производителя к решению задачи выбора не требуется. В противном случае имеет необходимость построение модели предпочтений производителя и осуществление повторной процедуры КО допустимым альтернативам.

Заключение

Разработана процедура математической постановки и решения задач оптимизации производства ассортимента строительных материалов, отличающихся субъектноориентированным учетом функционального назначения и условий эксплуатации строительных конструкций в объекте недвижимости. Данная процедура отличается повышением степени структурированности системных связей между подсистемами

69

потребителя и производителя, разработкой алгоритмов поиска оптимальных решений выпуска ассортимента строительных материалов и конструкций, в основе которых лежат стандартные алгоритмы усечения несоответствующих требованиям подобластей массива и механизм комплексного оценивания «Джобс-Декон».

Библиографический список

1.Баженов, Ю.М., Гарькина, И.А., Данилов, А.М., Королев, Е.В. Системный анализ в строительном материаловедении: монография. – М.: МГСУ: Библиотека научных разработок и проектов, 2012., – 432 с.

2.Харитонов В.А., Вычегжанин, А.В., Кривогина, Д.Н., Гревцев, А.М., Сафонов, Н.И. Инструментальные средства соединения креативности и технологичности в задачах субъектно-ориентированного управления // Управление экономическими системами

[Электронный ресурс], 2017. – № 7(101). – 11 с. - Режим доступа: http://uecs.ru/uecs-101- 1012017/item/4474-2017-06-27-08-20-00

3. Харитонов В.А., Гейхман Л.К., Кривогина Д.Н. Механизмы субъектноориентированного ценообразования в задачах управления венчурными проектами // Вестник Пермского университета. Сер. «Экономика» = Perm University Herald. Economy. 2017. Том 12. № 1. С. 61–77. doi: 10.17072/1994-9960-2017-1-61-77

70