книги из ГПНТБ / Клюковкин, В. Н. АСУ в легкой промышленности
.pdfПравильный его выбор с обеспечением стандартизации программ и алгоритмов способствует успешному созда нию внешних математических моделей при решении эко номических задач, задач большой размерности и сложно сти, функционирующих в реальном режиме предприятий.
Примером успешного решения этой проблемы являет ся создание алгоритмов и программ вычислительным центром Одесского швейного производственного объеди нения им. В. Воровского. Всем работникам, например, швейных предприятий, связанных в своей работе с исполь зованием ткани, хорошо знакома главная задача: мате риалы должны расходоваться предельно экономно. Наи большее влияние на результаты всей работы по экономному использованию материальных ресурсов оказывает нормирование их расхода.
Применение электронных вычислительных машин для нормирования расхода ткани на швейные изделия тре бует разработки четких и однозначных алгоритмов вы числения всех необходимых показателей.
Одна из проблем при использовании ЭВМ заключает ся в определении минимального объема исходной инфор мации, необходимой для получения достоверных расчет ных показателей, что сокращает время на подготовку ис ходных данных, уменьшает вероятность их искажения и в результате этого повышает правильность полученных результатов.
Решение этой проблемы возможно только при тща тельном исследовании значений величин, содержащихся в задаче, с целью выявления существующих между ними функциональных зависимостей и логических связей, кото рые могли бы быть заложены в алгоритмы.
Алгоритмы для механизированного расчета поопера ционных норм на длину раскладки, межлекальных потерь и средневзвешенных величин на Одесском швейном объе динении им. В. Воровского составлены с учетом инструк ции по нормированию расхода материалов в производстве швейных изделий с учетом типовых решений.
В табл. 7 приведены в виде матрицы размероросты (компоновки), их удельные веса в раскрое, соответствую щие площади лекал, нормы расхода ткани по каждой конкретной ширине, т. е. все параметры пооперационных специфицированных норм расхода материалов на длину раскладки для каждого фасона изделия, вида поверхно
92
сти материала с учетом типа раскладки (один, полтора, два и более полных комплектов лекал) и способа насти лания полотен в настил («лицом к лицу», «лицом вниз»).
Таблица 7
П араметры пооперационных специфицированных норм расхода материала
О, |
|
|
« |
|
о |
|
Р а з м е р о р о с т |
3 |
|
о |
( к о м п о н о в к а ) |
A |
|
|
с |
|
|
Ч |
° |
|
|
s |
||
% |
|
|
||
|
|
?» |
ffi |
|
1 |
Я ц Г П , . . . , |
|
d , |
|
|
R |
l k r l k |
|
|
2 |
R |
21^21, • ■ •, |
|
d 2 |
|
R |
i k r *k |
|
|
A
Пел лк оа ащл
i
S i
S2
Н о р м а н а д л и н у р а с к л а д к и п р и
|
|
ш и р и н е т к а н и |
|
ь , |
Ъ, |
ч |
ЬР |
аи |
O i2 |
а ч |
% |
|
|||
0 2 1 |
0 2 2 |
аЧ |
% |
|
|
i
d t |
S / |
% |
(1/ |
|
а, |
1 a |
а ч |
‘р |
|||
|
|
|
|
R i h r ‘k
т |
r т х ' **•» |
аm v |
а т . |
a rtij |
а >Пр |
n |
r |
|
|
|
|
mk
Ус л о в н ы е о б о з н а ч е н и я : R — размер; г — рост; d —удель ный вес; S — суммарная площадь лекал в компоновке: а — поопера ционная норма на длину раскладки; Ь — ширина ткани; i — порядко
вый номер строки |
размеророста |
(компоновки), |
1 = |
1 ,2 ,..., |
т\ |
|||
/ — порядковый номер столбца |
ширины |
ткани, |
/ = |
1,2, |
. . ., |
р; |
||
k — количество размероростов, участвующих |
в |
компоновке. |
только |
|||||
П р и м е ч а н и е . |
Индексы у всех величин |
характеризуют |
||||||
местоположение параметра в таблице. |
|
|
|
|
|
|
||
93
С достаточной для практических целей точностью можно считать, что при переходе от роста к росту в пре делах одного размера площади лекал изменяются на оди наковую величину hR, а при переходе от размера к раз меру в пределах одного и того же роста они отличаются на одинаковую величину Нт. Тогда последовательности площадей лекал, соответствующих разным ростам внут ри каждого размера, и последовательности площадей лекал одного и того же роста по различным размерам образуют арифметические прогрессии. С другой стороны, последовательность величины hR при переходе от размера к размеру, в свою очередь, является также арифметиче ской прогрессией.
Таким образом, учитывая, что роста принимают зна чения чисел натурального ряда, а размеры — только четных чисел, зависимость раскладки лекал можно за писать алгоритмическим выражением:
S r , г' = S r , г + hR (г ' — г); |
(О |
|
(2) |
h R- = h R -\- D =Л’ |
(3) |
где hn — разность прогрессии, образованной площадями лекал различных ростов одного и того же раз мера *;
Нг — разность прогрессии, образованной площадями лекал одного и того же роста различных раз меров;
D — разность прогрессии, образованной последова тельностью при переходе от размера к раз меру.
Тогда
hRt = S r , Л+1— S r , Л |
(4 ) |
Н Г = S r +2, г — S r , A |
(5) |
D — /ltf+2 -- hR . |
(6) |
1 Здесь и в аналогичных случаях в дальнейшем вместо обозна чений hR применяются обозначения вида hR
94
Величина t) является одновременно разностью ариф метической прогрессии, образованной последовательно стью значений Hrj при переходе от роста к росту:
D = Hr+l- H r. |
(7) |
Следовательно, подставив в формулу (6) значения величин hRi из формулы (4), получим выражение
D — (5^+2, г-н — |
2, г) — ( S r , г+ i — S r , г)- |
(8) |
Перегруппировав состав правой части выражения (8), получим
D — (S/?+2, г+1 — Sr , г-н ) — (S«+2, г — Sr , г), (9)
Учитывая зависимости формулы (5), достигаем цели раскладки:
D — Нг+1 — Нг.
Все названные закономерности между величинами площадей лекал различных размероростов видны из табл. 8.
Обобщая формулы (1) и (2), получим, что площади лекал двух произвольных размероростов связаны соот ношением
SH' , r ' = S R. r + H r 2 - = £ = h R' ( r ' - r ) . |
( Ю ) |
Подставляя в выражение (10) значение hR> из фор мулы (3), путем элементарных преобразований найдем, что
V , г' = SR, г + hR (г' - » + |
[Hr + D (г' - г )} . (11) |
Таким образом, для вычисления площади лекал любо го размеророста достаточно располагать исходными дан ными о площади лекал четырех произвольных размеро ростов. Однако для повышения точности результатов и упрощения математических вычислений целесообразно принять в качестве исходных данных площади лекал двух произвольных ростов наименьшего и двух произвольных ростов наибольшего размеров.
95
П у с т ь и з в е с т н ы п л о щ а д и л е к а л : |
|
|
||
S) |
для |
размеророста |
R 1, |
п . |
S» |
» |
» |
«1. |
Ий |
S3 |
» |
» |
Р 2, |
|
s 4 |
» |
» |
Я 2, |
а : |
Таблица 8
Зависимость между величинами площадей лекал различных размероростов
|
Р о с т |
|
Р а з н о с т ь |
||
|
|
|
|||
|
|
|
п р о г р е с |
||
|
|
|
с и и , |
о б р а |
|
|
|
|
з о в а н н о й |
||
Р а з м е р |
|
r t |
п л о щ а д я |
||
Гг |
r i |
м и л е к а л |
|||
|
|
|
R |
п р и |
|
|
|
|
= |
c o n s t, |
|
|
|
|
г |
= |
v a r |
Ri
Р2
R i
Ri
Разность про грессии, обра зованной пло щадями лекал при R = var,
г = const
S K i , г , |
S р , |
г |
2 |
r j |
V |
h R 1 |
■Kl’ |
|
|
||||
S « a , г , |
S K 2, Г2 |
S R *, г,- |
s « « . n |
h R z |
||
SRi. г, |
j SR i. r2 |
SRi• |
SRi. и |
hRi |
|
|
. . . |
I |
|
|
|
SRl, rt |
5 r . . |
К/. r j |
SRh rt |
hRl |
|
Hr, |
H r |
H |
r. |
Hrt |
D |
' г |
|
|
|||
|
|
|
) |
|
|
У с л о в н ы е о б о з н а ч е н и я : S^ |
г — площадь лекал |
изделия |
|||||||||
размера |
R и роста |
r\ |
D — разность |
прогрессий, образованных по |
|||||||
следовательностями |
величин |
(hR^ |
и |
(Н г .у, |
/ — порядковый |
номер |
|||||
строки |
размеров |
изделий, |
t = |
1, |
2 |
/. |
/ |
— порядковый |
номер |
||
столбца |
ростов изделий, |
/ = |
1, |
2, . . ., |
расположены в порядке воз |
||||||
П р и м е ч а н и е . |
Размеры и роста |
||||||||||
растания |
соответственно сверху |
вниз и слева |
направо. |
|
|||||||
96
При атом не |
исключено, что Г\ —г3 |
или г2 = г3, или |
||
Г] = г4, или г2 = |
г4, или, наконец, гх = |
г3 |
и одновременно |
|
г2 = г4’, но обязательным |
условием |
ни |
одного из этих |
|
равенств не является. |
следует: |
|
|
|
Тогда из формулы (1) |
|
|
||
|
|
, |
SR,. г,~ sr„п |
s2—s1: |
|
nsh |
||
|
|
|
|
|
|
г»-/ч |
|
|
|
|
/. |
S«2>^4 _ |
'■»_ |
~ S3 |
|
П31 |
|
|
|
hR* ^ |
|
F ^ T T |
|
^ 4 -rs - |
v |
|
Пользуясь формулой (3), получим |
|
|
||||||
V |
~ 1 |
Rt — R1 |
_ 2___ — |
_s2 — Si |
(14) I |
|||
R2- R A r i - r 3 |
r2- r x |
|||||||
По формуле (1) |
определяем, что |
|
|
|
||||
S r 2, r1= S r „ ra+ |
(П |
r3) = S3 + |
( S 4 — S s) (ri — r 3) |
(15) |
||||
f i |
— r 3 |
|
||||||
а из формулы (2) Следует, что |
|
pS4 —S3) (г, |
/~з |
|||||
Я г, =2 |
о ' |
5Л|, О |
|
|
||||
R z - R .[* |
|
ri — ri |
J* |
|||||
R » - R i |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(16) |
Таким образом, мы выразили через известные нам четыре площади лекал ( S i - r - S 4) , два размера (/ч н а 2) и четыре роста (п-н- г4) все величины, входящие в пра вую часть формулы (11) и необходимые для вычисле ния площади лекал любого размеророста. Подставляя эти величины в формулу (11), получим окончательно;
|
(S2— Sj) (гf. — r j |
Rl - R i |
Г |
|
||||
|
г = 5Х+ |
r2 |
— r , |
|
|
i |
S o |
|
|
|
2 (ri ~ ri)/s«-s, |
R 2 R x [ |
|
|
|||
A |
(S4— S3) (л4— r3) |
+ |
S , - S x) |
(17) |
||||
r4 — r 3 |
|
R2 — R 1 |
V i — r 3 |
r 2 — r 1 |
|
|||
или после элементарных преобразований: |
|
|
|
|||||
|
>«,•. г,- |
. * / - « г |
^ |
(Г/ - |
|
|
||
|
[ |
|
^2 |
Л] 1 |
Г2 — Гук > |
|
|
|
|
П) + |
|
|
<54—S3/ |
, |
|
(18) |
|
|
|
|
—------ (Г; — Г3 |
|
||||
|
|
|
|
Г4— r3 w |
|
|
|
|
По формуле (18) рассчитываются площади лекал, со ответствующие комплекту деталей на одно изделие.
7 3-1756 |
97 |
Затем определяется суммарная площадь лекал (см. табл. 7) для каждой из требующихся компоновок по формуле
п 2 |
s R i0r i v |
|
St = ~ ~ |
------ , |
(19) |
где п — количество единиц изделий в раскладке. Высокая трудоемкость нормирования расхода ткани,
большое количество постоянно разрабатываемых новых моделей привели к необходимости производить расчеты на электронной вычислительной машине.
, Использование для этой цели ЭВМ представляет воз можность с помощью алфавитно-цифрового печатающего устройства (АЦПУ) получать готовые документы, не нуждающиеся в последующей доработке вручную. Ис ходная информация, необходимая для расчетов, вначале записывается на специально разработанные бланки. Ввод этой информации в ЭВМ осуществляется при по мощи перфоленты, на которой исходные данные перфо рируются в международном телеграфном коде «М-2».
Исходные данные для расчета пооперационных специ фицированных норм на длину раскладки содержат сле дующие показатели:
1.Наименование изделия.
2.Особенности конструкции.
3.Номер фасона.
4.Назначение ткани.
5.Вид ткани.
6.Способ настилания.
7.Количество единиц изделий в раскладке.
8.Длина наименьшего роста в наименьшем размере.
9.Разность между длинами смежных ростов в одном
итом же размере.
10.Разность между длинами смежных размеров в од ном и том же росте.
11.Граничные значения диапазонов ширин.
12.Исходные размеророста и площади лекал.
13.Перечень размероростов или их сочетаний (компо новок) с соответствующими удельными весами.
14.Нормы, полученные путем экспериментальных рас кладок, и соответствующие им ширины ткани.
98
Показатели 1—7, полностью характеризующие разра батываемые нормы, печатаются в начале каждой таблицы, выдаваемой ЭВМ.
Процесс машинного вычисления и печати поопера ционных норм расхода ткани, межлекальных потерь и средневзвешенных показателей можно представить в ви де блок-схемы (схема 7).
Блок 1. Исходные данные вводятся с перфоленты в оперативное запоминающее устройство ЭВМ в телеграф ном коде «М-2». Затем часть их (в основном текстовая информация) перекодируется в код АЦПУ для печати на выходных формах, а остальное перекодируется в двоич ную систему счисления для осуществления вычислений. Заданные экспериментальные нормы заносятся сразу на соответствующие им места в матрице норм (см. табл. 7).
Блок 2. Для правильного составления исходных дан ных и заполнения соответствующего бланка необходимо строгое соблюдение специальной инструкции, содержа щей ряд требований к исходным данным. Помимо этого существует инструкция, устанавливающая правила пер форации исходной информации. Нарушение этих инст рукций делает невозможным расчет норм на ЭВМ.
Блок 2 предназначен для проверки их соблюдения. При обнаружении нарушений хотя бы одного пункта инструкций управление передается блоку 5. При точном соблюдении инструкций управление передается блоку 5.
Блок 3. На основании исходных данных о площадях лекал по формуле (18) вычисляются площади лекал всех размероростов, встречающихся в перечне размероростов, или их сочетаний. Затем при наличии компоновок по формуле (19) вычисляется суммарная площадь лекал для каждой заданной компоновки.
Блок 4. На основании норм, полученных путем экспе риментальных раскладок, производится расчет норм в экспериментальной строке для всех заданных ширин
тканей.
Блок 5. Конкретные нарушения инструкций, выявлен ные в блоке 2, в виде текста печатаются на АЦПУ.
Блок 6. Расчет межлекальных потерь для каждой из норм в экспериментальной строке.
Блок 7. Расчет норм и межлекальных потерь в пре делах группы компоновок осуществляется на основании показателей экспериментальной строки.
7 ‘ |
99 |
|
Блок-схема программы
|
и |
Расчет межле |
|
Ввод и |
|
|
перекоди |
кальных потерь |
|
рование |
для всех норм |
|
исходных |
в эксперимен |
|
данных |
тальной строке |
|
1 |
|
|
Проверка |
Расчет норм |
Нет |
исходных |
и межлекалfa- |
данных |
ных потерь |
|
|
|
в пределах |
|
|
группы компо |
|
|
новок |
\ Да,
Вычисле ние площа дей лекал
I
Расчет норм в экс перимен тальной строке для всех задан ных ширин ткани
Печать
ошибок
I
II
Проверка наличия эк
Да сперименталь ный строк
Нет
Проверка наличия групп компоновок, не содержащих эксперимен тальных строк
I Да
"I
Расчет норм и межлекаль ных потерь в группах компо новок, не со
держащих эксперимен тальных строк
1*1
Останов
Схема 7
И\
Округление норм и пере счет межле кальных потерь
1 2 \
Вычисление средневзвешен ных показате лей
II
Пачать таблиц «Нормы длины раскладок»
М\
Печать таблиц «Межлекаль ные выпады»
I
1 5 \
Очистка рабо чих массивов и восстановле ние программы
100
Блок 8. Программа осуществляет поиск следующей группы компоновок, содержащей экспериментальные нор мы. При обнаружении экспериментальных норм управле ние передается блоку 4. При отсутствии эксперименталь ных норм управление передается блоку 9.
Блок 9. Программа проверяет есть ли группы компо новок, не содержащие экспериментальных строк. При на личии такой группы компоновок управление передается блоку 10. При отсутствии указанных групп компоновок управление передается блоку 11.
Блок 10. Расчет норм и межлекальных потерь произ водится в соответствии с алгоритмом.
Блок 11. Все нормы округляются до 1 см и произво дится пересчет межлекальных потерь с округлением до
0,1%.
Блок 12. Вычисление средневзвешенных показателей осуществляется в соответствии с алгоритмом.
Блок 13. Таблица «Нормы длины раскладок» с текс том и результатами расчета печатается на АЦПУ в трех экземплярах.
Блок 14. Печать таблицы «Межлекальные выпады» также осуществляется на АЦПУ в трех экземплярах.
Блок 15. В этом блоке осуществляется подготовка опе ративного запоминающего устройства ЭВМ и программы для очередного расчета по новым исходным данным.
Блок 16. Останов ЭВМ ввиду окончания расчета и печати выходных документов.
Весь процесс ввода исходных данных, вычисления по операционных норм расхода материалов на длину рас кладки, межлекальных потерь и средневзвешенных пока зателей с печатью на АЦПУ шести таблиц продолжает ся не более 2 мин.
Важнейшим результатом амортизации задачи при ис пользовании ЭВМ для нормирования расхода тканей является высокая точность получаемых расчетных норм, что привело к более экономному расходованию мате риалов.
ЭВМ позволила наряду с нормами расхода на длину раскладки определять одновременно другие важные по казатели, получение которых прежде совершенно не пред ставлялось возможным ввиду большой трудоемкости их исчисления. К ним относится, в частности, числовая харак теристика каждой включенной в таблицу нормы, которая
101