книги из ГПНТБ / Петров, Ю. М. Технический прогресс и оптимизация управления в отраслевом производстве учеб. пособие
.pdfОптимизация производственного процесса по производст ву консервов «Зеленый горошек» на Крымском 'консервном комбинате достигается при количестве технологических линий, равном 10 (существующий вариант-— 12 линий). При такой организации процесса '-коэффициент использования линий составит 0,95 против фактического 0,92, а производственные потери за смену 7-1 руб. 50 коп. Годовая экономия в резуль тате оптимизации процесса составит 2 , 1 тыс. руб.
Таким образом, как -показали расчеты, существующая организация производственной системы ори данной сырьевой базе в трех случаях из четырех не является оптимальной. Лишь на Адыгейском консервном комбинате количество ли ний, занятых на производстве консервоів «Зеленый горошек», оптимально и равно 7. В других случаях -при существующей
сырьевой базе на |
Адыгейском комбинате 1необходимо иметь |
|||||||||
5 линий по |
выработке |
томат-пасты |
вместо |
6 |
; на 8 |
Крымском |
||||
консервном |
комбинате |
необходимо |
иметь |
0 |
линий |
по -выра |
||||
ботке консервов «Зеленый горошек» вместо |
12 и |
линии по |
||||||||
|
||||||||||
выработке томат-пасты вместо |
6 |
. |
|
|
|
|
||||
Рационализация производственных систем на основе экс |
||||||||||
периментирования |
на |
экономико-математических |
моделях |
позволяет не только определить оптимальное количество тех нологических линий, но и значительно уменьшить расходы, связанные с содержанием оборудования и транспортных средств, а также потери сырья. Іак , расчеты показали, что в результате оптимизации процессов по переработке зеленого
горошка |
и томатов на Адыгейском и |
Крымском консервных |
|||
комбинатах1 0 |
, годовой экономический эффект только от сокра |
||||
щения |
производственных потерь может составить |
около |
|||
тыс. |
руб. |
|
|
|
|
Важным достоинством разработанной методики оптимиза |
|||||
ции производственных систем является возможность |
ее |
ис |
|||
пользования в качестве аппарата для |
прогнозирования |
раз |
вития сезонного производства. |
о б е с п е ч е н и е |
|
И н ф о р м а ц и о н н о е |
|
|
и |
и к о - с т а т н с т |
ч е с к и іі |
ф у н к ц и оэ |
нк оинроомв а н и я к о н с е рив н о г о п раониазлвиозд с т в а |
к а к с и с т е м ы м а с с о в о г о о б с л у ж и в а н и я
При постановке задачи и формализации логической моде ли производственной системы как системы массового обслу-
живання были теоретически исследованы свойства процесса массового обслуживания и на основе этого доказана возмож ность использования •методов теории массового обслуживания и определены основные показатели эффективности пі вид (модель) системы массового обслуживания. В частности, бы ло показано, что поток поступления сырья носит случайный характер -и на определенном отрезке времени (в 'наиболее напряженное время сезона переработки) достаточно точно может быть описан законом Пуассона.
Время обслуживания также случайная величина п может быть описана показательным законом распределения,.
Однако одного качественного анализа процесса массового обслуживания недостаточно для окончательного выбора модели системы массового обслуживания. Для этого необхо димо оценить приемлемость выбранной модели на основе эко номико-статистического анализа основных элементов системы массового обслуживания по данным выборочных наблюдений.
Статистическая проверка адекватности выбранной вероят ностной модели системы массового обслуживания позволяет объективно оценить, обеспечивает ли выбранная модель до статочно полное описание реальной •производственной систе
мы. На основе данных наблюдений она |
позволяет |
сделать |
||||
с определенной вероятностной .точностью |
один |
из трех |
||||
выводов: |
|
наблюдений |
не дают оснований |
|||
1 |
) данные выборочных |
|||||
считать выбранную |
модель |
неправильной; |
следовательно, |
|||
.модель считается приемлемой; |
|
следовательно, |
||||
2 |
) адекватность |
модели |
не доказана, и |
|||
|
|
|
|
|
|
требуются дополнительные исследования процесса массового обслуживания;
3) модель выбрана неправильно.
Исходными данными для статистической проверки аде кватности выбранной модели и для проведения экономико математического экспериментирования производственной си стемы с помощью моделей теоірии 'Массового обслуживания
вцелях ее оптимизации являются:
1)существующее количество технологических линий—S ('каналов обслуживания) и все возможные варианты измене
ния их количества; их фактическая и проектная производи тельность (за час, в смену, сутки, месяц, сезон), балансовая стоимость, коэффициент сменности работы, время работы II время простоев технологического оборудования;
15 Зак. 381 |
225 |
Величина затрат на содероісание и эксплуатацию технологических линий простоя на Адыгейском и Крымском
Средний размер амортизационных
отчислений, при Комбинат ходящихся
на 1 час. работы
линий, руб. (А)
Численность ос новных рабочих па линиях
всмену, чел. <Ч о. р. >
Среднечасовая заработная плата основного рабо чего без отчис лений на соц. страх, руб.
(С о. р , >
Зеленый
Адыгейский |
11,1 |
105 |
0,51 |
Крымский |
21,3 |
180 |
0,56 |
|
|
|
Томат- |
Адыгейский |
18,2 |
50 |
0,72 |
Крымский |
11,6 |
55 |
0,73 |
Величина потерь за чае простоя транспорта с сырьем в ожидании и Крымском консервных
|
Среднечасовая зарплата |
Средний размер |
амор |
||
|
тизационных отчислений, |
||||
|
водителей машин, |
приходящихся на |
1 час |
||
Комбинат |
простаивающих в ожи |
||||
простоя машин |
|||||
дании |
разгрузки, руб. |
||||
|
с сырьем, руб. |
||||
|
|
|
(са.м)Зеленый |
||
Адыгейский |
|
12,6 |
2,3 |
|
|
Крымский |
|
17,5 |
3,5 |
|
|
|
|
|
|
Тома |
|
Адыгейский |
|
9 |
1,5 |
|
|
Крымский |
|
11,9 |
2,0 |
|
Т а б л и ц а 64
по выработке консервов «Зеленого горошка» и «Томат-пасты» за час консервных комбинатах
Среднечасовая зара ботная плата основного рабочего с отчисле ниями на соц. страх.
<С о.р. )
горошек
Стоимость потерь |
Стоимость потерь за |
за 1 час простоя рабо |
1 час простоя тех |
чих, обслуживающих |
нологических линий, |
технологические линии, |
руб. (гр. 2 + гр . 6) |
руб. |
(С,) |
0,54 |
56,7 |
|
0,59 |
106,2 |
128 |
|
68 |
|
-паста |
|
|
0,76 |
38 |
56 |
0,77 |
42 |
54 |
Т а б л и ц а 65
разгрузки и переработки зеленого горошка и томатов на Адыгейском комбинатах
Стоимость величины |
Величина |
штрафа за |
|
потерь за час простоя |
час простоя |
машин |
|
машин с сырьем, руб. |
сверх установленных |
||
С |
норм, |
руб. |
|
|
С |
т . |
п. |
горошек |
|
|
|
10,3 |
2,8 |
|
|
18,1 |
5,5 |
|
|
ТЫ |
|
|
|
и ,4 |
9,1 |
|
|
12,4 |
5,1 |
|
Величина потерь за 1 час простоя тран
спорта с сырьем,
руб. (гр. 2+ гр . 3+
+гр. 4+ гр . 5)
С,
I 28
j45
25
31
227
2 ) расходы по -содержанию и эксплуатации технологиче ского оборудования (за единицу времени) и средняя заработ ная плата с отчислением на социальное страхование рабочих, занятых обслуживанием оборудования;
3) расходы по содержанию и эксплуатации технологиче ского оборудования (за единицу времени) и средняя заработ ная плата без отчислений па социальное страхование рабочих, занятых обслуживанием оборудования;
4)численность этих рабочих;
5)поступление -сырья (за сутки, пятидневку, месяц, сезон)
всопоставлении с планом-графиком поставок сырья, выпуск готовой продукции;
6 ) количество поступающих единиц транспорта с сырьем
(за час, смену, сутки, месяц, сезон), их грузоподъемность, воз можные .варианты изменения этого количества в связи с изме
нением объема |
поставок, количество заготовительных пунк |
||||
тов и чих удаленность от комбинатов; |
|
транспорта |
|||
7) сведения |
об |
интервалах |
.поступления |
||
с сырьем, времени |
разгрузки, а также времени |
ожидания |
|||
начала разгрузки и переработки, тип закона |
распределения, |
||||
описывающий поток требований и |
конкретное |
значение его |
параметра (?t) или закона распределения .интервалов между поступлениями транспорта с сырьем;
8 ) тип закона распределения, описывающего время обслу живания и конкретное значение его параметра. При показа тельном распределении — это единственный показатель р.
Данные, характеризующие основные технико-экономиче ские показатели 'Производства консервов «Зеленый горошек» и «Томат-пасты» приведены в первом разделе при анализе ис пользования основного технологического оборудования, поэ тому здесь ограничимся расчетом величины производствен ных -потерь, связанных с простоями оборудования и потерями сырья, статистической проверкой закона распределения пото ка требований -и времени обслуживания и определением параметров потока и системы (q, р, л).
Величину производственных потерь от простоев оборудо вания и потерь сырья необходимо знать для оценки экономи чески различных вариантов -организации обслуживающей системы -и выбора оптимального из них. Расчет производст венных потерь .производится по формулам, приведенным выше, и результаты этого расчета на обследованных пред приятиях представлены в таблицах 64, 65.
228
В ы б о р |
о п т и м а л ь н о г о |
в а р и а н т а |
о р г а н и з а ц и й |
|
п р о и з в о д с т в е н н о й с и с т е м ы |
На оонове выбранной модели обслуживающей системы определяются показатели работы при существующей ор ганизации объектов обслуживания и при имеющемся пара метре потока требований (А,), но при изменяющейся числен ности обслуживающих аппаратов (S). Экспериментальные расчеты производятся по формулам в специальных таблицах. При этом определяются вероятности различных состояний обслуживающей системы при разной численности технологи ческих линий ( S = i ,. . . п), а на остове найденных вероятно стей определяются характеристики качества функциоииірова-
піия обслуживающей системы ио данным выборки (— -— ).
Расчетные формулы для системы с ожиданием, с конечным числом обслуживающих аппаратов, с ограниченным потоком требований п неупорядоченным обслуживанием таковы:
1 ) Вероятность того, что в системе находится К требова ний, для случая, когда их число больше числа обслуживаю щих аппаратов:
|
|
Р к |
- |
________ml_________ |
A |
“ •Po ( S < K <m ), |
|
|
|
|
|
S k - s (m —k) IS! |
И |
|
|
||||
где:2 |
|
S — число обслуживающих аппаратов |
в системе (4, 5, |
6 |
, |
||||
|
) |
7, |
8 |
). |
|
К |
обслуживающих |
аппа |
|
|
Вероятность того, что занято |
ратов, при условии) что число требований, находящихся в си
стеме, не превосходит числа |
обслуживающих |
аппаратов си |
||||
стемы: |
1C |
К! ( т —к ) ! |
А_ |
кРо |
|
|
Р |
|
ш! |
|
(І |
v<K<S) |
|
|
|
|
М |
|
3) Вероятность того, что все обслуживающие аппараты свободны:
229
|
|
m |
|
= 0 |
K ! ( |
m! |
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P n = |
|
2 |
|
m — k ) i |
|
|
|
|
||||
|
|
|
' Z n |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
V |
k |
|
|
|
|
|
|
It |
|
|
|
|
+ k = s + l |
S k s (m! |
|
|
|
|
|
||||||
4) |
Среднее |
число |
|
|
m — k ) ! S |
(машин), |
находящихся |
||||||
|
|
требований |
|||||||||||
в обслуживающей системе: |
|
|
|
m |
|
|
4" |
||||||
М = |
Б K P к |
= |
|
|
|
m ! k ( к - |
|
|
|
)• |
|||
|
к = 1 |
|
|
|
|
|
) ! ( т - к ) Цk- |
|
|
||||
|
in |
|
|
|
k : 0 |
' |
1 |
|
|
|
, \ к |
|
|
|
|
i |
|
^ |
"о |
|
|
X |
•Pn |
|
|||
5) |
+ k -s + l |
|
lm - k llS ! |
M |
|
(машин) п об |
|||||||
Коэффициент |
нахождения |
требовании |
|||||||||||
служивающей системе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
1 |
пі |
U |
= |
ш V |
|
* К Р к |
|
|
m |
к -і |
|
|
m |
S |
||
|
к = о ( к - 1 )ml1 ( т - к ) ! ^ |
|||
_ Р о _ |
|
|
|
|
+ |
|
|
т ! |
К |
k = s + 1 |
S k~s (т —k)!S! |
=
X
ц
’Nk
6 ) |
|
Среднее число требований, ожидающих |
начала обслу |
||||||
живания |
(средняя длина очереди): |
|
( |
X |
хк |
||||
М , = |
m |
|
m |
S k _m! (К —S) |
|
|
|||
Б |
( K - S ) P k = 2 |
|
|
|
|
|
Ро |
||
7) |
к — s + 1 |
k = s + . i |
|
s ( m — к ) ! S ! |
|
|
|
||
|
Коэффициент простоя |
обслуживаемого требования |
|||||||
(машины с сырьем) |
в ожидании обслуживания: |
|
|
|
|||||
|
|
м , |
|
1 |
m |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
( К — s ) р * |
|
|
|||
|
|
а — ------------ |
~ |
—■ |
|
|
|||
|
|
ш |
ш |
k = s + 1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Ро |
Ш |
|
m l |
( К - |
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|||
|
|
m |
k = s + l |
S k _ s ( m - |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
230
8 |
|
|
- 1 |
|
% |
каппаратов: |
|
) Среднее число свободных обслуживающих |
|||||
|
|
к = 0 |
s = 0 |
m!(S —к)! |
|
Р о |
|
м2= |
S — 1 |
(S—к) Р,(= к |
S! (іп —к )! |
и |
|
|
s |
|
9) Коэффициент простоя обслуживающего аппарата:
|
|
|
1 |
s — 1 |
(S —к) Рк |
|
|
|
S |
к = 0 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
S |
2— 1 |
s — 1 |
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|||
= |
І<=0 Рк |
S |
12 0 |
К Р к |
|
|
|
|
|
<= |
|
10) Вероятность того, что число требований, ожидающих начала обслуживания, больше некоторого числа:
|
ш |
|
N |
k = |
2 |
Р к = І - |
2 Р „, N * S |
k = 0 |
|||
|
N + 1 |
с помощью выбранной модели за |
|
Экспериментирование |
ключается в определении показателей качества функциониро вания исследуемой системы при существующем варианте ее организации, а также при ряде других (возможных вариантов. Показатели работы системы массового обслуживания рас считаны шрн существующей организации объектов обслужи вания, то есть при существующем их количестве т 0 и при имеющемся параметре потока требований, но при изменяю щейся численности обслуживающих аппаратов S t-
Экспериментальные расчеты в нашей задаче производятся
по формуле в специальных |
расчетных таблицах известными |
ів математической статистике методами. |
|
Из расчета показателей |
экономической эффективности |
обслуживающей системы на Адыгейском консервном комби нате по производству консервов «Зеленый горошек» следует, что оптимальная организация процесса обслуживания требо ваний машин с сырьем достигается при численности техноло
гических линий, |
равной 7 (существующий вариант — 7 ли |
|||
ний). При этом |
общие |
потери от простоя линий н |
машин |
|
с сырьем за смену минимальны — 53 руб. 28 коп. |
При такой |
|||
организации процесса |
обслуживания коэффициент |
использо |
||
вания линий составит 0,95. Оптимальный вариант |
организа |
|||
ции обслуживания допускает ожидание обслуживания |
одной |
машины с сырьем и среднем до 1, 6 минут.’ Следовательно, существующая организация процесса является оптимальной.
Оптимальная организация процесса обслуживания требо ваний 'машин с зеленым горошком на Крымском консервном комбинате достигается при численности технологических ли ний, равной 10 (существующий вариант— 12 линий). При этом общие потери за омену минимальны — 74 руб. 50 коп. При такой организации процесса коэффициент 'Использования ли
ний составит 0,95 против фактического= 0,92. |
|
|||
Годовая экономия в результате оптимизации составит: |
||||
Тд-Ком (97,6 —74,5) =30-3-23,1 |
2 |
тыс. руб. |
|
|
Оптимальная организация процесса обслуживания требо |
||||
ваний машин с томатами па Адыгейском консервном |
комби |
|||
нате достигается при численности |
технологических |
линий, |
||
равной 5 (существующий вариант — |
6 |
линий). При такой орга |
||
|
|
|
|
низации процесса обслуживания общие потери от простоев линий и машин с сырьем за смену минимальны—53 руб. 40 коп. Коэффициент использования линий составит 0,95 против фак тического 0,88. Годовая экономия в результате оптимизации
процесса |
обслуживания составит при |
2 |
-амеммам |
режиме |
ра |
|||||||||||
боты |
3,2 |
тыс. руб. |
консервном комбинате |
оптимальный |
ва |
|||||||||||
На |
Крымском |
|||||||||||||||
риант |
организации |
8 |
процесса |
обслуживания |
требований |
|||||||||||
машин с томатами достигается при численности технологиче |
||||||||||||||||
ских |
линий, |
равной |
|
(существующий |
вариант — |
6 |
линий). |
|||||||||
Следует |
учесть, что линии на комбинате малопроизводитель |
|||||||||||||||
ные и |
не |
успевают |
|
перерабатывать |
|
всего |
2 поступающего |
|||||||||
сырья. Среднее время |
|
ожидания |
машиной |
с сырьем |
обслу |
|||||||||||
живания при существующем варианте около |
минут, |
а при |
||||||||||||||
оптимальном — 0,5 |
минуты. При |
оптимальном |
варианте орга |
|||||||||||||
низации |
процесса обслуживания |
общая |
сумма потерь |
мини |
||||||||||||
мальная |
и составляет 51 руб. 60 коп. Годовая экономия в ре |
|||||||||||||||
зультате |
оптимизации |
процесса составит |
при |
|
2 |
-сменном |
||||||||||
режиме работы 4,6 |
тыс. руб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X
Ч
\о
га
Н
Расчетные показатели функционирования системы обслуживания, значение критерия экономической эффективности по производству |
консервов «•Зеленый горошек» на Адыгейском консервном комбинате |
(1971 г.) |
со |
СО |
О |
со . |
|
ю |
СП |
о |
||
. с/э |
|
о |
||
|
|
ю |
со |
04 |
|
|
|
||
|
|
04 |
— |
к |
|
|
|
|
О! |
|
|
СП |
1 |
ю |
|
|
— |
||
|
|
ТГ |
04 |
СО |
|
|
О) |
о |
h- |
|
|
*—• |
||
|
|
со' |
|
оо' |
|
|
|
|
со |
00
I
Е W
1)
а
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
« |
Я |
g |
|
|
|
|
|
|
Я |
я |
|
|
|
=3 |
|
|
га |
га |
||
|
|
|
|
|
е( |
m |
|||
5 |
3 |
|
а |
|
|
|
|
||
о |
га • |
§■ £ |
|
S |
|
|
S |
S |
|
а я |
га |
|
|
ее |
|
||||
|
|
|
. |
5 |
° |
||||
ч |
¥ |
3 |
|
|
о |
|
о |
>> |
|
|
|
|
|
ч |
|||||
3 « - - |
га |
|
о. га |
|
к |
° |
|||
о |
|
я |
Ч |
|
К ск |
|
|||
о |
|
|
|
|
2 |
||||
С£ 5 |
я я |
>» |
|
Я |
|
0 |
|||
|
|
Жа |
|
о |
|||||
|
5 |
|
|
|
о Й • |
5 |
|||
|
|
|
|
ч |
а |
||||
|
|
|
|
|
|
|
•и |
к |
|
а о |
|
я * |
|
|
|
аJ |
га |
||
|
|
* |
^ |
о> а |
|||||
|
Я |
а |
|
>* |
и |
я |
|||
|
|
|
= |
к |
|||||
|
|
|
а о |
|
ч |
5 |
|
|
|
|
|
|
3 о |
|
О» |
А |
«У |
*-І |
' '(J
о • |
-г |
о |
со |
со |
о |
o ' |
оо‘ |
|
-г. |
00 |
ю |
о* |
о |
•— |
Ю ' |
•5t* |
, Г- |
(N |
— |
СП |
o ' |
о ' |
|
|
— |
|
со |
Is- |
. |
со |
|
СП |
о |
— |
o f |
се.
а
GW
3 |
= Ё |
= |
|
||
га |
и |
|
и |
|
|
г |
5 |
|
£ |
|
|
к •€ |
2• |
U |
|
||
я ^ |
|
||||
О |
|
я |
о |
|
|
f—ч |
|
|
|
||
О |
U |
|
|
|
|
о |
\о |
|
|
|
|
а |
о |
|
|
|
|
(- |
S |
^ |
|
о |
|
£ |
о |
|
|||
= |
« |
5 |
|
|
|
CJ |
-<• |
^ |
|
а |
|
= га а |
|||||
X |
|
к |
|||
гаг |
|
|
|
||
*©• |
|
|
|
£ |
|
|
|
|
с |
(Г) |
• а |
|
О |
СО |
|
|
U |
|
|
|
гзз
П р о д о л ж е н и е т а - . б л и ц ы 68
О |
|
со |
S3 |
S |
|
О. |
|||
|
|
о |
||
to |
счN. |
о" |
о |
|
|
o ' |
о |
||
|
|
о |
со |
ѵо |
|
о |
05 |
||
|
о “ |
|
|
|
|
ю |
о |
N- |
00 |
|
о |
о |
o ' |
|
|
o ' |
o ’" |
o ' |
со |
<м |
со |
2 |
|
3 |
|
|
|
о |
со |
00 |
С«} |
о |
сч |
сч |
см |
со |
со |
ю |
|
со |
со |
CM |
іо |
|
05 |
|
05 |
|
ю |
|
ю |
іпдо•
234