Область наук:
  • хімічні технології
  • Рік видавництва: 2003
    Журнал: Управління великими системами: збірник праць

    Наукова стаття на тему 'Аналіз критеріїв зв'язку технології і властивостей з урахуванням вартості металопродукції'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз критеріїв зв'язку технології і властивостей з урахуванням вартості металопродукції»

    ?ЧАСТИНА 1. МОДЕЛІ УПРАВЛІННЯ

    ОРГАНІЗАЦІЙНО- ТЕХНІЧНИМИ СИСТЕМАМИ

    АНАЛІЗ КРИТЕРІЇВ ЗВ'ЯЗКУ ТЕХНОЛОГІЇ І ВЛАСТИВОСТЕЙ З УРАХУВАННЯМ ВАРТОСТІ МЕТАЛОПРОДУКЦІЇ

    Корнєєв А.М., Колесніков С.В., Мілюковскій В.Г.

    (Липецький державний технічний університет, Липецьк)

    Вступ

    Технологія виробництва задається зазначенням дозволених діапазонів для контрольованих технологічних факторів за допомогою соотно-

    / ^ ^ №

    шеніі наступного типу: х? х? x .

    В умовах відсутності фізичних моделей, що пов'язують технологію (сукупність факторів) і кінцеві властивості, технологія і діапазони дозволених значень цих факторів визначаються на основі експерименту.

    Межі факторів технологій утворюють технологічне підпростір Т +, що відповідають вимогам технології t

    (1) т + = {t] \ х] < t у < x;}.

    Відповідно технологічне підпростір, що не відповідає вимогам - це Т = Т | Т +.

    Т. о. два непересічних підпростору Т + і Т утворюють повне технологічне простір Т. Аналогічно можна виділити підпростір вихідних властивостей S +, що відповідає вимогам стандарту

    (?) S; = до \ у; < ^ < у;}.

    у i і у i - нижня і верхня межа показників якості.

    Входи утворюють простір Т +, виходи - S +. Для обліку категорій якості продукції простір S + розбивається на діапазони S /. Розглянемо приклад.

    Рис.1. Простір з двох входів і двох виходів.

    Спочатку для оцінки технології використовувалися критерії, засновані на розрахунку кількості інформації (Больцман і Хартлі). Але ці критерії не враховують той факт, що підпростір 8+ може ділитися на частини, кожна з яких може мати свою вартість (вага). Тобто при дотриманні більш вузьких меж будь-яких кінцевих властивостей якість кінцевого продукту зростає, що дуже важливо для виробника. Цей принцип враховує наступний критерій, який ґрунтується на розподілі простору вихідних властивостей на області. Для кожної з цих областей визначається ваговий коефіцієнт.

    Розглянемо двовимірний (кількість вихідних властивостей дорівнює двом) випадок.

    і. а * Про я Л 55

    -..А 0.7 1.3 0.7

    0.35 0.5 І.-31>

    х22

    • Ю

    Мал. 2. Розбиття простору властивостей за категоріями

    Тут задані вартості виконання технології (1000, 700 - для у1 і 1000, 500 - для у2). Ці вартості можуть визначати як вартість одиниці готової продукції так і витрати на їх реалізацію.

    Критерії оцінки якості технології

    Розглянемо критерії, засновані на поділі простору властивостей на категорії якості. Для кожного аналізованого технологічного простору Т + проаналізуємо 4 критерії:

    1п У ап.

    I I

    (3)

    (4).

    У п

    1п Уар,

    1п У п

    1п п.

    (5) У а 1 У

    . 1п У п.

    (6) Г (Т +) У А.Р.

    (7) а =

    0.64 0.8 0.64

    0.8 1 0.8

    0.64 0.8 0.64

    - ваги окремих підпросторів,

    п. - кількість точок, що потрапили в.-е підпростір властивостей.

    Наведемо величини розглянутих критеріїв для кожного з трьох технологічних підпросторів з різною частотою попадання «хороших» точок в розбите за категоріями простір властивостей.

    || 1т **: • Е + до.!

    Г * I м

    До 1К I]

    • I II I II

    Мал. 3. Гістограма розподілу величин критеріїв в кожному технологічному просторі (варіант поділу №1)

    'Іаь. I

    Мал. 4. Гістограма розподілу величин критеріїв в кожному технологічному просторі (варіант поділу №2)

    | V Ет |

    .до і I »

    л «: 1»

    Мал. 5. Гістограма розподілу величин критеріїв в кожному технологічному просторі (варіант поділу №3)

    |к про: я г: | г | в

    Ш

    Мал. 6. Гістограма розподілу величин критеріїв в кожному технологічному просторі (варіант поділу №4)

    Правильність роботи критерію характеризується його збільшенням не тільки в разі великої кількості точок з максимальним коефіцієнтом а., Але і загального числа потрапили в ці заходи експериментальних значень, тобто велика частка точок Т + 8 + щодо Т + повинна давати більше значення критерію. Розглянемо результуючу таблицю.

    Табл.1. Таблиця розподілу величин критеріїв ________ в кожному технологічному просторі

    Раз біе- ня Величина критерію

    1пУ ап. 1 + 1 1п Хап х-, 1п п. У а- ^ г-f (Т +) * Ха р. /

    X п 1п X П. 1п X п

    варіант №1

    1 0.007 0.958 4.576 0.743

    2 0.047 0.936 3.459 0.272

    3 0.013 0.953 4.329 0.672

    варіант №2

    1 0.007 0.980 4.226 0.866

    2 0.049 0.970 2.930 0.317

    3 0.013 0.978 3.939 0.783

    варіант №3

    1 0.007 0.939 3.844 0.665

    2 0.045 0.908 2.351 0.240

    3 0.013 0.933 3.513 0.592

    варіант №4

    1 0.007 0.973 4.477 0.822

    2 0.048 0.959 3.309 0.301

    3 0.013 0.970 4.218 0.744

    Аналізуючи цю таблицю, можна сказати, що четвертий критерій, заснований на обліку загальної кількості точок Т + найбільш правильно відображає всі сторони оцінки розглянутого технологічного простору з урахуванням розбиття простору властивостей за категоріями якості.

    Наведемо розрахунок даного критерію більш докладно. Після визначення ваги розраховується кількість точок Т +, що потрапили в кожне з підпросторів 8+, тобто ^ + 8 +. Це кількість множиться на вагу відпо-

    ветствующего підпростору до, і додається до загального значення акумулятора. Таким чином, після перебору всього простору Е + сумарне значення акумулятора буде показувати величину критерію. Далі проводиться нормування критерію:

    (*) Кг, = IN (Т + е +) к / (т;).

    Для того, щоб сумарних критерій враховував число точок, що задовольняють технології (Т +), його необхідно також помножити на штрафний коефіцієнт, який знижує критерій при малому числі потрапили точок і підвищує - при великому. В якості такого "штрафу" була використана функція

    (9) / (х) = 1 - ехр (-Х-) .

    КМ

    Насичення (значення прагнути до одиниці) даної функції відбувається приблизно в точці - КМ, де М - кількість експериментальних значень (обсяг вибірки), К - частка обсягу вибірки (наприклад, К = 0.1), х - число точок технології Т +.

    Таким чином, КМ - порогове число точок технології, при зменшенні якого значення функції починає різко падати. Тобто при малому числі точок, які потрапили в технологічні кордону, критерій "штрафується" сильніше, ніж при великому.

    Дане співвідношення можна продемонструвати на графіку.

    Мал. 7. Графік штрафний функції

    Таким чином, даний критерій є більш універсальним, так як найбільш правильно враховує всі сторони аналізованого технологічного простору.

    точна настройка

    Змінюючи кордону базового підпростору будемо змінювати ступінь відповідності технології вихідним властивостям, а, отже, критерій оцінки технології.

    При цьому, в кожному разі буде формуватися своє приріст технологічного підпростору, обумовлене збільшенням однієї з меж фактора технології.

    Приріст необхідно визначити по всіх кордонах факторів технології. Вони можуть бути як позитивними (розсовують кордону Т підпростору), так і негативними (кордону підпростору стискають).

    висновок

    Проведено аналіз критеріїв зв'язку технології і властивостей. Обрано критерій зі штрафного функцією, який дозволяє відстежувати високий рівень властивостей і враховувати вартість готової продукції.

    література

    1. КУЗНЕЦОВ Л.А. Введення в САПР виробництва прокату. М .: Металургія, 1991. - 112 с.

    2. КУЗНЕЦОВ Л.А. Ідентифікація технології виробництва прокату // Известия вузів. Чорна металургія. 1989. №3. С. 82 - 84.

    3. КУЗНЕЦОВ Л.А., КОРНЄЄВ А.М. Автоматизована система вибору оптимальної технології виробництва прокату // Известия вузів. Чорна металургія. 1994. №5. С. 45 - 48.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити