Математические модели и методы автоматизированных систем планирования производства бумаги

• Автор: Воронов, Роман Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Глава 1. Описание объекта исследования

1.1 Краткие сведения о технологии бумажного производства .

1.2 Особенности планирования производства бумаги.

1.3 Проблемы автоматизации бумажного производства

Глава 2. Постановка и исследование задачи планирования загрузки БДМ

2.1 Терминология и основные обозначения .

2.2 Математические модели объемного и объемнокалендарного

2.3 Некоторые дополнительные ограничения задачи

2.4 Целевые функции .

Глава 3. Методы решения задач планирования
3.1 Задачи линейного и плоского раскроя и методы их решения
3.2 Линейная оптимизация и метод генерации столбцов
3.3 Методы решения многокритериальных оптимизационных
задач планирования.
3.4 Использование декомпозиции при решении задачи объемного планирования .
3.5 Локальная оптимизация, ослабление задачи .
Глава 4. Алгоритмы решения задач объемного и объемнокалендарного планирования
4.1 Использование метода генерации столбцов.
4.2 Универсальный генератор планов раскроев.
4.3 Методы сокращения объема вычислений при решении задач
4.4 Методы решения задач объемнокалендарного планирования с дополнительными ограничениями
Глава 5. Техническая реализация алгоритмов и программ
5.1 Программные средства реализации.
5.2 Описание базы данных
5.3 Описание функций программного комплекса.
Заключение
Литература


Представленные математические модели планировании распределения заказов между БДМ практически реализованы, внедрены и позволяют экономить до 1,2% материала по сравнению с ранее применявшимися расчетами, а также сокращают время составления планов раскроя. Практическая ценность заключается в возможности внедрения результатов исследования, результаты расчетов используются в настоящее время на предприятии. Автор диссертации с года участвует в разработке АСУ предприятий ЦБП: ОАО «Кондопога» и ОАО «Сегежский ЦБК». Сотрудниками кафедры ПМиК совместно с отделами АСУ в рамках договорных работ была поставлена и решена задачи распределения заказов между БДМ, реализован и внедрен в производство программный комплекс, который позволил эффективно применить математические методы в управлении производством. Предложенные модели и методы реализованы в разработанном автором программном комплексе выполнения оптимизационных расчетов. Проведено тестирование программ, подтверждающее их работоспособность. Подготовлены и обработаны базы исходных данных. Результаты диссертационного исследования были представлены и обсуждались на Международных научно-технических конференциях «Новые информационные технологии в ЦБП и энергетике» (г. Петрозаводск) в , гг, научно-практических конференциях ОАО «Кареллес-пром», научных семинарах ПетрГУ, института прикладных математических исследований Карельского научного центра РАН и Карельского научно-исследовательский института лесопромышленного комплекса (КарНИИЛПК). Программа планирования работы БДМ используется на ОАО «Кондопога». Результаты диссертации опубликованы в 5 печатных работах. Основная часть диссертационной работы состоит из введения, пяти глав и заключения. Представлен библиографический список использованной литературы и два приложения. Введение содержит обоснование выбора темы исследований и краткий обзор ранее полученных результатов. В первой главе дано описание объекта исследования. Представлены сведения о технологии бумажного производства, выделены основные его особенности, связанные с планированием загрузки бумагоделательных машин и выполнением заказов на основной вид продукции — бумагу. Описаны проблемы, связанные с автоматизацией этого процесса. Во второй главе выделены основные объекты, подлежащие исследованию, введены обозначения и понятия. Сформулированы математические модели формирования объемного и объемно-календарного планов. Предложена математическая модель, учитывающая вероятностный характер качества произведенной бумаги. Обозначены цели, определены критерии эффективности решений. Поставлены задачи оптимизации, проведено их исследование. Третья глава посвящена обзору математических методов, которые легли в основу алгоритмов решения поставленных задач. Рассмотрены задачи линейного и плоского раскроя, даны методы их решения. Описаны метод декомпозиции задачи, метод генерации столбцов. Приведены особенности решения стохастических и многокритериальных оптимизационных задач. Описаны методы локальной оптимизации и ослабления задачи, применительно к классу исследуемых задач. В четвертой главе даны конкретные реализации методов решения задач. Исследованы и предложены методы решений поставленных задач объемного и объемно-календарного планирования. Рассмотрен процесс решения стохастической задачи планирования. Показаны особенности использования метода генерации столбцов. Приведена общая схема решения поставленных задач. В пятой главе исследуются вопросы технической реализации алгоритмов и программ. Описаны программные средства реализации, предложена структура базы данных программного комплекса, разработанных интерфейсов программ, приведена ее логическая схема. В заключении приводятся основные результаты работы, а также перспективы дальнейшего развития и использования предложенных моделей, алгоритмов и программ. Диссертацию завершает список используемой литературы и два приложения. Приложение 1 содержит акт о внедрении программного продукта на ОАО «Кондопога». В Приложении 2 представлены примеры исходных текстов программ, документы и экранные формы. Диссертация подготовлена средствами системы ВД^Х, компьютерная верстка автора.