Методы и алгоритмы оптимизации планов раскряжевки хлыстов и распиловки пиловочного сырья

• Автор: Коркин, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1.Краткий обзор и анализ методов оптимизации выхода круглых лесоматериалов

1.2.Краткий обзор и анализ методик по проблеме рационального раскроя пиловочного сырья
1.3.Принципы формирования системы рациональных планов раскряжевки хлыстов и распиловки пиловочного сырья

1.4. Цел и и задачи исследования

2. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНОЙ ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ МАКСИМАЛЬНОГО ВЫХОДА КМВ СОРТИМЕНТОВ

2.1.Методика определения КМВ сортиментов при

специализированной раскряжевке хлыстов

2.1.1. Подразделение хлыстов на группы качества

2.1.2. Исходные данные расчета КМВ
2.1.3. Составление вариантов специализированной раскряжевки хлыстов СРХ
2.1.4. Определение КМВ
2.2.Разработка алгоритма определения КМВ
2.2.1. Выбор языка представления алгоритмов
2.2.2. Общая схема определения КМВ при СРХ
2.2.3. Схема взаимосвязей базы данных для определения КМВ
при СРХ
2.2.4. Структура классификатора сортиментов
2.2.5. Форма вводаредактирования данных классификатора сортиментов
2.2.6. Формирование вариантов СРХ
2.2.7. Моделирование раскряжевки хлыстов для каждого из вариантов СРХ
2.2.8. Расчет КМВ
3. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА РАЗМЕРНОЙ И КАЧЕСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ И ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПО ТОЛЩИННЫМ ГРУППАМ
3.1.Расчет размерной и качественной структуры пиловочного сырья при СРХ
3.1.1. Подготовка исходной информации о сырье, планируемом на раскряжевку
3.1.2. Расчет объема деловой древесины
3.1.3. Распределение деловой древесины, содержащейся в низкокачественных и здоровых хлыстах
3.1.4. Вычисление объемного выхода сортиментов из здоровых и низкокачественных хлыстов
3.1.5. Определение сортовой структуры пиловочного сырья
3.1.6. Разработка алгоритма расчета структуры пиловочного сырья
3.2. Распределение пиловочного сырья
3.2.1. Распределение пиловочного сырья по диаметрам
3.2.2. Распределение пиловочного сырья по толщинным группам
3.2.3. Разработка алгоритма распределения пиловочного сырья по диаметрам
3.2.4. Сравнение теоретических результатов распределения пиловочного сырья но диаметрам с опытными
3.2.4.1. Теоретический расчет вероятностного
распределения пиловочного сырья по диаметрам
3.2.4.2. Распределение по диаметрам опытной партии пиловочного сырья
3.2.5. Разработка алгоритма распределения пиловочного сырья по толщинным группам
3.2.6. Блоксхема алгоритма распределения пиловочного сырья по толщинным группам
4. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА СХЕМ РАСКРОЯ И СОСТАВЛЕНИЯ ПЛАНА РАСКРОЯ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ
4.1. Расчет схем раскроя при продольной распиловке
пиловочного сырья
4.1.1. Зоны пиловочного сырья
4.1.2. Исходные данные
4.1.3. Порядок формирования схемы раскроя пиловочного сырья
4.1.4. Алгоритм поиска возможных поставов пифагорической
зоны пиловочного сырья
4.1.5. Алгоритм поиска возможных поставов параболической
зоны пиловочного сырья
4.2. Составление системного плана раскроя пиловочного сырья
4.2.1. Выбор наилучших поставов для раскроя сортиментов толщинных групп
4.2.2. Постановка оптимизационной задачи
4.2.3. Модификация оптимизационной задачи
4.2.4. Пример составления плана раскроя пиловочного сырья
5. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА НА ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОМ ПРЕДПРИЯТИИ ЗАО ФОРЛЕКС
5.1. Местоположение ЗАО Форлекс, его лесосырьевая база
5.2. Описание технологического процесса ЗАО Форлекс
5.3. Расчет размерной и качественной структуры пиловочного сырья
5.4. Раскрой пиловочного сырья
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЯ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Разработаны алгоритмы расчетов коэффициентов максимального выхода сортиментов, размерной и качественной структуры пиловочного сырья, его распределения по толщинным группам, схем раскроя и составления плана раскроя пиловочного сырья. Структура системного единого рационального плана, объединяющего планы раскряжевки хлыстов и распиловки пиловочного сырья. Методика составления плана распиловки пиловочного сырья на заданную спецификацию на основе данных распределения сырья по толщинным группам. Практическая значимость результатов исследования. Реализация результатов работы. На основе разработанного в диссертационной работе пакета прикладных программ для проектирования рациональных планов распиловки пиловочного сырья, проведен вычислительный эксперимент на лесопромышленном предприятии ЗАО Форлекс. Пакет прикладных программ принят к использованию. Публикации. Основные положения диссертации изложены в 8 печатных работах. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы 7 наименований отечественных и зарубежных авторов. Имеет общий объем 9 машинописных страниц, содержит рисунков, таблиц, 3 приложения. На протяжении длительного времени для определения сортиментных планов, лесозаготовительные предприятия пользовались товарными таблицами акад. Анучина Н. П., которые были составлены для сортиментации древесных запасов при лесоустроительных работах. В основу расчета этих таблиц положена определенная закономерность распределения совокупностей деревьев по ступеням толщины в зависимости от величины их среднего диаметра 7, 8. В товарных таблицах деловая древесина распределена по классу товарности и среднему диаметру деревьев пропорционально общественному спросу на сортименты в данный период. Выход круглых лесоматериалов установлен с учетом ГОСТ при всем разнообразии длин сортиментов, допускавшихся этим нормативным документом. В таблицах также дано распределение деловой древесины по крупности на 3 категории мелкую вершинный диаметр которой от 3 до см, среднюю вершинный диаметр которой от до см и крупную вершинный диаметр которой превышает см. Пользование товарными таблицами акад. Анучина Н. П. весьма просто. Зная средний диаметр насаждения и породу, а также выход деловой древесины из древостоя определенного разряда высот в соответствующей таблице приведен процент выхода того или иного сортимента от общего выхода деловой древесины. Последовательно перемножая значения процентного содержания определенного сортимента и выхода общего объема деловой древесины, находят ожидаемый объем выхода этого сортимента. Автор товарных таблиц считает, что при одинаковых средних диаметрах древостоев, но разной высоте, выход деловой древесины по толщине и по сортиментам примерно одинаков 8. Однако проф. Третьяков Н. В. , Горский П. В. , Мошкалев А. В сортиментных таблицах акад. Анучина Н. П. 6, 8 отсутствуют данные о распределении бревен по классам толщины по каждому сортименту. В случаях несовпадения расчетных выходов сортиментов в рассматриваемых лесонасаждениях с заданной потребностью их производства, что в практике часто имеет место, требуется каждый раз привлекать дополнительный материал для сличения возможной сортиментации с требуемой. Меру взаимозаменяемости некоторых сортиментов при этом не всегда удается найти удовлетворительно. Все это существенно ограничивает возможности применения указанных таблиц для расчета пиловочного сырья. Характерной особенностью сортиментных таблиц, отмечает акад. Анучин Н. П., является рост ошибки в определении выхода сортиментов при снижении доли их участия в запасе лесосырья, что видно из данных таблицы 1. Таблица 1. Другой способ расчета пиловочного сырья это коммерческая таксация. Этот способ заключается в оценке исходного сырья с точки зрения его максимальной возможной переработки на отдельный сортимент ограниченного числа типоразмеров. Такой метод сортиментации древесины возник во времена, когда лесопромышленники при закупке лесных участков производили пробную таксацию с целью выявления выхода сортиментов, которые соответствуют их коммерческим запросам.