CC BY
41
• некоторые ЭРИ ИП имеют ограниченный срок хранения;
• зачастую сложно прогнозировать сроки эксплуатации РЭА;
• довольно часто требуются дополнительные образцы РЭА, не запланированные при запуске серийного производства, не говоря о разработке.
Как было отмечено, при производстве ЭРИ ИП для нужд Минобороны США предприятие-изготовитель ЭКБ ИП в целях рентабельности производства начинает выпуск его индустриального аналога. При этом групповые технические условия на ЭРИ ИП класса military заносятся в SMD-перечень (Standardized Microcircuit Drawing - Групповые технические условия Минобороны США).
С 1993 г. в США любые новые приборы для применения в РЭА вооружений и военной техники, поставляемые от производителя, аттестованного Минобороны США, реализуются на основе «один прибор - один шифр» прибора, указанного в групповых технических условиях Минобороны США. Достоинством таких элементов является расширенный жизненный цикл, составляющий 10 лет и более. Анализ, проведенный компанией «Спарта», показал, что за 10 лет было снято с производства лишь 12 % ЭРИ ИП, групповые технические условия на которые были занесены в SMD-перечень.
Индустриальный аналог обычно выпускается в течение всего времени производства самого ЭРИ ИП. В случае приостановки производства ЭРИ ИП выпуск индустриального аналога продолжается. Таким образом, наличие групповых технических условий на аналог класса military позволяет с большой долей вероятности рассчитывать на расширенный жизненный цикл в производстве ЭРИ ИП индустриального уровня качества.
На основании изложенного можно сделать определенные выводы. При выборе ЭРИ ИП необходимо руководствоваться следующими критериями: у производителя должна быть полная аттестация всех технологических процессов производства (полная QML-аттестация технологических процессов); продолжительность непрерывной аттестации технологических процессов производства на текущий момент не менее пяти лет; наличие квалификации изделий класса industrial в соответствии с требованиями стандарта JESD47; групповые технические условия на аналог ЭРИ ИП класса military должны содержаться в SMD-перечне.
Литература
1. Ершов Л.А., Левин Р.Г., Панкратов В.К., Бабенко В.А., Клавдиев А.А., Уханов А.В. Методология создания перечня ЭРИ иностранного производства для специальной техники // Петербургский журнал электроники. 2008. № 4. С. 75-86.
2. Панкратов В.К., Уханов А.В. Комплексная система управления качеством технологических процессов производства электрорадиоизделий в США. СПб, ЗАО «Спарта», 2006.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ РАБОТЫ ПОРТОВОГО СКЛАДА НАВАЛОЧНЫХ ГРУЗОВ
А.В. Летуновский; А.В. Флегонтов, д.ф.-ж.н.
(Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена, v_v_fomin@mail.ru)
Описывается идея совершенствования процессов автоматизации управления расположением грузов на продольном складе навалочных грузов. Дается постановка задачи минимизации занятой площади склада навалочных грузов в определенный промежуток времени при продольном типе хранения.
Ключевые слова: склад навалочных грузов, минимизация площади, расположение штабелей, продольный склад.
По правилам противопожарной безопасности, нельзя складировать в одном штабеле навалочные грузы различных марок, однако на деле такое ограничение может быть расширено. Например, в контракте оговаривается, что груз некоего клиента нельзя смешивать с грузами других клиентов независимо от их марки. Так или иначе, в качестве исходных данных рассматриваемой модели важно только одно условие: можно ли смешивать некоторую партию с другими партиями в одном штабеле. Поэтому удобно ввести понятие маркера партии. Маркер представляет собой идентификатор, который присваивается каждой партии, со-
держащейся в исходных данных. Маркер обозначает совместимость данной партии с другими при хранении в одном штабеле, то есть грузы с одинаковыми маркерами являются совместимыми, а с разными - несовместимыми для хранения в одном штабеле в одно и то же время.
Модель хранилища и ограничения модели. При постановке задачи рассматривается единственный продольный склад с параметрами: Н - высота (максимальная высота насыпи для открытого склада), Ь - длина, I - продольная ширина.
Основное ограничение для данной задачи -партии с одинаковыми маркерами необходимо
складировать в один и тот же штабель. Данное условие вполне реально: как правило, складирование навалочных грузов в портах происходит именно по такому принципу [1, 2]. Вторая важная особенность постановки задачи заключается в том, что продольная ширина и высота штабелей может быть произвольной, но штабели должны располагаться в одну линию, как это и предусмотрено основной технологией работы специализированных перевалочных комплексов [1]. При построении математической модели есть следующие допущения: склад бесконечен по длине, то есть L^ro; функции Vj(t), j=1, ..., q, имеют только один максимум (в случае двух и более максимумов можно рассматривать 2 и более штабелей, а соответствующему грузу присвоить новый маркер); отъем партии из штабеля производится либо с правого края, либо с левого - и никак иначе!
Параметры штабеля. Пусть имеется q функций ввоза-вывоза для каждого маркера груза (каждая функция определяет количество груза данного маркера, находящегося на складе в момент t): Vl(t), V2(t), ..., Vq(t).
Функция /¡(t) отображает длину штабеля, выделенного под груз i-го маркера в момент t. Тогда
tefjmintiVj (t)> 0},{mintlVi (t-At)> Vi(t)}),
tepmintlVi (t-At)> Vi(t)},{tiVi (t-At)>0;V (t)=0}),
где hmax - высота i-го штабеля; w"35' - его продольная ширина.
Высота штабеля h"3" определяется как фиксированная величина на весь период его существования. По правилам противопожарной безопасности, для торфа высота штабеля не должна превышать 3 м, длина основания - 80 м, ширина -15 м; для угля высота штабеля не должна превышать 5 м, длина основания - 200 м, ширина - 30 м. Однако современные комплексы продольного хранения угля в состоянии расширить данные ограничения, например: для ограниченных специальными стенками по бокам хранилищ немецкой фирмы Claudis Peters [3] (PHB SOMERAL storage systems) задается фиксированная продольная ширина склада, а благодаря системам контроля качества, длина штабеля может быть почти любой.
Постановка задачи. Для хранения некоторого количества груза необходимо выделить под него место, то есть место под штабель. В данном штабеле должно помещаться ровно необходимое количество груза. Поэтому, если штабель выделяется под груз i-го маркера, план ввоза-вывоза которого представлен функцией Vi(t), нужно рассчитать объем штабеля как maxVi(t). Далее следует подобрать максимальную высоту штабеля (насыпи) hmax, его продольную ширину w|"ax и определить расположение штабеля на складе, то есть
его левую и правую координаты. В общем виде существование штабеля может быть определено уравнениями:
Ьтах •-шах •/^шахУ^), 0<Ьшах <Н,
0< ■№1пах < 1, 0 < /, (;)< ь, 1=
Выбор значений "^ах и Ь|"ах для данной задачи может быть произвольным. Условие накладывается на расположение штабелей: даже если продольная ширина двух штабелей позволяет расположить их параллельно, все равно следует располагать штабели в одну линию. Это обусловлено тем, что на практике, как правило, —Ш^ = I, и даже в противном случае эти величины отличаются незначительно. Следует отметить, что данное условие касается только открытых складов хранения, так как в закрытых продольная ширина фиксированная и одинаковая для всех штабелей.
Для задания штабеля необходимо определить функции, описывающие его левую и правую координаты. Поскольку длина штабеля будет меняться, а срезы можно производить как справа, так и слева, обе координаты будут являться функциями от времени. Пусть х+(|;) - функция, описывающая левую координату штабеля под груз 1-го маркера; х-(|;) - функция, описывающая его правую координату под груз 1-го маркера.
Значение Ь|"ах, где 1=1,..., ч, необходимо только для вычисления функций /¡(0. Функции же координат будут рекурсивными. Начальные значения функций координат:
)=хО, хГ(10 )=х+(е0)+/ (|» ) ,
^ ={ш1п1!У| (;)> 0}.
Последующие значения:
х+(;+Д^=х+(;)+ц(;+д;)(/1 (;)-/1 (;+де)),
х-(;+Д;)=х+(;+Д;)+/1 (;+Д;), где р(*)=0, если срез и выемка производятся слева; р(*)=1, если срез и выемка производятся справа; Д; - заданный дискрет времени для модели.
Таким образом, для определения штабеля необходимы три составляющие: план ввоза-вывоза для определенного маркера груза; левая координата штабеля х° ; набор значений +Д;) для каждого момента (;+Д;), где производится выемка, то есть где (/ (;)-/,(;+Д;))>0 .
При задании левой координаты к-го штабеля
необходимо, чтобы в промежутке ^х£;хк + /к (;к
не находилось никаких уже ранее созданных штабелей, то есть чтобы выполнялось правило
/i(t)=
maxVi(t)
wmax hmax
Vi(t)
x hm
[x+(tk );x-(tk)] u [x+(tk );x-(tk)] u...
u[x+_t(tk );x-_t(tk)] u [xk;xk + lk (tk)]=0.
Задача заключается в максимальном освобождении места на складе при последовательном складировании поступающих партий в штабели.
Для данных определений задачу минимизации площади портового склада запишем следующим
образом: (max x-(t)-min x+(t))—> min.
Наивный дискретный алгоритм решения задачи будет состоять в последовательном назначении величин xi° и p,(t) соответствующим штабелям и в выборе их наиболее оптимальной перестановки относительно критерия задачи минимизации.
Рассмотренная идея автоматизированного планирования работы склада навалочных грузов
поможет сократить используемую площадь хранения, что приведет к увеличению пропускной способности терминалов навалочных грузов. Следует отметить, что данная модель может быть применена не только для угольных складов, но и для складов других навалочных и насыпных грузов. Основное условие применимости модели -хранение различных сортов и марок груза в разных штабелях, а также перегрузочные работы по технологии реклайминга.
Литература
1. Механик П.Н., Токман Г.И. Портовые перегрузочные работы. М.: Транспорт, 1983. 285 с.
2. Белинская Л.И., Сенько Г.А. Грузоведение и складское дело на транспорте. М.: Транспорт, 1990. 383 с.
3. Claudis Peters Technologies. Technik Stockyard. Schanzenstraße 40, D-21614 Buxtehude, Germany. 2004.
О РЕШЕНИИ ОДНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ МЕТОДАМИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
А.Г. Ложкин, к.т.н. (Ижевский государственный технический университет, lag@istu.ru); М.А. Яхнис, к.т.н.; Ипатов А.И. (ОАО «Ижсталь», jma@izhstal.ru)
Описана модернизация САПР высокоточных стальных фасонных профилей. Изменения коснулись геометрического ядра расчетных задач. Более подробно дан процесс аппроксимации отрезками прямых дуги эллипса.
Ключевые слова: САПР, высокоточный стальной фасонный профиль, информационно-лингвистическая интерпретация геометрии.
Работы по созданию САПР технологии изготовления высокоточных стальных фасонных профилей (СФП) ведутся на ОАО «Ижсталь» более тридцати лет [1].
Теоретическая база САПРа неизменна - это понятия внутреннего и внешнего скелета контура, которые могут служить аналогом линии мгновенных центров деформации (МЦД) и обеспечивать равномерность обжатия при проектировании инструмента на каждом переходе при различных технологических схемах изготовления СФП.
В процессе проектирования САПР решаются три основные задачи: построение переходных сечений, расчет МЦД и выбор технологических параметров [2].
Важное внимание на данном этапе модернизации САПР уделено расчету МЦД. Кроме ранее применявшихся для описания СФП, отрезков прямых и дуг окружностей, предлагается употреблять дуги эллипсов. Такая возможность появилась благодаря информационно-лингвистической интерпретации геометрии. Эти методы апробированы и широко используются на кафедре АСОИУ Ижевского государственного технического университета. Теоретической базой метода является интер-
претация евклидовой плоскости как таблицы реляционной БД. При этом плоскость подчиняется второму правилу Кодда и одновременно определяется синтаксическое правило ее построения: сохранение переставной симметрии, определяемой ' 0 1 ^
. Из абстрактных исследований
матрицей
1 °
для получения новой версии САПР использовалось вычисление точек пересечения геометрических примитивов через цепочки преобразования [3].
Для расчета МЦД необходимо решить две задачи: аппроксимировать геометрические примитивы отрезками прямых и рассчитать точки МЦД. Эти точки рассчитываются как пересечение отрезков, направленных по нормали к геометрическому примитиву в данной точке. При этом расстояние между двумя точками, принадлежащими разным примитивам, должно быть минимальным [1].
Аппроксимация отрезков прямых и дуг окружностей не вызывает сложностей, а дуги эллипса не так тривиальна. Рассмотрим ее подробнее.
Нормаль в данной точке эллипса определяется как обратная величина по отношению к радиусу
