CC BY
14
УДК 674:658.5.012.7
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ ПИЛОВОЧНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТОЛЯРНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
А.В. Мелешко, Г.А. Логинова, Э.В. Логинов
ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» 660049, Красноярск, пр. Мира 82, e-mail: meleshco@mail.ru
Предложен метод автоматизированного расчета древесного сырья для производства столярно-строительных изделий с учетом размерно-качественных характеристик и норм расхода материалов. Приведены результаты расчетов потребного количества пиловочного сырья и пиломатериалов различных качественных групп для производства 50 м3 клееного щита.
Ключевые слова: автоматизированный расчет, размерно-качественный состав, пиловочное сырье, пиломатериалы, столярные изделия.
The article presents the mathematical model developed by optimizing cutting logs into boards for specified amount of mill-work and building products. Realization of the developed mathematical model of cutting logs into boards implemented by the DBMS MS ACCESS with additional relations and different types of queries. Mathematical model takes into account properties of logs, sawn timber and products quality, consumption rate of lumber to manufacturing products from wood and allows analysis of the quality of output of sawn timber and logs. Automated calculation program enables you to quickly analyze the efficiency of sorting of raw materials and determine the optimal cutting plan. The results for models tested traditional method using the reference documentation of raw sawn and manufactured products. As an example, the results of the automated calculation of optimal cutting plan of logs of different quality groups for the production of 50 m3 of glued Panel 1 class.
Key words: automated calculation, dimensionally-quality composition, raw materials, sawn timber, joinery products
Производство столярно-строительных изделий с учетом структуры предприятия предусматривает использование большого количества древесного сырья в виде бревен, пиломатериалов, заготовок и т.п. Исходя из этого, при технологической подготовке выпуска продукции необходимо предусмотреть анализ технологий рационального использования сырья, начиная с лесопильного производства и заканчивая готовой продукцией. Для этого разработаны таблицы сортового состава пиловочника для регионов Сибири и Дальнего Востока и посортного выхода выпиливаемых из него пиломатериалов. Также используются нормы расхода пиломатериалов на производство готовой продукции с учетом размерно-качественных характеристик (Ветшева, 2005).
При технологической подготовке производства заданного количества столярных изделий разработчик должен иметь эффективный инструмент, дающий возможность анализировать объемы перерабатываемого сырья при использовании различных схем раскроя, состав и количество применяемого оборудования, трудозатраты и другие факторы. Данный подход может быть реализован в системах автоматизированного проектирования технологических процессов САПР ТП с пользованием функции оптимизации. Автоматизированные системы организации и управления предприятием широко используются в различных производствах, в том числе и мебельном, как интегрированные программные продукты. Для лесопильно-деревообрабатывающих производств также необходимы такие программы, способные учитывать сортовой состав пиловочника, посортный выход пиломатериалов и нормы их расхода. Их использование позволит резко сокра-
тить время решения трудоемких технологических и производственных задач с обеспечением рационального использования древесного сырья.
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
Решение задачи оптимального раскроя пиловочного сырья на спецификационную продукцию при обеспечении минимальных отходов в области лесопиления не нова и рассматривалась в классических работах таких ученых, как Песоцкий А.Н., Ветшева В.Ф., Пижурин А.А., Калитеевский Р.Е., Петровский В.С., Соболев И.В. и др. Традиционный подход предусматривает выбор из списка рациональных схем раскроя поставов с максимальным полезным выходом пиломатериалов, включая спе-цификационные (Калитеевский, 2000).
Рациональный раскрой пиловочного сырья на спецификационную пилопродукцию, обеспечивающий максимальный полезный выход при минимальном объеме раскраиваемого сырья, является первостепенной задачей лесопильных производств. Решение этих вопросов на протяжении длительного времени осуществлялось несколькими путями (Мелешко, 2004):
- использование ограниченного списка рациональных поставов, полученных, в том числе и с использованием программ по их автоматическому расчету, с учетом специфики бревнопильной технологии и ассортимента выпускаемой пилопродук-ции для определенного предприятия;
- выполнение требований спецификации на пи-лопродукцию за счет полного или частичного перебора списка рациональных поставов, как правило, по критерию максимального объемного выхода
пиломатериалов или минимального объема (количества) распиливаемого пиловочника;
- составление рациональных планов раскроя и решение оптимизационной задачи с последующим генерированием новых поставов при использовании двойственных оценок (Ветшева, 2005).
В новых экономических условиях при рыночной экономике ситуация в лесном комплексе резко изменилась. Проблема технологической подготовки и оперативного планирования раскроя пиловочника на пиломатериалы и заготовки стала занимать одно из центральных мест в работе предприятий c учетом роста объемов выпуска клееной продукции. При этом помимо производства традиционных пиломатериалов значительное место в номенклатуре выпуска лесопильно-деревообрабатывающих предприятий стала занимать продукция специального назначения (радиальные пиломатериалы, бруски, клееные заготовки). При этом кардинально расширился парк деревообрабатывающего оборудования, позволяющий использовать различные варианты технологических решений. Существенно изменились требования к организации производства, объемам переработки, спецификации и качеству пило-продукции, срокам выполнения контрактов и другие условия, что послужило причиной дальнейшего углубления и развития вопросов рационального раскроя пиловочного сырья с использованием САПР ТП.
Компьютерное моделирование позволяет технологам заглянуть в будущее, помогает усовершенствовать свои проекты, имея возможность заранее определять их функциональность, возможность реализации, стоимость изделий и прибыль, которую принесет предлагаемое к производству изделие. Моделирование процесса помогает найти лучший вариант проекта еще до заключения договоров (контрактов) конечной операции, значительно сокращая количество моделей-прототипов и время на доводку образцов, не говоря уже о значительном сокращении брака и времени проектирования при выходе на серийное производство изделия. Основная цель создания системы автоматизированного проектирования технологических процессов заключается в экономии трудозатрат технологов. Однако для достижения главной цели необходимо располагать средствами автоматизации оформления технической документации, информационной поддержки проектирования и принятия решений. При разработке технологии и выборе технических средств для ее осуществления необходимо учитывать не только собственно процессы обработки деталей, но и способы их раскроя, механической обработки, а также нормативы расхода исходного сырья (или полезный выход), последовательность выполняемых операций, методы и средства транспортировки, складирования и т.п. (Мелешко, 2003).
В любом случае нужно стремиться к тому, чтобы типаж выбранного технологического и вспомогательного оборудования был минимальным, но в тоже время обеспечивающим не только выполнение всех проектируемых операций с обеспечением тре-
буемого качества обработки, но и максимальную гибкость производства.
Решение проблемы создания автоматизированной системы проектирования раскроя пиловочных бревен на пиломатериалы заданных размеров с учетом размерно-качественного состава сырья и конечной пилопродукции непосредственно связано с обработкой больших объемов технологической информации, относящейся к лесопильно-деревообрабатыващему производству в целом, и может быть осуществлено только с позиций системного подхода. Производство пилопродукции и заготовок следует рассматривать как сложную организационно-технологическую систему, включающую большое количество элементов и связей между ними (Мелешко, 2003).
В ранее проведенных исследованиях были осуществлены структурирование и формализация данных о лесопильном производстве в целом. Предложено применение принципа автоматизированного решения основных задач, составления оптимальных планов раскроя с использованием современных средств вычислительной техники и программного обеспечения (Мелешко, 2004). Данное направление полностью согласуется с работами проф. Калитеев-ского Р.Е., Ветшевой В.Ф. и других ученых в этой области, которые заявляют о необходимости широкого внедрения информационных технологий для решения большинства задач на отдельных этапах технологического процесса производства пиломатериалов (составление оптимального плана раскроя). При этом подчеркивается целесообразность объединения программных модулей в единую информационную систему маркетинга от получения заказов до оперативного управления процессами лесопильно-деревообрабатывающих производств (Мелешко, 2003). Кроме того, такой подход соответствует современным направлениям развития информационных технологий для промышленных предприятий. Существующие системы управления производством, основанные на CALS-технологиях, предусматривают автоматизированное управление жизненным циклом выпускаемой продукции на всех этапах ее производства с обеспечением единой системы качества.
Таким образом, решение поставленных задач предложено осуществлять в рамках интегрированной информационной системы деревообрабатывающих производств, которая базируется на реляционной модели данных и использует современную систему управления данными (СУБД) MS ACCESS (Мелешко, 2003). При этом обеспечивается возможность математического представления элементов системы лесопильного производства и связей между ними в виде отношений, а математическая обработка информации осуществляется за счет применения теоретико-множественных операций реляционной алгебры. В современных СУБД такой подход реализован путем использования структурированного языка запросов SQL на основе реляционных исчислений. Для автоматизации составления оптимальных планов раскроя в информацион-
ную систему были включены следующие отношения:
- характеристики пиловочного сырья и пило-продукции;
- нормативы посортного выхода пиломатериалов из пиловочного сырья;
- список поставов с учетом различных способов распиловки;
- объемы пиломатериалов заданных сечений (или толщин) для каждого постава с учетом размерно-качественных характеристик пиловочника;
Данный подход позволил установить взаимосвязь между качеством исходного пиловочного сырья и пилопродукцией, между спецификацией пиломатериалов и перечнем поставов, содержащих пиломатериалы заданных сечений (толщин). Реализация этих дополнительных отношений осуществляется путем использования сложных запросов на выборку созданной базы данных.
Предлагаемый метод реализации автоматизированной технологической подготовки производства пиломатериалов нашел свое применение в концептуальной модели автоматизированной системы составления оптимальных планов раскроя пиловочного сырья на спецификационную пилопродукцию (Мелешко, 2004). В работе сформулирована целевая функция и определены ограничения по сырью и спецификационным пиломатериалам с учетом их качества. Однако, в математической модели оптимизации отсутствовала взаимосвязь между сортовым составом бревен в различных группах диаметров и посортным выходом получаемой пилопро-дукции.
Целью данной работы является разработка математической модели оптимального раскроя пиловочного сырья для получения планового количества столярно-строительных изделий заданного качества.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
С учетом возможностей современных СУБД предлагается новый подход к разработке планов раскроя пиловочного сырья на пилопродукцию с учетом размерно-качественных характеристик изделий, включающий:
- на первом этапе - автоматизированный расчет возможных вариантов рациональных поставов, обеспечивающих выполнение заданной спецификации;
- на втором этапе - определение оптимального плана раскроя по критерию минимума объема вырабатываемых пиломатериалов с учетом качественных характеристик сырья и получаемой продукции, а также норм расхода пиломатериалов на изготовление изделий.
Для автоматизации составления оптимальных планов раскроя в информационную систему были дополнительно включены следующие отношения:
- спецификация пиломатериалов и выпускаемой продукции с учетом их качества и качества использующегося сырья;
- нормы расхода пиломатериалов при изготовлении столярно-строительных изделий различного качества и др.
Разработанная математическая модель раскроя предусматривает выбор оптимальных схем раскроя пиловочного сырья и расчёт минимального объёма пиломатериалов, необходимых для производства заданной спецификации изделий. Выбор рациональных схем раскроя пиловочного сырья, осуществляется из общего списка поставов, включенных в базу данных автоматически по весовому коэффициенту Кобщ, который определяется по формуле
Кобщ - К 1 • К 2 ,
(1)
где К1 - коэффициент, учитывающего полезный выход пиломатериалов из пиловочного сырья;
К2 - коэффициент, показывающий долю объёма спецификационных пиломатериалов в общем количестве пиломатериалов, напиленных из бревен определённого сорта и диаметра.
Выбранные поставы, имеющие наибольшие значения Кобщ, используются при последующей оптимизации плана раскроя пиловочного сырья.
Оптимизация плана раскроя пиловочного сырья предусматривает выпиливание минимального объёма пиломатериалов всех сечений и сортов при условии выполнения спецификации продукции. В данном случае, целевая функция принимает следующий вид:
-х X
• К, • Хк
(2)
где g кг - объем одного бревна к-го диаметра,
3
распиленного г-м поставом, м ;
Хкг - количество бревен к-го диаметра, распиленных г-м поставом;
Кг - коэффициент полезного выхода из бревна, распиленного г-м поставом.
Процесс оптимизации предусматривает решение целевой функции при условии соответствия заданным ограничениям. В случае оптимизации раскроя пиловочного сырья для выполнения заданной спецификации и получением минимального количества выпиленных пиломатериалов ограничениями являются количество пиловочного сырья и объём спецификационных пиломатериалов в поставе. В качестве ограничений при выполнении оптимизации раскроя брёвен, одним из основных факторов является количество пиловочного сырья определённого сорта и диаметра на складе.
X х„ < а
(3)
где Хкг - общее количество брёвен к-го диаметра, распиленное г-ым поставом;
- количество брёвен к-го диаметра Б-го сорта, находящихся на складе.
к-1
При этом размерно--качественный состав пиловочного сырья определяется по фактическому соотношению сортов в группе диаметров на конкретном предприятии.
Дополнительным ограничением может являться суммарный объём полученных спецификационных пиломатериалов, который рассчитывается программой и должен соответствовать условию:
У ' аукг Хкг > ^спец
(4)
При этом суммарный коэффициент сортности всех пиломатериалов из сырья определенного сорта равен единице.
У5 = 1
}=1
(7)
Объем пиломатериалов определенного сорта в общем объеме пиломатериалов, выпиленных 7-ым поставом определяется по формуле
/ а-у
где ' ,,1к - сумма объёмов всех пиломатериалов 1-ой толщины ]-го сорта, полученных из бревен к-го диаметра 7-ым поставом, м3;
X
кг -количество бревен к-го диаметра распиливаемых по 7-му поставу;
Успец - объём спецификационных пило-
3
материалов, м .
В случае производства готовой продукции заданного качества с известными нормами расхода пиломатериалов данное ограничение может быть представлено в следующем виде
ajkz = 5• УШг
(8)
а
-кг
где •'"" - объем пиломатериалов ]-го сорта в общем объеме пиломатериалов в 7-ом поставе;
- объем пиломатериалов 1-ой толщины, выпиленных из бревна к-го диаметра ^ой группы диаметров 7-м поставом.
Фактический коэффициент сортности пиломатериалов с учетом соотношения сортов пиловочного сырья определяется по формуле 9.
а.
у Е * х > р
Аг кг - 1 ду >
к=1 г=1 ^ д
(5)
где
Р
ду -
плановое задание на выпуск тре-
буемого объема продукции q-го сорта из пиломатериалов 1-ой толщины ]-го сорта;
N ..
д1] - нормы расхода пиломатериалов 1-го сечения ]-го сорта для производства продукции q-го сорта;
а - объём пиломатериалов 1-ой толщины, ]-го сорта, выпиленных из бревна к-го диаметра 7-м поставом.
Для выполнения дальнейших расчетов необходимо посортный состав пиломатериалов (ГОСТ8486-86) из сырья (ГОСТ 9463-86) выразить через коэффициент сортности по формуле 6.
Р
jds
где
5
jds
jds -
у р
jds
(6)
коэффициент сортности пиломатериалов ]-го сорта из сырья 8 -го сорта ^ой группы диаметров (ГОСТ 9463-86);
Р
jds -
процентное содержание пиломатериалов J
сорта, выпиленных из брёвен 8 сорта ^ой группы
диаметров;
£
°=! j - общий объём пиломатериалов всех сортов, выпиленных из бревен Б-го сорта ^ой группы диаметров.
5 jd = У Рds '5jds■
s = 1
(9)
где
д
ds
доля пиловочного сырья Б-го сорта ^ ой группы диаметров от общего объёма пиловочника в данной группе диаметров (берется из размерно-качественного состава для региона или по факту для предприятия).
Объем пиломатериалов каждого сорта в общем объеме пиломатериалов, выпиленных из бревен определенного диаметра определенным поставом с учетом соотношения сортов пиловочного сырья, определяется по формуле 10.
а
jkz
= 5-Л ■ УЛкг =| У^ 5
Л
jds
. s=1
• V
dkг'
(10)
а.
где ]кг - объем пиломатериалов ]-го сорта от объема пиломатериалов в 7-ом поставе для к -го диаметра с учетом соотношения сортов пиловочного сырья;
Vdkz - общий объём выпиленных пиломатериалов (из брёвен всех диаметров всеми используемыми поставами).
Тогда объем пиломатериалов заданной толщины определенного сорта в общем объеме пиломатериалов, выпиленных из бревен каждого диаметра определенным поставом с учетом соотношения сортов пиловочного сырья, определяется по формуле 11.
афг = I У Pds • 5
Л
jds
• V
^кг '
(11)
s=1
где - объем пиломатериалов 1-ой тол-
щины ]-го сорта от объема пиломатериалов в г-ом поставе для к-го диаметра;
г- .. •
- объём пиломатериалов 1-ой толщины выпиленных из бревна к-го диаметра ^ой группы диаметров г-м поставом.
С учетом математических преобразований ограничение по пиломатериалам (формула 5) примет следующий вид
D K Z
d=1 k=1 z=1
jds I i
N
• • X > P
dkz — qij '
(12)
X
где
dkz
- количество бревен k-го диаметра, входящих в d-ю группу диаметров и распиливаемых по z-му поставу
idkz - объем пиломатериалов i-ой толщины, выпиленных из бревна k-го диаметра d-ой группы диаметров z-м поставом.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Реализация разработанной математической модели раскроя пиловочного сырья на пилопродук-цию осуществлена средствами СУБД MS ACCESS с использованием дополнительных отношений и различных типов запросов. Создан универсальный модуль расчета и оптимизации, включающий дополнительно надстройку MS Excel «Поиск решения».
Проведены исследования влияния характеристик пиловочного сырья на производство клеёного щита первого сорта в объёме 50 м3 из пиломатериалов толщиной 25 мм. Например, для выработки пиломатериалов толщиной 50 и 25 мм из пиловочного сырья диаметром от 22 до 52 см при распиловке вразвал для условий ООО «Мекран» разработано 45 поставов с различным соотношением объёмов пиломатериалов вырабатываемых толщин.
По весовому коэффициенту Кобщ производится выбор рациональных схем раскроя, которые включаются в оптимизационную задачу. Оптимальным поставом из использующихся был определен постав для диаметра 48 см длиной 6 м с индивидуальным раскроем на пиломатериалы толщиной 25 мм.
Для производства клеёного щита первого сорта из бессортных пиломатериалов принятая норма расхода составляет 1,515, из пиломатериалов 3-го сорта - 2,32, а из пиломатериалов 4-го сорта -2,72 м3/м3. Так, для производства 50 м3 клееного щита потребуется 76 м3 бессортных пиломатериалов или 116,1 м3 пиломатериалов 3-го сорта, или 136,1 м3 пиломатериалов 4-го сорта.
Оптимизация плана раскроя представлена для сортового состава пиловочного сырья в регионах
Сибири и Дальнего Востока, а также при использовании отдельных сортов бревен.
Для начала расчета необходимо ввести в базу данных сортовой состав пиловочного сырья (в долях) и посортный выход хвойных пиломатериалов (ГОСТ8486-86) из сырья по ГОСТ 9463-86.
Таблица 1 - Размерно-качественный состав распиливаемого пиловочного сырья_
_Группа бревен диаметром_
от 14 до 24 см
от 26 см и более
по сортам, %
1-ого 2-ого 3-го всего 1-ого 2-ого 3-го всего 18,5 14,4 22,1 55,1 16,8 10,6 17,5 44,9
коэффициент сортности
0,34 0,26 0,4 1,00 0,37 0,24 0,39 1,00
Изменяемыми параметрами являются сорт пиломатериалов, определяющий норму расхода пиломатериалов на производство изделия, и сортовой состав пиловочного сырья, влияющий на полезный выход и посортный выход пиломатериалов.
В результате оптимизации получены объемы всех видов продукции при реализации данного плана раскроя. Программа автоматически представляет отчет, в котором предусмотрена группировка пиломатериалов по сортам. Результаты расчетов необходимых объемов пиломатериалов, напиленных из пиловочного сырья разных сортов представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Результаты расчётов_
х
Общий объём пиломатериалов из пиловочного сырья, м
Сорт пиломатериалов
и ер
ате
ф
т р
о
т р
о
т р
о
& а
в
g к а ^ си
й к
е
сС в
Бессортный
пиломатериал
Пиломатериал
3 сорта
Пиломатериал
4 сорта
Все сорта_
76,0 148,5 262,1 234,0 197,4
116,1 507,9 389,2 520,8 477,3
136,1 521,0 328,9 300,0 364,9
96,0 106,5 104,9 101,3
Расчетное количество выпиливаемых пиломатериалов, необходимых для производства 50 м3 клееного щита при обеспечении спецификационно-го выхода из пиловочного сырья разных сортов, наглядно представлено на рисунках 1-4.
Из графика, представленного на рисунке 1 следует, что для изготовления 50 м3 клееного щита первого сорта потребуется 76 м3 спецификацион-ных бессортных пиломатериалов, при этом необходимо распилить 202 бревна первого сорта и напилить 148 м3 общего объема пиломатериалов. Заданный объем клееного щита можно изготовить и из пиломатериалов третьего сорта, но их потребуется уже 116 м3, при этом потребуется распилить 691 бревно и напилить в целом 508 м3 пиломатериалов.
Если изготавливать щит из пиломатериалов четвертого сорта, то этих пиломатериалов потребуется 136 м3, которые можно получить только при условии раскроя 907 штук бревен и при этом напилить 521 м3 пиломатериалов. Однако, если не производить сортировку пило-вочного сырья по сортам, то на производство 50 м3 клееного щита потребуется всего 96 м3 пиломатериалов всех сортов, при этом будет распилено 128 штук бревен.
691
907
Е Я
700 -600 -
а Щ 5 8 500 -
ЗГ а,
в
400 -
в 2 300 -5 £. з в
2 I 200 1
га Рч
508
202
148
76 ]■
116
521
136
96
128
100 -
0
Б/С 3 сорт 4 сорт Все
сорта
Сорт пиломатериалов ■ Спецификационные ТТМ □общий объём ПМ всех сортов □ Количество распиленных бревен
Рисунок 1 - Объем спецификационных и общих пиломатериалов из пиловочного сырья первого сорта
530
9 600
в §
9 я" Б 500
а
£ и
га 400
1 о
В
о ■V Е 300
Э о л В, 200
о й
О
100
0
389
357
262
76
116
448
329
136
145
106
Г
Б/С 3 сорт 4 сорт Сорт пиломатериалов
Все сорта
■ Спецификадаонные ПМ
□ Общий объём ПМ всех сортов
□ Количество распиленных бревен
Рисунок 2 - Общий и спецификационный объем пиломатериалов из пиловочного сырья второго сорта
При раскрое пиловочного сырья только второго сорта (рис. 2) для производства определенного количества специфицированных пиломатериалов каждого сорта потребуется уже 262 м3 бессортных пиломатериалов или 389 м3 пиломатериалов 3-го сорта, или 329 м3 пиломатериалов 4-го сорта, или 106 м3 пиломатериалов всех сортов.
При раскрое бревен только третьего сорта (рис. 3) для производства 50 м3 клееного щита потребу-
ется 76ом3 спецификационных бессортных пиломатериалов потребуется, которые можно получить, напилив 234 м3 общего объема бессортных пиломатериалов. Из бревен 3-го сорта можно получить спецификационных пиломатериалов только 116 м3, но при этом необходимо напилить 521 м3 пиломатериалов 3-го сорта, или 136 м3 из 300 м3 общего объема пиломатериалов 4-го сорта, или 104 м3 пиломатериалов всех сортов.
Из пиловочного сырья с соотношением сортов для регионов Сибири и Дальнего Востока (рис. 4) при использовании бессортных пиломатериалов для производства щита общий объем полученных пиломатериалов составит 197 м3, тогда как при использовании пиломатериалов 3-го сорта эта величина увеличивается до 477 м3, а для 4-го сорта -составит 365 м3. При использовании пиломатериалов всех сортов на производство клееного щита общий объем пиломатериалов составит 101,3 м3.
710
600 1
400 ■
В 5 500
г* й
6' а
й
Г £
Е 5 300 н ■и
Е Е
£ В 200
111 ^ га И
100 0
520
319
234
116
409
300
136
143
Б/С 3 сорт 4 сорт Сорт пиломатериалов
Все сорта
■ Спецификационные ПМ
□ Общий объём ПМ всех сортов
□ Количество распиленных бревен Рисунок 3 - Спецификационный выход пиломатериала из пиловочного сырья третьего сорта
650
/И ■
СО 9
I 5 8 8 ЗГ а м ю
Еш
- Е
3 в
и Б
111 5
га рч
600 500 400 300 200 юо 1 о
477
268
197
116
497
365
136
101
138
ш
Б/С 3 сорт 4 сорт Сорт пиломатериалов
Все сорта
■ Спецификационные ПМ
□ Общий объём ПМ всех сортов
□ Количество распиленных бревен
Рисунок 4 - Спецификационный выход пиломатериала из пиловочного сырья в регионах Сибири и Дальнего Востока
Для получения потребного количества специфика-ционных бессортных пиломатериалов в объеме 76 м3 необходимо распилить 357 бревна 2-го сорта (рис. 2) или 319 бревен 3-го сорта (рис. 3). При использовании всех сортов пиловочного сырья заданное количество бессортных спецификационных пиломатериалов может быть получен из 268 пиловочных бревен (рис. 4).
ВЫВОД
Таким образом, разработанная математическая модель раскроя пиловочного сырья на заготовки для выпуска столярно-строительных изделий и программа на ее основе, позволяет производить расчёт расхода материалов с минимальными временными затратами, обеспечивает точность выполнения расчётов. Использование данной математической модели, связывающей свойства пиловочного сырья, пиломатериалов и продукции с учетом качественных характеристик и норм расхода, позволяет производить анализ посортного выхода пиломатериалов и необходимого объема сырья в зависимости от качественных характеристик продукции.
Разработанная математическая модель и алгоритм ее реализации в автоматизированном режиме могут быть использованы при дальнейших расчетах трудозатрат, потребного количества оборудования для экономического анализа технологических решений.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Ветшева, В.Ф. Ресурсы предприятий и эффективность их использования [Текст] / В.Ф. Ветшева, Н.А. Аксе-новская. - Красноярск, СибГТУ.- 2005.- 180 с. Калитеевский, Р.Е. Информационные технологии производства пиломатериалов с использованием ЭВМ [Текст] : учебное пособие. / Р.Е. Калитеевский. -СПб.: ЛТА., 2000.- 96 с. Мелешко, А.В. Разработка универсальной информационной системы для деревообрабаты-вающих производств // Деревообр. пром-сть - №5, 2003. - С. 8-10. Мелешко, А.В. Автоматизированная система составления оптимальных планов раскроя пиловочного сырья на спецификационную пилопродукцию [Текст] / А.В. Мелешко, С.В. Трапезников, Р.А. Белобородов // Де-ревообр. пром-сть. - 2004.- №5.- С.11-13.
Поступила в редакцию 3 апреля 2013 г. Принята к печати 16 мая 2013 г.
