CC BY
27
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ЗАПАСОВ ЛЕСОСЕЧНЫМИ
МАШИНАМИ
FORMULATION THE PROBLEM RESEARCH OF THE PROCESS FORMATION INTEROPERATIONAL RESERVES OF LOGGING MACHINES
Заикин А.Н., Теремкова И.И. (ФГБОУ ВПО БГИТА, г. Брянск, РФ)
Zaikin А-N., Teremkova I.I. (Bryansk state engineering and technology of academy, Russia)
В работе рассматривается постановка задачи исследования процесса формирования межоперационных запасов лесосечными машинами. Выделяются основные проблемные вопросы и намечаются пути решения.
This paper considers the problem research process of the formation inter-operational reserves of logging machines. Highlighted the areas of concern and outlines solutions.
Ключевые слова: имитационное моделирование, лесозаготовительный процесс, запас
Keywords: simulation modeling, lumbering process, reserves
При организации лесозаготовительного процесса необходимой мерой эффективной работы комплекта машин является создание и подержание на определенном уровне межоперационных запасов, связанных с соблюдением мер безопасности, а так же неравномерностью выработки отдельных машин в комплекте.
В работах [1,2] предложены математические модели для расчета объемов запасов между операциями на лесосеке, а так же времени их создания, пополнения, потребления и выработки с учетом увеличения численности (подключение дополнительных машин) и/или сменности основных машин.
Проведенные исследования показали, что межоперационные запасы многоуровневые. При определении их объемов можно выделить 3 уровня. Запас технологический, который обеспечивает безопасную работу технических средств и рабочих. Запас технический, призванный обеспечить бесперебойную работу смежных машин в случае выхода одной из них из строя. Запас организационный, который позволяет достичь объем выработки машин в комплекте, равный объему выработки ведущей машины.
Методика вычисления запаса технологического основана на соблюдении 50 метровой зоны безопасности и подробно расписана в работах [1,2]. Методика расчета технического запаса также приведена в этих работах. Однако проведенные исследования показывают, что объема этого запаса может быть не достаточно, так как время наступление отказа есть величина случайная. Поэтому остается открытым вопрос расчета запаса технического. Каким должна быть его величина, чтобы при выходе одной из машин в схеме из строя не возникла ситуация, при которой может произойти снижение уровня
запаса ниже критического и остальные машины вынуждены будут прекратить свою работу.
Для ответа на данный вопрос можно реализовать компьютерную программу, моделирующую процесс формирования запаса на протяжении всего времени разработки лесосеки и учитывающую случайную возможность выхода из строя техники. Иными словами, построить имитационную модель формирования запасов и воспользоваться ею для улучшения характеристик исследуемой схемы и определения достаточной величины технического запаса. Для этого необходимо, во-первых, выделить причины, приводящие к сбою в процессе формирования запасов, а во-вторых, выяснить вероятности возникновения этих причин, а также обеспечить динамическое изменение планирования работы основных и дополнительных машин.
В качестве наиболее значимых источников случайных величин в работе комплекта лесосечных машин можно выделить две: время выхода из строя и время простоя в связи с ремонтом данной машины [3] .
Рассмотрим, как повлияет появление этих случайностей на формирование запаса для комплекта машин, представленного схемой (рисунок 1) в первый месяц разработки лесосеки.
Рисунок 1 - Схема лесозаготовки
Для примера рассмотрим комплект, включающий валочно-трелевочную машину ЛП-17, сучкорезно-раскряжевочную ЛО-120В с нормами выработки
-5
для объема хлыста 0,22-0,25 и расстоянием трелевки до 150 м 55 м /см и 100 м3/см соответственно. В качестве дополнительно подключаемого оборудования для обрезки сучьев возьмем одну бензомоторную пилу «Тайга-214» с
-5
производительностью 29,6 м /см.
В случае работы «без поломок» изменение запасов в течение первого месяца будут происходить следующим образом (рисунок 2)
Ели одна из машин на операции валка-трелевка выйдет из строя на 4 и 7 день работы и остановится на одни сутки, при этом корректировка в работу комплекта вноситься не будет, мы будем наблюдать снижение запаса, возможно до критического уровня (рисунок 3 и 4).
Ттар
11-1,3 12-13,7 13-20
Рисунок 2 - Изменение запасов для первого месяца работы «без поломок»
2гар
11-1,3 12-13,7 13-20
Рисунок 3 - Изменение запасов для первого месяца работы «с поломкой» на одну смену на 4 день
2,и.ку6
11-1,3 12-13,7 13-20
Рисунок 4 - Изменение запасов для первого месяца работы «с поломкой» на одну смену на 7 день
Из рисунка 4 видно, что при этом в первом случае за 8 день работы комплекта в прежнем режиме произойдет снижение запаса почти до уровня страхового, а во втором (рисунок 3) случае за 4 день запас упадет ниже страхового.
Таким образом, на уровень запаса оказывает влияние день, когда произойдет выход из строя машины, и срок поломки.
Для избегания ситуации, характерной для 2-го случая или хотя бы сведению ее к некой минимальной вероятности, можно увеличить технический запас, но на сколько? И стоит ли вообще это делать так, как не известно произойдет ли поломка на 4 или 8 день, или вообще любой другой день.
Для ответа на этот вопрос, как уже говорилось, нужно построить имитационную модель, с моделированием в ней вероятности возникновения в некоторое время простоя машины из-за поломки и с учетом вероятного времени ремонты лесосечной машины. После этого провести определенное количест-
во независимых имитационных прогонов построенной имитационной модели и на основе полученных данных провести корректировку исходной схемы.
Основной проблемой при построении данной имитационной модели является определение вида распределения случайной величины для времени безотказной работы машины, а так же времени их ремонта.
Список использованных источников
1. Заикин А.Н. Теория, методы и модели интенсификации лесосечных работ [Текст] / А.Н. Заикин. - Брянск: БГИТА, 2009. - 204.
2. Заикин А.Н. Теоретические основы технологии лесозаготовительных производств [Текст] / А.Н. Заикин, Е.Г. Изюмова. - Брянск: БГИТА, 2010. - 170с.
3. Кельтон В. Имитационное моделирование [Текст] / В. Кельтон, А. Лоу Имитационное моделирование. Классика CS. 3-е изд. - СПб.: Питер; Киев: Издательская группа БИУ, 2004. - 847 с.: ил.
