5. ХАРАКТЕРИСТИКИ  РЕЖИМА  ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СОВМЕЩЕННЫХ  И 

 ГИБКИХ  СИСТЕМ  МНОГОАССОРТИМЕНТНЫХ  ПРОИЗВОДСТВ

Рассмотрим особенности функционирования многопродуктовых ХТС и способы определения основных характеристик режима работы совмещенных и гибких систем. В качестве примера совмещенной ХТС возьмем систему с неполным  совмещением  аппаратурных  стадий  производства  двух продуктов (рис. 14, партии 1-го продукта обрабатываются в аппаратах стадий 1, 2, 4, 5, 2-го - стадий  2, 3, 5).

Пример:

Ст. 1: t₁₁=3          Ст. 2: t₁₂=4    Ст. 3: t₁₃=0    Ст. 4: t₁₄=7  Ст. 5: t₁₅=6

            t₂₁=0          t₂₂=4               t₂₃=6                t₂₄=0              t₂₅=5

Рис. 14

 Ограничимся рассмотрением режима работы системы с перекрытием технологических циклов обработки партий продуктов на стадиях, реализуемого во всех случаях, когда это позволяет технология производства продуктов.

Длительность цикла функционирования ХТС определяется по каждому из продуктов согласно правилам, записанным для индивидуальной ХТС:

  ,                                                                              (3)

i - номер продукта, I - их количество,  j - номер стадии, J - их число в системе; p_{i j} - минимальный период между выпуском двух последовательных партий i -го продукта на j -ой стадии, определяемый в соответствии с выбранным режимом работы ее аппаратов и их взаимодействия с аппаратами соседних стадий.

            Для рассматриваемого  примера  значения  p_{i j}  совпадают с  t_{i j},  следовательно T_ц1=t₁₄=7 часов, T_ц2 =t₂₃=6 часов. График Гантта функционирования оборудования системы при производстве каждого продукта строится по тем же правилам, что и для индивидуальной ХТС (рис. 15).

   Рис. 15.

Промежуток времени Т_п на рисунке - это время, необходимое для промывки и переналадки оборудования системы на выпуск очередного продукта.

Эффективность функционирования оборудования стадий совмещенной ХТС определяется : для j -ой стадии при выпуске i -го продукта     

                                                                                                                                                (4)

(если j-ая стадия не участвует в производстве i-го продукта, то е_ij=0);  для системы в целом при выпуске всех продуктов заданного ассортимента    .  Здесь  Т_i - продолжительность выпуска i -го продукта в плановом объеме Q_i, T - время, отведенное для выпуска всех продуктов заданного ассортимента в плановых объемах (без учета продолжительностей перехода с выпуска одного продукта на другой). В рассматриваемом примере 

Продолжительности производства i-го продукта в количестве Q_i на совмещенной ХТС зависит от числа 

партий b_i:

Число партий определяется выбранным размером каждой из них .      

Размеры партий продуктов выпускаемого ассортимента необходимо подбирать так, чтобы их можно было обрабатывать в одних и тех же основных аппаратах стадий, участвующих в выпуске  нескольких  продуктов (ст. 2, ст. 5). Кроме того, необходимо обеспечить выполнение условия выпуска всех продуктов в заданных объемах за отведенное время: .  Так, если в рассматриваемом примере принять ч,  , то получим:

Следовательно, надо либо увеличить размеры партий продуктов (если позволят размеры основных аппаратов стадий ХТС), либо уменьшить длительности циклов функционирования ХТС.

Определение характеристик функционирования совмещенной ХТС - значительно более сложная задача, чем индивидуальной. С одной стороны, необходимо обеспечить обработку партий всех продуктов в одних и тех же аппаратах, с другой - не превысить заданный срок выпуска продуктов в требуемых объемах. Еще один пример определения характеристик режима функционирования совмещенной ХТС приведен в Приложении 3.

В случае гибкой ХТС ситуация усложняется еще больше. Возьмем в качестве примера ХТС, состоящую из пяти стадий и выпускающую 3 продукта, причем партии 1-го могут обрабатываться в аппаратах ст. 1, ст. 2 или ст. 4, ст. 3 или ст. 5, 2-го - ст. 4 и ст. 5, а для производства 3-го продукта необходимы аппараты ст. 2 и ст. 3 (рис. 16):

Пример:   

Ст. 1: t₁₁=3       Ст. 2: t₁₂=7      Ст. 3: t₁₃=5    Ст. 4: t₁₄=7   Ст. 5: t₁₅=5      

            t₂₁=0                 t₂₂=0               t₂₃=0              t₂₄=6             t₂₅=3

           t₃₁=0                  t₃₂=4                 t₃₃=6               t₃₄=0            t₃₅=0    

          Рис. 16. 

В этом случае продукты 1 и 2, 1 и 3, 2 и 3 могут выпускаться одновременно. Число и состав групп одновременно выпускаемых продуктов ГХТС зависит от плановых объемов их производства и возможностей варьирования характеристик режима функционирования системы. Пусть для рассматриваемой ХТС задано: Q₁=100 m, Q₂=40 m, Q₃=70 m и продукты разделены на две группы: первую образуют продукты 1 и 2, вторую - продукты 1 и 3. После окончания выпуска 2-го продукта схема переналаживается: партии 1-го продукта обходят стадии 2, 3 и обрабатываются на стадиях 1, 4, 5. Для продуктов 1-ой группыДля продуктов 2-ой группы

Режим обработки партий 1-го продукта после переналадки системы в данном случае не изменится, но в ХТС с несколькими аппаратами на стадиях и промежуточными емкостями изменение режимов обработки партий одного и того же продукта в различных группах возможно, а иногда и необходимо. График Гантта функционирования оборудования системы в данном случае имеет следующий вид (рис. 17). В течениe промежутка Т_п производится изменение структуры системы, промывка аппаратов стадий 2, 3, 4, 5.

        Рис. 17.

 Пусть плановая продолжительность выпуска продуктов T=3620,       а размеры партий продуктов равны W₁=200 кг, W₂=150 кг, W₃=210 кг. Выбранный способ выпуска продукции должен обеспечивать выполнение неравенств Т<=Т и Т₂+Т₃<=Т.  Проверим,  выполняются ли они.  Число  партий 

2-го продукта , а продолжительность их выпуска составит

T₂=9+266*6=1605 часов. За это время будет выпущено  b^/₁=(1605-15)/7+1=288  партий продукта 1 размером 200 кг, т.е. совокупный выпуск этого продукта составит 0,2*288=45.6 тонн. 

Число партий 3-го продукта   будет выпущено за T₃=9+333*6=2007 часов, а      оставшихся партии 1-го продукта -за   часов. Таким образом, продолжительность выпуска 1-го продукта составит =3534 часа, а суммарная продолжительность 2-го и 3-го  =3612 часов: оба неравенства выполняются.

Для гибкой ХТС вводится понятие средней эффективности функционирования оборудования стадий системы: вначале для каждой из них вычисляются значения , а затем полученные значения усредняются с учетом продолжительности выпуска продуктов. Например, для стадии 5 .

Эффективность функционирования оборудования системы в целом вычисляется как среднее арифметическое значений