CC BY
25
УДК 622.2.622.7 В.А. Клюев
ОРГАНИЗАЦИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ВНЕДРЕНИЯ
Семинар № 17
ш жри оценке производственных -М. Л. процессов, связанных с использованием минерального сырья, целесообразен морфологический подход, при котором разведка, добыча, переработка в промежуточный или конечный продукт, а также использование минерального сырья рассматриваются в рамках единой системы. Актуальность такого подхода зависит от масштабов комплексного использования невозобновляемых ресурсов в условиях изменения экономической ситуации в мире. Системный подход к планированию и реструктуризации производства должен предусматривать совместный учет процессов разведки месторождений, их разработки и переработки сырья. Весь комплекс минеральных запасов и связанная с ним добывающая и перерабатывающая промышленность объединяется в систему [!Неопределенная закладка,
ЛИТ1001] . Становление электронной технологии и прозрачного рынка сырья, материалов, комплектующих, техники и услуг должны допускать возможность мгновенного доступа к информации о наличие товаров и ресурсов. [2]
Сегодня конкурентная борьба идет не между фирмами, а цепочками поставок, сетями и различными логистическими системами, с помощью которых обеспечивается постоянное перераспределение финансовых, материальных и информационных ресурсов [3]. За этим объемом информации трудно различить
актуальную информацию для изменений процессов и стратегий бизнеса.
Детерминированное предприятие с традиционными функциональными зонами производства, обеспечения ресурсами, сбыта и транспортировки продукции перестало удовлетворять требованиям времени. В эпоху информатики и электронного бизнеса предприятия разбросаны по всему миру и управляются быстродействующими технологиями.
Произошел переход от инженернотехнологического осмысления моделей процессов к многоуровневой иерархической структуре сложного бизнеса с возможными синергетическими результатами. Современные модели процесса должны содержать эффективные и формализованные варианты решения проблем с рисками и адаптироваться к экономическим факторам влияния внешней рыночной среды [4].
Системный подход в диагностировании и оценке процессов интегрированного производства позволяет лучше планировать нововведения для повышения качества и производительности фирм. В логистическом измерении системный подход основан на динамической и иерархически сложной структурной перестройки исходной архитектуры.
Усложнение горно-геологического
процесса и совершенствование вычислительной техники позволяют ставить вопрос создания комплекса моделей для проектных разработок. Модель с помощью логических и математических
представлений на основе теоретикосистемных принципов может успешно решать задачу качественных (структурных) изменений [5]. Гибкость моделей определяется, с одной стороны, функциональными возможностями системы, а с другой - инструментально -техническими средствами самой модели. Эффективность моделей во многом определяется универсальностью их применения.
Данные исследования описывают условия синтеза моделей технологии горно-геологического и металлургического производства при реализации упорядоченной последовательности действий системы и состояний универсальных структур сопряженных отраслей [6]. Для решения вопросов синтеза требуется в качестве универсальных составляющих технологического процесса взять определяющие состояние системы множества функций - ориентирования, движения, контактов, проведения и преобразований и применить их к описанию составляющих многоуровневой структуры на основе общих в сопряжениях элементарных конечных элементов (узловая точка, образующая линия, плоскость, объем). Можно проследить варианты детализации конкретных технологий, выполнение которых необходимо для достижения вполне определенных целей и подцелей на уровне качественного рассмотрения.
Оптимальная конфигурация технологического процесса имеет структуру, описываемую многоуровневым графом,
__ -\Т-0
путь в котором из вершины Х к вершине Хк можно пройти в реальной технологии с минимальными затратами:
т1П (2г ^ > 2г 6 Я
где ¥г - качество г-й технологии; 2г -технологический процесс, г = 1, М; Я -множество технологий.
Для технологического процесса имеется
2 = {ZI,...,2,^2^} и
2, = {2',..., 2’,..., },
Zj - j-я технологическая операция, , = 1, п; Z1j - 1-й технологический переход в j-й операции, г = 1, т ; т - число переходов в j-й операции; п - общее число операций в данном процессе.
Поэтому для Z найдется его образ-вектор X в пространстве и, характеризующий определенное состояние технологической системы:
V 2 е М 3 X е и.
Состояние такой технологической системы можно представить как сумму подпространства
и = и| + и2 + и3 + и4 + ... ,
где И| - состояние продукта процесса (размерность, свойства, ...); И2 - состояние рабочего органа технического устройства (свойства, размерность, ...); И3 - состояние конечного элемента рабочего органа (свойства, размерность и пр. элементы рабочего органа); И4 - состояние ходового оборудования мобильной машины или вспомогательных устройств к рабочему органу (свойства, размерность, ...).
Вектор Х=(ХЬ..., Х5) характеризует промежуточное состояние рабочей среды после выполнения конкретной операции. Соответствие между элементами {И} и {М}, если X еиг, г еЗ, имеет в графе вид двух отображений $1 : МТ ^ и и ф2 : их ^ их .
Каждая вершина графа соответствует элементам состояния конкретного тех-
нологического процесса, а процесс Z, операция ZJ и переход Zj1 выступают как преобразующий элемент конкретного состояния объекта:
2x0 = xk; 2x0 = xk; 23x0 = xk1.
* * * 3 3 3
Общая модель процесса Мт должна включать несколько составляющих моделей: объекта строительства (или переработки) Мрс, рабочего органа Мро, технологических требований Мтн и структурного набора операций Мсн:
М = М М М М .
т ас ро тн сн
Эту модель можно представить как
Мт = (,иУ, р,р4),
п
где х=и^; Хк = {xl,...,^}- мно-
к=1
жество состояний объекта строительства (технологии переработки, основа - элементарные конечные элементы);
и' = {^к } - множество воздействий
технологических операций, включающих весь набор известных способов проведения; У = У1 • У2 • У3•,...,-Уп -
множество свойств «продукта» строительства (переработки): р - переходная функция, определяющая новое состояние объекта строительства (переработки) после воздействия способа проведения; ф4 - выходная функция оценки перехода из одного состояния в другое на множестве свойств «продукта», (р4:X•и ^У . Эти свойства задаются с
помощью функций Р : 5 ^ У, где
Р ( 5 ) = Р ( р ) = Р ( / ( X0. ик )/ ( ^ -I. )) .
Модель объекта горно-геологического процесса состоит из набора
Мос =( /и) ,
где А = {а|, а2,..., ап} - множество конечных элементов объекта формирования («продукта»); в - функция контакта (сопряжений) между конечными эле-
ментами рабочего органа и «продукта»; ю - множество функций проведения; е -множество форм движения конечных элементов (функция движения); ф5 -функция, приписывающая для конкретного контакта (сопряжения) конкретную функцию проведения; ц - функция ориентирования конечного элемента рабочего органа по отношению к конечному элементу продукта. Задача функции заключается в изменении угловых и линейных координат конечного элемента, ортов, осей позиции и перемещения из позиции в позицию.
Модель рабочего органа устройства включает составляющие
Мро =(У'РбРР ) ,
где 2 = { 2г } , I = 1, Ь - множество конечных элементов; У - множество свойств рабочего органа (конечных элементов); ф6 - функция соответствия конечного элемента множеству режимов процесса, р6 : 2 ^ О ; ф7 - функция соответствия видов движения для множества конечных элементов, р7 : 2 ^ S ; ф8 - функция определения свойств для множества элементов, р8 : 2 ^ у.
Модель требований к технологической системе состоит из набора
Мтн =(5 У>Р9> Я) ,
где 5 = { 5т }, т = 1, М - генерируемое
конечное множество вариантов архитектуры системы; ф9 - функция, определяющая область параметров процесса, р9 : 5 ^ у ; Я - правила выбора оптимального решения.
Модель структуры операционного набора имеет вид
М„„ = (К, р)
где Ж = {ог} - множество технологических операций процесса; р = {рг} -
последовательность выполнения операций.
Поскольку каждая структура 81 реализует определенный набор функций (также целей, свойств) из множества Б, то их можно представить графом
В = (, 5 ,и),
где и - множество ребер графа.
Для каждого класса функций (целей, свойств) будет существовать свой вектор функций
= {/},,=й,
где / = I, если принадлежит клас-
су п; = 0 - в противном случае. Этот
граф также имеет матрицу связей структур (целей, свойств)
ц Ы-
где О, = I, если функция / , , = 1,7 реализуется в структуре 5г, г = 1,3; О, = 0 - в противном случае.
У
Процедура классификации выполняет подсчет для каждой пары векторов величины
С = 1 /-Г, ,
3 =1
где у] - вес неравнозначных структур (свойств), 0 < < I . Из полученного
набора величин Сп, п = 1, Ж находится
максимальное значение. Индекс п определяет класс структур (целей, свойств).
Возможность применения определенного класса конечного элемента определяется с помощью отношений вида
/ е 2 • В
где (, Ь) е /, если функция применима к классу Ь конечного элемента z.
Условие соответствия конкретной функции для конкретного класса элементов можно выполнить по функции
Р0 : 2 •В ^ В ,
где р|0 (Ь) = (Ь, если
(2,Ь)е/ V2; е 2 ^Рп (2 )п/(/)* 0;
0 - в противном случае).
Состояние среды рабочего органа можно описать через структуру 5, 5 е 5, ас е 5 - множество свойств,
Ь е В - множество типов рабочих органов. Эти множества можно выразить через наборы признаков
С = (C|..... Сп ) и 5 =(a|..... ат ) ,
тогда можно записать
Р = / (C|..... Сп, a|..... ап ) ,
где р = Р|0 • р°, в котором Р|0 - соответствие определения допустимого подмножества решений
Вг ^В;р° = /(с^...,сп);р°с = Вр0 - соответствие (закон выделения) из допустимого В1 конкретного решения Ь1:
Р° = / ^ a2..... ат ).
Каждое соответствие можно представить в виде подмножеств соответствий и предусмотреть постепенное уточнение результата с появлением обновленных факторов:
0 0 0 0 7 Р2 =ГР2| • Р22 • Р23 • С = Ьг ,
где у - критерий (вес) сопоставления альтернатив решения Ь1; с1 - свойство 1.
Когда известен список физикомеханических свойств рабочей среды, можно найти соответствие между элементом объекта А = {аг} и множеством конструктивно-технологичес-ких ограничений Т = {Т}, 5 = 1,5 для множе-
ства наборов классов рабочих органов В = {ЬГ}, г = 1, Я . Для этого функция
р|2 : А ^ Т ставит в соответствие каждому элементу объекта а1 е А множество р|2 (аг) е Т ограничений.
Таким образом, представлена система теоретических моделей технологического процесса в уравнениях алгебры
1. Капольи Л. Системный и функциональный анализ использования минеральных ресурсов. М.: Наука, 1985. - 304 с.
2. Клюев В.А., Клюев А.В. Формирование системы логистических потоков в расчетах параметров горного проекта/ Горный информационно-аналитический бюллетень, МГГУ, 2005,10. С. 209-214.
3. Клюев В.А. Метод морфологического описания альтернативных состояний технологического комплекса месторождения//Добыча и переработка минерального сырья Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 2002. - 244 с.
4. Клюев В.А. Морфология системы для формирования технологий комплекса
множеств на глобальном или локальном иерархических уровнях. Все операции преобразования и упорядочивания структурных элементов системы выражается, как обычно, используют матричную и табличную формы выражения состояний и являются наиболее универсальным средством анализа и синтеза подобных структур и функций горно-производ-ственных систем.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
горных работ на месторождениях. М.: МГГУ, Горный информационно-аналити-ческий
бюллетень, 2004, |2. - С. |36-|40.
5. Корчак А.В. Логико-информацион-ный подход к проектированию строительства подземных сооружений в сложных горногеологических условиях// МГГУ, Горный информационно-аналитический бюллетень, |996,
3.- С.6-||.
6. Клюев В.А., Клюев А.В. Метод узловых сечений для оценки концептуальных вариантов горной технологии / Горный информационноаналитический бюллетень, МГГУ, 2005. Региональное приложение Дальний Восток. - С. 495502. иш=з
— Коротко об авторе --------------------------------------------------------------------
Клюев В.А. - кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительные и дорожные машины» Тихоокеанского государственного университета.
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 17 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. Е.В. Кузьмин.
Файл:
Каталог:
Шаблон:
Заголовок:
Содержание:
Автор:
Ключевые слова: Заметки:
Дата создания:
Число сохранений: Дата сохранения: Сохранил:
Полное время правки: Дата печати:
При последней печати страниц: слов: знаков:
15_Клюев17
Н:\Новое по работе в универе\ГИАБ-2009\ГИАБ-3\07
С:\и5еге\Таня\АррВа1а\Коаті^\Місго50й\ШаблоньіШогта1Ло1т
Рис
123
14.01.2009 17:56:00
4
21.01.2009 15:46:00 Пользователь
2 мин.
23.03.2009 23:22:00
5
1 902 (прибл.)
10 848 (прибл.)
