Основы проектирования пищевых производств. Дворецкий С.И - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Недостатки данного подхода очевидны, так как он не гарантирует ни оптимальности полученного решения, ни того, что
все ограничения будут выполнены во время эксплуатации технологической линии. Если коэффициенты запаса окажутся не-
достаточными, то ограничения будут нарушены, если слишком большими, то будет перерасход затрат.
Существенно более правильным и адекватным является подход, когда неопределенность в параметрах технологической
линии учитывается в самой постановке оптимальной задачи. Этот подход применительно к задачам пищевой и химической
технологии в наиболее удачной форме был предложен в работах [15, 16].
Суть предлагаемого подхода заключается в следующем. Вместо ограничений (3.4) вводят единое ограничение
0),,(maxminmax)( ≤ξ=χ
∈
∈
Ξ∈ξ
zdgd
j
Jj
Zz
, (3.6)
где
J
= {1, …,
m
} – множество индексов для функций ограничений.
Это ограничение называют ограничением работоспособности (гибкости), а функцию χ(
d
) – функцией гибкости. Если
технологическая линия с вектором
d
, получившим определенное значение, удовлетворяет ограничению (3.6), то технологи-
ческую линию называют гибкой. Гибкая технологическая линия сохраняет работоспособность при любых значениях ξ из
области неопределенности Ξ.
В качестве критерия оптимизации принимают некоторую усредняющую величину. В точной формулировке это будет
математическое ожидание
С
по переменной ξ из Ξ, что приводит к необходимости чрезвычайно сложных вычислений мно-
гомерного интеграла. Обычно, на практике, многомерный интеграл аппроксимируют взвешенной суммой с небольшим чис-
лом членов:
( )
∑
=
ξ
S
i
ii
i
zdCw
1
,,
, (3.7)
где ξ
i
– «аппроксимационные» точки (представительные точки области Ξ, участвующие в операции усреднения критерия);
S
– число аппроксимационных точек;
w
i
– весовые коэффициенты,
w
i
〉 0,
1
1
=
∑
=
S
i
i
w
.
В результате получают следующую двухэтапную задачу оптимизации:
( )
∑
=
∈∈
ξ
S
i
ii
i
ZzDd
zdCw
i
1
,
,,min
; (3.8)
G
j
(
d
,
z
i
, ξ
i
) ≤ 0,
i
= 1, 2, …,
m
; (3.9)
χ(
d
) ≤ 0. (3.10)
Постановка задачи (3.8) – (3.10) наиболее часто принимается при оптимизации технологической линии с неопределен-
ностью. Эту постановку можно трактовать как оптимальный выбор запасов оборудования.
В настоящее время, по-видимому, существует незаполненная ниша, связанная с потребностью в простых, гибких и не-
дорогих универсальных моделирующих программах, с широким спектром возможностей для оптимизации технологических
линий, которые давали бы возможность квалифицированному пользователю решать оптимизационные задачи, используя
эффективные алгоритмы, учитывающие особенность конкретной технологической линии. Эти программы можно было бы
сравнительно просто оснастить средствами для учета неопределенности и анализа гибкости. Подобные программы явились
бы полезным дополнением к существующим «большим» программам типа ASPEN PLUS.
В этой связи следует отметить разработки, связанные с программой ROPUD [17]. Программа предназначена для реше-
ния расчетных и оптимизационных задач, и ее можно отнести к классу универсальных программ. Программа составлена на
языке С и ориентирована на работу в среде Visual C++.
ROPUD может функционировать в режиме самостоятельной работы (первый) и в режиме работы под управлением дру-
гой программы (второй). Программа рекурсивна, т.е. может вызывать сама себя. В связи с этим с помощью ROPUD можно
реализовать различные декомпозиционные стратегии поиска, в том числе многоуровневые. От пользователя при этом требу-
ется лишь составление на языке С функций-переходников достаточно простого вида. Возможность использования декомпо-
зиционных стратегий поиска (в том числе многоуровневых) является важной характеристикой ROPUD, позволяющей учи-
тывать особенности оптимизируемой технологической линии.
3.1.2. Разработка ситуационного и генерального планов
Ситуационным планом промышленного предприятия называют часть проекта, включающую в себя план определенного
района населенного пункта или окружающей территории, на котором указывают расположение запроектированного пред-
приятия и другие объекты, имеющие с ним непосредственные технологические, транспортные и инженерно-технические
связи [1].
Разрабатывая ситуационный план, стремятся территориально объединить предприятия в один промышленный узел, при
этом руководствуются принципами концентрации и кооперации.
Посредством концентрирования предприятий в одном месте может быть обеспечено совместное использование различ-
ных устройств и установок. Так, при кооперировании предприятий проблемы инженерного обеспечения и удаления отходов
и стоков в промышленных районах решаются экономичнее, нежели для единичных предприятий, расположенных вне таких
районов. Это относится к снабжению электроэнергией, газом, теплом, паром, горячей, питьевой и технической водой.
Переработка одного и того же исходного сырья, производство одного и того же конечного продукта, совместная по-
ставка продукции потребителям и, тем самым, рациональное использование транспортных средств или же кооперирование
административных зданий, могут стать основанием для расположения и взаимосвязи различных предприятий пищевой про-
мышленности в одном месте. Кооперирование предприятий пищевой промышленности в форме промышленных комплексов
позволяет уменьшить размеры занимаемой площади.

Страницы