Файл: Голенко Д.И. Статистические модели в управлении производством.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 152
Скачиваний: 0
(математического ожидания) выгоды -в нахождении луч шего плана.
Исследование функции распределения длительности цикла обработки для различных случаев задания исход ной матрицы трудоемкостей связано с разбиением мно жества всех деталей на два типа. К первому типу отно сятся детали, трудоемкости обработки которых на на чальных операциях меньше или равны трудоемкостям на
конечных операциях, |
а ко второму типу — детали, харак |
|||||||||
теризующиеся |
обратным |
соотношением трудоемкостей. |
||||||||
Иными |
словами, |
при |
|
|
|
|
|
|||
- п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
thj, к-я |
деталь относится к |
1 типу; |
||||
2 |
tki |
|
|
|||||||
3=1 |
|
|
|
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[ г |
hi |
> |
п |
|
thj, |
к-я деталь |
относится |
ко 2 типу, |
||
2 |
2 |
|
||||||||
3=1 |
|
|
п |
+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
. |
2 |
|
|
|
|
|
|
где |
— |
| — целая часть |
числа |
п |
|
|
||||
2 |
|
|
||||||||
При |
|
|
|
|
|
|
одного типа |
величина |
||
обработке деталей только |
длительности цикла имеет закон распределения, близкий к нормальному. При обработке деталей, которые явля ются ярко выраженными представителями различных ти
пов, эмпирическая |
плотность |
распределения |
цикла име |
||||||||||
ет ярко выраженный |
двумодальный |
характер. |
|
|
|||||||||
Например, для |
матрицы |
трудоемкости |
|
|
|
||||||||
|
Г 6 |
24 |
0 |
0 |
7 |
14 |
13 |
20 |
0 |
21 |
21 |
0 - 1 |
|
|
1 |
5 |
3 |
3 |
0 |
0 |
0 |
6 |
6 |
5 |
5 |
3 |
І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
||
т= |
8 |
3 |
17 |
15 |
20 |
9 |
0 |
4 |
5 |
3 |
0 |
j |
|
1 |
9 |
0 |
9 |
12 |
8 |
0 |
6 3 |
и |
4 |
4 |
|
||
|
|
||||||||||||
|
4 |
2 |
5 |
5 |
9 |
0 |
6 |
3 |
0 |
5 |
2 |
0 |
|
|
5 |
7 |
0 |
5 |
9 |
5 |
6 |
8 |
3 |
0 |
2 |
5 _ |
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
первая и третья строки являются наиболее резко выра женными представителями соответственно первого и вто рого типов.
/Гистограмму частот для данной матрицы можно ап проксимировать следующим выражением для плотнос ти / ( 0 ;
|
|
(<-Л1,)2 |
|
((-ЛГ2)2 |
|
С |
20^" |
1 - е |
2022 |
/(/) = |
- |
е |
+—~=-е |
|
|
аіУ2я |
|
" а2У2я |
|
где Mi и М 2 —моды распределения, a O ^ c ^ l .
iB общем случае различие между элементами строк' первого и второго типов в соответствующих частях матри цы выражено не столь резко.
Можно с достаточной уверенностью констатировать, что двумодальные распределения цикла имеют место лишь для матриц малого и среднего размеров. Для мат риц' большого размера (50 деталей и более) следует ожидать одномодальное распределение, близкое к нормальном_у^__
' |
Для задач |
типа пХт |
(п |
деталей |
|
обрабатываются |
|||||
|
на т станках) с различными технологическими маршру |
||||||||||
|
тами (задача |
I I I ) и вообще для всех календарных |
задач, |
||||||||
|
не сводящихся к задаче очередности, число |
допустимых |
|||||||||
|
расписаний резко возрастет и моделирование |
случайного |
|||||||||
|
расписания, равномерно (и даже неравномерно) распре |
||||||||||
|
деленного в D, связано с большими трудностями, кото |
||||||||||
|
рые заключаются в том, что |
не каждой |
последователь |
||||||||
|
ности обработки деталей соответствует допустимое рас |
||||||||||
|
писание, |
другими словами, |
не каждая |
|
последователь |
||||||
|
ность обработки деталей на |
станках |
совместима |
с тех |
|||||||
|
нологией |
обработки детали. Поясним |
это |
утверждение |
|||||||
|
подробнее. |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В задачах |
с различной |
последовательностью |
обра |
|||||||
|
ботки каждому допустимому расписанию можно поста |
||||||||||
|
вить в соответствие набор из |
т различных |
последова |
||||||||
|
тельностей из чисел 1, 2,..., п. |
Каждая |
из |
последователь |
|||||||
|
ностей Яг |
( t = l , 2,..., т) укажет порядок |
обработки |
дета |
|||||||
|
лей на і-м станке; при этом для задачи І ЯІ может со-' |
||||||||||
|
держать |
одинаковые числа, а |
для задачи |
I I яг- является |
|||||||
|
перестановкой |
из чисел 1, 2,..., п. Этот факт |
выражают |
ут |
|||||||
|
верждением, что каждому |
допустимому |
|
расписанию |
А |
||||||
|
можно поставить в соответствие вектор Я = (Яь Яг,..., |
пт) |
|||||||||
|
либо, что то же самое, матрицу |
|
|
|
|
|
|
|
.1 |
|
.1 |
.1 |
Г |
/ І |
' |
/2 ' — • / » , |
|
|
. |
2 . |
2 |
. 2 |
|
/і |
' |
/2 |
> •" ' /ft jj |
m.
при ЭТОМ
К. сожалению, далеко не любому вектору я соответст вует допустимое расписание А, что хорошо видно из сле дующего примера. Пусть технологическая матрица Т об работки деталей 1, 2, 3 имеет вид:
Т = N |
2 |
3 |
' |
1 |
3 |
« |
|
2 |
3 |
|
Напомним, что ряд чисел, стоящих в і-й строке, озна чает последовательность станков, на которых обрабаты вается і-я деталь в соответствии с технологией; соответст
вующее время обработки здесь не указано. |
Если |
в ре |
|||||
зультате моделирования мы получим, |
что |
на |
первом |
||||
станке вначале |
обрабатывается |
третья |
деталь, |
затем |
|||
вторая, затем |
первая, то лі = (3, 2, |
1). Если я 2 |
= (З, 1, 2), а |
||||
я 3 = |
(1, 2, 3), |
то |
в такой последовательности |
при |
задан |
||
ной |
матрице |
Т |
детали обработать невозможно. Это хо |
рошо видно из графа (рис. 2.4.1), где элементарные работы-операции обозначены кружками, цифры внутри означают соответственно номер детали и номер станка (например, 2—1—обработка второй детали на первом станке). Горизонтальные стрелки между кружками, оз начающие технологические связи (технологическую пос ледовательность обработки), проставлены в соответствии с Т, а вертикальные стрелки, указывающие порядок об работки деталей на каждом из станков, проставлены в соответствии с я = (яь Яг, я:з).
Из рисунка видно, что единственной работой, которую можно произвести (нет входящих стрелок) немедленно, является работа 3—2 (первая операция третьей детали); после нее можно произвести работу 3—1 (вторую опера цию третьей детали), все остальные семь работ произ вести невозможно.
Рис. 2. 4. 1. Пример графа деталеопераций
Таким образом, в множестве всех вектор-переста новок существуют векторы, которым не соответствуют действительные расписания (планы); в то же время лю бому вектору я соответствует не более чем одно дей ствительное расписание. В связи с этим говорят, что множество векторов л «мощнее» множества действитель ных расписаний, т. е. расписаний без неоправданных простоев.
Сформулируем алгоритм, который дает возможность определить, соответствует ли данной матрице П допусти мое расписание или нет.
Для этого по матрицам Т и П строим матрицы Т и 17/ следующим образом: если в матрице Т на пересечении 1-Й СТрОКИ И /-ГО СТОЛбца НаХОДИТСЯ ЭЛемеНТ (ttjj, t{j), то
в матрице Т на этом месте поставим элемент (і, п^), ес ли в матрице П на пересечении t'-й строки и /-го столб ца находится элемент п%ч, то в матрице ІГ на этом месте ставим элемент («,•' j, і').
Упорядоченную пару (і, п^) обозначим через Ojj, а
(Пі-j, |
Ї) |
— через |
C V j |
и будем считать что Oij = CVj, если |
|
i = n/j |
и |
Пі, = ї. |
Алгоритм состоит |
из операций, цикличе |
|
ски повторяющихся |
в следующей |
последовательности. |
|||
1. |
Формируем множество операций LK так, что в LK |
входит из каждой строки матрицы 7V_i первая слева незачеркнутая операция (элемент матрицы);
2. Формируем множество операций FK так, что в FK
входит |
из каждой |
строки матрицы Пк-і |
первая слева |
|||
незачеркнутая операция. |
|
|
|
|||
3. Выделяем из |
множеств L K |
и FK операции О, при |
||||
надлежащие |
одновременно этим |
множествам |
(находим |
|||
пересечение |
Ьк П FK множеств L„ и FK). |
Если такие опе |
||||
рации |
отсутствуют, |
то процесс закончен. |
|
|||
4. Зачеркиваем |
в Тк-і и П*-] |
все операции |
из L K |~| FK |
иполученные матрицы обозначаем соответственно Тк
иП'к.
5.Переобозначим к—*-к+1 и переходим к первому пункту алгоритма.
Начальными данными для описанной циклически по
вторяющейся последовательности операций являются
к = 1 , То = Г/ |
и П 0 = П/ . После |
конечного |
числа шагов |
К, |
|
не превышающего количества |
элементов матрицы Т, про |
||||
цесс вычислений |
обрывается |
в п. 3; если при этом в мат |
|||
рицах Т'к и Пд: |
не останется |
незачеркнутых элементов, |
|||
то матрице |
П соответствует |
некоторое |
действительное |
||
расписание, |
если же процесс закончен, |
а матрицы Т'к |
и |
П'к содержат незачеркнутые элементы, то не существует расписаний, соответствующих матрице П и согласован ных с технологией Т. Доказательство этих утверждений вытекает из сформулированного алгоритма.
Если матрице П соответствует некоторое расписание А, то его можно построить, применяя алгоритм Форда к се ти, в которой элементарными работами являются деталеоперации, а связи однозначно определяются матри цами Г и П.
Продемонстрируем вышеизложенное на следующем примере. Три детали обрабатываются на трех станках и
заданы |
матрицы |
|
" 1 |
2 |
|
3 |
|
|
"(1,1) |
(2,1) |
(3,2) |
|
|||
Т= |
(1,2) |
(3,1) |
(2,2) , |
п = 3 |
|
1 |
2 |
|
(2,1) |
(1,3) |
(3,1) |
1 |
|
2 |
3 |
при этом матрицы Т' и П' имеют вид |
|
|
||||
|
(1.1) |
(1,2) |
(1,3) |
(1.1) |
(2,1) |
(3,1) |
V- |
(2,1) |
(2,3) |
(2,2) •П' = |
(3.2) |
(1,2) |
(2,2) |
|
(3.2) |
(3,1) |
(3,3) J |
(1.3) |
(2,3) |
(3,3) |
|
|
|
|