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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

(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

 

'

/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

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 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)