«Создание наукоемкой экономики – это, прежде всего повышение потенциала казахстанской науки Из Послания Главы государства – Лидера нации Н.А. Назарбаева народу Казахстана. Казахстанский путь -2050: Единая цель, единые ...»
-- [ Страница 11 ] --
1) проект обеспечения своевременных поставок всех видов ресурсов для производства всех видов продукции: основных производственных фондов, материальных и трудовых ресурсов;
2) проект обеспечения соблюдения норм расхода всех видов ресурсов при производстве единицы всех видов продукции;
3) проект внедрения ресурсосберегающих технологий в производственный процесс с целью повышения эффективности использования производственных ресурсов всех видов.
Таким образом применение проектных методов в организации производства позволит значительно ускорить процесс организации производства за счет применения специальных методов проектного управления.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тайити Оно. "Производственная система Тойоты. Уходя от массового производства" -М: ИКСИ, 2. Билл Гейтс. Бизнес со скоростью мысли. Как добиться успеха в информационную эру-М., ЭКСМО, 2005.
3. Д.Шехватов, А.Воронин. Бережливое производство как элемент стратегий Кайдзен - Источник: Cfin.ru http://www.kommersant.ru/doc.aspx?DocsID= 5. Эдвардс Деминг. Выход из кризиса. Новая парадигма управления людьми, системами и процессамиАльпина Паблишер ISBN 978-5-9614-2249-8, 0-262-54115; 2012 г.
6. Заренков В. А. Управление проектами. СПб., 2010.
7. Цеховой А.Ф. Трансферт современных технологий управления проектами – ключевая задача кафедры инновационного вуза. – (http://portal.kazntu.kz/files/publicate) 8. Цеховой А.Ф. Роль технологии управления проектами в системе инновационного развития Казахстана.
технологиясыны ту ыса тарихы. Жобамен басару кезінде бл технологияларды алгоритімін егізу айтарлытай табысты жоарлату мумкіндігі улкен деп белгіленеді.
Summary. This article show the meaning of the term "Lean production", a brief history of the emergence of this technology of Project Management. It is noted that the Project Management with working with standard tools allows you to significantly increase the possibility of successful implementation in production Lean-technology, as well as ability to use Project management practices in the organization of lean manufacturing.
УДК 519. Коваленко А.Г.1, Амиргалиев Е.Н.2, Козбакова А.Х.3, Калижанова А.У.3, Айткулов Ж.С. Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева
ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ МОДЕЛЕЙ СУБЪЕКТОВ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Аннотация. Известно, что статистическая информация о функционировании сложных рассредоточенных систем часто далека от описания фактического состояния системы, и не позволяет сделать каких-либо выводов о правильности ее функционирования. Так, например, из мировой практики эксплуатации систем водообеспечения, водоотведения известно, что суммарные замеры у потребителей и у поставщиков отличаются на 40 – 60%. И связано это часто не только с погрешностью измерительных приборов, сколько с неэффективной эксплуатацией соответствующих систем. Еще сложнее анализ пространственно-рассредоточенных систем, в которых самостоятельные в принятии решений субъекты осуществляют экономическое взаимодействие при производстве, купле-продаже, перепродаже, потреблении. В работе рассмотрены математические модели продавцов, покупателей и арбитражеров и модели их взаимодействия в условиях однопродуктового рассредоточенного рынка совершенной конкуренции. На основе этих моделей приведены методы, позволяющие оценить параметры функционирования каждого субъекта, и системы в целом.
Ключевые слова: модели субъектов, оценка параметров, рассредоточенные системы, модели, системы водообеспечения.
Известно, что поведение субъектов рынка совершенной конкуренции описывается кривыми спроса и предложений, его равновесное состояние [1,2] достигается в точке пересечения этих кривых.
Рынок будем называть сосредоточенным, если поведение всех его субъектов (покупателей и продавцов) описывается одной кривой спроса и одной кривой предложений. Более общей является ситуация, когда субъекты рынка рассредоточены по различным пунктам локальным рынкам, связанным между собой торгово-транспортными коммуникациями. В этом случае в рынок вступают новые субъекты (будем называть их арбитражерами), которые являются промежуточными звеньями между производителями и потребителями. Процессы куплипродажи проходят как между субъектами каждого пункта, так и между субъектами различных пунктов, с той лишь разницей, что в последнем случае товар должен быть перевезен по некоторым торгово-транспортным коммуникациям. В этом случае каждый пункт характеризуется своими кривыми спроса и предложений, каждая коммуникация характеризуется транспортной кривой, представляющей собой зависимостью объема перевоза между пунктами от разности цен в инцидентных пунктах. Такой рынок будем называть рассредоточенным [2,3]. Под его равновесным состоянием будем понимать состояние, когда весь товар продается, покупается, перевозится в соответствии с соотношениями, определяемыми кривыми, а также уравнениями материального баланса каждого пункта. Для описания рассредоточенного рынка применим аппарат теории гидравлических сетей [4], использующую сетевую постановку задач.
В экономико-математическом моделировании широко используются сетевые постановки экономических задач. Наиболее близкой к задачам теории гидравлических сетей является транспортная задача линейного программирования в сетевой постановке и двойственная к ней [5].
Сетевая транспортная задача с выпуклыми функциями стоимостей перевоза по дугам графа без ограничений на знаки потоков с помощью метода множителей Лагранжа сводится к частному случаю задачи потокораспределения. В данной работе рассматривается дальнейшее развитие этих задач, позволяющее описать рассредоточенный рынок, и показывается, что задача отыскания его равновесного состояния сводится к задаче потокораспределения в сети с нефиксированными отборами [4].
Часто для реальных экономических систем объемы ввозавывоза, цены, установившиеся в пунктах, и объемы перевоза известны из статистической отчетности и они, как правило, не удовлетворяют основным балансовым соотношениям, кривым спроса и предложений и транспортным кривым. Как правило, кривые спроса и предложений и транспортные кривые неизвестны, хотя часто именно они и представляют наибольший интерес в экономических исследованиях. На их основе можно решать, например, задачи инвестиционной привлекательности пунктов. Таким образом, возникают задачи идентификации этих кривых.
С математической точки зрения рассмотрение вопросов идентификации реальных объектов приводит к необходимости постановки и решения так называемых обратных задач. Очень часто обратные задачи являются некорректно поставленными, трудно решаемыми. Общая проблематика идентификации гидравлических сетей и подходы к ее решения, рассмотрены в работе [4].
Одним из таких подходов, который имеет широкое применение в статистических методах идентификации, является подход, основанный на методе наименьших квадратов. В данной работе этот подход развивается применительно к рассматриваемым экономико-математическим моделям.
Ставится задача минимизации суммы квадратов отклонения искомых величин от замеренных (заданных) при условиях, которым должны удовлетворять потоки в сетях в условиях равновесия. Для получившейся задачи строятся необходимые условия, основанные на методе множителей Лагранжа.
В результате получается, что как переменные, характеризующие движение потока, так и множители Лагранжа, удовлетворяют законам движения гидравлических потоков в сети, и задача сводится к суперпозиции двух задач потокораспределения. Это дает возможность предложить для решения задач известные, хорошо разработанные алгоритмы потокораспределения в гидравлической сети с небольшой их модификацией.
В заключении работы приводится анализ предложенных моделей и алгоритмов, рассматриваются проблемы, связанные с их развитием и применением.
Для описания моделей воспользуемся основными определениями и обозначениями из теории графов. Пусть G E, V, H связный конечный ориентированный граф, Е множество вершин графа, V множество дуг, Н отображение H:V Е Е. Каждой дуге v V отображение H ставит в соответствие упорядоченную пару (h1(v),h2(v)) вершин из Е, h1(v) начало дуги v, h2(v) конец.
Будем говорить, что из вершины i выходит дуга v, если i=h1(v), и входит в вершину j, если j=h2(v).
Множество дуг, входящих в вершину i, обозначим через V + (i), множество дуг, выходящих из вершины i, обозначим через V - (i).
Вершины iE интерпретируем как пункты локальные рынки куплипродажи некоторого однородного продукта. Каждой вершине iЕ в соответствие поставлены переменные Рi, Сi, интерпретируемые как соответственно цена и объем внешнеторгового сальдо этого продукта, Сi=Di Si, Di объем спроса, Si объем предложений. Если Сi0, то преобладает спрос над предложением и она является стоком потока, Сi=0промежуточная вершина.
Дуги vV интерпретируем как торгово-транспортные коммуникации (системы), по которым осуществляется транспорт потока. Обозначим через Qv величину потока, идущего по дуге vV, направление дуги указывает положительное направление потока. Объем транспорта Qv по дуге v зависит от разности цен между инцидентными пунктами и описывается зависимостью Qv возрастает с ростом (Ph2(v) Ph1(v)), причем если (Ph2(v) Ph1(v))0. Эта зависимость фактически отражает предложение пункта h1(v) пункту h2(v) при разности цен (Ph2(v) Ph1(v))0, и наоборот, предложение пункта h2(v) пункту h1(v)при разности цен Ph2(v) Ph1(v)0 выпуклая вверх.
Аналитически такую функцию можно записать в виде f v (Qv ) AvQv Qv, где Av 0, 0 1 v 1.
Для всех вершин iE должно выполняться уравнение материального баланса где Сi внешнеторговое сальдо. Как отмечалось выше, если Сi0, то сток потока, если Сi= 0, то промежуточная вершина.
Разобьем множество вершин Е на две непересекающиеся части Е1 и Е2. В вершинах из Е заданы цены потока (вершины с фиксированными ценами Pi * ) В вершинах из E2 задана величина внешнеторгового сальдо (вершины с фиксированным внешнеторговым сальдо Ci* ) Задача 1, описываемая уравнениями (2) (5), является задачей потокораспределения в гидравлической сети ( в дальнейшем просто задачей потокораспределения ) и для ее решения в настоящее время разработаны достаточно эффективные алгоритмы. Их описание и обзор приведены в работе [4]. В случае, когда множество E1 одноэлементное, задачу 1 называют задачей с фиксированными отборами.
Обозначим кривую спроса через Di Di ( Pi ), кривую предложений через Si=Si(Pi), тогда кривая внешнеторгового сальдо будет иметь вид Сi=Сi(Pi)=Di(Рi)Si(Pi). Разобьем множество вершин Е на три непересекающиеся части Е1, E2 и Е3. Любое из этих множеств может быть пустым. В вершинах из E заданы цены потока (вершины с фиксированными ценами) : Pi= Р*i, iE1. В вершинах из Е2 зададим объем потока (вершины с фиксированным внешнеторговым сальдо) : Ci Ci*, iE2. В вершинах из Е объем потока есть функция цены (вершины с нефиксированным внешнеторговым сальдо) Задача 2, описываемая уравнениями (2)–(6) является задачей потокораспределения в гидравлической сети с нефиксированными отборами и для ее решения также в настоящее время разработаны достаточно эффективные алгоритмы. Заметим, что в гидравлической сети на решения задачи (2) – (6) могут налагаться также дополнительные ограничения где V*V (множество V* может быть пустым). Во множество V* входят дуги, интерпретируемые как насосы, обратные клапаны т. д.
Сведем задачу 2 к задаче 1. Для этого в граф введем дополнительную вершину Е и положим Е= {}Е. Для новой вершины положим P(), она будет вершиной с фиксированной ценой.
В начале вершину соединим с вершинами i E3 дополнительными дугами v, начало которых в вершине, конец в i. Для этих дуг v ( их множество обозначим через V() ) положим где fv1(Ph2(v)Ph1(v)) =Si (Ph2(v)Ph1(v))=Si(Pi). Эти дуги будут соответствовать предложениям вершин.
Затем вершину соединим с вершинами i E3 дополнительными дугами v, конец которых в вершине, начало i. Для этих дуг v ( их множество обозначим через V+() ) положим где fv1(Ph2(v)Ph1(v)) =Di (Ph1(v)Ph2(v))=Di(Pi). Эти дуги будут соответствовать спросу вершин.
Для вершин i E3 положим Сi*=0, т.е. эти вершины становятся вершинами с нулевым фиксированным внешнеторговым сальдо. Также переобозначим множество дуг, положив V=V V+()V(). Следует заметить, что В результате этих преобразования задача 2 приводится к виду задачи 1, при этом неравенства (10) являются аналогом неравенств (7). В связи с этим в дальнейшем задачу потокораспределения будем рассматривать в постановке задачи 1.
Как отмечалось выше, при анализе реальных экономических систем из статистической отчетности величины Qv, vV, Рi, Ci, iЕ, известны и часто они не удовлетворяют соотношениям (2,3). Как правило, неизвестными являются параметры кривых fv, и именно эти кривые представляют практический интерес. Для дальнейшего анализа нам необходимо конкретизировать вид этих функций. Будем рассматривать их в виде Заметим, что для v V+() V () Qv0, поэтому Qv Qv Qv, причем для vV() 0< (v +1)1, для v V+() (v +1) РН, то открывается сливной клапан НЗ, а нагнетательный - закрывается; если наоборот РД< РН, т о открывается нагнетательный клапан НО, а сливной закрывается. В случае, когда давления равны, то состояние клапанов не изменяется. В случае, когда шток находится в крайнем верхнем положении или в крайнем нижнем положении состояние клапанов может изменяться только определенным образом или не меняются.
Рисунок 2 – Упрощенная схема взаимосоединеия аппаратной части СУ Например, шток достиг верхнего крайнего положения при РД> РН сливной клапан включать бессмысленно – следовательно состояние этого клапана не должно меняться. Наоборот, при РД< РН необходимо включить нагнетательный клапан, но чтобы давление РД не превосходило максимального значения установленного возможностью насосной станции. В этой связи сигналы о перемещениях, соответствующих крайним положениям должны дополнительно поступать в П, чтобы были приняты решения по другому алгоритму.
На рис.2 предсталена упрощенная схема аппаратного обеспечения СУ робота, на котором изображен контроллер FX3U - 16MR/ES, слоты, шины, гидроприводы, датчики и исполнительные устройства.
Аппаратная часть системы управления, применение SCADA системы В работе сконструирована принципиальная схема системы управления и собран шкаф управления.Контроллер FX3U - 16MR/ES осуществляет опрос сигналов датчиков давления, датчиков перемещения и датчиков усилия. По результатам опроса формируются управляющие воздействия на клапана гидроцилиндров.
Сигналы датчиков давления, по количеству цилиндров 6 – шт. и сигналы датчиков перемещения, также 6 – шт. представлены в виде аналогового сигнала 4 … 20 mA.
Считывание аналоговых сигналов контроллером осуществляется посредством 3-х модулей аналогового ввода FX3U – 4AD – ADP. Каждый обеспечивает ввод до 4-х аналоговых сигналов.
В качестве датчиков усилия, используются тензодатчикиZemic H3. Блок согласования МВ110– 4ТД, расположенный непосредственно возле стенда передаёт сигналы с трёх тензодатчиков в контроллер по двухпроводной линии связи RS485 протоколом ModbusRTU. Интерфейс RS контроллера реализован через модуль FX3U-485-ADP.
Считывание дискретных сигналов осуществляется непосредственно самим контроллером FX3U - 16MR/ES, входами: X0 и X1. Дискретными сигналами, в данном случае являются команды:
«Ручной» и «Автомат», выбирающими соответственно ручной или автоматический режим работы.
Данные команды вводятся посредством переключателя SA1, расположенного на лицевой панели шкафа. Индикация о выбранном режиме работы осуществляется лампами HL2 и HL3(жёлтого цвета), расположенными также на лицевой панели шкафа.
Вывод управляющих воздействий на клапана осуществляется дискретными выходами контроллера, выходы: Y0… Y7 и модулем расширения FX3U – 8EYR-ES/UL, выходами: Y0…Y3. Выход Y4, модуля включает лампу HL1(зелёная), сигнал «ГОТОВ», подтверждающую отсутствие аварийных ситуаций и готовность контроллера к управлению.
Отображение текущих параметров системы и режимы работы клапанов отображаются системой визуализации на экране компьютера.
Связь контроллера скомпьютерам и SCADA – системой по сети Ethernet осуществляется посредством модуля FX3U – ENET. На рис.3 показан экран, применяемый при отладке и проведении эксперимента SCADA – системе.
В схеме управления гидроцилиндрами используются 3 клапана FESTO с напряжением включения 24V и током 1,2А и 9 клапанов EMDV-10 с напряжением включения 12V и током 2,8А.
Для питания катушек клапанов применены 3 блока питания POWER 42Вт напряжением 24V(А3…А5) и POWER 240Вт напряжением 12V(А6…А8).
Так как ток коммутации выходных реле контроллера FX3U - 16MR/ES и модуля расширения FX3U – 8EYR-ES/ULсоставляет 2А коммутация производится через промежуточные реле RSZE 1S35M 24V с током коммутации 12А. Для питания катушек реле используется дополнительный блок питания POWER 42Вт напряжением 24V.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шоланов К.С. Манипулятор SHOLKORSплатформенного робота. Патент на полезную модель пол.решение от 7.2.2014, №3882.
2. Gough V.E. Contribution to discussion of papers on research in Automobile Stability, Control and Tyre performance // Proc. Auto Div. Inst. Mech. Eng. 1956. P.392–394.
3. Stewart D. A platform with six degrees of freedom // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. London. 1965. Vol.180. \No15. P.371-385.
4. J. P. Merlet, Parallel Robots, Springer, Dordrecht, 2006.
5. Angeles J. Fundamentals of Robotic Mechanical Systems: Theory, Methods and Algorithms (Second Ed.).
Springer, 2002. 520 p.
6. GosselinС.М., Kong X., Foucault S. A fully decoupled 3-dof translational parallel mechanism//Parallel Kinematic Machines International Conference. Chemnitz. Germany. 2004. P. 595-610.
8. Sholanov K.S. Manipulator of a Platform Type Robot Sholkor.Advenced Materials Research Vol. (2014) pp321-326.
9. Шоланов К.С. Синтез схемы строения и решение задачи позиционирования параллельного манипулятора платформенного типа. Мехатроника, автоматизация и управление, М.2014,№ 11.
10. Nanua P., Waldron K.J., Murthy V. Direct Kinematic Solution of a Stewart platform // IEEE Trans. On Robotics and Automation. 1990. Vol.6. P. 438-444.
5. Angeles J. Fundamentals of Robotic Mechanical Systems: Theory, Methods and Algorithms (SecondEd.).
Springer, 2002. 520 p.
6. Gosselin SM, Kong X., Foucault S. A fullydecoupled 3-dof translationalparallelmechanism // Parallel Kinematic Machines International Conference. Chemnitz. Germany. 2004. P. 595-610.
7.Glazunov VA, S. Briot, V. Arakelian, Gruntovich MM, Nguyen M.T. Razrabotka positioning mechanism sinparallel-crossstructure.
Problems of mechanical engineering and machinere liability. 2008. № 2. S. 90-100.
8. Sholanov K.S. Manipulatorof a PlatformTypeRobotSholkor. AdvencedMaterialsResearch Vol.930 (2014) pp321-326.
9.Sholanov KS Synthesis schemeof the structure and solution of the problem of positioning the parallel manipulatorp latformtype. Mechatronics, automationandcontrol, M.2014, № 11.
«