Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Апреля 2013 в 13:22, творческая работа
Цель работы: разработать имитационную модель молочного производства для последующего проведения эксперимента и оценки полученных результатов.
Научная новизна и практическая значимость работы: имитационная модель структурировано отображает молочное производство и позволяет оценивать количественные показатели при выпуске продукции, что способствует планированию производственных процессов.
Апробация работы: основные результаты работы представлены в виде имитационной модели молочного производства.
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Анализ технологических процессов предприятия 6
1.1 Постановка задачи 6
1.2 Структура предприятия 7
1.2 Аппаратно-сырьевой цех 7
1.3 Участок розлива и упаковки 11
1.4 Участок укладки продукции и хранения продукции 11
1.5 Обоснование потребности в имитационной модели 12
2 Этапы построение имитационной модели технологических процессов молочного производства 13
2.1 Формализация описания молочного производства 13
2.2 Разработка модели в AnyLogic 15
3 Проведение экспериментов с моделью 21
3.1 Исследование влияния различных факторов на технологические процессы предприятия 21
3.2 Интерпретация результатов моделирования 27
Заключение 28
Список используемых источников 29
Теперь, зная о взаимосвязи цехов и потоков сырья между ними, можно приступить к проработке основной части модели, а именно АСЦ, данная часть модели представлена приложение А.
Потоковая-диаграмма АСЦ, осуществляет имитацию работы оборудования, в соответствии с представленной ранее UML-диаграммой. Так же благодаря внедрению условных операторов при инициализации осуществляется корректное направление заявок, что позволяет имитировать производство различной продукции.
После того, как проектирование дискретно-событийной модели производства окончено, можно приступать к проведению экспериментов.
Для того, что бы получать корректные результаты при экспериментировании, необходимо осуществить задачу реалистичных параметров, для каждого из объектов модели. В рассматриваемом мною случае, производство было оборудовано аппаратами компании «Тетра Пак», поэтому был произведен анализ технологических модулей данной компании. Для удобства восприятия, все параметры технологических модулей, которые интересует нас для проведения корректных экспериментов, сведены в таблицу, которая представлена ниже.
Таблица 2 – Параметры объектов модели[5].
Объект |
Параметр |
Значение |
Узел приемки молока |
Диапазон производительности |
5000-100000 л/ч |
Пастеризатор |
Диапазон производительности |
5000-20000 л/ч |
Модули для восстановления и растворения сухого молока |
Диапазон производительности |
3000-40000 л/ч |
Добавки и Сухое молоко |
50/30 кг – 150/120 кг | |
Стерилизатор |
Диапазон производительности |
1500-30000 л/ч |
Упаковщик |
Максимальная производительность |
13000 уп/час |
Аппликатор соломинок |
Максимальная производительность |
18750 уп/час |
Укладчик в тару |
Максимальная производительность |
8000 уп/час |
Охладитель сливок |
Диапазон производительности |
1000-3000 л/ч |
Охладитель сырого молока |
Максимальная производительность |
25000 л/ч |
Охладитель пастеризованного молока |
Максимальная производительность |
20000 л/ч |
Аппликатор крышек |
Максимальная производительность |
15000 уп/ч |
Подготовка упаковки |
Максимальная производительность |
13000 уп/ч |
Теперь, зная возможности технологических модулей, можно произвести эксперименты, варьируя данные параметры, в заданных границах.
Для оценки результатов работы
предприятия в созданной
Рисунок 5 – Область «Результаты моделирования»
На представленном выше рисунке обозначены параметры, которые приведены к табулированному виду и представлены в таблице номер 3.
Таблица 3 – Расшифровка параметров результатов эксперимента.
Параметр |
Тип данных |
Описание |
КолвоВоды |
Int |
Количество затраченной в литрах воды |
КолвоМолока |
Int |
Количество затраченного в литрах молока |
КолвоДобавок |
Int |
Количество затраченных в кг добавок |
КолвоСухМ |
Int |
Количество затраченного в кг сухого молока |
КолУпакПостав |
Int |
Количество упаковок закупленных для продукции |
КолвоБракУпаковки |
Int |
Количество забракованных упаковок |
ПотериНаБракеУпак |
Double |
Финансовые потери из-за бракованных упаковок |
КолТарыПостав |
Int |
Количество
коробок необходимое для |
КолвоБракаТары |
Int |
Количество забракованных коробок |
ПотериНаБракеТары |
Double |
Финансовые потери из-за брака коробок |
Всего_продукции |
Int |
Всего продукции доставлено на склад |
Стоим_продукции |
Double |
Общая стоимость продукции |
Стоим_1_упаковки |
Double |
Стоимость одной упаковки продукции |
Затраты_на_молоко |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку молока |
Затраты_на_воду |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку воды |
Затраты_на_добавки |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку добавок |
Затраты_на_сухМ |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку сухого молока |
Продолжение таблицы 3.
Параметр |
Тип данных |
Описание |
Затраты_на_закваску |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку закваски |
Затраты_на_упаковку |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку упаковок |
Затраты_на_крышки |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку крышек |
Затраты_на_соломку |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку соломки |
Затраты_на_тару |
Double |
Денежные средства, затраченные на закупку коробок |
Помимо числовых результатов, в модели производится построение графиков, которые отображают загруженность технологических модулей во времени. Пример таких графиков приведен в приложение Б.
Теперь зададим основные параметры нашей модели, с учетом описания из первой главы и проведённого анализа технологических модулей компании «Тетра Пак». Параметры системы были заданы так, как указано на рисунке 5.
Рисунок 6 – Начальные параметры модели молочного производства
Далее проведем серию тестов, с варьированием фасовочных параметров, для последующей оценки результатов и сведем полученные результаты в таблицу. Будем производить изменение фасовочного веса и скорости упаковочных аппаратов. Отметим, что модельное время ограничивалось 1440 единицам, единица модельного времени приравнивалась к минуте, это позволяет нам оценить возможность производства за сутки, а так же, было установлено фиксированное начальное число равное 976, что бы обеспечить идентичность прогонов в разных экспериментах.
Таблица 4 –Результаты экспериментов.
Тест №1 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ВесФасовки |
1000 |
КолвоВоды |
0 |
ПроизУпак |
15000 |
КолвоМолока |
342000 |
ПроизводТСА49 |
15000 |
КолвоДобавок |
2900 |
ПроизводTSA_21 |
15000 |
КолвоСухМ |
7200 |
ПрФасовки |
8000 |
КолУпакПостав |
284563 |
ПрПодТары |
8000 |
КолвоБракУпаковки |
8563 |
ПотериНаБракеУпак |
12844.5 | ||
КолТарыПостав |
13711 | ||
КолвоБракаТары |
199 | ||
ПотериНаБракеТары |
2786 | ||
Всего_продукции |
266000 | ||
Стоим_продукции |
4239300 | ||
Стоим_1_упаковки |
15.937 | ||
Затраты_на_молоко |
2926000 | ||
Затраты_на_воду |
0 | ||
Затраты_на_добавки |
435000 | ||
Затраты_на_сухМ |
0 | ||
Затраты_на_закваску |
93600 | ||
Затраты_на_упаковку |
399000 | ||
Затраты_на_крышки |
133000 | ||
Затраты_на_соломку |
66500 | ||
Затраты_на_тару |
186200 | ||
Тест №2 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ПроизПастер |
500 |
КолвоВоды |
0 |
ВрЗакваски |
15000 |
КолвоМолока |
342000 |
ВрФерм |
15000 |
КолвоДобавок |
2900 |
ВрСмешив |
15000 |
КолвоСухМ |
7200 |
ВместимСмесит |
8000 |
КолУпакПостав |
569192 |
ВместЕмФерментир |
8000 |
КолвоБракУпаковки |
17192 |
ПотериНаБракеУпак |
25788 | ||
КолТарыПостав |
27108 | ||
КолвоБракаТары |
402 | ||
Продолжение таблицы 4.
Тест №2 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ПотериНаБракеТары |
5628 | ||
Всего_продукции |
530000 | ||
Стоим_продукции |
5007100 | ||
Стоим_1_упаковки |
9.447 | ||
Затраты_на_молоко |
2926000 | ||
Затраты_на_воду |
0 | ||
Затраты_на_добавки |
435000 | ||
Затраты_на_сухМ |
0 | ||
Затраты_на_закваску |
93600 | ||
Затраты_на_упаковку |
795000 | ||
Затраты_на_крышки |
265000 | ||
Затраты_на_соломку |
132500 | ||
Затраты_на_тару |
371000 | ||
Тест №3 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ВесФасовки |
1000 |
КолвоВоды |
0 |
ПроизУпак |
10000 |
КолвоМолока |
342000 |
ПроизводТСА49 |
10000 |
КолвоДобавок |
2900 |
ПроизводTSA_21 |
10000 |
КолвоСухМ |
7200 |
ПрФасовки |
5000 |
КолУпакПостав |
284552 |
ПрПодТары |
5000 |
КолвоБракУпаковки |
8552 |
ПотериНаБракеУпак |
12828 | ||
КолТарыПостав |
13628 | ||
КолвоБракаТары |
189 | ||
ПотериНаБракеТары |
2646 | ||
Всего_продукции |
266000 | ||
Стоим_продукции |
4239300 | ||
Стоим_1_упаковки |
15.937 | ||
Затраты_на_молоко |
2926000 | ||
Затраты_на_воду |
0 | ||
Затраты_на_добавки |
435000 | ||
Затраты_на_сухМ |
0 | ||
Затраты_на_закваску |
93600 | ||
Затраты_на_упаковку |
399000 | ||
Затраты_на_крышки |
133000 | ||
Затраты_на_соломку |
66500 | ||
Затраты_на_тару |
186200 | ||
Тест №4 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ПроизПастер |
500 |
КолвоВоды |
0 |
ВрЗакваски |
10000 |
КолвоМолока |
342000 |
ВрФерм |
10000 |
КолвоДобавок |
2900 |
Продолжение таблицы 4.
Тест №4 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ВрСмешив |
10000 |
КолвоСухМ |
7200 |
ВместимСмесит |
5000 |
КолУпакПостав |
569191 |
ВместЕмФерментир |
5000 |
КолвоБракУпаковки |
17191 |
ПотериНаБракеУпак |
25786.5 | ||
КолТарыПостав |
27027 | ||
КолвоБракаТары |
412 | ||
ПотериНаБракеТары |
5768 | ||
Всего_продукции |
529600 | ||
Стоим_продукции |
5003720 | ||
Стоим_1_упаковки |
9.448 | ||
Затраты_на_молоко |
2912800 | ||
Затраты_на_воду |
0 | ||
Затраты_на_добавки |
435000 | ||
Затраты_на_сухМ |
0 | ||
Затраты_на_закваску |
93600 | ||
Затраты_на_упаковку |
794400 | ||
Затраты_на_крышки |
264800 | ||
Затраты_на_соломку |
132400 | ||
Затраты_на_тару |
370720 | ||
Тест №5 | |||
Изменяемые параметры |
Результаты | ||
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
ПроизПастер |
250 |
КолвоВоды |
0 |
ВрЗакваски |
10000 |
КолвоМолока |
342000 |
ВрФерм |
10000 |
КолвоДобавок |
2900 |
ВрСмешив |
10000 |
КолвоСухМ |
7200 |
ВместимСмесит |
5000 |
КолУпакПостав |
1138273 |
ВместЕмФерментир |
5000 |
КолвоБракУпаковки |
34273 |
ПотериНаБракеУпак |
51409.5 | ||
КолТарыПостав |
51137 | ||
КолвоБракаТары |
782 | ||
ПотериНаБракеТары |
10948 | ||
Всего_продукции |
804000 | ||
Стоим_продукции |
5111400 | ||
Стоим_1_упаковки |
6.357 | ||
Затраты_на_молоко |
2211000 | ||
Затраты_на_воду |
0 | ||
Затраты_на_добавки |
435000 | ||
Затраты_на_сухМ |
0 | ||
Затраты_на_закваску |
93600 | ||
Затраты_на_упаковку |
1206000 | ||
Затраты_на_крышки |
402000 | ||
Затраты_на_соломку |
201000 | ||
Затраты_на_тару |
562800 | ||
Информация о работе Имитационная модель технологических процессов молочного производства