Исследователи факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М.В. Ломоносова предложили новую математическую модель, позволяющую оптимально планировать работу производственных установок даже при необходимости их временного отключения или перехода на другой режим работы. Разработка учитывает сложные условия современного производства и может применяться в различных отраслях — от химической промышленности до энергетики.
Суть модели заключается в поиске такого сценария управления производством, при котором все установки, работающие по разным рецептам, смогут за отведённое время выработать нужный объём продукции. Новизна подхода в том, что в модели допускаются как переключения между режимами, так и периоды полной остановки оборудования при строгом учёте материального баланса всех потоков сырья и готовой продукции на каждом этапе работы.
«При построении производственных графиков важно не только распределить нагрузку, но и понять, когда допустимо временно отключить установки без риска сорвать план по выпуску готовой продукции и по расходу сырья. Разработанные алгоритмы решения позволяют с высокой точностью проверить возможность отключения оборудования в запланированный интервал времени», — рассказывает Надежда Петровна Савенкова, один из авторов работы, ведущий научный сотрудник лаборатории математического моделирования в физике ВМК МГУ.
В ходе моделирования учитывались реальные технологические параметры, режимы работы установок и логистика перемещения продукции. Особое внимание было уделено так называемым манипуляциям с мощностями установок, а также моментам переключения между разными рецептами — это позволяет точно спрогнозировать поведение системы в течение периода планирования.
«Даже кратковременное отключение оборудования может повлиять на выполнение производственного плана. С помощью нашей модели можно заранее определить, в какие временные окна это допустимо, а в какие — категорически нет», — объясняют доцент кафедры оптимального управления Людмила Анатольевна Артемьева и ассистент кафедры Андрей Александрович Дряженков.
Модель можно адаптировать под конкретные схемы технологических цепочек и производственных графиков, что делает её универсальным инструментом для цифрового планирования. В перспективе планируется интегрировать разработку в программные комплексы автоматизации промышленного производства.
«Сегодня промышленность требует высокой гибкости. Предприятия должны уметь адаптироваться к внешним условиям: от технического обслуживания до колебаний в поставках. Мы даём им математический инструмент, который позволит делать это без потерь», — отметил Андрей Юрьевич Мокин, доцент кафедры вычислительных методов ВМК МГУ.
Исследование проведено при участии сотрудников ВМК МГУ кафедры оптимального управления, кафедры вычислительных методов и лаборатории математического моделирования в физике.
Источник информации: ВМК МГУ имени М.В. Ломоносова
Источник фото: ru.123rf.com
