| RUS | | ENG |     | UKR | | CATALOG |    | MY WORK |

УДК 622.632.7
Жовтобрух С.А., Серезентинов Г.В. Имитационное моделирование производства огнеупорного кирпича (опубликуется летом) - Донецк: ДонГТУ, 2001.

«Имитационное моделирование производства огнеупорного кирпича»

Жовтобрух С.А., магистр; Серезентинов Г.В., доц., к.т.н.

(Донецкий государственный технический университет)

Производство огнеупора – это сложный, определяемый большим числом случайных факторов технологический процесс (ТП). К ним относятся: дозирование компонентов кирпичной массы – тонкомолотой смеси, шликера, шамота, времена перемешивания кирпичной массы, транспортирования, прессования огнеупора. Поэтому, наиболее доступным и эффективным методом исследования такого процесса является имитационное моделирование, основанное на методе Монте-Карло [1]. Так как проведение исследований процесса изготовления огнеупора в целом на прессовочной линии достаточно трудоемко, то целесообразно заменить натурные эксперименты по исследованию параметров ТП на имитационные с помощью ПЭВМ.

Порядок построения имитационной модели ТП производства огнеупорного кирпича следующий.

В качестве основных параметров приняты плановые продолжительности времени технологических звеньев процесса (рис.1).

Рисунок 1 – Плановые продолжительности времени основных технологических звеньев ТП

На приведенном рисунке приняты следующие обозначения:

• - время перемешивания кирпичной массы (9 мин);
• - время транспортировки кирпичной массы ленточным конвейером (15 мин);
• - время транспортировки кирпичной массы элеватором (18 мин);
• - время транспортировки кирпичной массы ленточным конвейером (15 мин);
• - время прессования огнеупора (6 мин).

Но экспериментальные исследования показали, что принятые плановые показатели времени являются случайными величинами. Поэтому, путем гистограммирования было установлено, что величины подчиняются нормальному закону распределения.

Для имитационного моделирования продолжительности цикла ТП были приняты следующие допущения [2]: в качестве параметров закона распределения (математического ожидания) – плановые продолжительности времен, а стандартные отклонения – соответственно 30 % от математического ожидания.

Алгоритм моделирования продолжительности технологического цикла, как случайной величины [3], представляет собой выражение:

, (1)

Моделирование выполнялось при следующих условиях:

• точность моделирования ;
• доверительная вероятность Р = 0,95;
• требуемое число реализаций .

В результате обработки массивов значений, смоделированных методом Монте-Карло, по выражению (1) получены следующие результаты:

• математическое ожидание – m = 62,35 мин;
• стандартное отклонение - s = 10,2 мин;
• гистограмма распределения случайной величины времени цикла ТП (рис.2).

Рисунок 2 – Гистограмма распределения случайной величины времени цикла ТП

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

• анализируя рисунок 2 можно предположить, что параметры ТП (как случайные величины) подчиняются нормальному закону распределения;
• проверка эмпирических данных времени цикла на сходимость с нормальным законом распределения подтверждается по критерию Пирсона с параметрами m = 62,35 мин, s = 10,2 мин;
• относительная погрешность моделирования времени цикла составила 1%;
• сформирована имитационная модель продолжительности цикла процесса производства огнеупорного кирпича.

Полученная имитационная модель позволяет определять узкие места в ТП производства огнеупорного кирпича; обосновывать времена отдельных составляющих ТП и закладывать их в уставочные значения программ контроллера разрабатываемой АСУ ТП.

Список источников

1. Потапов В.Д., Яризов А.Д. Имитационное моделирование производственных процессов в горной промышленности: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Высш. Школа, 1981. – 191 с., ил.

2. Теория инженерного эксперимента: Учебное пособие / Тимошенко Г.М., Зима П.Ф. – Донецк: ДПИ, 1984. – 60 с.

3. Методические указания к лабораторным работам по курсу “Идентификация и моделирование технологических объектов” (для студентов специальности 7.092501) / Слст.: Г.В. Серезентинов, В.И. Груба, - Донецк: ДГТУ, 1997. – 55 с.