Аналитический обзор имеющегося программного обеспечения для решения задач анализа и синтеза в лесообрабатывающих цехах лесопромышленных предприятий позволяет выделить для практического применения комплекс-программу «ЦЕХ» [1,2,3]. В пользу выбора этой программы служат следующие аргументы:
- КП «ЦЕХ» разработана для цехов лесопромышленных предприятий по современной классификации относящейся к «среднему» бизнесу, и адаптация её к «малому» лесопилению требует минимального вмешательства;
- КП «ЦЕХ» разработана для исследования цехов Среднего Урала, в ней изначально учитывалась их специфичность;
- КП «ЦЕХ» многократно проверена при выполнении научно-исследовательских и хоздоговорных работ, проведённых в различное время на кафедре ТОЛП УГЛТУ [4];
- КП «ЦЕХ» разработана на кафедре ТОЛП, имеет «открытые» файлы и доступна для расширения программ, внесения в них изменений и дополнений.
Последнее обстоятельство является самым весомым фактором для выбора рабочего инструмента для исследования, так как позволяет внести в программы изменения согласно существующей математической модели технологического процесса.
Подход, при котором активно используется методический, технологический, алгоритмический и программный задел, считается в настоящее время наиболее эффективным направлением для сокращения затрат и повышения качества программ и называется прототипированием [5].
В данной статье приведена архитектура комплекс-программы «ЦЕХ».
По области применения и социальному назначению КП «ЦЕХ» относится к продукции научно-технического применения [5].
В основу разработки КП «ЦЕХ» положено иерархическое построение сложных программ, позволяющее ограничить и локализовать на каждом из уровней соответствующие ему компоненты. По ГОСТ 19.101–77 компонентой называется программа, рассматриваемая как единое целое, выполняющая законченную функцию и применяемая самостоятельно или в составе комплекса. Комплекс-программой называется программа, состоящая из двух или более компонентов и (или) комплексов, выполняющих взаимосвязанные функции и применяемая самостоятельно или в составе другого комплекса.
На основании существующих этапов в исследовании и проектировании технологических процессов (рис 1), методологии построения математической модели лесообрабатывающего цеха, разработанных математических моделей такими компонентами будут программы по определению параметров сырья, готовой продукции, показателей работы отдельных станков и всех станков в технологическом потоке лесообрабатывающего цеха.
Рис. 1. Структура комплекс-программы «ЦЕХ»
* — в зависимости от типа решаемых задач включаются различные ППП по обработке результатов моделирования, планирования экспериментов, оптимизации параметров технологического процесса, существующие и разработанные методики расчётов.
Функционирование компонент-программ и комплекс программы в целом осуществляется с помощью переменных или массивов информации, в которых накапливается и хранится исходная, промежуточная и результирующая информация. Переменные массивы, используемые многими компонентами в комплексе называют глобальными, а которые используются внутри одной компоненты — локальными [5].
Потоки информации в комплекс-программе «ЦЕХ» и в её компонентах приведены на рис. 2–5. Особенностью представленных структур компонент комплекса программ «ЦЕХ», взаимодействие их с информационным обеспечением является их унификация и типизация, как в описании массивов информации, так и в построении компонент. Комплекс-программе «ЦЕХ» присущ ряд свойств, характерных всем иерархическим системам. Важнейшими из них являются: — вертикальная соподчинённость, заключающаяся в последовательном упорядоченном расположении взаимодействующих компонент, а также компонент верхних уровней от реакций на воздействия от функционирования компонент нижних уровней, информация о которых передаётся верхним уровням.
Рис. 2. Структура компонент-программы «СЫРЬЁ»
Рис. 3. Структура компонент-программы «СТАНОК»
Рис. 4. Структура компонент-программы «ПОТОК»
Рис. 5. Структура компонент-программы «ПРОДУКЦИЯ» [7]
Функциональное назначение компонент комплекс-программы «ЦЕХ». Компонент-программа «СЫРЬЁ» предназначена для определения статистик (среднее значение и среднее квадратическое отклонение) размерных параметров сортообразующих пороков (гнили, кривизны, сучков), сортового состава сырья.
Компонент-программа «СТАНОК» служит для определения длительностей циклов основного станочного оборудования (среднее значение, среднее квадратическое отклонение, вид вероятностного теоретического распределения).
Выходные данные программ «СЫРЬЁ» и «СТАНОК» являются входными данными для решения задачи по компонент-программе «ПОТОК». Программа «ПОТОК» предназначена для получения основных технологических показателей работы лесоперерабатывающего цеха: объём перерабатываемого сырья, число единиц готовой продукции, коэффициенты — технического использования, загрузки, использования для всех станков заданной структурной схемы цеха.
Для определения выхода готовой продукции в натуральном выражении в сортовом разрезе служит компонент-программа «ПРОДУКЦИЯ». Входной информацией для неё являются выходные данные программы «ПОТОК».
Перечисленные компонент-программы могут применятся самостоятельно для решения как конкретных задач, так и в комплексе [8].
Литература:
1. Кривоногова, А.Н., Чамеев В. В. Задачи анализа и синтеза при проектировании и управлении лесообрабатывающими цехами // Научное творчество молодёжи — лесному комплексу России: матер. V всерос. науч.-техн. конф. / Урал. гос лесотехн. ун-т. Екатеринбург, 2009. — Ч.2. — С. 15–16.
2. Васильев, Г.Л., Чамеев В. В. Решение задач анализа и синтеза в лесообрабатывающих цехах на имитационных моделях // Новые задачи технических наук и пути их решения: сборник статей Международной научно-практической конференции (20 февраля 2015 г.). Уфа, Аэтерна, 2015. — С. 26–32.
3. Васильев, Г.Л., Чамеев В. В., Солдатов А. В. Управление лесообрабатывающими цехами лесопромышленных предприятий на базе комплекс-программы «ЦЕХ» // Леса России и хозяйство в них: жур. Вып. 4(51) / Урал. гос. лесотехн. ун-т. — Екатеринбург, 2014. — С. 48–52.
4. Еремеев, А.А., Бобыкина Е. Г., Сафонов А. А., Ивачёва К. В., Терентьев В. В., Чамеев В. В. Проверка математических моделей, алгоритмов и программ комплекс-программы «ЦЕХ» на адекватность реальным производственным условиям лесообрабатывающих цехов по переработке круглых лесоматериалов на пилопродукцию // Научное творчество молодёжи — лесному комплексу России: матер. VII Всерос. научн.-техн. конф. / Урал. гос. лесотехн. ун-т. — Екатеринбург, 2011. Ч.1. — С. 29–31.
5. Липаев, В. В. Управление разработкой программных средств: Методы, стандарты, технология. — М.: Финансы и статистика, 1993. — 160 с.
6. Чамеев, В.В., Иванов В. В., Герц Э. Ф., Солдатов А. В. Информационное обеспечение учебного процесса: Учебно-методические указания по руководству пользователю информационной системой ИнфоЛес по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств». — Екатеринбург: УГЛТУ, 2014. — 11 с.
7. Чамеев, В.В., Васильев Г. Л. Математическая модель и алгоритм по определению сортового состава круглых лесоматериалов и выхода готовой продукции // Вестник МГУЛ-Лесной вестник, 2014. — N 2. — С. 156–162.
8. Якимович, С.Б., Чамеев В. В., Васильев Г. Л., Ефимов Ю. В. Синхронизация станков по производительности в технологических потоках лесообрабатывающих цехов // Молодой учёный. — 2015. — № 5. — С. 207–214.
