ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

26-066-00

Наименование проекта

Моделирование процессов работы линии производства сухих животных кормов и рабочих органов измельчителя методом марковских цепей.

Назначение

Повышение эффективности линии производства сухих животных кормов.

Рекомендуемая область применения

Механизация сельского хозяйства.

Описание

Данная работа является результатом выполнения научных исследований.

Процессы производства сухих животных кормов (СЖК) и процесс измельчения можно отнести к случайным событиям, характеризующимся в любой момент времени переходными вероятностями. К таким событиям применима теория марковских цепей. Марковская цепь считается заданной, если выполняются два условия (1):

Р Р,x=0, 1, 2…

p= , …, 0 (1)

Первое представляет матрицу переходных вероятностей, второе - вектор-строку начальных вероятностей.

При работе линии СЖК и измельчителя происходит процесс изменения состояния мясо-костного сырья до размеров, регламентируемых ГОСТ 17536-82.

При рассмотрении теории марковских цепей и применении её к моделированию работы линии видно, что исследуемый процесс в любой момент времени может находится в одном из следующих состояний:

s -приготовление СЖК успешно и линия исправна;

s - кратковременный отказ

s - план не выполнен, требуется длительный ремонт;

s -план не выполнен из-за отсутствия сырья, линия исправна;

s - требуется новый (следующий) цикл работы линии.

Согласно принятым допущениям эта модель представляет собой простую однородную поглощающую дискретную марковскую цепь с пятью состояниями. Переходные вероятности такой цепи определяются с помощью алгебры событий (2):

p11= 1; Р 12 = Р 13 = Р 14 = Р 15 = 0;

Р 211;p22= р 2;p23= р 3;p24= р 4;p25= р 5;

p31=pр 1;p32=pр 2 ;p33=pр 3 +g;p34=pр 4 ;p35=pр 5 ;

p41=pр 1 ;p42=pр 2 ;p43=pр 3 ;p44=pр 4+g;p45=pр 5 ;

p51=p2р 1 ;p52=p2р 2 ;p53=pg+p2р 3 ;p54=pg+p2р 4 ;p55=g2+p2р 5 ;

g= 1-p.

Соответственно матрица перехода будет иметь вид (2):

s 1 s 2 s 3 s 4 s 5

П[5]=55=(2)

Были проведены наблюдения работы линии приготовления СЖК на птицефабрике «Петрозаводская» за несколько периодов весна- лето в 1997- 1999 гг. Хронометраж работы линии позволил определить вероятности состояний для наиболее распространенных, часто встречающихся ситуаций. Приняв совокупность вероятностей состояний за единицу, ( Р = 1,0) определили, что:

Вероятность того, что линия исправна и приготовление СЖК успешноp1= 0,78;

Вероятность кратковременного отказаp2= 0,1;

Вероятность длительного ремонтаp3= 0,05;

Вероятность простоя из-за отсутствия сырья, топливаp4= 0,04;

Вероятность того, что потребуется следующий цикл работы линииp5= 0,02;

Вероятностьp=0,8.

После вычислений матрица будет иметь вид:

М -1 = . (3)

Матрица выражает вероятности перехода из состояния в состояние,поэтому можно оценить, например: Среднее число загрузок сырья и число исправных вакуумных котлов:

mс=m42+m44= 0,204+1,092=1,296

mдр=m43+m44= 0,283+ 1,092=1,375

Анализируя результат, можем говорить, что при работе линии необходимо иметь 30 %- ный запас сырья и два вакуумных котла в линии.

Применяя данную процедуру к измельчителю, получили математическую В- модель с параметрами:

r j = j = (4)

гдеr j=p j/g j;

p j- вероятность того, что сила удара (размер частиц) ниже критичес- кого уровня (контрольного размера) и повреждение находится в прежнем состоянии;

g j- вероятность того, что сила удара ( размер частиц ) выше крити- ческого уровня ( контрольного размера ) и повреждение переходит в новое состояние (реализация последовательности независимых испытаний, гдеg j- вероятность успеха в одном испытании);

b1,b2,b3- переходные состояния процесса;

b4-поглощающее состояние процесса, соответствующее отказу в работе, т.е. достижение необходимого результата процесса измельчения.

Следовательно, сырье будет измельчено до параметров, регламентированных ГОСТ 17536-82 при 15-ом проходе двухперьевого ножа, то есть можно демонтировать один нож с режущего аппарата, без последствий для измельчения.

Таким образом, на основе цепей Маркова построена стохастическая феноменологическая модель процесса работы линии СЖК и кумулятивных повреждений измельчаемого материала (кости) в процессе измельчения многоножевым режущим аппаратом измельчителя ИКВ-5.

Преимущества перед известными аналогами

Более оптимизированна работа линии и измельчающего аппарата, снижены энергозатраты на работу машины в целом.

Стадия освоения

Метод проверен в лабораторных условиях.

Результаты испытаний

Технология моделирования адекватно описывает процессы производства СЖК.

Технико-экономический эффект

На 15 % повышается производительность машины, уменьшается энергоёмкость.

Возможность передачи за рубеж

За рубеж не передаётся

Дата поступления материала

09.11.2000

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)