ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Задача шихтовки является традиционной задачей металлур­гии, в частности, литейного производства. При выплавке сплавов, особенно цветных, основная доля затрат приходится на шихту. Таким образом, возможность существенного уменьшения затрат связана в первую очередь с экономией шихтовых материалов. Бо­лее того, в настоящее время особенно важна проблема сбережения природных ресурсов, использования сырья низкого качества и от­ходов производства. Естественно, что в таких обстоятельствах по­лучить шихту для выплавки качественного сплава довольно слож­но, а зачастую и невозможно.

Решением задачи шихтовки является нахождение такого соотношения исходных материалов (с учетм их запасов и возможности технологической переработки в плавильных агрегатах, при котором обеспечивается получение сплава соответствующего требованиям по химическому составу, уровню механических, технологических,и эксплуатационных свойств. По-

скольку один сплав может быть получен с использованием разных составов шихты, задача шихтовки считается задачей, допус­кающей множество решений. Отыскание же лучшего решения из допустимых возможно лишь при выборе определенного критерия оптимальностисоставашихты. Методы решения подобного рода задач многообразны и хорошо известны.

Задание, на шихтовку обычно задается в виде системы ра­венств и неравенств. Эта система ограничений может быть совме­стной или несовместной. В последнем случае можно сделать вы­вод о невозможности обеспечить заданный состав шихты из имеющихся шихтовых материалов. Если дополнить набор шихто­вых компонентов по каким-либо причинам нечем, следует рас­смотреть альтернативную задачу - пересмотр задания на шихтов­ку с целью обеспечения по крайней мере одного решения. Кор­ректировка исходных ограничений представляет собой оптимиза­ционную процедуру, преследующую цель отыскания наименее критичных изменений в рассматриваемой системе равенств и не­равенств, позволяющих обеспечить решение задачи шихтовки. Возможность внесения корректировок определяется особенно­стями переработки шихты в плавильных агрегатах и требования­ми к качеству получаемого сплава.

Принятие решений при компромиссной шихтовке не всегда четко формализуется, поскольку существует масса объективных и субъективных причин для отказа от одного решения и принятия другого. Поэтому для нахождения оптимального решения постав­ленной задачи имеет смысл использовать опыт технолога. В част­ности, квалифицированный технолог может рекомендовать ре­жимы дополнительной обработки сплава для компенсации нега­тивного влияния недостатка (или избытка) в шихте одного из компонентов. Однако, более подходящим вариантом для исполь­зования в промышленности мы считаем специализированные ба­зы данных, управляемые алгоритмами компромиссной шихтовки

и объединяющие в себе технологическую и аналитическую информацию. Такие базы данных помогут технологам оперативно и рационально принимать решения по коррекции состава шихты в зависимости от предъявляемых требований.

Существуют направления корректирования исходной сис­темы ограничений, гарантированно приводящие к области допустимых решений. При этом альтернативными являются несколько вариантов компромиссов:

изменение ограничений по одному;

изменение нескольких ограничений одновременно;

корректировка одновременно всех ограничений. Наиболее эффективна одновременная корректировка всех

ограничений, поскольку относительное изменение каждого из них

при этом минимально. С другой стороны, одни ограничения зачастую, более критичны, чем другие и менять их нежелательно. В таком случае выбирается первая или вторая из альтернатив. Рассмотренные приемы учитывают только линейную ком-бинацию ограничений, воздействуя на которую отыскивается компромисс; На практике можно установить более сложные требования по направлению и величине корректировок, например, минимизацию отклонений от исходных ограничений. Эта задача относится к классу процедур оптимизации. В общем случае это задача нелинейного программирования.

Выбор стратегии компромисса является одной из наиболее важных задач при поиске оптимального решения. От выбора стра­тегии зависит степень изменения системы ограничений и, следо­вательно, величина влияния этого изменения на качество шихты.

Была создана автоматизированная система учета шихтовых материалов с возможностью расчета шихты для получения нуж­ного продукта из имеющегося сырья. Система учета представляет собой базу данных по шихтовым материалам и сплавам и включа­ет в себя всю необходимую технологическую информацию по сы­рью и продукции, производимой предприятием, такую, как хими­ческий состав, стоимость, количество сырья и многое другое. На­личие этой информации позволяет оперативно оценивать произ­водственные возможности по выплавке того или иного сплава, принимать оптимальные решения по рациональному использова­нию сырья и ресурсов.