Модельное исследование совместной работы участков производства губчатого титана

Андрей Владимирович Затонский; Валентина Никитична Уфимцева

doi:10.14529/ctcr190411

Авторы

Андрей Владимирович Затонский Березниковский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета, г. Березники
Валентина Никитична Уфимцева Пермский национальный исследовательский политехнический университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/ctcr190411

Ключевые слова:

производство губчатого титана, имитационная модель, вычислительный эксперимент, оптимизация, управление

Аннотация

Обоснована необходимость повышения эффективности систем управления производством губчатого титана по методу Кроля. Произведен системный анализ совместной работы участков электролиза магния и восстановления губчатого титана. Поставлена задача исключения нарушений в обеспечении участка восстановления донными ковшами, приводящих к снижению эффективности производства. Для исследования возможности решения задачи разработана программная библиотека имитационного и многоагентного моделирования, с помощью которой создана модель действующего производства. Оснащение модели произведено с использованием натурных измерений, статистические распределения которых из-за недостаточного количества данных приняты равномерными. С использованием программной модели произведено исследование влияния ряда управляемых факторов на производительность участков, время ожидания донных ковшей в очереди на слив хлорида магния и процента нарушений в обеспечении участка восстановления донными ковшами. По итогам первой части исследований большинство факторов отброшено как малозначительные с точки зрения их влияния на результат. Далее исследовано совместное влияние таких факторов, как количество донных ковшей, время слива хлорида магния из аппарата восстановления губчатого титана и время транспортировки донного ковша на участок электролиза магния. Установлено, что совместное изменение факторов производит синергетический эффект, то есть существенно превосходит реакции модели на независимые их изменения. В первом приближении определены границы значений факторов, при которых нарушения процесса прекращаются. Сделан вывод о том, что качественные результаты исследования могут считаться адекватными, но для уточнения количественных результатов необходимо большее количество измерений и уточнение статистических распределений случайных величин.

Биографии авторов

Андрей Владимирович Затонский, Березниковский филиал Пермского национального исследовательского политехнического университета, г. Березники

д-р техн. наук, профессор

Валентина Никитична Уфимцева, Пермский национальный исследовательский политехнический университет

аспирант

Библиографические ссылки

Нечаев, В.Н. Тепломассоперенос в реакторе получения пористого титана магниетермическим способом: автореф. дис. … канд. техн. наук / В.Н. Нечаев. – Пермь, 2014. – 18 с.

Powder metallurgy of titanium – past, present, and future / Z.Z. Fang, J.D. Paramore, P. Sun et al. // International Materials Reviews. – 2018. – Vol. 63, no. 7. – P. 407–459. DOI: 10.1080/09506608.2017.1366003

Direct Electrochemical Reduction of Solid TiO2 in [BMIM]BF4-CaCl2 Ionic Liquid / Jie Chen Mu, Xu Dong Zhang, Li Peng Zhang // Applied Mechanics and Materials. – 2014. – Vol. 492. – P. 248–252. – www.scientific.net/AMM.492.248. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.492.248

Титан / В.А. Гармата, А.Н. Петрунько, Н.В. Галицкий и др. – М.: Металлугия, 1983. – 559 с.

Application of queuing theory in production-inventory optimization / R. Rashid, S.F. Hoseini, M.R. Gholamian, M. Feizabadi // Journal of Industrial Engineering International. – 2015. – Vol. 11. – P. 485–494. DOI: 10.1007/s40092-015-0115-9

Mourtzis, D. Simulation in Manufacturing: Review and Challenges / D. Mourtzis, M. Doukas, D. Bernidaki // Procedia CIRP. – 2014. – Vol. 25. – P. 213–229. DOI: 10.1016/j.procir.2014.10.032

Затонский, А.В. Программные средства глобальной оптимизации систем автоматического регулирования / А.В. Затонский. – М.: Инфра-М: ИЦ РИОР, 2013. – 136 с.

Сулеев, Д.К. Автоматизированная система управления технологическими процессами титанового производства / Д.К. Сулеев. – Алма-Ата: Гылым, 1991. – 84 с.

Насыйров, Я.А. Опыт применения MATLAB и ANYLOGIC для разработки систем поддержки принятия решений при планировании производства / Я.А. Насыйров // Седьмая всероссийская научно-практическая конференция «Имитационное моделирование. Теория и практика»: тр. конф.: в 2 т. – М.: Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН, 2015. – С. 236–239.

Затонский, А.В. Разработка объектных средств имитационного и многоагентного моделирования производственных процессов / А.В. Затонский, В.Н. Уфимцева // Вестник Астрахан. гос. техн. ун-та. Серия «Управление, вычислительная техника и информатика». – 2018. – № 4. – С. 56–62. DOI:10.24143/2072-9502-2018-4-56-62

Шихарева, Т.И. Анализ процессов на участках восстановления и сепарации в производстве титана / Т.И. Шихарева, А.Е. Лекомцев // Решение. – 2017. – Т. 1. – С. 340–342.

Использование видеографической информации для уточнения динамической стохастической модели процесса флотации калийной руды / А.В. Затонский, С.А. Варламова, А.В. Малышева, А.А. Мясников // Интернет-журнал «Науковедение». – 2017. – № 2 (39). – С. 87.

Боев, В.Д. Исследование адекватности GPSS WORLD и Any Logic при моделировании дискретно-событийных процессов / В.Д. Боев. – СПб.: ВАС, 2011. - 404 с.