Обоснование технологической схемы лесозаготовительных работ путем создания динамической модели функционирования предприятия
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-4-94Ключевые слова:
транспортировка древесины, графоаналитическая модель, технологический процесс, технологическая схема, динамические условия, сезон транспортировки древесиныАннотация
В ходе лесозаготовительного процесса технологическую схему возможно выстроить, используя разные варианты. При транспортировке древесины с лесосеки на разных этапах применяется водный или сухопутный транспорт в разное время года. Наличие лесных складов и обработка на них древесины также увеличивают многовариантность технологического процесса. Выполнение операций в различных природно-производственных условиях отличается производительностью и материальными затратами. Эффективность производства зависит от эффективного обоснования технологии реализации лесозаготовительных операций с учетом динамических природно-производственных условий функционирования предприятия. Цель исследования – совершенствование технологической схемы транспортных, погрузочно-разгрузочных и обрабатывающих операций лесозаготовительного процесса в динамических природно-производственных условиях. Решение поставленной задачи предложено выполнить с использованием графоаналитического моделирования. Переменные и постоянные материальные затраты на выполнение отдельных операций технологического процесса являются определяющими факторами при выборе технологической цепочки в динамических природно-производственных условиях. Разработаны подробные графические модели транспортировки древесины от лесосеки до потребителя, погрузочно-разгрузочных и обрабатывающих операций, проходящих на промежуточном и нижнем лесных складах. Показаны возможные варианты технологической цепочки лесозаготовительного процесса. В качестве одного из видов ограничений, накладываемых на поток, протекающий по дугам графа, используются возможные объемы заготовки древесины на лесосеках и реализации продукции потребителям. Предложены математические зависимости, позволяющие осуществить поиск максимального потока минимальной стоимости в динамической структуре технологического процесса выполнения работ на предприятии. Они определяют условия решения поставленной задачи. Предложенная графоаналитическая модель даст возможность осуществить аналитический подход к обоснованию: последовательности транспортировки древесины с лесосек; использования в лесозаготовительном процессе лесных складов, рейдов; применения погрузочно-разгрузочных работ, обрабатывающих операций, вида транспорта; выбора потребителя и вида конечной товарной продукции в динамических природно-производственных условиях работы предприятия. Отличительной характеристикой модели является ее функционирование на основе учета производительности и трудозатрат, предложенных в качестве пропускных способностей дуг графа.
Для цитирования: Рукомойников К.П., Мохирев А.П. Обоснование технологической схемы лесозаготовительных работ путем создания динамической модели функционирования предприятия // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 94–107. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.94
Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта «Исследование и моделирование процессов развития экономики лесной промышленности региона в контексте природно-климатических условий и ресурсного потенциала», № 18-410-240003.
Скачивания
Библиографические ссылки
Беляков С.Л., Белякова М.Л., Боженюк А.В., Савельева М.Н. Оптимизация потоков в транспортных системах // Изв. ЮФУ. Технические науки. 2014. № 5(154). С. 161–167.
Берштейн Л.С., Беляков С.Л., Боженюк А.В. Использование нечетких темпоральных графов для моделирования в ГИС // Изв. ЮФУ. Технические науки. 2012. № 1(126). С. 121–127.
Боженюк А.В., Герасименко Е.М. Разработка алгоритма нахождения максимального потока минимальной стоимости в нечеткой динамической транспортной сети // Инж. вестн. Дона. 2013. № 1. Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2013/1583 (дата обращения: 25.05.2019).
Боженюк А.В., Розенберг И.Н. Размещение центров обслуживания в ГИС на основе интервальных графов // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2007. Т. 14, № 4. С. 682–683.
Борисов Г.А., Кукин В.Д., Кузина В.И. Методы поиска наивыгоднейшего варианта сети лесовозных дорог // Лесн. журн. 2001. № 3. С. 63–70.
Бурмистрова О.Н., Сушков С.И., Пильник Ю.Н. Оптимизация параметров транспортных процессов на предприятиях лесопромышленного комплекса // Фундаментальные исследования. 2015. № 11-2. С. 237–241. Режим доступа: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=39317 (дата обращения: 25.02.2019).
Рукомойников К.П. Графоаналитическое моделирование технологии поквартального освоения лесосек в нечетких динамических природно-производственных условиях // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 6. Режим доступа: http://www.science-education.ru/120-16417 (дата обращения: 25.02.2019).
Сазонова Е.А. Исследование и обоснование технологических процессов лесосечных работ на основе сквозного энергетического анализа: дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2005. 145 с.
Шегельман И.Р. Анализ сквозных процессов заготовки биомассы дерева и ее переработки на щепу // Современные проблемы развития лесопромышленных производств: науч. тр. 2001. № 6. Петрозаводск: Карел. регион. инж. акад., 2001. С. 13–23.
Шегельман И.Р., Скрыпник В.И., Кузнецов А.В. Анализ показателей работы и оценка эффективности лесозаготовительных машин в различных природно-производственных условиях // Учен. зап. ПетрГУ. Сер.: Естественные и технические науки. 2010. № 4(109). C. 66–75.
Шегельман И.Р., Щеголева Л.В., Пономарев А.Ю. Математическая модель выбора сквозных потоков заготовки, транспортировки и переработки древесного сырья // Изв. СПбЛТА. 2005. № 172. С. 32–37.
Bellman R. On a Routing Problem // Quarterly of Applied Mathematics. 1958. Vol. 16. Pp. 87–90. DOI: 10.1090/qam/102435
Bozhenyuk A., Gerasimenko E., Rozenberg I. The Methods of Maximum Flow and Minimum Cost Flow Finding in Fuzzy Network // Proceedings of the 2nd Int. Workshop on Concept Discovery in Unstructured Data Workshop (CDUD 2012), Leuven, Belgium, May 6–10, 2012. Belgium: Leuven Katholieke Universiteit, 2012. Pp. 1–12.
Carlsson D., D’Amours S., Martel A., Rönnqvist M. Decisions and Methodology for Planning the Wood Fiber Flow in the Forest Supply Chain // Recent Developments in Supply Chain Management / ed by R. Koster, W. Delfmann. Helsinki: University Press, 2008. Pp. 11–39.
Dijkstra E.W. A Note on Two Problems in Connection with Graphs // Numerische Mathematik.1959. Vol. 1. Pp. 269–271.
Floyd R.W. Algorithm 97: Shortest Path // Communications of the ACM. 1962. Vol. 5, no. 6. Pp. 345. DOI: 10.1145/367766.368168
Kovács P. Minimum-Cost Flow Algorithms: An Experimental Evaluation. EGRES Technical Report no. 2013-04. Budapest: Egervary Research Group, 2015. 40 p.
Kumar A., Kaur M. A Fuzzy Linear Programming Approach to Solve Fuzzy Maximal Flow Problems // International Journal of Physical and Mathematical Sciences. 2010. Vol. 1, no. 1. Pp. 6–12.
Mokhirev A., Gerasimova M., Pozdnyakova M. Finding the Optimal Route of Wood Transportation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 226, conference 1. Pp. 1–7. DOI: 10.1088/1755-1315/226/1/012053
Mokhirev A.P., Pozdnyakova M.O., Medvedev S.O., Mammatov V.O. Assessment of Availability of Wood Resources Using Geographic Information and Analytical Systems (The Krasnoyarsk Territory as a Case Study) // Journal of Applied Engineering Science. 2018. Vol. 16. Pp. 313–319. DOI: 10.5937/jaes16-16908
Moore E.F. The Shortest Path through a Maze // Proceedings of an International Symposium on the Theory of Switching, Aptil 2–5, 1957. Part II. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1959. Pp. 285–292.
Pentek T., Nevečerel H., Ecimović T., Lepoglavec K., Papa I., Tomašić Z. Strategijsko planiranje šumskih prometnica u Republici Hrvatskoj – raščlamba postojećega stanja kao podloga za buduće aktivnosti // Nova Mehanizacija Šumarstva. 2014. Vol. 35, no. 1. Pp. 63–78.
Rukomojnikov K.P. Structuring of Loading Points and Main Skid Road in Conditions of Existing Road Network in Forest Compartment // Journal of Applied Engineering Science. 2015. No. 13. Pp. 167–174. DOI: 10.5937/jaes13-8866
Поступила 13.03.19
