Оптимизация процессов деревообработки на моделях линейного и нелинейного программирования

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

аблица 4.3 х7-х3

БПСЧПеременныех1х2х3х4х5х6х7х5-3000-30-151-11х1-651-0,10-4,20-0,10,3х301100W0-0,100-0,1Оценочное отношение----0,1-

Таблица 4.4 х5-х2

БПСЧПеременныех1х2х3х4х5х6х7х21000105х1-55100-3,7х30010W000Оценочное отношение---11-

Таблица 4.5 х1-х5

БПСЧПеременныех1х2х3х4х5х6х7х2100х4001х3010W000

План раскроя в таблице 4.5 оказался оптимальным, так как все свободные члены положительны, все коэффициенты при свободных переменных в строке W отрицательны.

Оптимальное решение может быть только целочисленным. С учётом округления значения базисных переменных равны

 

х1*=0; х2*=26; х3*=22; х4*=15; W=63.

 

4.3 Проверка и корректировка решения

 

Проверка и корректировка решения проводится и для оптимального плана раскроя полученного при ручном, табличном, решении, и для плана, полученного на ЭВМ. Если между этими решениями есть разница, то принимается в качестве оптимального лучший план раскроя.

Для проверки на выполнение задания по заготовкам используем ограничения (3.4). При этом будет обеспечен по каждой из заготовок следующий объем производства:

- первого типа 10*0+8*26+6*22+1*15=355, т.е. план перевыполнен на 5 заготовок;

второго типа 10*0+8*26+9*22+0*15=406, т.е. план перевыполнен на 6 заготовок;

третьего типа 0*0+3*26+3*22+14*15=354, т.е. план перевыполнен на 4 заготовки.

В приложении А приведен метод оптимизации раскроя плит при минимизации количества отходов, образующихся при раскрое, выполненный на ЭВМ.

 

4.4Проверка полезного выхода заготовок при раскрое

 

Средневзвешенный процент полезного выхода по всей программе раскроя и с учетом целочисленности элементов решения, получим как отношение площади заготовок к площади раскроенных плит (в процентах):

 

.

 

Т.е. существенно выше нормативных 88%. Таким образом, план раскроя ДСтП на заготовки для мебели по картам, представленным на рисунках 4.1 б), в), г), может быть принят к исполнению как удовлетворяющий всем требованиям.

5.Транспортная задача и задачи транспортного типа

 

Некоторая фабрика производит рюкзаки для путешественников. Спрос на эту продукцию есть только в марте - июне и составляет помесячно 100, 200, 180 и 300 шт. Объём производства рюкзаков меняется от месяца к месяцу в зависимости от выпуска других изделий. В течение рассматриваемых четырёх месяцев фабрика может выпустить 50, 180, 280 и 270 рюкзаков соответственно. В каждый месяц спрос можно удовлетворить за счёт:

1)производства рюкзаков в течение текущего месяца;

2)избытка рюкзаков, произведённых в прошлом месяце;

3)избытка рюкзаков, произведённых в текущем месяце в счёт невыполненных заказов.

В первом случае стоимость одного рюкзака составляет 700 руб. Во втором случае возникают дополнительные расходы в расчёте 10 руб. на один рюкзак за хранение в течение месяца. В третьем случае за просроченные заказы начисляются штрафы в размере 40 руб. на один рюкзак за каждый просроченный месяц.

Постройте транспортную модель, позволяющую фабрике разработать оптимальный план производства на эти четыре месяца.

Обозначим через ai - возможный объём выпуска рюкзаков в каждом рассматриваемом месяце, bj - спрос на рюкзаки в каждом рассматриваемом месяце, хij - искомый объём выпуска рюкзаков, с ij - стоимость производства рюкзаков в каждом месяце с учётом возможных дополнительных расходов на хранение продукции в течение месяца и штрафов за просроченные заказы за каждый месяц. Транспортную модель, позволяющую фабрике разработать оптимальный план производства на эти четыре месяца, представим в виде таблицы 5.1.

Таблица 5.1 - Транспортная модель задачи

Месяцы1 Март2 Апрель3 Май4 ИюньВозможный объём производства1 Март700710720730502 Апрель7407007107201803 Май7807407007102804 Июнь820780740700270Спрос100200180300

Имеем следующие ограничения:

1)план производства должен быть полностью выполнен

 

, (i=1, 2, 3, 4). (5.1)

 

2)все произведённые рюкзаки должны быть реализованы, т. е.

 

, (j=1, 2, 3, 4). (5.2)

 

3)объёмы производства должны быть неотрицательны, т. е.

 

хij ?0 (i=1, 2, 3, 4; j=1, 2, 3, 4). (5.3)

 

Требование минимума стоимости производства рюкзаков (ЦФ) реализуется следующей функцией

 

W=>min (5.4)

 

Процесс решения транспортной задачи состоит из двух этапов, как и для обычной задачи линейного программирования:

1)отыскание опорного решения;

2)последовательное его улучшение с целью отыскания оптимального решения задачи.

Отыскание опорного решения осуществляем по методу наименьшего элемента. Вначале заполняется клетки с наименьшей стоимостью. Далее заполняются другие аналогично. План является опорным, если число заполненных клеток равно m+n-1. Опорное решение представим в виде таблицы 5.2. В левом верхнем углу ячейки записываем стоимость производства, а в правом нижнем - объём производства в соответствующем месяце.

 

Таблицы 5.2 - Опорное решение задачи

Месяцы1 Март2 Апрель3 Май4 ИюньВозможный объём производства1 Март700 50710720730502 Апрель740 50700 1307107201803 Май780740 70700 180710 302804 Июнь820780740700 270270Спрос100200180300

Значение целевой функции определяется по формуле (5.4)

 

W=50700+50740+130700+70740+180700+30710+270700=551100.

 

Проверим, является ли полученное опорное решение оптимальным. Перераспределим план производства методом потенциалов, который предполагает выполнение нескольких этапов.

Каждому объёму производства аj ставится в соответствие некоторая переменная uj, называемая потенциалом производства; каждому объёму спроса bj ставится в соответствие переменная vj - потенциал спр?/p>